Ювелирное обозрение

Такой тип фундамента на сегодняшний день является однозначно самым распространённым в европейской части нашей страны. Такая популярность неслучайна. Для того чтобы понять, чем она вызвана, стоит рассмотреть два основных «конкурента» ленточного фундамента.

Сплошной (плитный) фундамент на сегодняшний день самый надёжный и долговечный. Основание заливается по всей площади здания на глубину, зависящую от массы здания, типа грунта, на котором ведётся строительство, а также от специальных конструкционных требований. Надёжность его легко объяснима – фундамент представляет собой монолитную глыбу бетона. Такая нехитрая конструкция обеспечивает безусловную целостность здания при любых подвижках и проседаниях грунтов.

Даже при небольшом наклоне фундамент на 100% сохраняет свою геометрию, что делает невозможным проседание отдельных участков периметра и как следствие – появление трещин, провалов и т.д.

Игольчатый фундамент не обладает столь феноменальной надёжностью как сплошной. Он представляет собой набор вертикальных игл – свай различных конструкций, расположенных по периметру здания на некотором расстоянии друг от друга. Сваи бывают винтовыми, заливными или забивными. Бесспорное качество такого основания – значительно более низкая стоимость по сравнению со сплошным, ведь бетона требуется на порядок меньше, как и земляных работ.

Но очевиден и недостаток – сваи слабо связаны между собой и при подвижках отдельного участка грунта под зданием, могут образовываться значительные напряжения в конструкции. Со временем эти напряжения приводят к появлению трещин в стенах, перекосам каркаса, а в некоторых случаях – к полному разрушению сооружения. Поэтому свайные фундаменты лучше применять на «надёжных» грунтах – таких как скальные породы или гравийно-песчаные составы.

Ленточный фундамент сочетает в себе достоинства обеих конструкций. Заливка ленты требует значительно меньше исходных материалов по сравнению с плитой, а жесткость конструкции обеспечивается при этом почти такая же.

Арматура – залог прочности ленточного фундамента

Название этого типа фундамента определяет его суть. Ленточный фундамент представляет собой ленту – как бы продолжение стен здания вниз. Внутреннее пространство ленточного фундамента иногда занимает грунт (он попросту не вынимается), а иногда занимается всевозможными вспомогательными помещениями и техническими этажами.

Бетон своеобразный материал. Его прочностные характеристики сильно отличаются в зависимости от приложения вектора силы. Данный материал прекрасно выдерживает сжимающие нагрузки, но из рук вон плохо – нагрузки растягивающие. Ещё хуже бетон сопротивляется изгибу. Так прочность бетона на растяжение в 15 раз меньше прочности на сжатие.

Проблему решают добавлением бетону каркаса (скелета) из стальной арматуры. Закалённая сталь превосходно, в отличие от бетона, держит растягивающие нагрузки.

Располагая в цементной массе стальную арматуру по линиям предполагаемых растягивающих нагрузок, изготовитель получает материал с совершенно новыми свойствами – железобетон. В отличие от простого бетона железобетон хорошо выдерживает нагрузки на растяжение, железобетонные балки и стержни отлично справляются с изгибающими нагрузками, сносно работают также на скручивание.

Основным элементом арматуры в частном строительстве является пруток. Со времён СССР изготовление прутка регламентируется ГОСТ 5781-82.

В последнее время на рынке активно продвигается арматура из различных полимеров. В чём разница со стальным материалом? Если вкратце, то полимерная арматура хороша для конструкций с умеренными нагрузками, она долговечнее стальной, так как не подвержена коррозии. Однако ни одно производство плит перекрытия или лестничных пролётов не перешло пока на использование пластиковой арматуры. Надёжность и прочность нового материала пока близко не догнала «классику».

Вот таблица с характеристиками распространённых в строительстве диаметров стальной ребристой арматуры.

Диаметр арматуры в миллиметрах	Один погонный метр арматуры весит кг	В одной тонне арматуры погонных метров	Площадь сечения прутка, м 2
6	0,222	4 505	0,0000283
8	0,395	2 532	0,0000503
10	0,617	1 621	0,0000785
12	0,888	1 126	0,0001131
14	1,120	826	0,0001539
16	1,580	633	0,0002011
18	2,000	500	0,0002545
20	2,470	405	0,0003142
22	2,980	336	0,0003801
25	3,850	260	0,0004909
28	4,830	207	0,0006158
32	6,310	158	0,0008042
36	8,000	125	0,0010179
40	9,870	101	0,0012566

Выбор диаметра

По большому счёту армировать фундамент можно любой арматурой, разным будет лишь количество стержней. При выборе диаметра и количества продольных стержней необходимо (ну или хотя бы – желательно) придерживаться требований СНиП 52−01−2003 «Бетонные и железобетонные конструкции».

Проще всего рассмотреть выполнение данного правила на примере.

Итак, высота фундамента составляет 2,2 метра, а его ширина – 40 см (0,4 м). Тогда площадь сечения фундамента составит: 2,2 ∙ 0,4 = 0,88 м 2.

Требуемая суммарная площадь сечения продольной арматуры вычисляется: 0,88 / 1000 = 0,00088 м 2.

Следующий расчет производится в табличной форме:

Диаметр арматурного прутка	Площадь сечения одного прутка,м 2	Необходимое количество прутков (получается делением требуемой суммарной площади сечения продольной арматуры (0,00088 в рассматриваемом примере) на площадь сечения одного прутка
6	0,0000283	31,12
8	0,0000503	17,51
10	0,0000785	11,2
12	0,0001131	7,78
14	0,0001539	5,72
16	0,0002011	4,38
18	0,0002545	3,46
20	0,0003142	2,8
22	0,0003801	2,31
25	0,0004909	1,79
28	0,0006158	1,43
32	0,0008042	1,09
36	0,0010179	0,86
40	0,0012566	0,7

* такие расчёты чрезвычайно удобно производить в Microsoft Excel.

Как показывает анализ таблицы, если применить арматуру диаметром 6 мм, то конструкция потребует более 30 продольных прожилин. Применение арматуры 40 мм – и одной оказывается много.

На каком же варианте остановиться? Здесь на помощь приходит простое правило:

Продольный каркас арматуры должен состоять из двух ярусов – верхнего и нижнего – минимум по две прожилины в каждом из них.

Таким образом, самым идеальным станет диаметр 16 мм с требуемым количеством жил – 4,38. Два продольных прутка снизу и два – вверху.

Как вариант можно рассмотреть и 14 мм пруток (прутков требуется – 5,72). В таком варианте нижний и верхний ярусы будут состоять из 3 прожилин каждый.

Схема армирования

Конструкция, которую можно универсально применять для армирования ленточного фундамента состоит из четырёх продольных прутков – двух верхних (верхний ярус) и двух нижних (нижний ярус). Соседние прутки в ярусе и ярусы между собой соединяются перемычками. При расположении продольных прутков необходимо соблюдать следующее правило:

Продольный прут должен быть утоплен в бетон не менее чем на 50 мм.

Расстояние между перемычками обычно принимают 0,5 м. Арматуру для перемычек можно использовать тоньше той, что применяется для продольных линий, а именно ¼ её диаметра. Однако тоньше 6 мм арматуру применять нельзя даже для перемычек.

Соединяется арматура между собой при помощи вязальной проволоки или с использованием электродуговой сварки. Применение сварки в последнее время стало редкостью. Доказано, что в месте сварных соединения прутья арматуры очень быстро разрушаются в результате коррозионных процессов.

Вязка проволокой осуществляется плоскогубцами (долго и некачественно) или с использованием специальных устройств: ручных (специальный крючок – недорого и достаточно эффективно) или механических (арматуровязатели на аккумуляторах – вариант неоправданно дорогой для частного строительства).

Расчёт материала

Исходя из всего, что написано выше, рассчитать потребность в прутке несложно. Рассматривая тот же фундамент, что и в первом примере 2,2 х 0,4 м с размерами здания 8 на 10 метров имеем следующее.

Периметр здания = (8+10) ∙ 2 = 36 м

Требуется продольной 16 мм арматуры = 36 ∙ 4 = 144 м.

Длина вертикальной перемычки = 2,2 – (0,05∙2) = 2,1 м.

Длина горизонтальной перемычки = 0,4 – (0,05∙2) = 0,3 м.

Периметр одной перемычки = (2,1+0,3) ∙ 2 = 4,8 м.

Требуемой количество перемычек = 36 / 0,5 = 72 шт.

Требуется 6 мм арматуры для перемычек = 72 ∙ 4,8 = 345,6 м.

Стоимость

Арматурный пруток продается на металлобазах в шестиметровом исполнении. Средняя цена на арматуру в Подмосковье находится в пределах 21 тысячи рублей за тонну.

Продольной арматуры требуется:

144 м / 6 м = 24 прутка + 1 запасной = 25 шт.

25 ∙ 6 = 150 метров.

(150/633) ∙ 1000 = 237 кг.

Стоимость = (237/1000) ∙ 21 000 = 4 976 руб

Арматура для перемычек берётся 6 мм, её нужно:

345,6 м / 6 м = 57,6 шт = 58шт + 1шт = 59 шт.

59 ∙ 6 = 354 метра.

(354/4505) ∙ 1000 = 79 кг.

Стоимость = (79/1000) ∙ 21 000 = 1 650 руб.

Основой любого прочного здания строения является правильно устроенный фундамент. На протяжении всего срока службы постройки на него будут оказывать влияние разные внешние факторы: масса от кровли и стен здания, пучение грунта, в зимний период вес выпавшего снега. В результате фундамент может деформироваться, проседать и со временем может начать трескаться, что станет причиной разрушения всего здания.

Почему нарушается целостность фундамента и как это предотвратить?

Бетон, по своим свойствам, хрупкий и неэластичный материал, и при нагрузке он начинает трескаться и деформируется. На различных участках фундамента давление на него неравно, по этой причине и внутренние напряжения в нем отличаются.

В результате появляется участки с зонами сжатия и растяжения, вот на отрезках максимального растяжения на фундаменте и образуются трещины, если его армирование выполнено неправильно.

Внутри бетона создают стальной каркас, на который передается давление. А так как металл способен хорошо переносить давление на растяжение, бетонный фундамент легче переноси внешние воздействия.

Виды арматуры

Как основную арматуру для фундаментов применяют изделия класса А2: А 300, А3 – А400, А5 – А800, А6 – А1000. Прутья этого материала производят из прочной стали горячей прокатки, с поверхностью, покрытой специальным рифлением, благодаря которому материал прочно сцепляется с бетоном. Как дополнительную поддержку по вертикали используют стержневую гладкую арматуру горячей прокатки с маркировкой А240 класса А1.

Материал разных марок бывает как рифленый, так и без каких-либо насечек, для основной арматуры подходят исключительно рифленые прутья, для вспомогательной можно использовать как рифленые, так и гладкие изделия.

Традиционно производят арматуру из прочного металла, но недавно на рынке появилась и из новейшего материала – стеклопластика. По словам профессионалов, они по прочности не хуже металла, а масса меньше кроме того этой арматуре не страшна коррозия.

Расчет арматуры необходимой для устройства фундамента

Учитывая рекомендации специалистов, при 40 см ширине ленты фундамента, между продольно расположенными прутьями арматурного каркаса необходимо по горизонтали расстояние 30 см и пустое пространство 5 см по обеим сторонам.

Расчет необходимого количества арматуры

Подсчитывают общую длину стен. К примеру, у дома основание 6 м шириной, 12 м длиной и есть 6 м перегородка, общая длина (12+6)х2+6=42 м.

1. В основном применяют 4-х стержневую систему для арматурного каркаса, значит, общую длину необходимо умножить на 4 = 168 м;
2. Необходимо принять в расчет напуск прутов на стыках, по этой причине к общей длине материала добавляют 10-15%, в результате выходит 168+ 17=185 м длина основной арматуры, расположенной по горизонтали арматурного каркаса;
3. После этого подсчитывают необходимое количество прутов, расположенных по вертикали и поперек фундамента. Ширина фундамента равна 35 см, и 90 см его высота. Подсчитываем сечение, которое равно 35х2+90х2=250 см, это значит, нам необходимо использовать 2,5 м прута на каждые 50 см длины фундамента;
4. Делим общую длину наружных стен на 50 см и сколько на них необходимо таких отрезков: 12 м: 50 см, результат 24 штуки, учитываем по углам 2 дополнительных = 26 шт;
5. Таким же образом рассчитываем, сколько потребуется по длине перегородки 6 м, результат около 10 шт;
6. Подсчитываем общую сумму 26х2 + 10х3 = 82 шт;
7. По расчетам на 1 отрезок в 50 см необходимо 2.5 м арматуры, рассчитываем общее количество необходимого материала: 82 шт. х 2,5 м результат = 205 м.

Во время подсчетов не забывайте, что в отдельных случаях вертикальные прутья арматуры для устойчивости слегка заглубляют в грунт, по этой причине их высоту необходимо увеличить на необходимую величину. Чтобы не путаться во множестве данных сделайте схему, указав участки, где будут все места соединений арматуры, где разместятся ее вертикальные и горизонтальные прутья.

Расчет диаметра прутьев арматуры

По требованиям СП 52-101-2003, наибольшее расстояние между проходящими параллельно нитками арматуры, не должно превышать 40 см. Между боковой частью фундамента и крайним прутом арматуры 5 см. При ширине основания здания свыше 50 см, рационально для армирования применять схему с 6 стержнями.

Расчет сечения прутьев в арматурном каркасе

Диаметр этой арматуры нужно выбирать с учетом данных таблицы:

Расположение арматуры	Наименьшее сечение прутьев
Вертикальное при высоте фундамента до 80 см	6 мм
Вертикальное при высоте фундамента свыше 80 см	8 мм
Поперечные прутья	6 мм

При возведении 1-2 этажных зданий, обычно, для поперечного и вертикального армирования применяют прутья 8 мм сечением, и этого для ленточных фундаментов небольших зданий достаточно.

Сечение продольных прутьев

По требованиям СНиП 52-01-2003, наименьший диаметр продольных прутьев для ленточного фундамента должен быть 0,1% от сечения ленты основания. Площадь среза фундамента подсчитать просто — высоту ленты умножают на ее ширину, к примеру, для ленты 1 м высотой и 40 см шириной, сечения составляет 4000 см 2 , для нее подбирают арматуру со срезом равным 0,1% от сечения ленты 4000 см 2 / 1000 = 4см 2 .

Чтобы не высчитывать диаметр каждого прута, можно взять информацию из таблицы. Она облегчит подбор арматуры для фундамента по сечению. В таблице есть мизерные неточности в результате округления чисел, их можно не учитывать:

Сечение прута, мм	Требуемый диаметр прута арматуры см 2 , с учетом их количества в ленте фундамента
1	2		3	4	5	6	7	8	9
6	0,28		0,57	0,85	1,13	1,41	1,7	1,98	2,26	2,54
8	0,5		1,01	1,51	2,01	2,51	3,02	3,52	4,02	4,53
10	0,79		1,57	2,36	3,14	3,93	4,71	5,50	6,28	7,07
12	1,13		2,26	3,39	4,52	5,65	6,79	7,92	9,05	10,18
14	1,54		3,08	4,62	6,16	7,69	9,23	10,77	12,31	13,85
16	2,01		4,02	6,03	8,04	10,05	12,06	14,07	16,08	18,10
18	2,55		5,09	7,63	10,18	12,72	15,27	17,81	20,36	22,90
20	3,14		6,28	9,42	12,56	15,71	18,85	21,99	25,13	28,28
22	3,80		7,60	11,40	15,20	19,00	22,81	26,61	30,41	34,21
25	4,91		9,82	14,73	19,63	24,54	29,45	34,36	39,27	44,18

Если фундамент здания 40 см шириной, то достаточно армировать его 4 стержнями. Находим в таблице столбик с 4 стержневой арматурой, и выбираем самое удобное для ваших условий значение. В результате определяем, что для основания высотой 1 м и 40 см шириной, с армированием 4 прутками, то лучше всего подходит арматура 12мм сечением, ведь 4 стержня этого диаметра сечением 4,52 см 2 .

Подсчет требуемого диаметра для каркаса из 6 прутков выполняют аналогичным образом, единственное отличие в том, что данные берут из столбика для 6 стержней.

Продольную арматуру при устройстве ленточного диаметра берут только одинаковую, если у вас материал с разным сечением, то более толстые стержни располагают в нижнем ряду.

Цены на арматуру

Арматуру реализуют в бухтах и прутках, точные цены на материал зависят от расстояния от склада и размера партии. При подсчете необходимого для строительства количества материала, ее учитывают в метрах. Во время приобретения арматуры, ее стоимость рассчитывают в тоннах.

Для более ясного представления о стоимости материала, необходимо принимать в расчет такие показатели:

1. Разновидность арматуры, необходимой для возведения здания (стальная, базальтовая или стеклопластиковая).
2. Диаметр, класс и марка материала.
3. Масса 1 погонного метра арматуры, которая измеряется в килограммах.
4. Количество погонных метров материала в 1 тонне.
5. Стоимость ее за 1 метр.

Чтобы точно подсчитать, во сколько вам обойдется 1 м арматуры, потребуется знать стоимость ее 1 тонны, которую делят на количество метров в 1 тонне. В среднем арматура стоит от 7 р/кг до 25 р/кг.

Диаметр арматуры для ленточного фундамента требует обязательный расчетов под будущее строение, результат которых покажет точное достаточное сечение армированных прутьев. В данном расчете учитываются две группы предельных значений по жесткости и прочности.

Строительство зданий и сооружений начинается с проведения расчета и закладки основания. Причем продолжительность службы строения, а также его надежность и прочность в полной мере зависят от точности выполнения расчета.

Фундамент – это основа всех капитальных строений. Он служит для перераспределения на почву принимаемой нагрузки. Верхняя поверхность фундамента называется обрезом, она играет роль основания для стен, нижняя же плоскость, называемая подошвой, распределяет полученные нагрузки.

Характеристики ленточной несущей конструкции

Сегодня в сфере строительства широкое распространение получил фундамент, выполненный из железобетона. Благодаря простой технологии такой тип основания можно легко смонтировать, не используя при этом спецтехнику и грузоподъемные механизмы. Главное, правильно подобрать сечение, определить заглубление, диаметр арматуры для ленточного фундамента.

Широкое распространение основание ленточного типа получило из-за того, что его можно обустроить практически на любом типе почвы, а также благодаря большому сроку службы – около 150 лет. Эти показатели обеспечиваются качеством бетонной смеси и эффективно выполненным армированием.

Бетон, невзирая на его высокие эксплуатационные характеристики, является хрупким стройматериалом, поэтому даже при малых движениях он подвергается разрушению. Армирование предназначено для придания бетону особой пластичности и выполняется с помощью стальных прутьев. Для того чтобы улучшить сцепление с бетонной смесью основная часть поверхности прутьев выполняется ребристой.

Выбор металлических прутьев

Расчет общей нагрузки, распределяемой на основание, а также выбор диаметра арматуры осуществляется в процессе проектирования здания. Какое же сечение считается оптимальным?

В основном в строительстве применяется стальной прут диаметром 10−12 мм, но встречается и аналоги 14 сантиметров. В редких случаях при возведении легких построек на не пучинистых почвах применяют арматуру, толщина которой 8 мм.

Схема армирования

Дабы придать особую прочность фундаменту необходимо укрепить обе его плоскости. С этой целью сооружают металлический каркас, состоящий из двух горизонтальных рядов металлических прутьев, и соединенных между собой вертикальными перемычками.

Горизонтальные прутья, расположенные продольно, принимают на себя основную нагрузку, а горизонтальные, расположенные поперечно, наряду с вертикальными прутьями придают основанию дополнительную прочность. На практике, достаточно использовать четыре продольных горизонтальных прута – два снизу и два сверху.

Допустимо в качестве вертикальных перемычек использовать гладкие прутья. Расстояние между соседними вертикальными перемычками должно быть одинаковым и лежит в пределах 0,3−0,8 м.

Важно знать, что расстояние между горизонтальными соседними прутьями, расположенными продольно, должно быть не менее 0,3 м, а для защиты материала от коррозии арматуру на 5 см заглубляют в бетонный раствор.

Расчет арматуры для ленточного основания

Расчет диаметра арматуры для ленточной несущей строительной конструкции может выполнятся по следующей формуле:

Ширину ленты (см) * Высоту ленты (см) * 0.1% = необходимая площать сечения арматуры.

Пример: Ширина 100 см * Высота 50 см * 0.1% = 5 квадратных сантиметра

Если схема армирования выбрана, то приступают к расчету нужного для строительства материала. Следует определить, какое количество стального прута потребуется. Для этого к периметру новостройки прибавляют сумму длин всех стен, которые будут стоять на основании, и умножить полученный результат на указанное в схеме количество прутьев.

Когда нет возможности приобрести прутья заданной длины, и застройщик решает соединять отрезки, то выполнять это следует с метровым нахлестом. Нахлест также учитывается при выполнении расчетов.

Крайне редко можно приобрести стальной прут необходимой длины. В основном такой товар продается на вес. Для точного определения длины прута относительно веса, достаточно обратиться за помощью к справочнику, где указана таблица расчета арматуры.

Многие крупные заводы, выпускающие металлический прокат, соблюдают требования государственного стандарта, в котором указан вес одного погонного метра каждого изделия. Укажем вес арматуры в зависимости от его диаметра:

• 8 кв. мм – 0,222 кг/м.
• 10 кв. мм – 0,395 кг/м.
• 12 кв. мм – 0,888 кг/м.
• 14 кв. мм – 1,210 кг/м.

Особую значимость имеет способ соединения конструкционных составляющих. Большинство застройщиков ошибаются, считая, что конструкция станет намного крепче, а основание надежнее, если стальную арматуру соединить между собой при помощи электросварки.

Не всем застройщикам известно, что в процессе электросварки структура металла изменяется, что со временем может привести к нарушению целостности каркаса. Поэтому для фиксации стальных прутьев между собой желательно применять вязальную проволоку. Крепление арматуры осуществляется при помощи специального вязального крючка.

Необходимо помнить, что при строительстве крупного сооружения либо возведении здания на слабых, подвижных почвах горизонтальная арматура, расположенная продольно, укладывается по 3−4 прута в отдельно взятом поясе.