Основание любого здания непрерывно подвергается нагрузкам; на него оказывает влияние вес постройки, климат и процессы, происходящие в почве. Если в основании имеется дефект, он станет причиной постепенного разрушения строения. Единственным способом усилить конструкцию, сделать ее максимально прочной, является армирование фундамента. Труд поколений строителей сформировал приемы и правила того, как вязать арматуру для фундамента, чтобы получить надежное основание.
Подготовленный арматурный каркас Источник strindustry.ru
Ленточный фундамент в частном строительстве: особенности и ограничения
Основа ленточного фундамента — бетон. Этот материал широко использовался в качестве основы для возведения зданий еще в Древнем Риме. И только 200 лет назад догадались увеличить его прочность при помощи каркаса из стальных прутьев. Новый строительный материал, железобетон, совместил выгодные характеристики металла и бетона и сделал возможным возведение впечатляющих конструкций. Процесс размещения металлического каркаса в бетоне стали называть армированием.
Когда проектируется загородный дом, в качестве основы для него чаще всего выбирают именно ленточный фундамент. На подготовку ленточного основания (как и любого другого) уходит 25-30% от стоимости строительства; причина его востребованности — в удачном сочетании качеств:
- Несложен по конструктивному исполнению.
- Подходит для проектов с подвальными помещениями (в отличие от свайно-винтового аналога) и тяжелыми перекрытиями (железобетонными, монолитными).
- Не нуждается в применении спецтехники.
Ленточный фундамент в опалубке Источник profundamenti.ru
Несмотря на свое широкое распространение, ленточный фундамент имеет и ограничения в применении:
- Выгоден лишь на сухих и каменистых почвах.
- Плохо подходит для устройства на проблемном (влажном пучинистом, торфяном) грунте; его придется заливать на большую глубину, что нерентабельно.
Форма ленточного фундамента определяется планировкой; он имеет замкнутую форму, прокладывается по всему периметру дома, под несущими стенами и внутренними перегородками.
Ориентировочные цены
Стоимость вязки арматуры, как говорят сметчики, «сидит» в суммарной цене 1м3 железобетона. В квадратных или погонных метрах ее считают индивидуально для каждого вида конструкции. При этом приходится учитывать различные параметры (ширину и высоту ростверка, толщину плиты, сечение арматуры, уровень сложности каркаса и т.д.).
Для ориентировочного подсчета строители используют расценку в рублях за 1 тонну используемого металла. На сегодняшний день в 2017 году она составляет в среднем от 20 тысяч рублей.
Предпосылки: для чего необходимо армирование
Фундамент создается для того, чтобы выдерживать нагрузку сооружения; лучше всего он справляется с равномерно приложенной силой давления. Но на практике нагрузка слишком часто оказывается неравномерной и в фундаменте возникают внутренние напряжения. Причиной могут быть как изменения грунта, так и просчеты проекта (неравный вес отдельных частей конструкции).
Ошибки проектирования обязательно станут заметными Источник homeklondike.site
У бетона отличные показатели сопротивления на осевое сжатие и слабые — на растяжение. Арматурные стержни обладают природной пластичностью и компенсируют недостаток бетона. Последний, в свою очередь, защищает металл от коррозии.
Во время эксплуатации бетон (который противостоит сжатию) и металл (растяжению) способны максимально эффективно сопротивляться разнонаправленным нагрузкам, защищая конструкцию от разрушения. Правильно проведенное армирование не только повышает прочность, но и является средством экономии: позволяет снизить затраты бетона (уменьшить массивность фундамента).
Как правильно согнуть арматуру, все способы
Выбирать как гнуть арматуру для фундамента следует исходя из ее диаметра: своими руками небольшой диаметр согнуть достаточно просто, а вот для арматуры потолще придется использовать специальные приспособления, самодельные или специализированные.
Среди самодельных устройств распространены два способа. Первый – это когда обычная труба подходящего диаметра устанавливается вертикально и основание ее заливается бетоном, чтобы она прочно стояла.
Внутрь до упора вставляется арматура, и теперь выступающий из трубы конец можно согнуть, просто налегая на него. Если и это представляет определенные сложности, тогда на свободный конец арматуры дополнительно надевают вторую трубу, и теперь, за счет увеличенного рычага, спокойно гнут толстую арматуру.
Также часто прибегают к помощи сварки. Размягчив участок стержня нагревом, его становится легко согнуть. То же самое проделывают и с помощью паяльной лампы и молотка. Разогрев лампой точку сгиба, молотком выгибают арматуру.
Самый радикальный способ – сделать надрез небольшой болгаркой и потом с помощью подручных инструментов согнуть полностью.
Надо заметить, что способы с применением сварки и надрезов не самые лучшие – в месте сгиба в этих случаях снижается прочность арматуры до 10%.
Требования к армированию
Ленточный фундамент закладывают с запасом прочности; он должен быть устойчивым к внешним факторам (механическим и климатическим). О том, как правильно вязать арматуру для ленточного фундамента, рассказано в положениях СНиП 52-01-2003, содержащих подробные требования к конструкции и материалам. К арматуре выдвигается ряд требований:
- Размещение арматурного каркаса не должно препятствовать правильной технологической заливке бетона.
- Арматура устанавливается с заданным расчетным шагом.
Расчет шага хомутов при армировании угла Источник ep2nnov.ru
- На пересечениях каркаса не допускаются плавающие (подвижные) соединения стержней при любом способе соединения.
- Необходимо создание защитного антикоррозийного слоя для конструкции.
- Замена вида несущих стержней допускается, если расчетная несущая способность остается прежней.
Смотрите также: Контакты строительных компаний, которые предлагают услугу ремонта и проектирования фундамента
Рекомендации по вязке
Выбрав проволоку необходимого диаметра и подготовив инструмент для вязки, рекомендуется следовать советам:
- для фиксации неподвижности перпендикулярных прутьев при вязке можно использовать доски, зажимая ими концы стержней;
- после вязки необходимо проверить прочность узлов, так как при заливке бетона с помощью бетононасоса могут произойти сдвиги и смещения каркаса;
- угловые стержни нуждаются в более прочном укреплении, поэтому узлы проволоки на углах производятся и проверяются особенно тщательно.
Проверить прочность каркаса из арматуры можно с помощью механического воздействия веса человека.
Вязка арматурного каркаса необходима при формировании монолитных железобетонных элементов зданий. Так как количество узлов при креплении прутьев получается довольно много, то возникает необходимость выбора оптимального способа скручивания проволоки. Для этого используется специальный крючок, устройство которого может различаться. При этом у каждого вязального инструмента есть свои преимущества, которые будут полезны в определенных сферах строительства.
Материалы и инструменты, используемые для армирования
Поскольку арматурный каркас увеличивает устойчивость конструкции, принимая на себя значительную часть нагрузки, его качество приобретает основополагающее значение. Каркас формируется из соединенных между собой арматурных прутьев. Для вязки каркаса используются различные:
Типы арматуры
Производители предлагают арматуру, которую можно разделить по:
- Материалу изготовления. Стальная арматура — классический, проверенный временем вариант; подразделяется на 6 классов по прочности, ее можно гнуть и сваривать. Композитная арматура содержит углеродные, базальтовые, стеклянные или арамидные волокна. Она более легкая, дешевая, не подвержена коррозии, не сгибается и не подлежит сварке.
Арматура с периодическим профилем отличается улучшенными характеристиками Источник yar-limb.ru
- Профилю. Арматура с гладким профилем чаще используется в качестве соединительных перемычек. Арматура с периодическим профилем имеет рельефную поверхность, которая улучшает сцепление с бетоном.
Материалы для соединения
Вязка арматуры под ленточный фундамент, схема которой может меняться, производится с использованием:
- Вязальной проволоки. Надежная и распространенная технология соединения при помощи узла. Существуют разные схемы вязки.
- Резьбовых и обжимных муфт (в местах механических стыков).
- Металлических скрепок. Элементы арматуры соединяются без вязки узла.
- Пластиковых хомутов и клипс (фиксаторов). Пластмассовые изделия обеспечивают простой и быстрый монтаж, устойчивы к коррозии. Их использование одобрено не всеми профессионалами.
Прутья композитной арматуры, скрепленные хомутом Источник 1-detective.ru
- Сварки. Процесс отличается быстротой, но сварные швы образовывают жесткое соединение, по плотности отличаются от основного металла и подвержены коррозии. При изменении нагрузки они лопаются и уменьшают прочность фундамента. Способ подходит для соединения стержней больших диаметров (на промышленных объектах); для получения качественного шва нужен сварщик высокой квалификации.
Материалы
Для сборки каркаса используют специальную отожженную проволоку. Она прочная, но при этом достаточно мягкая. Это позволяет затягивать узлы, не рискуя порвать ее. Рекомендуемый диаметр данного материала зависит от сечения арматурных стержней и составляет от 1,0 до 1,4 мм.
Дешевая проволока идет без покрытия и называется черной. Более стойкая к коррозии имеет защитный слой из цинка.
Вязальная проволока изготавливается в двух вариантах: в бухтах и мерная (в отрезках). Работать с мотком сложнее, поскольку его приходится вручную резать на куски. Мерный материал можно сразу пускать в дело. Особенно удобна проволока, у которой на концах сделаны петли.
Требования к параметрам арматурного каркаса
Стержни, составляющие конструкцию, различаются по назначению:
- Рабочая арматура. Так называются продольные горизонтальные прутья, размещаемые вдоль ленты фундамента.
- Хомуты. Делятся на поперечные горизонтальные и вертикальные, связывают каркас в единое целое.
Арматурный каркас фундамента в частном строительстве часто имеет параметры:
- Арматура. Металлическая или композитная, сечением 11-14 мм (для небольшой хозяйственной постройки), с периодическим профилем и сечением 12-18 мм (для армирования фундамента ленточного типа).
Пример как вязать арматуру для фундамента поперечными хомутами Источник massimo.spb.ru
Виды арматуры
Требования к арматуре для устройства железобетонного фундамента регламентируется ГОСТ10922-2012. Стандарт определяет марку, диаметр сечения, допустимые нагрузки и прочие характеристики арматурной стали, применимые к конкретным условиям строительства. Проектные организации рассчитывают нагрузки на фундамент, составляют оптимальные схемы раскладки арматуры, рассчитывают ее параметры и потребность. Проектирование армирования – непременное условие для фундаментов высотных зданий, общественных сооружений, производственных цехов.
Для небольших строений технология армирования позволяет назначать сечения и методы крепления, исходя из параметров конкретного строительного объекта и места его расположения. Такой подход обусловлен тем, что фундаментная лента, как правило, воспринимает незначительные нагрузки.
В частном малоэтажном домостроении возможно использование усреднённых нормативов, общих принципов армирования.
Раскладка арматуры фундамента предполагает разделение стержней на три основные группы по их пространственному расположению в конструкции армокаркаса:
- Рабочие пруты. Раскладываются вдоль фундаментной ленты.
- Поперечные горизонтальные стержни.
- Арматура, расположенная вертикально.
Поперечные пруты принято называть хомутами.
В частной малоэтажной застройке можно руководствоваться минимально допустимыми размерами сечений:
- Диаметр рабочей арматуры рассчитывается из соотношения ее площади сечения к общей площади сечения фундамента дома как 1:1000, или 0,1%.
- При длине фундаментной ленты до 3м – допустимый диаметр арматуры равен 10 мм.
- Для ленты более 3 м минимальный диаметр – 12 мм.
- Максимальный диаметр прутов не может превышать 40 мм.
- Диаметр горизонтальных связей (хомутов) — не менее ¼ диаметра рабочей арматуры.
- Вертикальные стержни для заглубленной фундаментной ленты должны иметь минимальный диаметр 8 мм.
При строительстве зданий из камня или кирпича рекомендуется укладывать арматуру с добавлением к расчетным нормам 10-20 % по весу, – для дополнительной уверенности в правильности расчетов.
Видео описание
О том, как правильно вязать арматуру крючком в видео:
Расчет количества расходных материалов для вязки арматуры
Количество материала (в погонных метрах) рассчитывают на основе:
- Параметров фундамента (длины, ширины, глубины)
- Схемы армирования (количества слоев и продольных прутьев по ширине)
Чаще всего материал для армирования реализуют не погонными метрами, а килограммами. Для перевода величин существуют специальные таблицы. Пластиковую арматуру чаще продают погонными метрами.
Схема армирования ленточного фундамента Источник kamtehnopark.ru
Как вязать?
Существует несколько вариантов и схем, как вручную можно связать арматуру. По причине жесткости самой проволоки, пальцами вязание не провести. Поэтому для этого процесса были изобретены разные инструменты и приспособления. Вязка проводится крючком (самодельным или заводского исполнения), полуавтоматическим крючком инерционного действия, пистолетами. Мастера даже дрель приспособили для вязки. А в качестве вязального материала используют сегодня металлические скобы, хомуты или проволоку.
Схема вязки арматуры, армирование углов
Правильная вязка арматуры для ленточного фундамента, оптимальная по многим параметрам, представляет собой соединение прутьев армирующего каркаса «клеточкой». В таком случае ряды закрепляются проволокой (или другим выбранным способом) под углом 90°. Схема вязки состоит из нескольких последовательных операций:
- От мотка вязальной проволоки отрезается фрагмент длиной 25-30 см (для прутьев сечением 8-16 мм).
- Проволоку сгибают пополам и заводят под нахлест стержней, размещая по диагонали.
- Крючком цепляют петлю (место сгиба проволоки), противоположный конец проволоки обводится над пересечением стержней и укладывается над крючком.
- Вращением крючка вокруг верхнего конца проволоки создается скрутка из 3-4 оборотов.
- Крючок извлекается, концы проволоки отгибаются внутрь конструкции.
Технология вязки
Существуют несколько видов вязки:
- двойная;
- угловая;
- двухрядная;
- крестовая;
- «мертвый узел».
Процесс вязки не зависит от вида используемого крючка, будь то самодельное приспособление или инструмент фабричного производства. Перед применением ручных и полуавтоматических устройств необходимо нарезать проволоку для вязки.
Обычно нарезаются куски длиной около 30-40 см, размер проволоки в целом зависит от диаметра арматурного стержня.
Перед проведением работ рекомендуется нарезать несколько образцов проволочного материала для пробного скручивания. Далее, следуя инструкции, произвести вязку арматурного каркаса.
- Сложить отрезок проволоки вдвое и обернуть вокруг узла, который требует вязки.
- Продеть крючок в полученную петлю, зацепить противоположный конец проволоки и начать вращение инструментом для скручивания.
- Первые несколько оборотов производятся достаточно быстро. На последнем этапе темп необходимо замедлить и аккуратно подтянуть крепление.
- Вытащить инструмент из петли и проверить прочность узла.
Для проверки надежности крепления нужно пошевелить арматурной сеткой. Прутья каркаса должны крепко и неподвижно располагаться относительно друг друга.
Процесс вязки проволоки с использованием винтового крючка выглядит практически также с учетом нюанса устройства инструмента. Проволоку для связки складывают пополам и устанавливают на месте крепления арматуры. Затем кончики проволоки сгибают и укладывают на крючок.
Действие винтового инструмента не предусматривает проведения круговых оборотов кистью. Для работы необходимо натянуть рукоятку к себе, при этом смещение приводит к вращению стержня. Ручку отпускают и повторяют действие, количество которых зависит от требуемой жесткости.
Вязка мертвый узел
Связку, которую называют «мертвый узел» применяют для конструкций, состоящих из арматуры, прутов и хомутов.
Такой вид арматурного каркаса обычно используют при возведении балок и колонн.
Узел надежно и прочно фиксирует арматурный стержень в угол хомута. Вязку производят таким образом:
- Кусок проволоки длиной около 20-40 см сгибают пополам.
- Пропускают петлей вперед под низ стержня арматуры с левой стороны от хомута. При этом оставляют концы проволоки длиной примерно 2-4 см для закручивания узла.
- Заводят проволоку поверх хомута, загибая под низ арматурного стержня.
- Вязальный крючок просовывают в петлю и захватывают свободный конец проволочного материала.
- Тянут крючок к себе, совершая несколько оборотов. Делают до тех пор, пока проволока полностью не зажмется.
Проверка вязки осуществляется путем расшатывания хомута рукой. Если хомут поддается, значит, узел выполнен неверно, или не до конца затянута проволока. При выполнении армирования сложных конструктивных элементов применяют комбинированное сочетание узлов. Сначала выполняется «мертвый узел», а затем два простых монтируются крест-накрест.
Видео описание
О тонкостях армирования в видео:
Углы ленточного фундамента нельзя армировать простым перехлестом прутьев; это считается грубым нарушением технологии. Для армирования углов и соединения с ними примыкающих линейных элементов используют согнутые прутья, угловой фрагмент усиливают Г-образными или П-образными анкерами.
Прутья, уложенные на углах здания без сгиба, под прямым углом, неспособны создать жесткую конструкцию. Такие участки фундамента с большой долей вероятности в будущем будут подвержены разрушению.
Армирование углов требует соблюдения технологии Источник zen.yandex.ru
Расчет стоимости (цена за работу и материалы)
Возьмем для примера ленточный фундамент 10 на 10 метров. Это периметр дома. Помимо этого, будет фундамент под внутренние несущие стены — две стены по 10 метров каждая. Получается 60 м.п. фундамента.
Сколько потребуется арматуры и вязальной проволоки при правильном подходе? Допустим, фундамент имеет ширину менее 50 см — в нем будет использоваться схема с четырьмя продольными прутьями. В этом случае в 1 погонном метре фундамента будут использоваться:
- 4 продольных прута. Значит в 60 м.п. будет 240 метров.
- 4 вертикальных. При высоте фундамента, скажем, в 50 см, их высота будет не более 45 см. 4 х 45 см = 1,8 м. В 60 метрах фундамента – 108 м.
- 4 поперечных. При ширине фундамента в 45 см, ширина поперечных не превысит 35 см. 4 х 35 см = 1,40м. В 60 метрах фундамента — 84 м.
Сколько это будет стоить?
Для продольных прутьев используем арматуру 12 мм стоимостью 25-30 р/м.п. 240 х 35(30) =6000 (7200) Для вертикальных и поперечных прутов возьмем 6-8 мм стоимостью 12-16 р/м.п. (108+84) х 12(16)=2304 (3072)
Итак, покупка армирующих прутов на данный фундамент обойдется от 8304 до 10072 рублей.
Теперь посчитаем необходимое количество проволоки. 4 завязки для 4-хпрутвенного фундамента на 1 м.п. Это, исходя из максимального расхода в 50 см на завязку, 2 метра проволоки на метр конструкции. У нас 60 метров, соответственно, нам нужно 120 метров проволоки.
Внимание: проволоку продают в килограммах. Нужно из метров пересчитывать в кг.
1 м проволоки диаметром 1,2 мм весит 9 грамм, соответственно 120 м проволоки диаметром 1,2 мм весят около 1 кг, который стоит порядка 50 руб. Проволока копеечная, поэтому ее можно и нужно брать с двойным запасом -240 метров за 100 рублей. Осталось рассчитать стоимость работ по установке и вязке каркаса. Как правило,она не рассчитывается отдельно и входит в общую стоимость работ по заливке фундамента. В регионах такие работы стоят дешевле, но разбег цен примерно такой — 1000-2000 рублей за куб. В эту цену входит устройство траншеи, установка опалубки, вязка каркаса, заливка бетона и снятие опалубки.
Общая длина рассчитываемого нами фундамента 60 метров, ширина 0,4 м, высота 0,5 м. Вычислим объем: 60 х 0.4 х 0.5=12 м3. При таком объеме стоимость фундаментных работ составит 12000 — 24000 рублей.
Технология армирования: порядок выполнения и особенности этапов
Каркас под будущий фундамент рассчитывается и монтируется на основе размеров траншеи, из рабочей арматуры и вспомогательной проволоки. Его параметры рассчитываются заранее, с учетом ожидаемой нагрузки; собирать конструкцию удобно на длинном верстаке. Установка арматуры проходит поэтапно:
- Собираются вертикальные элементы (хомуты). Вертикальное расположение прутьев проверяется с помощью отвеса.
- Монтируется нижний горизонтальный пояс. Нижний пояс работает на прогиб фундамента вниз. Он крепится вязальной проволокой к вертикальным хомутам.
- Монтируется верхний горизонтальный пояс. Его задача — сопротивляться выгибу фундаментной ленты вверх.
- Монтируются угловые элементы. Им надо уделить особое внимание, поскольку они связывают стороны фундамента. Дополнительная жесткость обеспечивается дополнительными вертикальными стойками, которые закладываются вдвое чаще.
- Готовится опалубка под фундамент.
Монтаж линейного фрагмента армирующего каркаса Источник beton-house.com
- Проводится укладка подготовленного армирующего каркаса. В процессе укладки между прутьями арматуры прокладывают трубы (через них впоследствии будут проложены системы инженерных коммуникаций и вентиляция).
- Заливается бетон. Заливку выполняют в несколько приемов, с разравниванием каждого слоя (вручную или виброплатформой). Такая технология обеспечивает равномерное распределение бетонной смеси.
- Проводится гидроизоляция фундамента. После высыхания бетона, ленту фундамента покрывают битумной мастикой или рубероидом. Такая операция является важной мерой для сохранения фундамента.
Если каркас собирается в траншее, в грунт, с соблюдением расчетных расстояний, сначала вбиваются прутья. На них закрепляют поперечные перемычки, нижний и верхний арматурный пояс.
Выбор крючка
На выбор крючка для вязания арматуры влияют следующие факторы.
- Удалённость строительных магазинов и хозрынков, где можно приобрести готовый промышленный крючок. Во многих случаях его изготавливают из большого гвоздя (диаметром рабочего штыря до 5 и длиной – от 100 мм). Крючок должен быть достаточно длинным, чтобы легче крутилась вязальная проволока. Чем длиннее рычаг, тем легче её накручивать.
- Нежелание или неимение возможности нести лишние расходы. Незачем приобретать инструмент из некачественной стали, ломающейся за несколько десятков или пары сотен применений, если высококачественного аналога не нашлось. Это относится не только к крючкам.
- Желание и умение выходить из многочисленных мелких затруднений своими силами. Если растягивать строительство на лишние часы и дни не хочется, быстрым вариантом считается покупка готового приспособления.
- Рабочие характеристики изделия. Если строительный процесс, например, обустройство фундаментов – постоянная обязанность мастера (а не редко решаемое дело), то рекомендуется приобрести высококачественно сработанный вязальный крючок. Такой инструмент прослужит лет десять, а то и больше. Лучшим материалом является закалённая инструментальная или нержавеющая сталь. Несколько более худшим вариантом считается сталь инструментальная с добавлением хрома, молибдена, кобальта и других присадок. Не рекомендуется приобретать изделия из низкоуглеродистого сплава стали.
Приобретя или изготовив вязальный инструмент и саму проволоку, можно приступить к связыванию арматуры для каркаса.
Вязание арматуры при помощи проволоки.
Основным преимуществом данного метода является то, что для этого процесса не нужно использовать дополнительное оборудование и специально обученных мастеров. При осуществлении вязки проволокой арматурного каркаса от строителей даже не потребуется специальных знаний. В том случае, если в процессе возникнет какая-либо ошибка, её тут же можно исключить. Процесс вязания конструкций с помощью проволоки можно выполнять в опалубке. Однако мастеру всё же необходимо внимательно и аккуратно выполнять процесс вязания.
К недостаткам такой конструкции относится то, что она является более шаткой. Если каркас возводился в не котлована, то его установка требует особой осторожности и внимательности.