Правила надежного армирования ленточного фундамента

Бетон хорошо выдерживает изгибающие воздействия, но не может самостоятельно справится и изгибом. Для обеспечения несущей способности выполняют армирование фундамента своими руками. В большей степени это касается ленточных и плитных конструкций. В сваях и столбах металл укладывается больше из конструктивных соображений, чем реальной необходимости.

Правила армирования

Армирование ленточного фундамента и любого другого выполняется с учетом следующих правил:

• для рабочей арматуры используют стержни класса не ниже А400;
• не рекомендуется использовать для соединения стержней сварку, поскольку она ослабляет сечение;
• в обязательном порядке связать металлический каркас из арматуры нужно на углах, сваривание здесь не допускается;
• даже для хомутов не рекомендуется гладкая арматура;
• необходимо строго соблюдать защитный слой бетона, равный 4 см, это защитит металл от коррозии (ржавчины);
• при изготовлении каркасов стержни в продольном направлении соединяют с нахлестом, который принимается равным не менее 20 диаметров прутов и не менее 25 см;
• при частом расположении металла, стоит контролировать крупность заполнителя в бетоне: он не должен застревать между стержнями.

Пример размещения армирующего каркаса
в ленточном фундаменте

Грамотно подготовленный арматурный каркас — это половина успеха. Именно он спасет фундамент в случае неравномерных деформаций, которые создают изгибающие нагрузки. Стоит более подробно рассмотреть вопрос на примере ленточного фундамента своими руками.

Какая арматура нужна для конструкции

Армирование ленточного фундамента предполагает наличие трех трупп стержней:

• рабочие, которые укладываются вдоль ленты;
• поперечные горизонтальные;
• поперечные вертикальные.

Поперечная арматура под ленточный фундамент также называется хомутами. Ее основное предназначение — соединение рабочих прутов в единое целое. Армирование ленточного фундамента выполняется в строгом соответствии с нормативными документами. Какая арматура нужна для фундамента? Чтобы дать точный ответ выполняют сложные расчеты.

Чтобы не нанимать профессионалов, можно обойтись упрощенным вариантом. Технология армирования ленточного фундамента под небольшой дом позволяет назначать сечения конструктивно. Это вызвано тем, что лента воспринимает сравнительно небольшие нагрузки и работает преимущественно на сжатие.

Чтобы сделать армирующий каркас, используют конструктивные, то есть минимально допустимые, размеры сечений:

• Для рабочего армирования — 0,1 % от площади сечения фундамента под дом. При этом если сторона ленты составляет 3 метра или менее, минимально допустимое значение принимается равным 10 мм. Если сторона здания имеет длину более 3 м, то диаметр рабочего армирования не может быть меньше 12 мм. использовать пруты сечением больше 40 мм не разрешается.
• Горизонтальные хомуты не могут быть по диаметру меньше одной четверти рабочих. Из конструктивных соображений назначают размер 6 мм.
• Диаметр вертикальной арматуры зависит от высоты ленты для фундамента дома. Для малозаглубленных, размеры которых составляют 80 см и менее подойдут пруты от 6 мм.

Правила армирования ленточного фундамента заглубленного типа предусматривают использование стержней от 8 мм и более.

Схема типовых сечений стержней арматуры

Если строится здание из кирпича, стоит укладывать арматуру с небольшим запасом. Такой вариант даст уверенность в надежности конструкции.

Вязка арматуры

Схема армирования ленточного фундамента предполагает соединения стержней методом связывания. Связанный каркас обладает большей прочностью по сравнению со сварным. Это вызвано тем, что повышается вероятность прожига металла. Но такое правило не касается элементов заводского изготовления. Вне строительной площадки есть возможность соединить детали без существенной потери прочности.

Места вязки арматуры

Разрешается для увеличения скорости работ армировать фундамент на прямолинейных участках способом сваривания. Но армировать углы можно только с использованием вязальной проволоки. Эти участки конструкции являются наиболее ответственными, поэтому торопиться не стоит.

Перед тем как вязать арматуру для ленточного фундамента нужно подготовить материалы и инструменты. Существует два способа, которыми выполняют связывание металла:

• специальный крючок;
• вязальная машина (пистолет).

Первый вариант доступен, но подойдет только для небольших объемов. Укладка арматуры в ленточный фундамент в этом случае займет много времени. Для соединения применяют отожженную проволоку, диаметр которой составляет 0,8—1,4 мм. Использование других материалов не допускается.

Схема вязки арматуры для ленточного фундамента

Чтобы построить свой дом, нужно проявить терпение и внимательность. Не стоит экономить время и деньги, поскольку это может вызвать неприятности при эксплуатации. С соединением прутов по длине проблем не должно возникнуть. В этом случае процесс достаточно прост, важно лишь соблюдать минимальную величину нахлеста.

Но как правильно вязать арматуру для ленточного фундамента по углам? Существует два типа угловых соединений: между двумя перпендикулярными конструкциями и в месте примыкания одной стены к другой.

Оба варианта имеют несколько технологий выполнения работ. Для угловых стен используют следующие:

1. Жесткое лапкой. Для выполнения работ на конце каждого стержня делают «лапку» под прямым углом. В этом случае прут напоминает собой кочергу. Длина лапки должна составлять не менее 35 диаметров, лучше назначать больше. Загнутую часть стержня присоединяют к соответствующему перпендикулярному участку. Таким образом получается, что внешние пруты каркаса одной стены соединены с внешними другой стены, а внутренние приваривают к внешним.
2. С применением хомутов Г-образной формы. Принцип действий схож с предыдущим вариантом. Но в этом случае не изготавливают лапку, а берут г-образный элемент, сторона которого имеет длину не менее 50 диаметров рабочей арматуры. Одну сторону привязывают к каркасу одной стены, а вторую — к каркасу перпендикулярной. При этом внутренние стержни нужно соединить с внешними. Шаг хомутов должен составлять три четверти от высоты стены подвала.
3. С применением хомутов П-образной формы. На угол нужно два элемента, длина сторон которых будет составлять 50 диаметров арматуры. Каждый их хомутов приваривается к двум параллельным прутам и к одному перпендикулярному пруту.

Армирование углов фундамента Армирование примыкания стен фундамента

Как правильно армировать ленточный фундамент на тупых углах. Для этого внешний стержень изгибают до нужной градусной величины и прикрепляют к нему дополнительный в качестве усиления. Внутренние элементы привязываются к внешнему.

Схема правильного и неправильного армирования тупых углов

Чтобы уложить арматуру в местах примыкания одной стены к другой, пользуются примерно теми же методами, что и в предыдущем случае:

• нахлест;
• Г-образные хомуты;
• П-образные хомуты.

Величина нахлестов и соединений принимается равной 50 диаметрам. При выполнении работ стоит помнить наиболее распространенные ошибки:

• связывание под прямым углом;
• отсутствие связи между внешними и внутренними элементами;
• продольные пруты соединяют вязкой перекрестий.

Распространенные ошибки вязки

Не стоит повторять эти ошибки при строительстве собственного дома.

Использование вязального крючка

Перед тем как армировать ленточный фундамент, стоит узнать, как пользоваться рабочим инструментом. Специальный пистолет редко используют для частного домостроения, польку такое оборудование требует дополнительных затрат. Вкладываться в инструмент выгодно только для выполнения заказов, а не при возведении одного дома.

По этой причине наиболее распространенным инструментом для вязки в частном домостроении стал крючок. Пользоваться им будет проще, если заранее подготовить специальные шаблоны. Такая деталь работает как верстак и существенно облегчает работу. Дело пойдет быстрее. Чтобы изготовить шаблон требуются деревянные бруски, ширина который составляет около 30—50 см, а длина не может быть больше 3 м, поскольку такой верстак неудобно использовать.

Самый распространенный способ вязки – крючком

В деревянном приспособлении нужно просверлить пазы и отверстия, которые повторят очертания стержней в каркасе. В такие отверстия заранее раскладывают куски вязальной проволоки длиной по 20 см, а после этого фиксируют пруты армирования.

Для того чтобы понять технологию вязки, можно рассмотреть примеры. При строительстве потребуется два варианта: для перекрестий (когда элементы расположены перпендикулярно друг другу) и для соединений внахлест. В ленточном фундаменте чаще нужна вторая технология, при возведении плитной конструкции наиболее актуальной будет первая.

Способы вязки

Чтобы соединить уложенный каркас в единое целое при соединении внахлест, крючком следует пользоваться в таком порядке:

1. соединения выполняют в нескольких местах по длине стыка, месторасположение проволоки назначают так, чтобы она находилась в углубленной части профиля арматуры;
2. проволоку складывают пополам и укладывают под местом соединения;
3. с помощью крючка поддевают петлю;
4. свободный конец подводят к инструменту и накладывают на него с небольшим перегибом;
5. начинают вращать крючок, закручивая проволоку;
6. осторожно вынимают инструмент.

На одно соединение внахлест процедуру повторяют 3—5 раз. Соединить элементы за один раз, как это делается при перекрестном примыкании, недостаточно. Вязка арматуры под ленточный фундамент в этом случае будет ненадежной, поскольку фиксация в одной точке не предотвращает сдвиг элементов.

Грамотное соединение каркаса позволит гарантировать надежность, прочность и долговечность опорной части здания.

Особенности вязки арматурных каркасов

Железобетон потому так и называется, что внутри бетонного блока находится стальной каркас. Особенностью такого композитного материала является то, что коэффициент расширения при изменении температуры окружающей среды и у бетонной смеси, и у стальных конструкций один и тот же. Поэтому главная задача при размещении армирующих конструкций в опалубку, куда будет заливаться бетон – правильное скрепление элементов арматурного каркаса.

Нормы и правила вязки арматуры

Давайте разберёмся, для чего такие нормы нужны и какие последствия могут быть, если эти нормы и правила не соблюдаются. И как вязать арматуру, чтобы полученное железобетонное изделие получило проектную прочность.

Люфт, свободное перемещение (пусть даже в ограниченных пределах) арматурных сеток после заливки формы бетонной смесью вызовет напряжение в конструкции железобетонного изделия. Что рано или поздно скажется на его прочности. Поэтому элементы арматуры нужно надёжно фиксировать друг к дружке.

Для этой цели применяется

1. Сварка элементов
2. Вязка проволокой
3. Скрепление пластиковыми хомутами.

Вязать или варить?

Иногда выбор: вязать арматуру или варить не совсем правомерен, т. к. сварку целесообразно применять при изготовлении каркасов, усиливающих фундаменты таких сооружений, как плотины, многоэтажные дома и габаритные коттеджи с углублениями под ледники, подземные гаражи и пр. Только в этих случаях оправдан найм сварщика – а это уже дополнительные расходы, увеличивающие затраты. При этом и сама арматура должна быть предназначена именно для сварочных работ – в противном случае любой другой металл в местах сварки приобретает повышенную хрупкость, что в дальнейшем может сказаться на качестве железобетонного изделия в целом. При этом руководствуются ГОСТ 14098-2014 «Соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций», а сталь берётся с маркировкой «С». Например – А400С.

Пластиковые хомуты дороги сами по себе, не выдерживают отрицательных температур, поэтому применяют их в основном в летнее время и при частном строительстве с небольшими объёмами вязки арматуры.

Вязка арматуры под ленточный фундамент

При закладке ленточных фундаментов, которые в большинстве случаев применяют в частном строительстве, основным способом скрепления горизонтальных продольных и поперечных, а также вертикальных прутков арматурного каркаса является вязка крючком. Реже – пластиковыми хомутами. При этом рабочие горизонтальные пруты, несущие на себе основную нагрузку в фундаменте, укладывают вдоль фундаментной ленты, поперёк укладывают пруты, называемые «хомутами», а вертикальные стержни, почти равные высоте фундаментной ленты, крепятся, как видно из названия, строго вертикально, и должны иметь поперечное сечение не менее 8 мм. Вяжут обычно сначала верха и низа арматурного каркаса, а потом начинают связку с одним из них вертикальных составляющих.

При образовании прямого угла (стыке элементов фундамента под две стены, расположенные под углом друг к дружке) элементы конструкции укрепляются дополнительными диагональными прутками усиления с сечением не менее 10 мм. Вязание арматуры на угловых переходах осуществляется с большими нахлестами арматуры (делается Г-образное или Т-образное армирование, так как простая последовательная связка вызовет перекос конструкции и её внутреннее напряжение).

Угловое усиление диагональными прутками

Крючок очень удобен при вязке арматуры непосредственно в опалубке – в этом случае конструкция не будет подвергаться дополнительным деформациям и станет надёжной составляющей в ж/б изделии в целом.

Схема ленточного фундамента может быть представлена как врытая вертикальными стенками в землю бетонная конструкция, своими очертаниями повторяющая очертания стен будущего дома. Кроме того, заливаются бетоном на арматуре также части фундамента, на которые будут опираться и внутренние перегородки.

Вязка арматуры для монолитной плиты

В частном строительстве, когда не требуется обустройство подвалов, погребов и иных подсобных помещений под домом, применяют простой метод создания фундамента – опорная монолитная плита. Для её создания делают хорошо выровненную песчано-гравийную подушку, на которой вяжут объёмный арматурный каркас.

Шаг между горизонтальными прутьями для такой плиты выбирают от 20 до 40 см, толщина плиты, а значит – и вертикальный размер опорных прутков – от 20 до 30 см. От диаметра прутка арматуры зависит и способ вязки арматуры для опорной монолитной плиты: мёртвыми узлами, простыми, когда делается одинарный нахлёст, или комбинированным способом.

Таблицы

Существуют таблицы нахлёста прутков, регламентирующие разные аспекты работы с арматурой. То есть по способам её соединения в зависимости от марок бетона (вязка, сварка), нагрузок, которые испытывают железобетонные изделия, длиной прямой анкеровки, сечения арматурного прутка и т. д. Кроме того, в современных таблицах приводятся расчёты использования двусторонней серповидной в сечении арматуры, изготавливаемой по европейским стандартам (взамен российской с кольцевым сечением), которая обходится дешевле традиционной. Учитывая, что вес арматуры и бетона обычно соотносится примерно как 1 : 1, использование арматуры новых стандартов оказывается на 20-30% выгоднее.

Длина нахлеста для сжатой зоны бетона:

Сечение арматуры А400, мм	Длина нахлеста в зависимости от марки бетона, мм
	В20 (М250)	В25 (М350)	В30 (М400)	В35 (М450)
10	355	305	280	250
12	430	365	335	295
16	570	490	445	395
18	340	550	500	445
22	795	670	560	545
25	890	765	695	615
28	995	855	780	690
32	1140	975	890	790
36	1420	1220	1155	985

Для растянутой зоны:

Сечение арматуры А400, мм	Длина нахлеста в зависимости от марки бетона, мм
	В20 (М250)	В25 (М350)	В30 (М400)	В35 (М450)
10	475	410	370	330
12	570	490	445	395
16	760	650	595	525
18	855	730	745	590
22	1045	895	895	775
25	1185	1015	930	820
28	1325	1140	1140	920
32	1515	1300	1185	1050
36	1895	1625	1485	1315

Способы вязки арматуры

В большинстве случаев проще и дешевле (и не менее эффективно) скреплять элементы арматурного каркаса при помощи вязки проволокой. Приспособления для вязки арматуры могут выглядеть по-разному, вязать можно

• Вручную, при помощи такого простого устройства, как стальной крючок с деревянной или пластиковой рукояткой. К плюсам работы крючком можно отнести его дешевизну и возможность изготовить инструмент «по руке», в соответствии со своими предпочтениями, да при том из подручных материалов (толстая, до 5 мм, в сечении проволока, сварочный электрод и т. д.) Кроме того, даже неопытный арматурщик быстро приобретает навыки вязки любыми узлами и за считанные дни значительно продвигается в производительности труда.

Из недостатков отмечают недостаточную жёсткость полученного каркаса. Но эта проблема решается вязкой арматуры непосредственно в опалубке, в этом случае каркас не нужно никуда переносить, и расшатывания конструкции не произойдёт.

• Вязка арматуры пластиковыми хомутами не требует даже того минимального обучения, которое нужно пройти арматурщику для вязки проволокой при помощи крючка. К недостаткам же можно отнести высокую по сравнению с проволокой стоимость пластиковых хомутов, невозможность исправления крепления после неверной обвязки, абсолютный запрет перемещения конструкции из арматуры, скреплённой такими хомутами. Плюс хрупкость такой сцепки при отрицательных температурах. Кроме пластиковых ленточных хомутов при массовом строительстве, когда из имеющегося размера арматуры делаются большие партии армирующих конструкций, применяются специальные полимерные элементы в размер используемой арматуры.

Пластиковые фиксаторы

• С помощью клещей (плоскогубцев), которыми откусывается излишки проволоки после завязывания проволочного узла, при этом скорость вязки клещами сопоставима со скоростью вязки крючком, но наблюдается значительная экономия проволоки, так как пользуются не заранее нарезанными кусками, а целой бухтой. В первую очередь из-за того, что допускается возможность вязки в одну проволоку и можно не делать петли. Из минусов – гораздо больше времени уходит на обучение по-настоящему производительной работе.
• С помощью шуруповёрта, в который вместо биты или сверла вставлен стержень, изогнутый особым образом (тот же ручной крючок, только без рукоятки). С помощью этого устройства в 2-3 раза ускоряется процесс вязки. Кроме того, если правильно отрегулировать скорость оборотов, при максимальном натяжении проволоки она не обрывается;
• С помощью специального вязального пистолета. Этот инструмент позволяет связывать элементы арматуры с максимальной скоростью, у опытных арматурщиков этот процесс занимает около секунды. Недостаток такого инструмента в его громоздкости, с ним не везде можно подступиться к соединяемым элементам арматурного каркаса. Кроме того, вязочный пистолет дорог и медленно окупается, применяют его только при промышленных объёмах изготовления железобетона. И им невозможно работать под дождём. Потом, для заправки в обойму требуется проволока строго определённой марки, которой может не оказаться на стройке, а проволоку, нужную по ГОСТам для обвязки арматуры толщиной свыше 2,5 мм, в такой пистолет тоже не заправить – конструктивно он для этого не рассчитан.

Узлы и скрутки

Прутки арматуры, из которых формируется горизонтальная её составляющая, или горизонтальный и вертикальный пруток, крепятся один к другому сложенной вдвое диагональной петлёй. При этом ушко, полученное путём сгиба проволоки вдвое, захватывается крючком, а сложенные вместе два свободных конца проволоки наматываются рукой парой оборотов на самый кончик крюка. Затем крюк проворачивают 2-3 раза, соединяя тем самым петлю проволоки и её свободный сдвоенный конец до того момента, пока прилегающие один к другому прутья полностью, без зазоров и люфтов, взаимно не прижмутся.

В случае связки двух горизонтальных и одного вертикального прутков арматуры петлю для связки делают крестообразной, то есть взаимно диагональной. И затягивают крючком также до полного притягивания всех трёх элементов арматурного каркаса друг к другу.

Как изготовить крючок своими руками

Чаще всего на рабочих местах сами арматурщики изготавливают крючки для вязки арматуры «под себя», в соответствии со своими предпочтениями и ориентируясь на привычную им форму инструмента или его размеры. Иногда выбор делается исходя из материала крючка: так, некоторых не устраивает излишняя мягкость электродной стали, и на крючок они пускают жало длинной отвёртки.

Для самодельного крючка на выходе металлического стержня из рукоятки делается небольшой, под углом в 10-15 угловых градусов, изгиб, а затем после 12-15 см следующего прямого участка жала делается в той же плоскости ещё один изгиб, примерно под 90⁰. Затем идёт плавное искривление (закругление), уже после которого следует немного заострённый участок (сам крючок) длиной 1,5-2 см.

Пруток берётся гладкий, без рёбер (какие бывают у прутков разного диаметра по ГОСТ 34028-2016), желательно из арматуры, на которую шла легированная сталь, для избегания коррозии прутка, поперечным сечением не более 0,5 см.

Выбор вязальной проволоки

Обвязочная проволока для скрепления между собой элементов арматуры выпускается по ГОСТ 3282-74 под общим названием «Проволока стальная низкоуглеродистая». Стандарт регулирует все её технические характеристики, включая точность параметров, механические свойства, тип, размер, цвет и прочее.

Бывает оцинкованная и без цинкового покрытия, тёмного цвета или светлая. Цвет зависит от условий отжига, снимающего с проволоки излишние напряжения в металле. Чёрная получается после простого отжига в условиях взаимодействия с кислородом воздуха на открытом пламени и появления на поверхности металла слоя оксидов и окалины. Светлая отжигается в среде инертных газов и не имеет на поверхности оксидной плёнки.

Диаметр выпускаемой по ГОСТ 3282-74 проволоки может быть от 0,16 до 10 мм без цинкового покрытия и от 0,2 до 6 мм – с покрытием.

Существует прямая зависимость диаметра проволоки для связывания арматуры с диаметром самой арматуры. Так, для прутков арматуры с диаметром не более 10 мм применяют обвязочный материал с диаметром не менее 0,8 мм. Самые же ходовые размеры сечений – от 0,8 до 1,2 мм. В многоэтажном строительстве и при возведении объёмных инженерных нежилых сооружений используют обвязочную проволоку с сечением от 1,4 до 2 мм.

Интересный факт: Опытные арматурщики предпочитают, однако, один «универсальный» размер – 1,2 мм. Просто если прутки арматуры по толщине превышают 16 мм, проволоку складывают вдвое.

Длина отрезков, которые готовят заранее, распиливая бухту обвязочной проволоки «болгаркой» — около 40 см. при сгибе вдвое получается двойной хомутик с петлёй на одной конце и двумя свободными кончиками на другом. Такая длина является самой комфортной для большинства видов и способов скрепления элементов арматурного каркаса между собой.