Как правильно рассчитать диаметр арматуры для ленточного фундамента?

Как делать фундамент для одноэтажного дома

Те, кто строит на основании проекта, не задают вопросов про то, как сделать фундамент для одноэтажного дома, а просто следуют решениям проектировщиков, принятых на основании точных расчётов. Бесплатно строительная документация может предоставляться – но только тем, кто заключает с фирмой договор подряда. Чтобы строить дом самостоятельно или нанять частную бригаду, за разделы АС и АР нужно немало заплатить, вот и ищут застройщики информацию по вопросу выбора фундамента, разобраться в котором не так легко, как кажется.

На чём основан выбор фундамента для дома из газобетона

В связи с вечно растущим уровнем цен на энергоносители, и при этом постоянно снижающимся доходом граждан, отопление домов уже стало практически роскошью. С целью снизить эти расходы и создают материалы с низкой теплопроводностью, одним из которых являются синтезные газобетонные блоки. При этом они получаются более прочными, чем неавтоклавные, поэтому могут применяться для возведения ограждающих конструкций, начиная от плотности 300 кг/м³ (не более 600 кг/м³).

Чем меньше цифра, тем ниже коэффициент теплопроводности – а соответственно, ниже и прочность на сжатие. Поэтому к фундаментам зданий из каменных материалов малой плотности, имеющих минимально допустимый класс прочности, предъявляются особые требования.

Для газобетонного дома важно, чтобы фундамент:

• был жёстким и работал только на сжатие, а не на изгиб;
• не скользил в подошве;
• хорошо сопротивлялся опрокидыванию (такая опасность свойственна лентам мелкого заложения);
• не подвергался воздействию сил морозного пучения в подошве;
• был защищён от грунтовой и поверхностной воды;
• не деформировался из-за подвижек грунта, а мог перемещаться вместе с ним;
• служил не меньше, чем газобетонные стены (более 50 лет).

Этим требованиям может отвечать любой по конструкции фундамент под одноэтажный дом – главное, чтобы он выполнялся из правильного материала, и был заложен на нужную глубину.

Простейшие способы изучения грунта

Понятно, что если человек ведёт непроектируемое строительство, то ни о каких изысканиях на участке не может быть и речи. Тем не менее, чтобы не рисковать понапрасну, гидрогеологическую обстановку на участке нужно разведать хотя бы простейшим способом.

• Как минимум, можно самостоятельно выяснить точный уровень грунтовой воды, и хотя бы приблизительно определить тип почвы. Для этого нужно пробурить садовым буром скважину глубиной 3 м – не прямо в пятне застройки, а в сторонке. Пока вы будете заниматься изучением вынутого грунта, ставите в отверстие длинную рейку с нанесённой на неё отметкой поверхности земли.
• Ожидаете 3-4 часа, после чего рейку нужно вынуть и замерить расстояние от поверхности до границы намокания дерева (если таковое произошло). Допустим, между этими границами получилось, 2,6 м: тогда, даже если фундамент будет закладываться на 2 м, подземная вода ему не страшна. Если между границей воды и подошвой фундамента получается 50 см и более – это отличные условия для строительства даже цокольного этажа.
• Если выемка в грунте не позволяет увидеть слойность пластов, её можно немного расширить (на глубину заложения фундамента), и тогда будет удобно сделать замер. В качестве образца для определения прочности грунт берётся с более глубокой части шурфа. Разрыхлять его не надо, а лучше вырезать три кубика 200*200 мм лопатой или ножом, или цилиндрики таким же диаметром – куском трубы (удобнее в случае с песками).
• Многие виды грунта вполне можно определить визуально, рассматривая с увеличением через лупу и растирая пальцами. Если вы видите практически однородный порошок, который в процессе растирания скатывается в плотные комочки — вы имеете дело с глиной. Если такой грунт увлажнить, он будет сначала липнуть, а потом как тесто раскатываться в жгут и сворачиваться в кольцо. Сформированный из влажной глины шар можно раздавить в лепёшку, края которой будут сохранять округлую форму.
• Если среди тонкодисперсного порошка вы видите небольшое количество песка, значит перед вами суглинок. При его растирании комочки тоже образовываются, но из-за песка раздавливаются они гораздо легче. Жгут раскатывается труднее, а будучи свёрнутым в кольцо он и вовсе распадается.
• Когда в таком смешанном грунте преобладает песок, а глинистых частиц совсем мало — это супесь. При её растирании между пальцами комочки не образуются, свернуть жгут или шар невозможно, они рассыпаются. Чистый песок встречается редко. Кроме глины в нём может содержаться мелкофракционный камень, такой песок называется гравелистым. Если присутствуют обломки крупных камней, щебня, гравия — перед вами крупнообломочный (хрящеватый) грунт.

Мнение эксперта
Виталий Кудряшов
строитель, начинающий автор

Выше перечислены виды грунтов, встречающиеся чаще всего, а их прочностные показатели легко найти в справочнике. Остальные варианты (в основном, имеющие неоднородную структуру) по внешнему виду идентифицируются трудно, а их характеристики должны определяться лабораторно.

Выбор типа фундамента

Теперь рассмотрим, какие типы фундаментов применимы для вышеназванных грунтов, учитывая, что дом будет строиться из облегчённого каменного материала:

Вид фундамента по типу грунта
Пески	Глины	Супеси и суглинки	Хрящеватые
Ленточный, на глубину не меньше 50 см (монолитный, сборно-монолитный).	Ленточный, на глубину промерзания (монолитный, бутобетонный).	Ленточный, на глубину промерзания (монолитный, бутобетонный).	Ленточный, на глубину не меньше 50 см (монолитный, бутобетонный, сборно-монолитный).
Сваи — подходят для всех случаев, в том числе на неровном рельефе.
Плитные фундаменты подходят для подвижных, пучинистых и просадочных грунтов.

По степени пучинистости

На выбор типа фундамента влияет не только вид грунта, но и степень его пучинистости. Определяет её показатель Z, выражающийся в виде разницы между расстоянием от поверхности грунта до отметки воды (можно определить по замеру на вставляемой в лунку рейке) и расчётной глубиной промерзания грунта (для отапливаемых зданий она принимается 1,2 м). Например: Z = 2,6-1,2 = 1,4.

Самые популярные проекты серии FH:

Общая площадь:

Общая площадь:

Общая площадь:

Непучинистым считается грунт, у которого показатель Z превышает такие цифры:

• мелкие пески – больше 0,75;
• пылеватые пески – больше 1;
• супеси – больше 1,5;
• суглинки – больше 2,5;
• глины – больше 3.

Мнение эксперта
Виталий Кудряшов
строитель, начинающий автор

Только при таких показателях под газобетонный дом можно предусматривать ленты с относительно небольшим заглублением 50 см. В любом регионе страны это расстояние получается выше границ промерзания грунта.

Сильнопучинистыми являются грунты, у которых показатель Z меньше таких значений:

• пески – меньше 0,5;
• супеси – меньше 0,75;
• суглинки – меньше 1;
• глины – меньше 1,5.

Мнение эксперта
Виталий Кудряшов
строитель, начинающий автор

Грунты с промежуточными значениями относят к средне- и слабопучинистым. Показатель Z может получиться и отрицательным – когда уровень грунтовой воды поднимается выше расчётной границы промерзания. Такие условия для строителсьтва неблагоприятны, и подойдут для них только два вида фундамента: сваи и плавающая (поверхностная) плита.

Плавающая незаглублённая плита

Вид фундамента, его глубина и высота на глубоко промерзающих и слабонесущих грунтах

Если вы смогли самостоятельно определить тип грунта и степень его пучинистости, то и с подбором типа фундамента проблем не возникнет. Но следует помнить и о границах промерзания грунтов, ведь на большей части российских территорий превышают 2,5 м.

• Даже если тип почвы без труда определён визуально (тот же суглинок, или песок), из-за наличия частиц льда, которые при оттаивании разжижают грунт, он будет вести себя совсем по-другому: уменьшаться в объёме и проседать.
• В таких грунтах глубина заложения подошвы фундамента всегда должна быть ниже отметки УПГ. Если это будет лента, стоимость её получится заоблачной, в условиях вечномёрзлых грунтов это самый нецелесообразный с точки зрения бюджета вариант.
• Именно поэтому в северных регионах строят преимущественно на бетонных забивных сваях. Причём цокольную часть часто никак не заделывают и не утепляют с таким расчётом, чтобы грунт не оттаивал летом. В мёрзлом состоянии он сохраняет максимальную прочность, и вообще не подвержен деформациям.
• Если не заглубляться ниже УПГ, то лучше тогда отдать предпочтение поверхностному фундаменту, а это может быть только плита. Малоэтажные здания в таких условиях могут строиться на утеплённом сплошном основании, сооружаемом по технологии УШП. Такая плита имеет направленные в грунт рёбра жёсткости, между которыми и по периметру которых установлены листы пенополистирола.

Мнение эксперта
Виталий Кудряшов
строитель, начинающий автор

При заливке горизонтальной части плиты, в неё закладывается система напольного отопления, что позволяет минимизировать теплопотери через фундамент, которые в любом другом случае составляют не менее 20% от всех теплопотерь здания.

• Существует несколько видов проблемных грунтов, с которыми даже и без глубокого промерзания сложно иметь дело. К таковым относятся почти все виды известняков, которые хоть и стабильны в сухом виде, но при увлажнении разжижаются и утрачивают прочность.
• Соответственно, близкое присутствие грунтовых вод, способных размыть грунт до образования воронки, не просто проблемно, но и опасно. Для строительства дома на известняках следует выбирать только сваи, которые, пройдя сквозь проблемный пласт, могут зацепиться за прочный грунт.
• Ещё одним вариантом с неустойчивой структурой являются лёссы – рыхлые породы, содержащие до половины от общего объёма пылеватых частиц песка, глины или того же известняка. Структура у них макропористая, с высоким содержанием карбоната кальция.
• В естественном состоянии лёссовый грунт довольно прочен, но при замачивании теряет структурные связи и может даже перейти в состояние плывуна. Результат всё тот же – потеря прочности. Если у вас на участке именно такой грунт, обращайте особое внимание на УГВ, и тоже отдавайте предпочтение сваям.
• Определённую сложность представляет и строительство на органоминеральных грунтах, к категории которых относят сапропели, илы, торфы и содержащие его глины и пески. Это самый нестабильный из всех прочих вариантов грунт, который сильно сжимается и проседает даже в сухом состоянии — что уж говорить о водонасыщенном.
• Такие грунты обычно залегают близко к поверхности земли на небольшую толщину. Опирать на них фундаменты нельзя, поэтому, если закладывается лента или плита, нестабильный слой грунта под ними убирается до прочного слоя и заменяется насыпной песчано-гравийной или глино-щебневой подушкой.

Если толщина лёссового слоя довольно большая и делает такую замену экономически невыгодной, проектируют фундаментную ленту мелкого заложения, опирающуюся на грунтовые (грунтоцементные) сваи. Их глубина в среднем составляет 2,5 м. Высота фундамента над землёй определяется высотой снежного покрова или рельефа участка, и для каждого дома может быть индивидуальной.

Как сделать фундамент для одноэтажного дома

В общих чертах мы обозначили наиболее важные критерии выбора конструкционного варианта фундамента. Теперь поговорим о технологических особенностях их строительства.

Ленточные фундаменты

Название «ленточный» фундамент получил из-за конфигурации в плане, напоминающей замкнутую по контуру извивающуюся ленту. А учитывая, что в вертикальном разрезе она имеет прямоугольное или Т-образное сечение, конструкция представляет собой высокую балку в виде заложенной в грунт стены.

В большинстве случаев такой фундамент вполне подходит для одноэтажного дома из пеноблоков или газоблоков, к тому же при небольшой глубине заложения (50-60 см) он является и самым экономичным. Рассмотрим основные этапы изготовления такого фундамента в монолитном варианте.

Вот основные этапы его устройства:

1. Организация поверхностного водоотведения (с помощью отводных каналов) с участков, соседствующих с пятном застройки.
2. Разметка контура здания, снятие верхнего плодородного слоя почвы и рытьё траншей.
3. Завоз необходимых стройматериалов.
4. Подготовка траншей к установке арматуры: дно застилается геотекстилем, чтобы насыпной песчаный слой не заиливался и всегда сохранял свои дренирующие свойства; на толщину 200 мм насыпается песок и хорошо утрамбовывается.
5. Если грунт плотный, стенки траншеи могут послужить опалубкой и бетон укладывается прямо в траншею. В таком случае опалубка выставляется только в надземной части, чтобы получить продолжение ленты в виде цоколя.

Мнение эксперта
Виталий Кудряшов
строитель, начинающий автор

На осыпающихся грунтах опалубка монтируется на всю высоту ленты, а ширина траншеи должна быть такой, чтобы плотникам было удобно работать (минимум на 30 см больше самой широкой части ленты).

Потихоньку нагружать ленту, если для её структурирования не использовалась несъёмная бетонная опалубка, можно начинать только через 4 недели. При тех же +10 градусах монолит за это время наберёт 85% прочности, а при более тёплой погоде — и все 100%.

Мнение эксперта
Виталий Кудряшов
строитель, начинающий автор

Фундаменты неглубокого заложения не следует оставлять незагруженными на зиму, чтобы силы морозного пучения не вытолкнули его наружу. Чтобы свести к нулю подобные воздействия, вокруг фундамента нужно как можно быстрее сооружать отмостку и желательно утеплить её пенопластом или керамзитом.

Ленту под газоблочный дом (когда глубина фундамента для одноэтажного дома находится в пределах границ промерзания), лучше делать с Т-образной конфигурацией сечения, или как минимум, залить под ней подготовительный слой из тощего бетона. Ширина ленты зависит от толщины и слойности основных стен, и обычно на 5-10 см их превышает. Высота цокольной части в среднем составляет 30-40 см.

Столбчато-свайные фундаменты

Вообще, определение «столбчато-свайные» для фундаментов не совсем верное. Есть столбы, а есть сваи, разница между которыми в основном определяется их длиной и размером сечения. Сваи более тонкие, но длинные (длина может достигать 36 м), и на них можно строить даже на самых безнадёжных по прочности и влажности грунтах. Столбы при большем размере сечения имеют высоту до 2,5 м, и, как и ленточные фундаменты, изготавливаются в монолите либо в кладочном варианте.

• Строить на столбах неудобно ни на пересечённом рельефе, ни на заболоченной местности, ни на малопрочных грунтах — зато на ровном участке такой фундамент более экономичен, и позволяет, когда это требуется, поднять ростверк высоко над поверхностью грунта.
• Если посмотреть на план свайного и столбчатого фундамента, видишь одну и ту же картинку: точками отмеченные опоры, располагаемые в пределах контура здания. Отсюда у них и общее классификационное название – точечные фундаменты.
• Наибольшей популярностью в частном строительстве пользуются буронабивные сваи, которые из-за небольшой высоты и возможности устройства без применения спецтехники, так же называют и столбами.
• Их популярности способствовала созданная в нашей стране технология ТИСЭ. Для выемки грунта из шурфов она предусматривает использование бура с откидным плугом, позволяющим делать в основании уширенную подошву. Она увеличивает площадь опоры, а соответственно, повышает пространственную устойчивость фундамента в целом.
• Хоть столбы и можно формировать из бутобетона, по факту этого никто не делает, так как ростверковую часть всё равно приходится делать железобетонной. Во всяком случае, именно монолитный ростверк должен быть в основании каменных стен — ведь это не каркасник, под который достаточно прокинуть балку или швеллер.
• Под газобетон даже сборные ЖБ балки применять нежелательно, так как ростверк получается недостаточно жёсткий. Высотой фундамента для одноэтажного дома называют расстояние от подошвы до верха цоколя, и определяется она глубиной промерзания грунта и высотой зимнего снежного покрова, из-за которого дом приходится удалять от земли.

В средней полосе страны ростверк приподнимают так, чтобы от его нижней плоскости до планировочной отметки грунта было 35-40 см. В южных регионах, где зимой снега практически нет, ростверк вообще лежит на грунте, опираясь на противопучинистую подушку из песка.

Процесс постройки

Рассмотрим кратко, как делать фундамент для одноэтажного дома. Основную работу по устройству свайно-монолитного фундамента предваряют такие этапы:

1. расчистка и планировка участка под застройку, устройство водоотвода;
2. устройство временной подъездной дороги с подведением электроэнергии;
3. определение УГВ и оценка грунта;
4. сбор нагрузок и определение количества и размера свай;
5. разметка контуров здания и точек бурения, привязка к ориентирам;
6. установка обносок;
7. укрупнённая сборка каркасов для свай.

Принцип создания свайного поля для жилого одноэтажного здания таков. Шаг между сваями не превышает 1,5 м, и они должны располагаться под всеми нагруженными зонами здания: пересечениями стен, углами, перепадами рельефа, в местах увеличения этажности (например, там, где над частью дома будет строиться мансарда).

Если работа ведётся самостоятельно, с использованием бура ТИСЭ, то откидной плуг сначала снимается и бурение производится без него. У этого инструмента есть накопитель, при вращении по часовой стрелке заполняющийся грунтом. Накопитель вынутого бура опорожняют, вся операция повторяется до тех пор, пока шурф не углубится на 30 см дальше отметки УПГ (но не меньше 1,5м). Затем к буру прикрепляется съёмный плуг, с помощью которого разбуривается пятка сваи.

Если сваи нужно вывести только на поверхность грунта, никакая обсадка не потребуется — бетон можно просто заливать скважину. Часть его впитается в стенки, что несколько увеличит расход смеси, но в конечном итоге монолит «срастётся» с грунтом и будет сидеть в нём гораздо плотнее. Чтобы избежать перерасхода и попутно защитить сваи от воздействия влаги, многие предварительно вставляют в скважину свёрнутую из гидроизоляционного материала гильзу.

Мнение эксперта
Виталий Кудряшов
строитель, начинающий автор

Если грунт осыпается, бетонирование не получится качественным, поэтому лучше установить обсадку из асбоцементных труб. Использовать их в качестве опалубки нужно и в том случае, когда головы свай требуется поднять выше планировочной отметки грунта.

В подготовленную скважину устанавливается заранее собранный каркас, размер которого должен быть меньше настолько, чтобы образовался защитный слой бетона снизу 70 мм, а по бокам и сверху – 35 мм. Данное расстояние обеспечивается за счёт установки между каркасом и стенкой скважины пластиковых фиксаторов, на дне это может быть бой кирпича. Сверху у каркаса должны быть выпуски арматуры, которые позднее будут увязываться с рабочими стержнями каркаса ростверка.

Бетон для заполнения свай всегда используется тяжёлый, класса В22,5. Заливка производится послойно, с поочерёдным уплотнением слоёв глубинным вибратором. На одну полутораметровую сваю диаметром 300 мм расходуется 0,12 м³ бетонной смеси. Достаточно подобрать бетономешалку такой вместимости — и у вас будет без остатка расходоваться весь замес. Чтобы получить бетон М300 (В22,5) из цемента М500, на 1 его часть кладут 2,4 части песка, 4,4 части щебня и 58% воды.

Монолитные плиты

Рассказывая, какой нужен фундамент для одноэтажного дома, невозможно обойти вниманием монолитную плиту. Пусть даже она обходится несколько дороже ленты или свайного поля, но зато позволяет сэкономить на чём-то другом — в целом дом не получится дороже.

• Немалой статьёй экономии является черновой пол, который при устройстве ленточных или ростверковых фундаментов приходится формировать отдельно – по грунту или каркасу. В случае с плитой необходимость в этом вообще отпадает, и при желании в тело фундамента может быть вмонтирована даже система напольного подогрева.
• Главное достоинство плиты заключается в том, что её можно устроить на любом виде грунта, и заглубить от нуля до полной высоты стен подвала. Что же касается конкретных неблагоприятных характеристик грунта: обойти любые из них можно всего лишь, подобрав правильную конструкцию плиты и подготовительных слоёв. Но этим должны заниматься проектировщики.
• Чаще всего, как наиболее экономичный и надёжный вариант, под газобетонные дома строят поверхностную (плавающую) плиту, под которой есть песчаный насыпной слой и ковёр из ПВХ мембраны. Поверхностная плита выгодна тем, что земляные работы при её устройстве ограничиваются только снятием растительного слоя.

Песок насыпается по поверхности грунта, а не в котловане

Мнение эксперта
Виталий Кудряшов
строитель, начинающий автор

Мембранная гидроизоляция довольно прочна и не требует внешней защиты в виде бетонной подготовки. Подбетонку в основном предусматривают, когда плиту заглубляют под цокольный этаж, а грунт на участке нестабилен или близко грунтовые воды.

Мембрана заменяет подбетонку

Выставление хомутов, связывающих цоколь и плиту

Заливка цокольной части фундамента поверх плиты

Возведение газобетонных стен на плитном фундаменте

Мнение эксперта
Виталий Кудряшов
строитель, начинающий автор

Описанный выше вариант устройства фундаментной плиты идеально подходит для домов, строящихся из низкоплотных энергоэффективных материалов: газоблоков, пеноблоков, керамоблоков, щелевого кирпича. А монолитный цоколь, связанный с плитой арматурой, обеспечивает наилучшую пространственную жёсткость основания.

Какой арматурой вяжут каркасы

Вид и размер стержней, интенсивность армирования, должны определяться расчётом. Схемы расположения арматуры могут быть разными, что, к примеру, в плите влияет на толщину бетона. В среднем каркасы для фундаментов частных домов монтируют из стальных стержней диаметром 10-16 мм, или композитных 8-14 мм. Чаще используется стальная арматура А400 (только для вязки) или А500С (можно варить). Более низкий класс А240 применяется в виде гладких стержней для поперечного соединения рабочей арматуры.

Самые популярные проекты серии FH:

Общая площадь:

Общая площадь:

Общая площадь:

В плитах, лентах и ростверках она располагается горизонтально и работает на изгиб, компенсируя тем самым недостаточную восприимчивость к этой нагрузке самого бетона. Наименьший диаметр стержней может быть только в таком фундаменте, длина одной стороны которого не превышает 3 м. Это чаще хозпостройки, чем дома — в остальных случаях диаметр рабочей арматуры начинается от 12 мм.

В сваях и столбах рабочие стержни размещаются вертикально, поэтому воспринимают в основном сжимающие нагрузки. Минимальный диаметр рабочей арматуры здесь по умолчанию берётся тоже 12 мм, в количестве не менее 4-х штук. Поперечные стержни 8 мм устанавливаются с шагом 300 мм друг от друга.

Утепление фундамента

Фундамент утепляется для того, чтобы нейтрализовать силы морозного пучения, так как именно при замораживании и оттайке грунт имеет свойство менять свой объём. Если уберечь от замерзания почву под домом, то и теплопотери здания будут меньше — и уж тем более это важно для цокольного этажа, стены которого могут быть совмещены с фундаментом.

Монтаж утеплителя даёт возможность вынести точку росы за пределы ограждающих конструкций отапливаемого подвала, и установить постоянную температуру в неотапливаемом. Чтобы изоляция была эффективной, утеплитель должен располагаться с внешней стороны конструкций. Внутренняя теплоизоляция если и выполняется, то в качестве дополнительной меры – или вынужденной, если дом уже построен на холодном фундаменте.

Конкретное место расположения утеплителя зависит от конструктива фундамента. Сваи вообще не утепляют, так как они углубляются далеко за пределы промерзания, да и способы их устройства не предполагают установку утеплителя. В основном изолируют ростверки: под нижней гранью, если он опирается на грунт, и по вертикальной грани вместе с той частью свай, что возвышается над землёй — с заходом утеплителя под отмостку.

По тому же принципу утепляют и фундаментные ленты, хотя тут многое зависит от конкретной глубины заложения и назначения здания в целом. Под подошвой утепляют только ленты мелкого заложения, так как они всегда находятся в зоне промерзания грунта. На глубоко заложенных лентах утепление всегда производится по вертикали до границ промерзания. Если в контуре ленты нет подвальных помещений, ленту утепляют на глубину 50-60 см. В наземной части утеплитель закладывается Г-образно: под отмосткой и с заходом на цоколь с таким расчётом, чтобы бетон отмостки не касался фундамента.

Бетонную ленту можно утеплить тремя способами:

1. С применением несъёмной пенополистирольной опалубки.
2. Закладкой пенопласта внутрь съёмной опалубки. При твердении бетона фундамент сращивается с утеплителем, обеспечивая самый лучший уровень адгезии.
3. Приклеиванием листов утеплителя к поверхности клеем.

Благодаря третьему способу, ленту можно утеплить и в процессе эксплуатации дома. А вот плита, одновременно являющаяся и полом дома, утепляется только во время строительства. Значит, применимы только первые два способа – во всяком случае, для горизонтального утепления. Если монтируется плита с направленными вниз рёбрами жёсткости, горизонтальных слоёв получается минимум два: под всей плитой вместе с рёбрами, с вылетом на ширину отмостки, и всё остальное пространство между рёбрами. Вертикальное утепление здесь имеет незначительную площадь, так как это всего лишь торцы плиты, у которой может и не быть цоколя.

Утепление фундаментной плиты

При устройстве ровного плитного фундамента, очень удобно использовать L-образные элементы из пенополистирола, с помощью которых собираются борта несъёмной опалубки. При использовании съёмных деревянных щитов, полосы пенополистирола можно так же вложить внутрь – либо приклеить позднее. Толщина горизонтального слоя утепления составляет минимум 100 мм, оно защищает фундамент не только от промерзания и проникновения влаги, но и становится дополнительной преградой для проникновения в дом опасного для человека газа радон.

Заключение

Чтобы сделать долговечный фундамент, недостаточно всего лишь ознакомиться с технологией его заливки. Во главе угла – правильное проектирование с учётом реальной гидрогеологической обстановки на участке и особенностей местного климата. Если конструкция подобрана верно, а нагрузки рассчитаны точно, фундамент будет устойчивым и надёжный, и обеспечит газобетонному дому максимально длительный срок службы.

Как правильно рассчитать диаметр арматуры для ленточного фундамента?

Ленточный фундамент – это самый распространенный вариант основания здания. В большинстве случаев он применяется с усилением арматурой.

Армирование необходимо для защиты бетона от изгибающих и растягивающих нагрузок, которые его разрушают. Характеристики фундамента и всего здания во многом зависят от точности расчета диаметра арматуры.

Арматура какого диаметра применяется для возведения ленточного фундамента, как ее выбрать, как правильно рассчитать, расскажем в статье.

Правила выбора

В строительстве фундаментов применяется два вида арматуры – композитная и металлическая. Традиционно используются металлические прутки. Они выпускаются с диаметром от 5 до 32 мм.

Композитный материал для усиления фундаментов применяется относительно недавно, но он уверенно вытесняет металлический аналог. Преимущества композитного материала – отсутствие электропроводности и устойчивость к коррозийным процессам.

При выборе необходимо учитывать основные характеристики строящегося здания – площадь, этажность, вид стеновых материалов, вариант кровли, тип грунта и степень его пучинистости.

Каркас состоит из продольных прутков, вертикальных и поперечных. Поперечные и вертикальные элементы необходимы для придания конструкции жесткости. Основную нагрузку берут на себя продольные прутки. Они изготавливаются обычно из рифленой арматуры 12-14 см.

Благодаря рифленой поверхности прутки лучше сцепляются с бетоном, что обеспечивает фундаменту сопротивляемость растягивающим нагрузкам. Поперечины могут быть выполнены из гладких прутьев толщиной от 4 до 10 мм.

Требования по СНиП

Установленные правила СНиП определяют толщину и количество продольных арматурин. Согласно принятым требованиям, суммарное сечение всех основных элементов каркаса должно составлять не менее 0,1% от сечения всей фундаментной ленты (СНиП 52-01-2003).

Применять можно прутки любой толщины от 10 мм. Количество продольных прутков должно быть не меньше 4, так как иначе не получится сконструировать надежный устойчивый каркас.

Это означает, что самые легкие постройки требуют обустройства каркаса их 4 прутков 10 мм. Для более массивных зданий делаются индивидуальные расчеты.

Минимальный диаметр стержней в зависимости от назначения армирования

Поскольку нагрузку от постройки несут только продольные прутки, в СНИП указаны требования именно к ним.

Они должны быть толщиной не меньше 10 мм. Поперечные прутки нагрузку не несут, но выполняют функцию фиксации и придания конструкции жесткости.

Если длина основания меньше 3 м, то минимальный диаметр продольных прутьев должен быть 10 мм; если больше 3 м — 12 мм.

Расчет толщины сечения

Расчет поперечных и вертикальных прутков и продольных отличается из-за общей нагрузки и требований СНИП.

Поперечная и вертикальная

Для дополнительных поперечных и вертикальных элементов диаметр выбирается в соответствии с проектом. При этом учитываются его размеры, количество длинных арматурин, шаг установки поперечин. Обычно используют гладкие прутья 6-8 мм.

Диаметр поперечной и вертикальной арматуры необходимо подбирать согласно таблице:

Условия использования арматуры	Минимальный диаметр арматуры в мм
Вертикальная при высоте поперечного сечения ленты менее 80 см	6
Вертикальная при высоте ленты более 80 см	8
Поперечная арматура	6

Какой диаметр арматуры нужен для одноэтажного дома? В строительстве 1- 2-этажных частных домов обычно для вертикального и поперечного армирования используются 8-миллиметровые прутья.

Продольная

Для расчета нужно узнать площадь сечения фундамента. Для этого его высоту нужно умножить на ширину. Площадь сечения арматуры должна быть 0,1% от площади сечения основания, значит нужно полученный результат умножить на 0,1%.

Кроме этого необходимо понимать, по какой схеме будет собираться каркас. Обычно он состоит из 4 или 6 продольных прутков.

Рассмотрим примеры расчетов:

Пример

Рассчитаем толщину прутков для ленты с высотой 80 и шириной 30 см. Площадь сечения такой ленты составляет 2400 квадратных см, а 0,1% от него – 2,4 см.

80 * 30 * 0.1% = 2,4 см²

Допустим, планируется использовать арматуру 12 мм. Берем ее площадь поперечного сечения — 1,13 квадратных сантиметров.

Эту площадь можно посмотреть ниже в таблице или высчитать по формуле площади окружности: S=πR², где:

Считаем сколько прутьев (ниток) должно быть в каркасе. Делим 2,4 на 1,13, получаем 2 с остатком, значит, чтобы выполнить требования, нужно применить каркас с тремя нитями. 1,13 * 3 = 3,39 см², а это больше чем 2,4 см², которые рекомендует СНиП.

3 нитки на два пояса поделить не получится, а нагрузка будет значительной и с той и с другой стороны. Для обеспечения ему устойчивости нужно минимум 4 прута. При использовании 4 прутьев в 12 мм получается слишком большой запас прочности.

Оптимальный вариант здесь – взять 4 прута меньшего диаметра. Вполне будет достаточно 10-миллиметровой арматуры. Его площадь — 0,79 см². Если умножить на 4, получится 3,16 см², этого параметра будет достаточно.

Чтобы не высчитывать диаметр каждого прута по площади сечения, можно воспользоваться специальной таблицей:

Номинальный диаметр, мм	Площадь поперечного сечения, см2	Масса 1 метра, теоретическая, кг
6	0,283	0,222
7	0,385	0,302
8	0,503	0,395
10	0,785	0,617
12	1,131	0,888
14	1,54	1,21
16	2,01	1,58
18	2,64	2
20	3,14	2,47
22	3,80	2,98
25	4,91	3,85
28	6,16	4,83
32	8,04	6,31
36	10,18	7,99
40	12,58	9,87
45	15,90	12,48

Подобные расчёты очень удобно производить в Microsoft Excel.

Прутья разной толщины почти никогда не используются. Если по какой-то причине приходится это делать, более толстые арматурины применяют для нижней обвязки.

Почему важно правильно рассчитывать?

Диаметр прутьев должен быть правильно рассчитан. Если использовать материал меньшей толщины, фундамент получится недостаточно прочным.

Со временем бетон будет испытывать повышенные нагрузки, а арматурный каркас не сможет их сдерживать.

В результате бетонная лента будет растрескиваться и разрушаться. Исправить такую ошибку в процессе эксплуатации здания невозможно.

Более толстые прутья конструкции не повредят. Но излишний запас прочности – это неоправданные затраты, увеличивающие бюджет строительства.

Все самое важное об армировании ленточного фундамента найдете в этом разделе сайта.

Заключение

В армировании ленточного фундамента основное значении имеют параметры продольных прутьев, которые несут всю нагрузку конструкции. Их диаметр рассчитывается по значению площади сечения фундаментной ленты.

При правильном расчете основание дома получится достаточно надежным, но при этом не будет слишком затратным в обустройстве.

Расположение и расчет арматуры в ленточном фундаменте

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.

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.

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.

Как рассчитать толщину продольной арматуры для ленточного фундамента разобрались, нужно определить, с каким шагом устанавливать вертикальные и горизонтальные перемычки.

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).

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 определении размеров ленты.

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.

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.

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.

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 опалубки. Есть два варианта:

• Весь каркас собирают прямо в котловане или траншее. Если лента узкая и высокая, работать так неудобно.
• Вблизи от котлована готовят отрезки каркаса. Их переносят по частям и устанавливают на предназначенное им место, связывая в единое целое. Так работать удобнее, за исключением того, что связанные конструкции из арматуры переносить очень неудобно и тяжело.

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.

  

  • 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.

  Источник https://full-houses.ru/kak-delat-fundament-dlya-odnoetazhnogo-doma/

  Источник https://stroim-domik.org/stroitelstvo/fundament/lentochnyj/armirovanie-l/diametr-a-dlya-len

  Источник https://stroychik.ru/fundament/armirovanie-lentochnogo-fundamenta

  Нет связанных сообщений