Главное условие прочности строения — надежность основания, на котором оно установлено. Прочность фундамента зависит от множества факторов: корректного проекта, правильной укладки, использования высококачественных стройматериалов… А чтобы дом не потрескался и не покосился в ходе неизбежной усадки, необходимо усилить бетонное основание армированным каркасом. Почему? Дело в том, что бетон отлично справляется с нагрузками на сжатие, но почти не воспринимает растягивающие, вибрационные, изгибающие усилия. Поэтому, чтобы ленточный фундамент не разрушался под действием нагрузок, его следует армировать — усиливать арматурными прутками. Основание с качественным армированием отличается невероятным запасом прочности, благодаря ему усадка здания происходит мягко и плавно, а сам дом приобретает высокую устойчивость.
Что учитывают при армировании ленточного фундамента?
Арматура в основании постройки равномерно распределяет усилия по длине всей железобетонной конструкции. Армирующие прутки также значительно повышают долговечность строения. В качестве армирующего материала обычно используют композитные либо стальные стержни с рифлением. Для ленточного фундамента идеально подходят пространственные каркасы: они формируют цельную и устойчивую к внешнему воздействию систему и хорошо воспринимают растягивающие усилия.
Основную нагрузку берут на себя продольные стержни, или так называемая рабочая арматура. С ее помощью в продольном направлении передаются усилия, которые неизбежно возникают под весом постройки или влиянием внешних факторов. Именно благодаря рабочей арматуре фундамент может справляться с растяжением, сопротивляться изгибу, сжатию — а значит, прочность основания естественным образом возрастает.
Продольные металлические прутья связываются друг с другом вертикальными и горизонтальными элементами — хомутами. Они формируют замкнутый контур, удерживают его и делают его более надежным. Расстояние от одного хомута до другого по нормативам не превышает 0,3 м. Вертикальные и поперечные элементы, закрепляющие продольные прутки, называются конструкционной ленточного арматуры. Для соединения поперечных элементов выбирают проволоку диаметром до 2 мм.
Очень важно обратить внимание на то, чтобы арматурный каркас целиком погружался в бетон. Достаточно тридцатимиллиметрового защитного слоя сверху, чтобы укрыть металлические прутья, однако он в любом случае должен быть. Если длины прутка не хватает для всей длины ленточного фундамента, можно использовать нахлест: в этом случае перекрытие должно составлять минимум 20 диаметров прута. Также перекрытие не может быть менее 25 см.
При укладке основания стоит помнить, что наибольшие нагрузки приходятся на углы и точки примыкания перегородок. В этих точках используют П- или Г-образные хомуты: они загибаются на 60 см — 70 см, чтобы перераспределить нагрузку. Шаг перемычек сокращают вдвое.
Расстояние между продольными прутьями не может превышать 0,4 м. Если глубина или ширина ленточного фундамента составляет 0,5 м и больше (измеряется вместе с защитным слоем бетона) количество прутков увеличивают до шести: в этом случае конструкция останется прочной.
Диаметр арматуры для укрепления ленточного фундамента?
Согласно СНиП 52-01-2003, при обустройстве основы необходимо использовать достаточное количество армирующих прутков. Норматив гласит: площадь поперечного сечения продольных прутьев не может составлять меньше 0,1% площади сечения самого фундамента.
Разберем норматив на примере. Если фундамент имеет размеры 40 см Х 80 см, то площадь его сечения будет составлять:
40 см Х 80 = 3 200 см кв.
Значит, минимальная площадь поперечного сечения арматуры будет составлять:
3 200 см кв Х 0,001 = 3,2 см кв.
С учетом описанных требований, для армирования ленточного фундамента потребуется от шести стержней арматуры.
Чтобы подобрать нужный диаметр, строители и проектировщики обычно обращаются к таблице площади поперечного сечения прутков. В случае с нашим примером придется использовать арматуру минимальным диаметром 10 мм.
Однако есть еще одно важное уточнение. В пособии по проектированию указано: при длине одной стороны фундамента 3 м и более, диаметр должен составлять 12 мм и более. В итоге необходимо обращать внимание на два условия:
- если длина стороны фундамента 3 м и более, можно выбирать арматуру диаметром 10 мм;
- если длина стороны превышает 3 м, минимальный размер арматуры будет составлять 12 мм.
Опытный проектировщик учитывает эти моменты и составляет схему таким образом, чтобы конструкция оставалась прочной и надежной при любых условиях.
Однако прежде чем покупать материалы, удостоверьтесь, что они полностью соответствуют требованиям ГОСТ. Качественные прутки и хомуты для армирования — гарантия прочности, долговечности будущего фундамента. При выборе арматурных прутков для основания обращают внимание на два ключевых момента: материал и класс.
Что касается материала, тут все просто: в строительстве жилых домов используют стальные горячекатаные прутья. Прутки бывают
- с гладкой поверхностью;
- с рифленой поверхностью.
Рифленая арматура предпочтительнее: за счет увеличения площади поверхности она лучше сцепляется с бетоном, поэтому конструкция получается прочная. Гладкие прутки можно использовать в исключительных обстоятельствах — например, для возведения легких сараев, кладовых, навесов и пр.
Со стержнями несколько сложнее: их делят на шесть классов.
- класс А-I — гладкие прутки
- остальные классы — с рифлением.
Для фундамента частных домов (одноэтажных, двухэтажных, построенных из дерева, кирпича, блоков) можно выбирать арматуру класса А-III максимальным диаметром 18 мм. Прутки класса А-II будут слишком слабыми, а в классе А-IV и выше просто нет необходимости: стоят они дороже, при этом основание намного прочнее не становится.
Система армирования
Чтобы конструкция оставалась прочной, необходимо учитывать строительные нормативы.
Основные рабочие прутки располагают вдоль ленты сверху и снизу: именно они добавляют системе прочности, защищают ее от образования трещин. Для усиления основания применяют три вида стержней.
- Вертикальные — вспомогательные элементы, удерживающие нижний и верхний пояса, усиливающие основание.
- Горизонтальные (продольные) — основные рабочие прутья: отвечают за невосприимчивость фундамента к изгибу, сжатию.
- Поперечные (конструктивные горизонтальные) — играют роль хомутов, фиксируют рабочую арматуру, добавляют жесткости.
Чтобы арматура не ржавела и прослужила дольше, ее полностью заливают бетоном. Проследите за тем, чтобы все прутки были забетонированы: толщина защитного слоя должна быть не менее 0,07 м снизу и 40 мм — 60 мм сверху. Если хотя бы часть прутка останется на поверхности, велика вероятность ржавления. Одного участка коррозии достаточно, чтобы процесс пошел вглубь и распространился по прутку. Металл, пораженный ржавчиной, утрачивает прочность, а с ним разрушается фундамент.
В какой последовательности вяжется арматурный каркас?
Чтобы фундамент получился действительно прочным и долговечным, армирование выполняется поэтапно.
- Установка вертикальных стержней. Вдоль периметра фундаментной траншеи по нанесенной ранее разметке в грунт устанавливаются вертикальные прутки нужного размера. Их ставят с шагом не реже, чем через 0,5 м. Эти стойки и есть основа будущего каркаса.
- Формирование нижнего и верхнего поясов. К вертикальным армирующим пруткам крепятся два горизонтальных каркаса: нижний и верхний. Эти стойки будут принимать основную нагрузку. Именно повязанные таким образом хомуты делают фундамент устойчивым к изгибу, не позволяют основанию растрескаться.
- Соединительные прутья. Чтобы верхний пояс не смещался, арматуру фиксируют дополнительными соединительными хомутами. Задача хомутов — не усиление основания, а удержание арматуры на месте. За счет соединительных прутьев сохраняется правильная геометрия каркаса.
Наибольшее давление приходится на углы основания, особенно на нижнюю часть в зоне подошвы. Именно здесь часто формируются трещины, если армирование выполнялось некорректно. Поэтому усиление углов — самый ответственный этап вязки каркаса.
Для укрепления углов фундамента используют предварительно изогнутые П-образные стержни. Они соединяют и фиксируют смежные участки каркаса, создают надежное сцепление. Запрещено гнуть армирующие прутья под прямым углом: жесткости при этом не будет, а со временем система начнет распадаться.
Чтобы углы оставались максимально прочными на протяжении всего срока эксплуатации, арматурные стержни дополнительно связывают хомутами и усиливают на местах стыков. В средней части основания поперечные стяжки делают с шагом примерно 25 см, но на углах расстояние сокращают вдвое. Такое уплотнение придает конструкции особую жесткость, сохраняет целостность, делает ленточный фундамент устойчивым ко всем видам нагрузок.
