Ленточный фундамент имеет нестандартную геометрию: его длинна в десятки раз больше глубины и ширины. Из-за такой конструкции почти все нагрузки распределяются вдоль ленты. Самостоятельно бетонный камень не может компенсировать эти нагрузки: его прочности на изгиб недостаточно. Для придания конструкции повышенной прочности используют не просто бетон, а железобетон — это бетонный камень с расположенными внутри стальными элементами — стальной арматурой. Процесс закладки металла называется армированием ленточного фундамента. Своими руками его сделать несложно, расчет элементарный, схемы известны.
Количество, расположение, диаметры и сорт арматуры — все это должно быть прописано в проекте. Эти параметры зависят от многих факторов: как от геологической обстановки на участке, так и от массы возводимого здания. Если вы хотите иметь гарантированно прочный фундамент — требуется проект. С другой стороны, если вы строите небольшое здание, можно попробовать на основании общих рекомендаций все сделать своими руками, в том числе и спроектировать схему армирования.
Схема армирования
Расположение арматуры в ленточном фундаменте в поперечном сечении представляет собой прямоугольник. И этому есть простое объяснение: такая схема работает лучше всего.
Армирование ленточного фундамента при высоте ленты не более 60-70 см
На ленточный фундамент действуют две основные силы: снизу при морозе давят силы пучения, сверху — нагрузка от дома. Середина ленты при этом почти не нагружается. Чтобы компенсировать действие этих двух сил обычно делают два пояса рабочей арматуры: сверху и снизу. Для мелко- и средне- заглубленных фундаментов (глубиной до 100 см) этого достаточно. Для лент глубокого заложения требуется уже 3 пояса: слишком большая высота требует усиления.
Чтобы рабочая арматура находилась в нужном месте, ее определенным образом закрепляют. И делают это при помощи более тонких стальных прутьев. Они в работе не участвуют, только удерживают рабочую арматуру в определенном положении — создают конструкцию, потому и называется этот тип арматуры конструкционным.
Как видно на схеме армирования ленточного фундамента, продольные прутки арматуры (рабочие) перевязываются горизонтальными и вертикальными подпорками. Часто их делают в виде замкнутого контура — хомута. С ними работать проще и быстрее, а конструкция получается более надежной.
Какая арматура нужна
Для ленточного фундамента используют два типа прутка. Для продольных, которые несут основную нагрузку, требуется класс АII или AIII. Причем профиль — обязательно ребристый: он лучше сцепляется с бетоном и нормально передает нагрузку. Для конструкционных перемычек берут более дешевую арматуру: гладкую первого класса АI, толщиной 6-8 мм.
В последнее время появилась на рынке стеклопластиковая арматура. По заверениям производителей она имеет лучшие прочностные характеристики и более долговечна. Но использовать ее в фундаментах жилых зданий многие проектировщики не рекомендуют. По нормативам это должен быть железобетон. Характеристики этого материала давно известны и просчитаны, разработаны специальные профили арматуры, которые способствуют тому, что металл и бетон соединяются в единую монолитную конструкцию.
Как поведет себя бетон в паре со стеклопластиком, насколько прочно такая арматура будет сцепляться с бетоном, насколько успешно эта пара будет сопротивляться нагрузкам — все это неизвестно и не изучено. Если хотите экспериментировать — пожалуйста, используйте стекловолокно. Нет — берите железную арматуру.
Расчет армирования ленточного фундамента своими руками
Любые строительные работы нормируются ГОСТами или СНиПами. Армирование — не исключение. Оно регламентируется СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции». В этом документе указывается минимальное количество требуемой арматуры: оно должно быть не менее 0,1% от площади поперечного сечения фундамента.
Определение толщины арматуры
Так как ленточный фундамент в разрезе имеет форму прямоугольника, то площадь сечения находится перемножением длин его сторон. Если лента имеет глубину 80 см и ширину 30 см, то площадь будет 80 см*30 см = 2400 см 2 .
Теперь нужно найти общую площадь арматуры. По СНиПу она должна быть не менее 0,1%. Для данного примера это 2,8 см 2 . Теперь методом подбора определим, диаметр прутков и их количество.
Цитаты из СНиПа, которые относятся к армированию (чтобы увеличить картинку щелкните по ней правой клавишей мышки)
Например, планируем использовать арматуру диаметром 12 мм. Площадь ее поперечного сечения 1.13 см 2 (вычисляется по формуле площади окружности). Получается, чтобы обеспечить рекомендации (2,8 см 2) нам понадобится три прутка (или говорят еще «нитки»), так как двух явно мало: 1,13 * 3 = 3,39 см 2 , а это больше чем 2,8 см 2 , которые рекомендует СНиП. Но три нитки на два пояса разделить не получится, а нагрузка будет и с той и с другой стороны значительной. Потому укладывают четыре, закладывая солидный запас прочности.
Чтобы не закапывать лишние деньги в землю, можно попробовать уменьшить диаметр арматуры: рассчитать под 10 мм. Площадь этого прутка 0,79 см 2 . Если умножить на 4 (минимальное количество прутков рабочей арматуры для ленточного каркаса), получим 3,16 см 2 , чего тоже хватает с запасом. Так что для данного варианта ленточного фундамента можно использовать ребристую арматуру II класса диаметром 10 мм.
Армирование ленточного фундамента под коттедж проводят с использованием прутков с разным типом профиля
Шаг установки
Для всех этих параметров тоже есть методики и формулы. Но для небольших строений поступают проще. По рекомендациям стандарта расстояние между горизонтальными ветками не должно быть больше 40 см. На этот параметр и ориентируются.
Как определить на каком расстоянии укладывать арматуру? Чтобы сталь не подвергалась коррозии, она должна находится в толще бетона. Минимальное расстояние от края — 5 см. Исходя из этого, и рассчитывают расстояние между прутками: и по вертикали и по горизонтали оно на 10 см меньше габаритов ленты. Если ширина фундамента 45 см, получается, что между двумя нитками будет расстояние 35 см (45 см — 10 см = 35 см), что соответствует нормативу (меньше 40 см).
Шаг армирования ленточного фундамента — это расстояние между двумя продольными прутками
Если лента у нас 80*30 см, то продольная арматура находится одна от другой на расстоянии 20 см (30 см — 10 см). Так как для фундаментов среднего заложения (высотой до 80 см) требуется два пояса армирования, то один пояс от другого располагается на высоте 70 см (80 см — 10 см).
Теперь о том, как часто ставить перемычки. Этот норматив тоже есть в СНиПе: шаг установки вертикальных и горизонтальных перевязок должен быть не более 300 мм.
Все. Армирование ленточного фундамента своими руками рассчитали. Но учтите, что ни масса дома, ни геологические условия не учитывались. Мы основывались на том, что на этих параметрах основывались при .
Армирование углов
В конструкции ленточного фундамента самое слабое место — углы и примыкание простенков. В этих местах соединяются нагрузки от разных стен. Чтобы они успешно перераспределялись, необходимо арматуру грамотно перевязать. Просто соединить ее неправильно: такой способ не обеспечит передачу нагрузки. В результате через какое-то время в ленточном фундаменте появятся трещины.
Правильная схема армирования углов: используются или сгоны — Г-образные хомуты, или продольные нитки делают длиннее на 60-70 см и загибают за угол
Чтобы избежать такой ситуации, при армировании углов используют специальные схемы: пруток с одной стороны загибают на другую. Этот «захлест» должен быть не менее 60-70 см. Если длины продольного прутка на загиб не хватает, используют Г-образные хомуты со сторонами тоже не менее 60-70 см. Схемы их расположения и крепления арматуры приведены на фото ниже.
По такому же принципу армируются примыкания простенков. Также желательно арматуру брать с запасом и загибать. Также возможно использование Г-образных хомутов.
Схема армирования примыкания стен в ленточном фундаменте (чтобы увеличить картинку щелкните по ней правой клавишей мышки)
Обратите внимание: в обоих случаях, в углах шаг установки поперечных перемычек уменьшен в два раза. В этих местах они уже становятся рабочими — участвуют в перераспределении нагрузки.
Армирование подошвы ленточного фундамента
На грунтах с не очень высокой несущей способностью, на пучнистых почвах или под тяжелые дома, часто ленточные фундаменты делают с подошвой. Она передает нагрузку на большую площадь, что придает большую стабильность фундаменту и уменьшает величину просадок.
Чтобы подошва от давления не развалилась, ее также необходимо армировать. На рисунке представлены два варианта: один и два пояса продольной арматуры. Если грунты сложные, с сильной склонностью к зимнему печению, то можно укладывать два пояса. При нормальных и среднепучнистых грунтах — достаточно одного.
Уложенные в длину пруты арматуры являются рабочими. Их, как и для ленты, берут второго или третьего класса. Располагаются друг от друга они на расстоянии 200-300 мм. Соединяются при помощи коротких отрезков прутка.
Два способа армирования подошвы ленточного фундамента: слева для оснований с нормальной несущей способностью, справа — для не очень надежных грунтов
Если подошва неширокая (жесткая схема), то поперечные отрезки — конструктивные, в распределении нагрузки не участвуют. Тогда их делают диаметром 6-8 мм, загибают на концах так, чтобы они охватывали крайние прутки. Привязывают ко всем при помощи вязальной проволоки.
Ели подошва широкая (гибкая схема), поперечная арматура в подошве тоже является рабочей. Она сопротивляется попыткам грунта «схлопнуть» ее. Потому в этом варианте подошвы используют ребристую арматуру того же диаметра и класса, что и продольную.
Сколько нужно прутка
Разработав схему армирования ленточного фундамента, вы знаете, сколько продольных элементов вам необходимо. Они укладываются по всему периметру и под стенами. Длинна ленты будет длиной одного прутка для армирования. Умножив ее на количество ниток, получите необходимую длину рабочей арматуры. Затем к полученной цифре добавляете 20% — запас на стыки и «перехлесты». Вот столько в метрах вам и нужно будет рабочей арматуры.
Теперь нужно посчитать количество конструктивной арматуры. Считаете, сколько поперечных перемычек должно быть: длину ленты делите на шаг установки (300 мм или 0,3 м, если следовать рекомендациям СНиПа). Затем подсчитываете, сколько уходит на изготовление одной перемычки (ширину арматурного каркаса складываете с высотой и удваиваете). Полученную цифру умножаете на количество перемычек. К результату добавляете тоже 20% (на соединения). Это будет количество конструктивной арматуры для армирования ленточного фундамента.
По похожему принципу считаете количество, которое необходимо для армирования подошвы. Сложив все вместе, вы узнаете, сколько арматуры нужно на фундамент.
Технологии сборки арматуры для ленточного фундамента
Армирование ленточного фундамента своими руками начинается после установки . Есть два варианта:
Оба вариант неидеальны и каждый решает, как ему будет легче. При работе непосредственно в траншее, нужно знать порядок действий:
- Первыми укладывают продольные прутки нижнего армопояса. Их нужно приподнять на 5 см от края бетона. Лучше использовать для этого специальные ножки, но у застройщиков популярны куски кирпичей. От стенок опалубки арматура также отстоит на 5 см.
- Используя поперечные куски конструкционной арматуры или сформованные контура, их фиксируют на необходимом расстоянии при помощи вязальной проволоки и крючка или вязального пистолета.
- Далее есть два варианта:
- Если использовались сформованные в виде прямоугольников контура, сразу к ним вверху привязывают верхний пояс.
- Если при монтаже используют нарезанные куски для поперечных перемычек и вертикальных стоек, то следующий шаг — подвязывание вертикальных стоек. После того как все они привязаны, привязывают второй пояс продольной арматуры.
Есть еще одна технология армирования ленточного фундамента. Каркас получается жесткий, но идет большой расход прутка на вертикальные стойки: их забивают в грунт.
Вторая технология армирования ленточного фундамента — сначала вбивают вертикальные стойки, к ним привязывают продольные нитки, а потом все соединяют поперечными
- Сначала вбивают вертикальные стойки в углах ленты и местах соединения горизонтальных прутков. Стойки должны иметь большой диаметр 16-20 мм. Их выставляют на расстоянии не менее 5 см от края опалубки, выверяя горизонтальность и вертикальность, забивают в грунт на 2 метра.
- Затем забивают вертикальные прутки расчетного диаметра. Шаг установки мы определили: 300 мм, в углах и в местах примыкания простенков в два раза меньше — 150 мм.
- К стойкам привязывают продольные нитки нижнего пояса армирования.
- В местах пересечения стоек и продольных арматурин привязываются горизонтальные перемычки.
- Подвязывается верхний пояс армирования, который располагается на 5-7 см ниже верхней поверхности бетона.
- Привязываются горизонтальные перемычки.
Удобнее и быстрее всего делать армирующий пояс с использованием сформованных заранее контуров. Прут сгибают, формируя прямоугольник с заданными параметрами. Вся проблема в том, что их необходимо делать одинаковыми, с минимальными отклонениями. И требуется их большое количество. Но потом работа в траншее движется быстрее.
Как видите, армирование ленточного фундамента — длительный и не самый простой процесс. Но справиться можно даже одному, без помощников. Потребуется, правда, много времени. Вдвоем или втроем работать сподручнее: и прутки переносить, и выставлять их.
Ленточный фундамент — самый распространенный и универсальный тип основания при строительстве частного дома. Он представляет собой непрерывную полосу — ленту, которая сооружается под всеми несущими стенами, наружными и внутренними или под опорными колоннами.
По всей протяженности конструкция имеет одинаковое сечение и форму. Чаще сечение ленточных фундаментов имеет прямоугольный вид, но для снижения давления на слабонесущие и легкодеформируемые грунты бетонное основание может заливаться трапециевидной или Т-образной формы.
Будучи цельной конструкцией, равномерно распределяет нагрузки строения, поэтому его разновидности удачно применяются для различных по массе и конфигурации зданий, при разных типах грунтов и глубинах их промерзания.
Применение и виды ленточных фундаментов
Наиболее целесообразно в следующих случаях:
- строительство зданий с заглубленными помещениями — подвалом, цокольным этажом, подземным гаражом;
- если дом строится из тяжелых материалов (бетон, кирпич, камень) с массивными плитными перекрытиями;
- участок имеет неравномерное напластование грунтов;
- строительная площадка имеет значительный уклон;
- грунтовые воды залегают достаточно близко к поверхности.
По расположению относительно поверхности участка существует разделение ленточных фундаментов на заглубленные и мелкозаглубленные. Выбор варианта определяется характером нагрузок здания. При возведении массивных каменных домов применяют заглубленные фундаменты с большой несущей способностью. Силы морозного пучения, давящие на строение снизу, не должны превышать силу его тяжести.
Другим аргументом в пользу применения заглубленного основания являются подземные помещения дома. Их стенами служат . Заглубление основы необходимо также при значительных перепадах высот на участке. Закладка основания производится на уровень ниже глубины промерзания грунта. Обычно это расстояние составляет 1,2-2 м.
Мелкозаглубленный фундамент (глубина закладки — 50-70 см) применим для легких строений — деревянных, каркасных домов. Возможно его использование для каменных зданий на слабопучинистых и стабильных грунтах. При установке на пучинистый грунт под лентой устраивают подушки из песка, щебня, шлака и т. д., которые противодействуют деформациям конструкции и не промерзают.
Вернуться к оглавлению
Как самостоятельно определить тип грунта
От свойств основания, в частности от его несущей способности, будет зависеть площадь подошвы и глубина заложения фундамента.
Исследования грунта на участке желательно доверить специалистам профильной организации. Но если проектируется здание сравнительно небольших размеров, то ориентироваться можно на анализ грунта, проведенный самостоятельно.
Для определения свойств грунта на площадке необходимо выкопать колодцы глубиной около 2 м по центру площадки и в углах предполагаемого основания. Углубляясь при рытье на каждые 0,5 м, следует брать пробы грунта для исследования.
Главная задача при анализе почвы — определить концентрацию глины в слоях. Именно она способствует морозному пучению грунта. Нежелательны в составе грунта и плывуны (слабые песчано-пылеватые грунты). Изучаются фрагменты почвы в сухом и увлажненном виде. Масса скатывается в шнур или сдавливается в лепешку до минимальной толщины.
Рассматривая образцы под лупой, определяем тип грунта визуально по характерным признакам.
- — просматриваются частицы песка, в сухом виде образец обладает сыпучестью. При увлажнении грунт не скатывается в цилиндрическую полосу.
- Супесь — преобладание крупных песчинок, присутствуют вкрапления глинистых частиц. Грунт не скатывается в шнур и распадается на части до 5 мм. При увлажнении почва не пластична.
- Супесь пылеватая — рассыпчатая фракция с преобладанием пыли, имеет схожесть с мучнистой массой. В увлажненном состоянии образуется «грязь». Сминается в лепешку, шнур не формируется.
- Легкий суглинок — в пылеватых частицах заметны вкрапления песка и глины. После увлажнения возникает липкость. Пластичность незначительная, длинный шнур не скатывается.
- Пылеватый суглинок — на фоне частиц глины и песка просматривается порошок (пыль). Увлажненный грунт пластичный и липкий, сформированный шнур распадается на мелкие части.
- Тяжелый суглинок — среди частиц песка видны твердые комочки, которые не раздавливаются при нажатии. При увлажнении раскатывается шнур толщиной до 2 мм. Сформированный шар трескается по краям при сжимании.
- Глинистый грунт — отсутствие песчинок, комочки не раздавливаются при нажатии. Образец имеет однородную структуру с частицами диаметром до 0,3 мм. Увлажненная масса липкая, скатывается в тонкий шнур толщиной в 1 мм. Скатанный шар пластичен и не трескается.
Вернуться к оглавлению
Несущая способность естественного основания
Если удалось выяснить тип грунта на участке строительства, определяем величину сопротивления основания нагрузкам от строения. В списке указывается максимально допустимый вес (масса) нагрузки на 1 см² основания.
Значения для песчаных грунтов учитывают степень его плотности:
- песок крупный — 3,5 кг/см² (средняя плотность) и 4,5 кг/см² (высокая плотность);
- песок средний — 2,5 и 3,5 соответственно;
- песок мелкий малоувлажненный — 2,0 и 3,0;
- песок мелкий влажный — 2,0 и 2,5;
- песок пылеватый малоувлажненный- 2,5 и 3,0;
- песок пылеватый влажный — 1,0 и 1,0.
Сопротивляемость пылевато-глинистых грунтов нагрузкам зависит от их пористости (рыхлости, плотности) и текучести (липкости, пластичности):
- супеси плотные — 3 кг/см² (непластичные) и 3,5 кг/см² (пластичные);
- суглинки плотные — 2,5 и 3 соответственно;
- супеси пористые — 2,0 и 2,5;
- суглинки пористые — 1,0 и 2,0;
- глина средней плотности — 2,5 и 3,0;
- глина плотная — 4,0 и 6,0;
- глина пористая — 1,0 и 2,5.
Значения сопротивляемости для гравия, щебня, гальки, крупнообломочных грунтов практически не зависят от других факторов и применимы при нагрузках до 5-6 кг/см². Эти показатели необходимы для определения допустимого давления подошвы ленточного фундамента на грунт основания.
Вернуться к оглавлению
Определяем нагрузку здания на основание
При определении этого параметра учитывается суммарная масса:
- конструкций строения — стен, перекрытий, элементов кровли, отделочных и изолирующих материалов;
- эксплуатационных нагрузок — коммуникаций, предметов внутри помещений и т. д.;
- веса самого ленточного фундамента;
- веса возможного снежного покрова.
Для определения веса здания отдельно высчитывается площадь, а затем объем всех его конструктивных элементов. Удельный вес строительных материалов можно узнать в таблицах для сметчиков, которые общедоступны. Зная это значение и размеры основных элементов конструкций строения, приблизительный вес дома можно вычислить простыми арифметическими действиям. Эксплуатационные нагрузки (мебель, оборудование) принимаются с запасом из расчета 150-200 кг/м².
Так как параметры ленточного фундамента только определяются, берется усредненное значение его веса. Ширина фундамента ленточного типа не должна быть менее 30 см. Высота конструкции зависит от глубины закладки. Для заглубление фундамента составит при глубине промерзания грунта до 1 м — не менее 0,5 м; до 1,5 м — 0,75 м; до 2,5 м — от 1 м соответственно.
Снеговая нагрузка определяется умножением площади кровли на толщину и плотность снегового покрова, характерного для региона. Для средней полосы России значение составляет около 100 кг/м², для северных районов — 190 кг/м², для южных — 50 кг/м².
Суммируем все нагрузки и вычисляем требуемую площадь подошвы фундамента. При этом полученная нагрузка всех составляющих здания не должна превышать вычисленную сопротивляемость грунтового основания. Если противодействие площади грунта под подошвой фундамента недостаточно для расчетной нагрузки, площадь подошвы необходимо увеличить. При увеличении массы фундамента ее составляющую в общей нагрузке следует пересчитать.
Вернуться к оглавлению
Подготовительные работы и разметка фундамента
Участок освобождается от растительности. Площадка должна быть на 5-7 м больше контура здания с каждой стороны для работы техники. В рабочей зоне снимается плодородный слой почвы. Производится вертикальная планировка. Площадки на склонах оборудуются водоотводом.
Подготавливается необходимый инструмент:
- бетономешалка переносная или электрическая (70-90 л);
- сварочный аппарат;
- лопаты, емкости для бетонного раствора и воды;
- электротрамбовка, бетонный вибратор, правило;
- отрезная машинка;
- кувалда весом до 5 кг;
- пассатижи, лом, молоток;
- теодолит или нивелир, разметочный шнур;
- угломер, уровень, линейка, рулетка;
- деревянные клинья различных размеров;
- металлические штыри (ø1-2 см).
Разметку выполняют по осям несущих стен и в обе стороны от оси отступают по половине проектной ширины фундамента. При планируемом устройстве опалубки на всю глубину и обустройстве гидроизоляции ширину траншеи увеличивают. Если грунт при рытье траншеи не осыпается и стены могут использоваться в качестве опалубки, разметка производится по внутренней или наружной стороне здания.
Сложным является перенос плана дома на площадку с соблюдением прямоугольности контуров. Перпендикулярность осей можно выставить построив «египетский треугольник». Если отмерить от угла по осям 3 и 4 м, расстояние между полученными точками (гипотенуза) должно составлять 5 м при угле 90˚. При несоответствии размера проводится корректировка осей. Дополнительный контроль проводится сравнением диагоналей прямоугольников контура ленточного фундамента. При возможности используется лазерный построитель.
Полученные контуры размечаются натягиванием шнуров (лески) между колышками-ориентирами. Разметку располагают не ближе 1,5 м от проектного края траншеи. Затем, используя нивелир, определяется глубина траншей в различных точках ленты. Разметку по высоте можно выполнить водяным уровнем, делая взаимно горизонтальные отметки на кольях, натягивая шнуры в одной плоскости и моделируя поверхность фундамента. В этом случае глубина траншеи отмеряется рулеткой от натянутого шнура. Перед началом рытья траншеи ее контур отсыпается полоской песка или расчерчивается канавками.
Вернуться к оглавлению
Земляные работы, установка опалубки и арматуры
Для неглубоких ленточных фундаментов выемку грунта из траншеи предпочтительней производить вручную. В этом случае не нарушается напластование естественного грунта. можно залить непосредственно в траншее, не устанавливая опалубку. Если планируются работы по возведению подвального помещения, готовить придется сплошной котлован, и обойтись без привлечения экскаватора будет сложно.
При возведении ленточных фундаментов на грунтах со стабильной несущей способностью, не требующих их замены, производится отсыпка из щебня или песка. Слой делается небольшой высотой (около 10 см) и выполняет лишь выравнивающую функцию. В любом случае требуется подушку из сухих материалов тщательно увлажнять и трамбовать. Для предотвращения выхода воды из бетона песчаная подушка сверху накрывается полиэтиленом или рубероидом с загибом на стенки опалубки.
Опалубку можно изготовить из любого материала, отвечающего требованиям технологии заливки бетона и не оказывающего на него химического воздействия. Используется сталь, древесина, алюминий, пластик, влагостойкая фанера и пр. Сборка опалубки из древесины производится с помощью гвоздей. Для улучшения герметичности сборная деревянная опалубка оббивается полиэтиленом.
В ходе монтажа опалубки после установки щитов с одной стороны выполняется устройство армирующего каркаса. Диаметр арматуры для ленточных фундаментов легких (до 50 т) домов принимается 8-10 мм. Для массивных строений применяют стержни ø12-16 мм. Чем тяжелей конструкция строения, тем большей толщины используются элементы каркаса. Без сварки сборку каркаса можно производить при диаметре стержней до 40 мм. Для монтажа используется вязальная проволока с соединением в трех точках нахлеста арматуры, обжимные гильзы или специальные муфты.
Основание ленточного типа довольно часто применяется индивидуальными застройщиками для возведения домов, бань, хозяйственных построек, коттеджей и прочих сооружений. Распространенность его связана с достаточной прочностью, надежностью, доступностью технологии для самостоятельного проведения работ. Среди разновидностей ленточных оснований т-образному фундаменту отводится особое место. Его используют под различные сооружения. Он характеризуется повышенной жесткостью, из-за того что имеет форму буквы «Т». Данный вариант опорной конструкции делают заглубленным или мелкозаглубленным. Это определяется нагрузкой на нее, а также гидрогеологическими особенностями грунта стройплощадки.
Фундамент ленточного типа представляет собой замкнутую конструкцию, которую возводят из разных материалов по выбору: из железобетона, сборных элементов, камня либо кирпича. Параметры ее зависят от следующих факторов:
- грунта на участке;
- расположения подземных вод;
- предполагаемой нагрузки на основание;
- климатических особенностей региона.
Вес построенного сооружения распределяется по всему периметру опорной конструкции.
На ленточных основаниях возводят одноэтажные и более строения из следующих материалов:
- шлакоблока;
- дерева;
- кирпича;
- пенобетона и прочих.
Разновидности ленточного фундамента по разным классификационным критериям представлены в таблице ниже.
Главная задача во время строительства – это выбрать подходящий экономически и по эксплуатационным характеристикам вариант.
Основания ленточного типа имеют ресурс примерно от 70 лет (при соблюдении технологии), их достаточно просто ремонтировать. Область применения различных вариантов следующая:
- незаглубленный фундамент подходит для возведения щитовых, панельных, каркасных сооружений и срубов на ровных местностях с суглинистыми либо супесчаными почвами, по которым допускается стелить полы;
- мелкозаглубленное основание глубиной от 0, до 1 м подходит для строительства зданий из разных материалов на непучинистых грунтах;
- т-образное основание расширено снизу и применяется под любые строения на разных почвах, если участок располагается не на склонах или в болотистой местности, а также подземные воды находятся глубоко;
- заглубленные опорные конструкции предназначены для строительства зданий с подвальным помещением на различных типах грунта, даже при высокой его влажности;
- пояс из монолита представляет собой ленту, ширина которой больше ее высоты, а используется он только, если почва имеет хорошие несущие показатели, для строительства каркасных либо дворовых сооружений, срубов.
Среди различных типов ленточного фундамента можно подобрать подходящий вариант для разных грунтов. Основная проблема – это действие сил пучения. Если расчетная глубина заглубления составляет более 3 м, то рекомендуется отдать предпочтение свайной либо в виде плиты опорной конструкции, что снизит трудоемкость работ.
Технология строительства т-образного монолитного основания своими руками
Технология возведения монолитного ленточного т-образного фундамента аналогична сооружению ленты. Отличие заключается только в устройстве расширенной нижней части. Также опалубка имеет своеобразную конструкцию, чтобы раствор не вытекал. Для укрепления основания тоже проводят армирование.
Достоинства у т-образного основания такие:
- простота возведения;
- достаточная прочность;
- можно провести все работы без использования спецтехники;
- требует меньших финансовых и трудовых затрат по сравнению с заглубленным и плитным фундаментами, а также меньшее время строительства;
- для возведения применяют бетон, которым заливают арматурный каркас, либо готовые блоки, что ускоряет процесс.
Строят опорную конструкцию под сараи, заборы, дома из разных материалов. Из-за уменьшенной толщины надземной части можно сэкономить на бетоне. При этом площадь распределения нагрузки от постройки превышает более чем в два раза, соответствующий параметр ленточного основания.
Строительство ленточного фундамента происходит 2-мя способами:
- с установкой опалубки в выкопанной выемке, по своей ширине превышающей аналогичный параметр основы;
- заливкой непосредственно траншеи, выкопанной по форме буквы «Т».
Последний вариант специалистами использовать не рекомендуется, потому что заглубленная часть остается без гидроизоляционного покрытия, а это снижает время эксплуатации почти на треть (примерно на 20-40 %).
Технология работ предусматривает их выполнение за 1 или 2 этапа. В последнем случае происходит в начале строительство нижней части (подошвы), а затем возведение ленты.
Общий алгоритм действий при работе в 1 этап следующий:
- определяют конструкцию фундамента;
- рассчитывают размеры подошвы и ленты по несущим характеристикам грунта стройплощадки, а также в зависимости от глубины промерзания и действующих нагрузок;
- проводят разметку участка под застройку;
- выполняют земляные работы;
- засыпают дно траншей песчаной подушкой;
- устанавливают опалубку;
- проводят армирование;
- заливают бетон;
- наносят гидроизоляционное покрытие, а при необходимости утепляют, монтируют дренажную систему.
Расчеты параметров основания выполняют, опираясь на СНиП 2.02.01-83, регламентирующий строительство оснований зданий, и используя справочники (например, В. С. Сажина). В них приводятся снеговые и ветровые нагрузки по региону.
Устройство подошвы
Работы начинаются с проведения разметки. Последовательность действий при этом такая:
- делают обноску, которая представляет собой перпендикулярные брусья, зафиксированные на стойках, высотой превышающей аналогичный параметр основания;
- расставляют их по углам согласно разработанному плану;
- для обозначения наружных плоскостей стен по верхним брусьям натягивают шнуры (веревки) по периметру;
- проверяют равенство внутренних диагоналей, чтобы получился квадрат или прямоугольник.
После разметки территории приступают к выполнению земляных работ:
- копают траншеи с учетом запаса ширины для монтажа опалубки и подошвы;
- делают откосы;
- по уровню выравнивают дно выемки;
- засыпают траншею песчаной подушкой.
Проведение земельных работ должно проводиться с учетом следующих рекомендаций:
- ширина траншеи при наличии цокольного этажа или подвала должна учитывать место для монтажа опалубки и обеспечивать свободный доступ строителям: запас внутрь составляет от 0,5 до 0,8 м, а наружу – 1,2 м;
- чтобы избежать осыпания при глубине выемки равной 1,5 м крутизну откосов делают 1/1, а при 3 м она составит уже 1/0,67;
- вокруг фундаментной траншеи необходимо выкопать углубление 40х40 под дренажную систему;
- глубину выемок нужно делать с учетом толщины подушки, которая составляет от 40 до 60 см.
Когда траншеи готовы, тогда переходят к монтажу опалубки и выполняют армирование:
- через каждые 70 см вбивают в землю вертикальные стойки по линиям, обозначенным шнурами обноски;
- к кольям саморезами или гвоздями закрепляют доски до достижения полной высоты подошвы;
- укрепляют конструкцию планками, прибивая их к верхнему ряду;
- монтируют вертикальные арматурные прутья, высота которых берется с запасом для связки с вышележащей лентой;
- фиксируют с помощью сварки или проволоки горизонтальные стержни;
- заливают подошву бетоном;
- утрамбовывают его вибратором или вручную;
- ожидают несколько дней, чтобы бетон частично затвердел.
Пруты арматуры укладывают минимум двумя слоями. Нахлесты должны составлять примерно 60 см, а располагаться при этом со смещением друг относительно друга в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Сечение применяемых прутьев в зависимости от проектной нагрузки составляет от 8 до 16 мм. Для соединения стержней подходит вязальная проволока диаметром 1,2-1,6 мм.
Возведение ленточной части основания
После того как подошва была залита, а бетон частично затвердел, устанавливают опалубку под верхнюю часть. Первоначально по высоте ленты изготавливают щиты из досок либо фанеры (или других материалов). Их длина определяется из удобства обращения с ними при выполнении работы, а толщина – уровнем будущей нагрузки, создаваемой бетоном.
Последующие действия по возведению фундамента проводят в следующей последовательности:
- монтируют щиты, опираясь нижними их досками на опалубочную конструкцию нижней части и объединяя их с помощью длинных брусьев (по верху и низу);
- с помощью натянутых веревок обноски, а также уровня, происходит выставление опалубки в нужных плоскостях;
- расположенные друг против друга щиты соединяют горизонтальными стяжками;
- с помощью наклонных распорок фиксируют опалубку с боков;
- внутрь смонтированной конструкции укладывают арматурный каркас несколькими рядами, при этом его соединяют с прутьями подошвы;
- смачивают щиты водой;
- равномерными слоями заливают форму бетоном, через каждые 40-60 см утрамбовывая его;
- для равномерного протекания процесса застывания основание накрывают рубероидом либо полиэтиленовой пленкой;
- периодически верхнюю часть монолита увлажнят водой (примерно в течение недели или двух, в зависимости от климатических условий).
При монтаже опалубки особое внимание необходимо уделять углам, соединяя там щиты надежно, чтобы не разошлись.
Бетон набирает более половины своей прочности в течение примерно 7 дней. Полное застывание занимает около месяца, что определяется температурным режимом и влажностью.
Снятие опалубки допустимо делать минимум через 3 дня после заливки бетона. Когда он застынет цоколь и подземную часть рекомендуется защитить гидроизоляционным покрытием. Для этих целей используют мастики, рубероид и другие материалы. Надежная защита от разрушительного действия воды продлит срок службы возводимой постройки.
Можно установить опалубку и арматурный каркас всего т-образного основания сразу. Заливать понадобится все равно по частям: вначале подошву, а только затем ленту. Это связано с тем, что бетон нижней части, если достаточно не застынет, будет вытесняться. Трамбовку залитых слоев ленты по этой же причине необходимо будет проводить осторожно.
Монтаж сборного фундамента
Строительство т-образного ленточного фундамента можно выполнить, используя блоки из железобетона. Технология работ по их монтажу следующая:
- роют траншеи ниже глубины промерзания почвы по региону;
- их дно покрывают подушкой из песка, которую затем трамбуют;
- укладывают блоки;
- связывают их между собой арматурой;
- стыки заливают бетоном, установив предварительно в этих местах опалубку;
- штукатурят поверхность основания, а после высыхания нанесенного покрытия – гидроизолируют и утепляют.
Первый ряд фундамента выкладывают более широкими блоками (или трапециевидными) по сравнению с располагаемыми выше.
Использование блоков значительно ускоряет процесс строительства, но требует использования грузоподъемной техники. Из-за наличия большого числа стыков уменьшается время эксплуатации фундамента, примерно в 3 раза по сравнению с монолитными аналогами. Стандартные габариты блоков определяют выбор параметров ленты.
Процесс строительства ленточного фундамента т образного вида показан в видеоролике ниже.
При довольно частых обильных осадках, возможности паводков либо подъема грунтовых вод обязательно устраивают дренажную систему. Ее вид определяется обилием влаги, а также ее источником. Чтобы уменьшить тепловые потери, цокольный этаж или т-образное основание утепляют различными способами.
Т-образный фундамент – это надежное основание, которое можно возвести самостоятельно. Выбор марки бетона определяется будущей нагрузкой на основание: для постройки легких конструкций подходит материал с маркировкой М100 и М150, а для более тяжелых – от М200 до М400. Продлить срок эксплуатации всей постройки поможет гидроизоляция подошвы и ленты.
Любое здание, независимо от его предназначения, немыслимо без надежной основы. Возведение фундамента – одна из наиболее важных и естественных задач всего цикла строительства в целом, и этот этап, кстати, часто является одним из самых трудоемких и затратных – нередко до трети сметы уходит именно на него. Но вместе с тем здесь должны быть абсолютно исключены какие-либо упрощения, неразумная экономия на качестве и количестве необходимых материалов, пренебрежение действующими правилами и технологическими рекомендациями.
Изо всего разнообразия фундаментных конструкций максимальной популярностью пользуется ленточная, как наиболее универсальная, подходящая для большинства возводимых в сфере частного строительства домов и хозяйственных сооружений. Такое основание отличается высокой надёжностью, но, естественно, при качественном его исполнении. А ключевым условием прочности и долговечности является грамотно спланированное и правильно проведённое армирование ленточного фундамента чертежи и основные принципы устройства которого и станут вопросами рассмотрения в настоящей публикации.
В статье, помимо схем, будет приведено несколько калькуляторов, которые помогут начинающему строителю в выполнении этой достаточно непростой задачи создания ленточного фундамента.
Общие понятия. Преимущества ленточного фундамента
Итак, вкратце, несколько общих понятий об устройстве ленточного фундамента. Сам по себе он представляет сплошную бетонированную полосу, без разрывов на дверные или воротные проёмы, становящуюся основой под возведение всех внешних стен и капитальных внутренних перегородок. Сама лента заглубляется на определенное расчётное расстояние в грунт и одновременно выступает сверху своей цокольной частью. Ширина ленты и глубина ее заложения, как правило, выдерживается единой на всём протяжении фундамента. Такая форма способствует наиболее равномерному распределению всех выпадающих на основание здания нагрузок.
Ленточные фундаменты тоже могут подразделяться на несколько разновидностей. Так, их не только заливают из бетона, но и делают сборными, применяя для этого, например, специальные фундаментные железобетонные блоки, или используя бутовое наполнение. Однако, так как наша статья посвящена армированию, в дальнейшем будет рассматриваться только монолитный вариант фундаментной ленты.
Ленточный фундамент можно отнести к универсальному типу оснований. Такой схеме обычно отдается предпочтение в следующих случаях:
- При возведении домов из тяжелых материалов – камня, кирпича, железобетона, строительных блоков и им подобных. Одним словом, когда требуется равномерно распределить весьма значительную нагрузку на грунт.
- Когда в планах застройщика получить в свое распоряжение полноценный подвал или даже цокольный этаж – только ленточная схема может это позволить.
- При строительстве многоуровневых зданий, с применением тяжелых межэтажных перекрытий.
- Когда участок под застройку характеризуется неоднородностью верхних слоев грунта. Исключение составляют лишь совершенно не устойчивые грунты, когда создание ленточного фундамента становится невозможным или нерентабельным, и есть смысл обратиться к другой схеме. Невозможен ленточный фундамент и в регионах с вечной мерзлотой.
Монолитный ленточный фундамент обладает немалым количеством других преимуществ, к которым можно отнести долговечность, оцениваемую многими десятками лет, относительную простоту и понятность возведения, широкие возможности в плане прокладки инженерных коммуникаций и организации утепленных полов первого этажа. По свои прочностным качествам он не уступает монолитным плитам, и даже превосходит их, требуя при этом меньших затрат материальных средств.
Однако, не следует думать, что ленточный фундамент является абсолютно не уязвимой конструкцией. Все перечисленные достоинства будут справедливы лишь в том случае, если параметры возводимого основания для дома будут соответствовать условиям района строительства, расчётной нагрузке, иметь заложенный резерв прочности. А это, в свою очередь, означает, что к проектированию фундамента (любого, кстати) всегда предъявляются особые требования. И армирование ленты в череде этих проблем занимает одну из ключевых позиций.
Ширина ленты фундамента и глубина ее заложения
Это – два ключевых параметра, от которых будет зависеть и сама схема армирования будущей фундаментной ленты.
Но степени заглубления в грунт ленточные фундаменты можно разделить на две основных категории:
- Малозаглубленный ленточный фундамент подойдет для строительства каркасных сооружений, небольших загородных домов и хозяйственных построек, при условии достаточно стабильного, плотного грунта на участке. Подошва ленты располагается выше границы промерзания грунта, то есть обычно не опускается ниже 500 мм без учета цокольной части.
- Для зданий, возводимых из тяжелых материалов, а также на участках, где состояние грунта не отличается стабильностью, требуется лента глубокого заложения. Ее подошва уже опускается ниже уровня промерзания грунта, как минимум на 300÷400 мм, а при наличии в планах строительства еще и цокольного этажа (подвала) – еще ниже.
Понятно, что высота фундаментной ленты в целом, в том числе и глубина ее залегания – отнюдь не произвольные величины, а параметры, которые получаются в результате тщательно проведенных расчетов. При проектировании учитывается целый массив исходных данных: тип грунтов на участке, степень их стабильности как в поверхностных слоях, так и изменение структуры по мере углубления; климатические особенности региона; наличие, расположение и другие особенности грунтовых водоносных горизонтов; сейсмические характеристики местности. Плюс к этому накладывается специфика планируемого к возведению здания – общая нагрузка, как статическая, создаваемая только массой конструкции (естественно, с учетом всех ее составляющих элементов), так и динамическая, вызываемая и эксплуатационными нагрузками, и всевозможными внешними воздействиями, в том числе ветровыми, снеговыми и другими.
Исходя из вышесказанного уместно будет сделать одно важное замечание. Принципиальная позиция автора этих строк заключается в том, что расчет базовых параметров фундаментной ленты – не терпит дилетантского подхода.
Несмотря на то что в интернете можно отыскать немало онлайн-приложений для проведения подобных расчетов, вопрос проектирования фундамента все же правильнее будет доверить специалистам. При этом нисколько не оспаривается корректность предлагаемых программ расчета – многие из них в полной мере соответствуют действующим СНиП и способны действительно выдать точные результаты. Проблема лежит в несколько иной плоскости.
Суть в том, что любая, даже самая совершенная программа расчета, требует внесения точных исходных данных. А вот в этом вопросе без специальной подготовки обойтись невозможно. Согласитесь, что правильно оценить геологические особенности участка под строительство, учесть все нагрузки, выпадающие на фундаментную ленту, причем – с разложением их по осям, предусмотреть все возможные динамические изменения – непрофессионалу просто не по силам. А ведь каждый исходный параметр имеет значение, и недооценка его вполне может затем «сыграть злую шутку».
Правда, если планируется возведение небольшого дачного домика или же хозяйственной постройки, то приглашение специалиста-проектировщика может показаться избыточной мерой. Что ж, на свой страх и риск хозяин может возвести малозаглубленный ленточный фундамент, воспользовавшись, например, примерными параметрами, которые приведены в таблице ниже. Для легких построек сильно заглубленная лента не требуется (большое заглубление может сыграть даже отрицательную роль, из-за приложения касательных сил при морозном вспучивании грунта). Как правило, в таких случаях ограничиваются максимальной глубиной расположения подошвы в 500 мм.
| Тип возводимого здания | Сарай, баня, хозяйственные постройки, небольшой гараж | Одноэтажный дачный домик, в том числе - с мансардой | Одно- или двухэтажный коттедж, рассчитанный на постоянное проживание | Двух или трехэтажный особняк |
|---|---|---|---|---|
| Среднее значение нагрузки на грунт, кН/м ² | 20 | 30 | 50 | 70 |
| ТИПЫ ГРУНТОВ | РЕКОМЕНДУЕМАЯ ГЛУБИНА | ЗАЛОЖЕНИЯ ЛЕНТЫ | (БЕЗ УЧЕТА ЦОКОЛЬНОЙ | ЧАСТИ ФУНДАМЕНТА) |
| Выраженно каменистый грунт, опока | 200 | 300 | 500 | 650 |
| Плотная глина, суглинок, не распадающийся после сжатия усилием ладони | 300 | 350 | 600 | 850 |
| Слежавшийся сухой песок, супесь | 400 | 600 | Обязателен профессиональный расчет фундамента | |
| Мягкий песок, илистый грунт или супесь | 450 | 650 | Обязателен профессиональный расчет фундамента | Обязателен профессиональный расчет фундамента |
| Очень мягкий песок, илистый грунт или супесь | 650 | 850 | Обязателен профессиональный расчет фундамента | Обязателен профессиональный расчет фундамента |
| Торфяник | Требуется иной тип фундамента | Требуется иной тип фундамента | Требуется иной тип фундамента |
Еще раз подчеркнём –это лишь усредненные значения, которые нельзя рассматривать как истину в последней инстанции. В любом случае, если самодеятельный строитель пользуется подобными источниками, определенный риск он принимает на свою ответственность.
Теперь – о ширине фундаментной ленты.
Здесь также есть свои особенности. Во-первых, для обеспечения жёсткости конструкции фундамента принято придерживаться правила, что общая высота ленты должна как минимум вдвое превосходить ее ширину – но это правило соблюсти несложно. А второе – ширина ленты в области подошвы должна быть такой, чтобы распределенная нагрузка была меньше рассчитанных параметров сопротивления грунта, естественно, еще и с определенным конструктивным запасом. Одним словом, фундаментная лента с полной нагрузкой должна стоять стабильно, не проседая в грунт. В целях экономии материалов нередко для повышения площади опоры подошву ленточного фундамента делают с уширением.
Наверное, нет смысла приводить здесь формулы и табличные значения сопротивления грунтов для проведения самостоятельных вычислений. Причина – та же: не столько сложность в выполнении расчетов, сколько проблемы с корректным определением исходных параметров. То есть опять же лучше по таким вопросам обратиться к профессионалам.
Ну а если строится легкое сооружение или дачный домик, то можно руководствоваться тем, что ширина ленты должна быть как минимум на 100 мм больше толщины возводимых стен. Как правило, при самостоятельном планировании фундамента берут круглые значения, кратные 100 мм, обычно начиная от 300 мм и выше.
Армирование фундаментной ленты
Если проектированием ленточного фундамента занимается специалист, то готовый чертеж будет, безусловно, включать не только линейные параметры самого бетонного пояса, но и характеристики армирования – диаметр арматурных прутов, их количество и пространственное расположение. Но в том случае, когда принимается решение о самостоятельном возведении основания под здание, при планировании конструкции необходимо учитывать определенные правила, установленные действующими СНиП.
Какая арматура подойдёт для этих целей?
Для правильного планирования необходимо хотя бы немного разбираться в сортаменте арматуры.
Существует несколько критериев классификации арматуры. К ним можно отнести:
- Технология производства. Так, арматура бывает проволочной (холоднокатаной) и стержневой (горячекатаной).
- По типу поверхности арматурные пруты различаются на гладкие и имеющие периодический профиль (рифление). Профильная поверхность арматуры обеспечивает максимальный контакт с заливаемым бетоном.
- Арматура может быть предназначена для обычных или предварительно напрягаемых железобетонных конструкций.
Для создания армирующей конструкции ленточного фундамента, как правило, применяют арматуру, выпускаемую в соответствии с ГОСТ 5781. Этот стандарт включает горячекатаные изделия, предназначенные для армирования обычных и предварительно наряженных конструкций.
В свою очередь, эта арматура распределяется по классам, от A-I до A-VI. Различие главным образом заключается в сортах используемой для производства стали и, стало быть, в физико-механических свойствах изделий. Если в арматуре начальных классов применяется низкоуглеродистая сталь, то в изделиях высоких классов параметры металла приближаются к легированным сталям.
Все характеристики классов арматуры знать при самостоятельном строительстве необязательно. А самые важные показатели, которые будут влиять на создание арматурного каркаса – приведены в таблице. В первом столбце показаны классы арматуры по двум стандартам обозначения. Так, в скобках вынесено обозначение классов, цифровое обозначение которых показывает предел текучести применяемой для производства арматуры стали – при приобретении материала в прайс-листе могут оказаться и такие показатели.
| Класс арматуры по ГОСТ 5781 | Марка стали | Диаметры прутов, мм | Допустимый угол изгиба в холодном состоянии и минимальный радиус кривизны при изгибе (d – диаметр прута, D – диаметр оправки для изгиба) |
|---|---|---|---|
| A-I (A240) | Ст3кп, Ст3сп, Ст3пс | 6÷40 | 180º; D=d |
| A-II (A300) | Cт5сп, Ст5пс | 10÷40 | 180º; D=3d |
| -"- | 18Г2С | 40÷80 | 180º; D=3d |
| AC-II (АC300) | 10ГТ | 10÷32 | 180º; D=d |
| A-III (A400) | 35ГС, 25Г2С | 6÷40 | 90º; D=3d |
| -"- | 32Г2Рпс | 6÷22 | 90º; D=3d |
| A-IV (A600) | 80С | 10÷18 | 45º; D=5d |
| -"- | 20ХГ2Ц, 20ХГ2Т | 10÷32 | 45º; D=5d |
| A-V (A800) | 23Х2Г2Т, 23Х2Г2Ц | 10÷32 | 45º; D=5d |
| A-VI (A1000) | 22Х2Г2АЮ, 20Х2Г2СР, 22Х2Г2Р | 10÷22 | 45º; D=5d |
Обратите внимание на последний столбец, в котором указаны допустимые углы изгиба и диаметры кривизны. Это важно с той точки зрения, что при создании армирующей конструкции приходите изготавливать гнутые элементы – хомуты, вставки, лапки и т.п. При изготовлении кондукторов, оправок или иных приспособлений для гнутья необходимо ориентироваться на эти значения, так как уменьшение радиуса изгиба или превышение угла может привести к потере арматурой своих прочностных качеств.
Пруты класса A-I выпускаются в гладком исполнении. Все остальные классы (за некоторыми исключениями, которые, впрочем, больше зависят от индивидуальных требований заказчика) – с периодическим профилем.
Для ленточного фундамента в частном строительстве оптимальным выбором будет арматура класса A-III, в крайнем случае - A-II, диаметром 10 мм и выше.
Для конструкционных элементов армопояса (хомутов, перемычек) удобно использовать гладкий прут класса A-I, диаметром 6 или 8 мм. Применение арматуры более высоких классов – невыгодно, по причине большой её стоимости при явной невостребованности в столь высоких физико-технических показателях.
«Классическая» схема армирования фундаментной ленты. Количество продольных прутов
Для начала – рассмотрим типовую схему армирования прямых участков ленты фундамента.
В основе лежит прямоугольник, с обязательными уровнями армирования сверху и снизу, выполненными из продольной арматуры (поз. 1), которые соединены между собой горизонтальными поперечными (поз. 2) и вертикальными арматурами, создающими тем самым своеобразную «коробчатую» конструкцию. Такое расположение поясов позволяет максимально компенсировать две основные разнонаправленные силы: от общей нагрузки, создаваемой зданием, и от морозного вспучивания грунта. При этом центральная часть ленты нагружается меньше всего, и если фундамент имеет общую высоту до 800 мм, то двух поясов чаще всего бывает достаточно.
При более высоких лентах применяют расположение продольных поясов в три и более ярусов. Но, как уже говорилось, подобные фундаменты рассчитывать самостоятельно – довольно рискованное занятие.
На иллюстрации показано увязывание продольных прутов в объемную конструкцию с использованием отрезков арматуры. Такой подход – вполне допустим, однако, не отличается удобством. Работа пойдет намного быстрее и качественнее, если заранее на кондукторе готовить хомуты по размерам армопояса, а потом уже увязывать все детали в общую конструкцию.
Обратите внимание на иллюстрацию, на которой стрелками показаны два размера: Н – высота пояса армирования и К – его ширина. Следует правильно представлять, что это вовсе не высота и ширина ленты. Металлические детали фундамента в обязательном порядке должны быть защищены от кислородной коррозии слоем бетона. Согласно СНиП минимальный слой составляет 10 мм, но для ленточного фундамента оптимальным будет 50 мм до края бетонной конструкции. Это необходимо учесть при планировании, а уже в ходе монтажа соблюсти необходимые просветы между арматурой и опалубкой помогут нехитрые приспособления. Так, задать нужное расстояние от донной части опалубки можно, подложив обломки кирпичей или установив под нижние прутья специальные пластиковые стойки.
А требуемый просвет от боковых стенок опалубки можно соблюсти, если использовать специальный фиксаторы-«звездочки» которые просто надеваются на арматурные прутья.
Теперь – плотнее к вопросу, сколько все же потребуется прутов продольной арматуры, и какого диаметра они должно быть.
| Участок применения арматуры | Минимальный диаметр арматуры |
|---|---|
| Продольные рабочие арматуры на прямолинейных участках длиной не более 3 метров | 10 мм |
| То же, но при длине участка, превышающей 3 метра | 12 мм |
| Поперечная арматура и хомуты сжатых элементов конструкции. | Не меньше 0,25 от диаметра рабочей арматуры, и при этом – не менее 6 мм |
| Поперечная арматура и хомуты в районе изгибаемых вязаных каркасов | 6 мм |
| Хомуты для ленточного вязаного каркаса высотой не более 800 мм | 6 мм |
| То же, но при высоте вязаного каркаса более 800 мм | 8 мм |
Ну а количество продольных прутов, необходимое для обеспечения расчетной прочности фундаментной ленты, напрямую зависит от ее размеров и от диаметра используемой арматуры. В соответствии с действующими требованиями СНиП, общая площадь сечения прутов продольного армирования должна составлять не менее 0,1% от площади поперечного сечения ленты. Исходя из этого, несложно произвести необходимый расчет. Чтобы читателю это было сделать еще легче – ниже размещен соответствующий калькулятор.
Калькулятор расчета минимально необходимого количества прутов продольного армирования фундаментной ленты
Фундаментное основание является одним из важнейших элементов конструкции любой постройки. При возведении зданий используется несколько видов фундаментов, каждый из которых обладает своими преимуществами и приспособлен для определенного типа почвы и конструктивных особенностей постройки.
Ленточный фундамент является одним из наиболее часто применяемых как в промышленной, так и в частной застройке, разновидностей железобетонных оснований.
Преимущества и недостатки ленточных оснований
Ширина фундамента должна оставаться одинаковой на всем протяжении Ленточные фундаменты конструктивно представляют собой железобетонное основание, проходящее непрерывной лентой по периметру здания и под внутренними несущими стенами.
При этом ширина сечения конструкции является одинаковой на всём её протяжении, что обеспечивает равномерное распределение воспринимаемой нагрузки.
В качестве внутреннего усиления, компенсирующего давление на разрыв и изгиб, внутри ленточного фундамента монтируется жёсткий объёмный каркас из рифлёной арматуры.
Главным преимуществом такого фундамента дома является:
- Универсальность. Ленточный фундамент может использоваться в частном строительстве для возведения любых типов построек – от лёгких дачных домиков и бань до массивных кирпичных особняков.
- Технологичность. Сплошная лента бетонного основания позволяет использовать его в качестве стен для подвала или цокольного этажа.
- Прочность. Мощный массив железобетона ленточного фундамента может справиться с достаточно большими нагрузками.
- Долговечность. Расчётные сроки эксплуатации основания, созданного из монолитного железобетона, составляют порядка 150 лет, из кирпича – до 50 лет, из сборных железобетонных конструкций (блоков ФБС) – свыше 75 лет.
Кроме того, технология устройства опалубки и заливки бетонной смеси достаточно просты и позволяют выполнить все работы своими руками без привлечения спецтехники.
При устройстве основания постройки очень важно соблюдать все технические условия, регламентированные соответствующими строительными нормативами. Только так можно будет избежать возможных ошибок, способных повлечь большие проблемы в процессе эксплуатации здания.
Возможные неприятности
Для монтажа такого фундамента требуется много строительных материалов
В случае несоблюдения данных технологических нормативов могут возникнуть следующие проблемы:
- неравномерное распределение нагрузки на всём протяжении бетонной ленты;
- разные показатели максимально выдерживаемой нагрузки на различных участках основания;
- перерасход строительного материала;
- всевозможные деформации как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении – растрескивание, неравномерная осадка конструкции.
Всё это может привести к уменьшению , и, как следствие, всего здания.
Главным недостатком такого типа фундаментов, по сравнению со столбчатыми или свайными видами, является большой объём стройматериалов, требуемых на сооружение опалубки, армирование и заливку бетона. Соответственно и затраты труда и времени будут значительно большими.
Виды ленточных фундаментных конструкций
На сегодня в строительстве применяется несколько разновидностей ленточных бетонных конструкций. Каждая из них имеет свои конструктивные особенности, и правильный выбор того или иного варианта позволяет максимально полно использовать все его положительные качества.
Монолитный
Самая распространённая разновидность не только среди ленточных оснований, но и среди всех остальных типов фундаментов.
Главной отличительной особенностью этого типа ленточного фундамента является бетонная заливка с внутренним армокаркасом.
Согласно нормативам СНиП, данные каркасы монтируются из нескольких нитей рифлёной арматуры, собранных в объёмную конструкцию.
В качестве арматуры могут применяться как стальной прокат, так и его более современный аналог – стеклопластиковая арматура.
Т-образный
Т-образный фундамент обладает повышенной устойчивостью Является разновидностью монолитного фундаментного основания. В сечении представляет собой перевёрнутую букву Т, лежащую широкой стороной в грунте.
Данная конструкция обладает повышенной устойчивостью по сравнению с обычным железобетонным ленточным фундаментом.
Однако технология заливки Т-образного фундамента более сложная и производится в два этапа. Сначала заливается нижняя, расширенная часть; после того, как бетон застынет, заливают верхнюю, узкую часть конструкции.
Бутовый
Наиболее древняя технология сооружения оснований для построек. Подобные конструкции применяются и сегодня в тех местах, где имеется большое количество камней – как правило, в горных районах. Технология заливки в данном случае выглядит так:
- Выкапывается траншея по всему периметру здания.
- Вдоль траншеи собирается опалубка.
- На дне траншеи отсыпается подушка из песчано-гравийной смеси или щебня.
- На дно заливается слой бетона, который заполняется слоем крупных камней. Поверх камней вновь заливается бетон, и так повторяется слой за слоем до полного заполнения опалубки.
При заливке бутового камня бетон быть максимально текучим, чтобы заполнить все полости промеж камнями.
Сборный
Собирается из готовых железобетонных элементов стандартного размера – бетонных подушек (применяются для сооружения основы) и строительных фундаментных блоков (ФБС), имеющих различную ширину (от 300 до 600 мм) и длину (от 1 до 2,5 м).
Готовые фундаментные элементы выкладываются на дно траншеи в один или несколько рядов.
Между собой соседние блоки скрепляются при помощи цементного раствора.
Особенности армирования монолитной конструкции
Армированный фундамент в 50 раз прочнее неармированного Самым распространённым и наиболее долговечным является монолитный железобетонный ленточный фундамент. Особую прочность ему придаёт внутренний объёмный каркас, в значительно мере компенсирующий нагрузки на изгиб и растяжение. Так, прочность армированного железобетона на разрыв превосходит прочность бетона, лишённого каркаса, примерно в 50 раз.
Чтобы правильно рассчитать количество арматуры, следует обратиться к строительным нормативам. Согласно СНиП 52-01 от 2003 года, общая площадь сечения продольных (так называемых «рабочих») стержней каркаса должна составлять 0,1% от площади сечения фундамента. Вычислить площадь сечения арматуры можно при помощи приведённой ниже таблицы.
Площадь сечения нитей арматуры в зависимости от диаметра (вертикальный столбец) и количества стержней в каркасе (горизонтальная строка).
| Диаметр, мм | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 6 | 28,3 | 57 | 85 | 113 | 141 | 170 | 198 | 226 | 254 |
| 8 | 50,3 | 101 | 151 | 201 | 251 | 302 | 352 | 402 | 453 |
| 10 | 76,5 | 157 | 236 | 314 | 393 | 471 | 550 | 628 | 707 |
| 12 | 113 | 226 | 339 | 452 | 565 | 679 | 792 | 905 | 1018 |
| 14 | 154 | 308 | 462 | 616 | 769 | 923 | 1077 | 1231 | 1385 |
| 16 | 201 | 402 | 603 | 804 | 1005 | 1206 | 1407 | 1608 | 1810 |
| 18 | 254,5 | 509 | 763 | 1018 | 1272 | 1527 | 1781 | 2036 | 2290 |
| 20 | 314,2 | 628 | 942 | 1256 | 1571 | 1885 | 2199 | 2513 | 2828 |
При этом следует учитывать, что прочность каркаса зависит не только от количества стержней, но и от диаметра применяемой арматуры. Ниже дана таблица минимально допустимых диаметров стальной арматуры, применяемой при сооружении ленточного фундамента. О том, как , смотрите в этом видео:
| Условия использования арматуры | Минимально допустимый диаметр стержней, мм | Нормативный документ |
|---|---|---|
| Продольная арматура вдоль стороны длиной не более 3 м | 10 | |
| Продольная арматура вдоль стороны длиной более 3 м | 12 | Приложение 1 к Пособию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий» М.,2007 |
| Поперечная арматура (хомуты) вязаных каркасов высотой не более 80 см | 6 | |
| Поперечная арматура вязанных каркасов высотой более 80 см | 8 | п.3.106 Руководства по конструированию бетонных и железобетонный конструкций из тяжелого бетона (без предв. напряжения) М., 1978 |
Следует учитывать, что технические показатели стеклопластиковой и стальной арматуры несколько различаются. Поэтому, если же вы применяете при сооружении каркаса стеклопластиковую арматуру, то в данную таблицу следует вносить поправки в соответствии с заявленными производителем её техническими характеристиками.
Степень заглубления основания фундамента
Глубина залегания фундамента зависит от типа почвы и габаритов будущего дома Перед началом сооружения фундаментной конструкции следует определиться с глубиной залегания его основания. Для этого потребуется определить тип грунта, на котором будет вестись строительство здания, что нужно для предотвращения деформаций бетонной конструкции при сезонном «хождении» грунта.
По степени заглубления ленточные фундаменты бывают:
- Мелкозаглублённый. Применяются для лёгких построек с малой массой – как правило, каркасных домов или подсобных строений.
- Среднезаглублённый. Используется при строительстве достаточно массивных домов на прочных грунтах.
- Заглублённый. Сооружается при строительстве на слабых или насыщенных влагой грунтах.
Обычно глубину траншеи определают по массивности будущей постройки – чем больше предполагаемая масса дома, тем глубже делается траншея. Скажем, для брусового дома в один этаж вполне достаточно глубины залегания в 0,5 м, а для кирпичной постройки или двухэтажного деревянного дома глубина траншеи должна быть не менее 70 – 100 см. О том, что бывает при недостаточном заглублении фундамента, смотрите в этом видео:
Однако, это верно в том случае, если строительство ведётся на достаточно плотных грунтах. Если же на участке преобладает болотистая, водонасыщенная почва, то произвести расчёт глубины залегания значительно труднее.
Влажные грунты имеют неприятную особенность расширяться при замерзании – в строительстве это свойство называется «пучинистость». При минусовой температуре влага, содержащаяся в почве, замерзает и расширяется. В результате поверхность грунта выгибается буграми, разрушая фундаменты построек.
Чтобы избежать таких неприятностей, основание здания, строящегося на пучинистых грунтах, должно находиться ниже уровня промерзания почвы. Для разных регионов страны этот показатель различный – он приведён в представленной ниже таблице.
Так, если уровень подпочвенных вод расположен значительно ниже 2 м, то для частного дома можно использовать мелкозаглублённое фундаментное основание (порядка 0,5 м глубиной). Если грунтовые воды располагаются на глубине около 2 м, то основание должно быть расположено на ¾ от глубины промерзания грунта. В случае же, если до грунтовых вод не более 1,5 м, то основание должно лежать ниже уровня промерзания, как минимум на 1/3.
Особенности строительства
Несмотря на то, что технология строительства ленточных оснований для частных домов достаточно проста, она имеет ряд нюансов и особенностей. После того, как вы вырыли по периметру будущего здания траншею нужной глубины и собрали опалубку, на её дне следует отсыпать подушку из гравия или щебня (5 – 15 см). Она нужна в качестве своеобразного амортизатора для нивелирования сезонной деформации почвы при её замерзании и оттаивании. Также она играет роль дренажа, отводящего влагу от бетонной конструкции. Подробности монтажа ленточного фундамента смотрите в этом видео:
Слой рубероида предохранит конструкцию от влаги Поверх подушки следует застелить слой рубероида или другого гидроизолирующего материала. Он будет выступать в качестве дополнительной защиты конструкции от грунтовой влаги. После этого приступаем непосредственно к заливке ленточного фундамента. Производить заливку можно как в один, так и в два слоя. Последний вариант рекомендован для влажных почв.
В этом случае по всему периметру траншеи поверх песчано-гравийной подушки заливается первый слой бетона в 5 — 10 см, затем в опалубку монтируется арматурный каркас и заливается основной массив бетона. При этом нижний слой является дополнительной защитой от влаги, а верхний – «рабочим», воспринимающим нагрузку здания.
Заливку рекомендуется производить за один приём. Если же это не получается, прерываться заливка должна под углом 45 градусов, но ни в коем случае не под прямым углом — в бетонной конструкции может возникнуть трещина в месте стыковки двух частей заливки.
Для легких построек используется бетон марки 200 При замешивании бетона также следует неукоснительно соблюдать строительные нормативы. Главными компонентами являются цемент, песчано-гравийная смесь (либо песок и щебень), вода. Для лёгких построек – бань, садовых домиков — малой массой можно использовать бетон марки 150 – 200.
Для более крупных строений (домов, кирпичных гаражей) применяется бетон марки М300 или М400. Получить ту или иную марку бетона можно в домашних условиях, смешивая компоненты в пропорциях, регламентированных строительными нормативами. Данные нормативы даны в следующей таблице:
Внешняя гидроизоляция и утепление
Гидроизоляция спасет бетон от разрушения После заливки фундамента следует произвести его гидроизоляцию и утепление. Для этих целей на современном рынке имеется огромный выбор различных материалов.
Влага, попадая в тёплое время года в мелкие поры и трещины в железобетоне, с наступлением холодов замерзает в них. Расширяясь при этом, она увеличивает и трещины, год за годом медленно, но верно разрушая бетон.
Для гидроизоляции можно использовать рулонные материалы на битумной основе – хорошо зарекомендовавший себя рубероид и его производные. Бетонная поверхность оклеивается листами рубероида внахлёст, а стыки тщательно замазываются битумными растворами. Также для гидроизоляции основания здания подойдёт и битумно-полимерная жидкая мастика. Наносится она при помощи валика или кисти, и, проникая во все мельчайшие отверстия на поверхности бетона, перекрывает пути наружной влаге.
Утеплить фундамент можно пеноплексом Для утепления наружных поверхностей бетона можно применить пенополистирол (пеноплекс, пенопласт и т.д.). Кроме того, имеется и целый ряд рулонных плотных утеплителей, созданных на основе различных полимеров.
Использовать для внешнего утепления фундаментных конструкций минеральную вату крайне не рекомендуется: при намокании она деформируется (буквально разваливаясь на куски) и теряет свои теплоизоляционные свойства.
Обустройство теплоизоляции фундаментных оснований рекомендуется производить с внешней стороны. В этом случае «точка росы» — место конденсации влаги при столкновении тёплого воздуха с холодной поверхностью – смещается наружу. Этим самым можно избежать таких неприятных последствий, как сырость и образование плесени внутри подвалов и цокольных этажей.
Только правильное соблюдение при строительстве всех технологий, может гарантировать долгую и безпроблемную эксплуатацию вашего дома.
