Армирование заглубленного ленточного фундамента шириной 60 см. Схема армирования ленточного фундамента для частного дома. Цены на арматуру

Мелкозаглубленный ленточный фундамент (далее МЗЛФ) — это один из видов ленточных фундаментов, который характеризуется небольшим заглублением, значительно меньшим глубины промерзания грунта, и относительно не большим расходом бетонной смеси. В данной статье рассмотрены основные преимущества и недостатки МЗЛФ, наиболее частые ошибки при их сооружении, упрощённая методика расчёта подходящая частным застройщикам (не профессионалам), рекомендации по устройству фундамента своими руками.

Основными достоинствами МЗЛФ являются:

— экономичность — расход бетона значительно ниже, чем при строительстве обычного ленточного фундамента. Именно этот фактор чаще всего определяет выбор данной технологии при малоэтажном строительстве;

— сниженные трудозатраты — меньший объём земляных работ, меньший объём приготавливаемого бетона (особенно это важно, когда нет возможности произвести заливку готовой смеси с миксера);

— меньшие касательные силы морозного пучения, обусловленные уменьшенной площадью боковой поверхности фундамента.

Однако при строительстве МЗЛФ необходимо строго соблюдать технологию, легкомысленное отношение к процессу может привести к появлению трещин, и тогда все вышеперечисленные достоинства, как говорится, вылетят в трубу.

Самые распространённые ошибки, совершаемые при устройстве МЗЛФ:

1) выбор основных рабочих размеров фундамента вообще без какого-либо (даже самого упрощённого) расчёта;

2) заливка фундамента непосредственно в землю без выполнения обсыпки непучинистым материалом (песком). По рис. 1 (справа) можно сказать, что в зимнее время года грунт будет примерзать к бетону и, поднимаясь, тащить ленту кверху, т.е. на фундамент будут действовать касательные силы морозного пучения. Особенно это опасно, если МЗЛФ не утеплён и не обустроена качественная отмостка;

3) неправильное армирование фундамента — выбор диаметра арматуры и числа стержней на своё усмотрение;

4) Оставление МЗЛФ не нагруженным на зиму — рекомендуется весь цикл работ (сооружение фундамента, возведение стен, и обустройство отмостки) выполнять за один строительный сезон до наступления сильных морозов.

Расчёт мелкозаглубленного ленточного фундамента.

Расчёт МЗЛФ, как и любого другого фундамента, основывается, во-первых, на значении нагрузки от веса самого дома и, во-вторых, на расчётном сопротивлении грунта. Т.е. грунт должен выдерживать вес дома, передаваемый на него через фундамент. Обратите внимание, что именно грунт держит на себе массу дома, а не фундамент, как некоторые полагают.

Если рассчитать вес дома при желании обычный частный застройщик ещё сможет (например, при помощи нашего онлайн-калькулятора расположенного ), то определить расчётное сопротивление грунта на своём участке самостоятельно не представляется возможным. Данная характеристика рассчитывается профильными организациями в специализированных лабораториях после проведения геолого-геодезических изысканий. Всем известно, что процедура эта не бесплатная. В основном прибегают к ней архитекторы, делающие проект дома, они же потом на основании полученных данных рассчитывают фундамент.

В связи с этим приводить в рамках данной статьи формулы для расчёта размеров МЗЛФ смысла нет. Мы рассмотрим случай, когда застройщик ведёт строительство своими силами, когда он не проводит геолого-геодезические изыскания и не может точно знать расчётное сопротивление грунта на своём участке. В такой ситуации размеры и конструкцию МЗЛФ можно выбрать по приведённым ниже таблицам.

Характеристики фундамента определяются в зависимости от материала стен и перекрытий дома и его этажности, а также от степени пучинистости грунта. Как можно определить последнюю описано

I. МЗЛФ на средне- и сильнопучинистых грунтах.

Таблица 1: Отапливаемые здания со стенами из облегчённой кирпичной кладки или из газобетона (пенобетона) и с железобетонными перекрытиями.

Примечания:

— цифра в скобках указывает материал подушки: 1 — песок средней крупности, 2 — песок крупный, 3 — смесь песка (40%) с щебнем (60%);

— данную таблицу можно использовать и для домов с деревянными перекрытиями, запас прочности будет ещё больше;

— варианты конструкций фундаментов и варианты армирования смотрите ниже.

Таблица 2: Отапливаемые здания со стенами из утеплённых деревянных панелей (каркасные дома), брёвен и бруса с деревянными перекрытиями.

Примечания:

— цифры в скобках обозначают тоже, что и в таблице 1;

— над чертой значения для стен из утеплённых деревянных панелей, под чертой — для бревенчатых и брусовых стен.

Таблица 3: Незаглубленные фундаменты неотапливаемых бревенчатых и брусовых построек с деревянными перекрытиями.

Примечания:

— над чертой значения для бревенчатых стен, под чертой — для стен из бруса.

Варианты конструкции МЗЛФ на средне- и сильнопучинистых грунтах обозначенные в таблицах буквами показаны на рисунках ниже:

1 — монолитный железобетонный фундамент; 2 — песчаная засыпка пазух; 3 — песчаная (песчано-щебёночная) подушка; 4 — арматурный каркас; 5 — отмостка; 6 7 — гидроизоляция; 8 — цоколь; 9 — поверхность грунта; 10 — песчаная подсыпка; 11 — дёрн.

Вариант а. — верхняя плоскость фундамента совпадает с поверхностью земли, цоколь выложен из кирпича.

Вариант б. — фундамент выступает над поверхностью на 20-30 см., образуя низкий цоколь или являясь частью цоколя.

Вариант в. — фундамент возвышается над грунтом на 50-70 см., при этом он же является и цоколем.

Вариант г. — незаглубленный фундамент-цоколь; в таблице 3 видно, что такие фундаменты используются для неотапливаемых деревянных построек.

Вариант д. — применяется вместо вариантов б. или в. , когда ширина подошвы фундамента значительно превышает толщину стены (более чем на 15-20 см).

Вариант е. — мелкозаглубленный ленточный фундамент на песчаной подсыпке используется довольно редко на слабых (заторфованных, заиленных) грунтах при высоком уровне грунтовых вод для деревянных построек. В зависимости от размеров постройки подсыпка делается либо под каждой лентой, либо под всем фундаментом сразу.

Армирование мелкозаглубленного ленточного фундамента.

Армирование МЗЛФ производится сетками из рабочей арматуры и вспомогательной арматурной проволоки. Рабочая арматура располагается в нижней и в верхней части фундамента, при этом она должна быть погружена в толщу бетона примерно на 5 см. Нижняя сетка работает на прогиб фундаментной ленты вниз, а верхняя — на выгиб ленты вверх. Располагать рабочую арматуру посередине ленты (как иногда можно увидеть в интернете) нет никакого смысла.

Таблица 4: Варианты армирования фундаментов.

Схемы армирования МЗФЛ показаны на следующем рисунке:

а. — сетка с двумя стержнями рабочей арматуры; б. — сетка с тремя стержнями рабочей арматуры; в. — Т-образный стык; г. — Г-образный угловой стык; д. — дополнительное армирование МЗЛФ с большой шириной подошвы, когда подошва шире цоколя более чем на 60 см (дополнительная сетка располагается только в нижней части.

1 — рабочая арматура (А-III); 2 — вспомогательная арматурная проволока ∅ 4-5 мм (Вр-I); 3 — стержни вертикальной арматуры ∅ 10 мм (А-III), соединяющие верхнюю и нижнюю сетки; 4 — арматура для усиления угла ∅ 10 мм (А-III); 5 — соединение проволочными скрутками (длина скрутки не менее 30-ти диаметров рабочей арматуры); 6 — дополнительная рабочая арматура ∅ 10 мм (А-III).

II. МЗЛФ на непучинистых и слабопучинистых грунтах.

Мелкозаглубленные ленточные фундаменты на непучинистых и слабопучинистых грунтах не обязательно делать только из монолитного бетона. Можно использовать и другие местные материалы, например, бутовый камень, красный керамический кирпич. МЗЛФ закладывается на 0,3-0,4 метра без песчаной подушки. Причём для деревянных зданий и одноэтажных кирпичных (или газобетонных) фундаменты можно даже не армировать.

Для 2-х и 3-х этажных домов со стенами из каменных материалов МЗЛФ армируется. Фундаменты из бетона усиливаются по 1-му варианту армирования (см. таблицу 4 выше). Фундаменты сложенные из бута или кирпича усиливаются кладочными сетками из арматуры Вр-I ∅ 4-5 мм с размером ячеек 100х100 мм. Сетки кладут через каждые 15-20 см.

Конструкции МЗЛФ на непучинистых и слабопучинистых грунтах показаны на рисунке ниже:

1 — фундамент; 2 — цоколь; 3 — отмостка; 4 — гидроизоляция; 5 — черновой пол (показан условно); 6 — сетки из проволочной арматуры, 7 — армирование по 1-му варианту (см. таб.4)

Варианты а. и б. — для деревянных и одноэтажных кирпичных (газобетонных) зданий.

Варианты в. и г. — для двух- и трёхэтажных кирпичных (газобетонных) зданий.

Ширина подошвы b определяется в зависимости от этажности здания и материала стен и перекрытий.

Таблица 5: Значения ширины подошвы МЗЛФ на непучинистых и слабопучинистых грунтах.

Этапы строительства мелкозаглубленного ленточного фундамента и рекомендации.

1) Перед тем как приступать к строительству фундамента, при необходимости нужно обеспечить качественный отвод поверхностных дождевых вод с соседних участков от пятна застройки. Делается это путём отрывки водоотводных канав.

2) Размечается фундамент и отрываются траншеи. Рекомендуется приступать к земляным работам только после завоза на стройплощадку всех необходимых материалов. Процесс отрывки траншеи, заливки ленты, обратной засыпки пазух и сооружения отмостки желательно организовать непрерывным. Чем менее он растянут по времени, тем лучше.

3) Вырытые траншеи застилаются геотекстилем. Делается это для того, чтобы песчаная подушка и песчаная засыпка пазух со временем не заиливалась окружающим их грунтом. При этом геотекстиль свободно пропускает воду и не даёт возможности прорастать корням растений.

4) Послойно (слоями 10-15 см) засыпается песчаная (песчано-щебёночная) подушка с тщательной утрамбовкой. Пользуются либо ручными трамбовками, либо площадочными вибраторами. Не стоит относиться к трамбовке легкомысленно. Мелкозаглубленные фундаменты не такие мощные, как фундаменты залитые на всю глубину промерзания и поэтому халява здесь чревата появлением трещин.

5) Выставляется опалубка и вяжется арматурный каркас. Не забывайте сразу предусматривать подвод к дому воды и канализации. Если фундамент является и цоколем помните о продухах (не относится к постройкам с полами по грунту).

6) Заливается бетон. Заливка всей ленты должна производиться непрерывно, как говорится, в один заход.

7) После схватывания бетона (летом 3-5 дней) снимается опалубка и делается вертикальная .

8) Производится обратная засыпка пазух крупным песком с послойным трамбованием.

9) Сооружается отмостка. Желательно (особенно при небольшой высоте фундаментной ленты) делать отмостку утеплённой. Эта мера дополнительно уменьшит силы морозного пучения, воздействующие на МЗЛФ зимой. Утепление производят экструдированным пенополистиролом.

Как уже говорилось в начале статьи, не допускается оставлять МЗЛФ незагруженным или недогруженным (здание построено не полностью) на зиму. Если всё же такое произошло, сам фундамент и грунт вокруг него нужно укрыть любым теплосберегающим материалом. Использовать можно опилки, шлак, керамзит, солому и т.п. Чистить снег на пятне застройке также при этом не нужно.

Возводить мелкозаглубленный ленточный фундамент в зимнее время года в промёрзшем грунте крайне не рекомендуется.

В комментариях к данной статье Вы можете обсудить с читателями свой опыт в строительстве и эксплуатации МЗЛФ либо задать интересующие Вас вопросы.

Фундамент-это самая уязвимая часть конструкции. Из-за того, что верхняя часть постройки подвергается нагрузке на сжатие, а нижняя — на растяжение, правильная закладка основания играет большую роль. Для выполнения правильного армирования ленточного фундамента своими руками необходимо выполнить расчет по схеме.

Такая основа, по сути, является железобетонной полосой, проходящей по внешней части здания и под несущими стенами внутри.

При сжатиях бетонные конструкции могут выдерживать в 50 раз больше, чем при растяжениях . И верхняя, и нижняя часть конструкции испытывает перегрузки, поэтому необходимо выполнять армирование обоих частей. На среднюю часть ничто почти не оказывает нагрузок. Металлическая арматура помогает решить эти проблемы.

Для обеспечения прочности, надёжности, долговечности здания, любое основание надо армировать . Ведь фундамент подвергается различным нагрузкам. Это и вес всего дома, и различные подвижки почвы. Схема армирования ленточного фундамента напоминает скелет конструкции, который собирается из стальных прутов . Для того, чтобы выбрать необходимую схему для него, надо понимать, что оно собой представляет.

Армирование ленточного фундамента можно легко выполнить своими руками, не привлекая специалистов. Важно, прежде всего, правильно подобрать необходимый диаметр арматуры

Армирующий материал

Выбор материала является достаточно важным этапом. Для армирования ленточного фундамента своими руками применяют стальные стержни разного сечения или стеклопластиковую арматуру. Но чаще всего используют металл.

Основная горизонтальная арматура имеет сечение прутов от 12 до 24 мм. Стержни, которые будут располагаться вертикально, являющиеся вспомогательными. Поэтому обычно сечение вертикальных прутов от 4 до 12 мм . Такая большая разница обусловлена разбросом в нагрузках на основание и находится в прямой зависимости от вида почвы и веса конструкции.

Вспомогательные вертикальные пруты устанавливают, если высота фундамента превышает 15 см . При этом используют арматуру сечением 6-8 мм класса А1. Каркас собирают из стержней и хомутов, очищая их от ржавчины. Если необходимо, пруты выпрямляют и режут. В качестве соединения прутов используют вязальную проволоку и крючок. Сварочные работы можно выполнять, если на прутах присутствует маркировка «С».

На выбор диаметра оказывает влияние число горизонтальных уровней и схема армирования ленточного фундамента.

Расчет армирования ленточного фундамента

Количество арматурных элементов, необходимо высчитывать, исходя из размеров основания. Для фундаментов, ширина которых составляет 40 см достаточно 4 продольных стержня- по два сверху и снизу. Для установки ряда каркаса в ленточном основании размером 6х6 м понадобится, в среднем, 24 м арматуры . Если укладывать по 4 прутка, понадобится 96 м продольных стержней.

Для поперченного и вертикального армирования фундамента, ширина которого составляет 0,3 м и высота 1,9 м на каждое крепление при отступе 5 см от поверхности согласно калькулятору бетона надо (30-5-5)х2+(190-5-5)х2=400 см или 4 м арматурных элементов гладкой формы.

Если шаг монтажа хомутов составляет 0,5 м, количество соединений будет: 24/0,5+1=49 шт. Значит, исходя из расчетов, понадобится 4х49=196 м поперечных и вертикальных стержней.

Суммарную площадь сечения арматуры и ее вес, исходя из диаметра прутов, можно высчитать и по таблице:

Диаметр арматуры, мм	Расчетная площадь поперечного стержня, мм 2 , при числе стержней									Теоретическая масса 1м длины арматуры, кг
Диаметр арматуры, мм	1	2	3	4	5	6	7	8	9
6	28,3	57	85	113	141	170	198	226	254	0,222
8	50,3	101	151	201	251	302	352	402	453	0,395
10	78,5	157	236	314	393	471	550	628	707	0,617
12	113,1	226	339	452	565	679	792	905	1018	0,888
14	153,9	308	462	616	769	923	1077	1231	1385	1,208

Минимальная площадь армирования фундамента регламентируется нормативными документами, и от этого зависит прочность фундамента

Какую схему лучше выбрать

Существует две основные схемы армирования, которые чаще всего используются для усиления основания под малоэтажные постройки:

четырьмя прутами;
шестью прутами.

В соответствии со СНиП 52-101-2003, соседние стержни арматуры должны располагаться на расстоянии 40 см (400мм) в одном ряду. Крайняя продольная арматура должна находиться на расстоянии 5-7 см (50-70 мм) от боковых стенок основания. Поэтому, если ширина основания составляет более 50 см, то лучше использовать схему армирования шестью прутами .

В зависимости от этого выбирают диаметр стальных стержней.

Обычно для ленточного основания используется укладка прутов «в клеточку».В этом случае все пруты крепятся под углом 90° . Для продольного расположения применяют арматурные материалы класса А3, имеющие круглую форму.

Как армировать углы

На углы приходится большая нагрузка. Поэтому при армировании необходимо позаботиться об их укреплении.

При этом надо учитывать следующие правила:

прут необходимо изогнуть так, чтобы одна его сторона заглублялась в одну стену фундамента, а вторая — в другую стену;
если прут недостаточной длины, чтобы сделать загиб, то для крепления прутов на углу можно воспользоваться Г-образными профилями.

Чаще всего для этого используется арматура класса А3.

Как выполнить армирование своими руками

Для этого, за основу следует взять квадрат или прямоугольник.

До установки каркаса на дно траншеи надо выложить песчаную подушку глубиной 1 м.

Каркас устанавливается таким образом:

на дно траншеи укладывают кирпичи, высота которых составляет 5 см (для того, чтобы создать зазор между нижней частью основания и каркасом);
для установки стоечных стержней заранее необходимо сделать образец, в соответствии с которым будут нарезаться стержни;
на кирпичи укладывают пруты продольной формы;
к продольным прутам с шагом 50 см при помощи вязальной проволоки привязывают горизонтальные перемычки длиной чуть меньше толщины основания (приблизительно, по 5 см с каждой стороны);
к углам образовавшихся ячеек крепят пруты вертикально длиной на 10 см меньше высоты основания;
к вертикальной арматуре монтируют верхние продольные прутья;
к полученным углам привязывают верхние поперечные стержни.

При армировании ленточного фундамента необходимо придерживаться требований СНиП 52- 01- 2003

Основные положения СНиП 52- 01- 2003

Основные положения СНиП 52-01-2003 касаются расстояния между горизонтальными ребрами стального каркаса и диаметра арматуры. Так, между продольными стержнями не должно быть меньше 25 см и больше 40 см .

Сечение стержней выбирают согласно числу продольных прутов. Для ленточного фундамента оно должно составлять не менее 0,1% от площади рабочего сечения основания. К примеру, если высота фундамента составляет 1 м, а ширина 0,5 м, площадь сечения должна равняться, приблизительно, 500 мм2.

Нагляднее о минимальном диаметре арматуры можно посмотреть в таблице примеров:

Условия использования арматуры	Минимальный диаметр арматуры	Нормативный документ
Продольная рабочая арматура вдоль стороны 3 метра или менее	10 мм
Продольная рабочая арматура вдоль стороны более 3-х метров	12 мм	Армирование элементов монолитных железобетонных зданий
Конструктивная арматура	Сечение равно 0,1 % от площади сечения по высоте расстояния между слоями арматуры и половине ширины ленты
Поперечная арматура (хомуты) сжатых элементов	Не менее ¼ наибольшего диаметра продольной арматуры и не менее 6 мм
Поперечная арматура (хомуты) вязаных изгибаемых каркасов	не менее 6 мм	СП 52-101-2003 Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры.
Поперечная арматура (хомуты) вязаных каркасов высотой сечения 80 см и менее	6 мм	Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона
Хомуты вязаных каркасов высотой сечения более 80 см	8 мм	Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона

Армирование ленточного фундамента легко выполнить своими руками, достаточно соблюдать технологии и правильно выполнить расчет. Если это сделать самостоятельно затруднительно, лучше прибегнуть к помощи профессионалов. Ведь надежный и прочный фундамент-это цена и залог устойчивости всей постройки.

Подробнее об армировании ленточного фундамента своими руками можно посмотреть в видео:

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.

Армирование ленточного фундамента при высоте ленты не более 60-70 см

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.

Цитаты из СНиПа, которые относятся к армированию (чтобы увеличить картинку щелкните по ней правой клавишей мышки)

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.

Армирование ленточного фундамента под коттедж проводят с использованием прутков с разным типом профиля

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).

Шаг армирования ленточного фундамента — это расстояние между двумя продольными прутками

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 .

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.

Правильная схема армирования углов: используются или сгоны — Г-образные хомуты, или продольные нитки делают длиннее на 60-70 см и загибают за угол

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.

Схема армирования примыкания стен в ленточном фундаменте (чтобы увеличить картинку щелкните по ней правой клавишей мышки)

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.

Два способа армирования подошвы ленточного фундамента: слева для оснований с нормальной несущей способностью, справа — для не очень надежных грунтов

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 . Есть два варианта:

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.

Вторая технология армирования ленточного фундамента — сначала вбивают вертикальные стойки, к ним привязывают продольные нитки, а потом все соединяют поперечными

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.

Фундамент - важная несущая конструкция здания, от качества которой зависит его долговечность и безопасность эксплуатации. В зависимости от особенностей дома и характеристик основания под ним выбирают из нескольких типов конструкций, каждая из которых требует расчета и грамотного проектирования. Ленточный фундамент - один из наиболее часто используемых для частного строительства. При его устройстве применяют разные технологии, одна из которых - армирование.

Армирование ленточного фундамента применяется как для сборных, так и для монолитных конструкций. Если при использовании произведенных на заводе фундаментных блоков нет возможности регулировать процент армирования и диаметры стержней, то в монолитных конструкциях процесс подбора арматуры и ее размещения в толще ленты играет важное значение. Для чего нужно армирование и как его проводят?

Для чего и когда необходимо армирование ленточных фундаментов

Особенностью бетонов, которые применяются при производстве многих типов фундаментов, является то, что они не одинаково реагируют на разные виды нагрузок. На каждый строительный элемент здания в разной мере действуют сжимающие, растягивающие, скручивающие, изгибающие силы. Бетон по-разному на них реагирует. Например, если сжимающую нагрузку определенного значения он без проблем выдерживает, то такое же растягивающее усилие может приводит к растрескиванию и разрушению материала.

Для решения проблемы применяют армирование. Оно заключается в том, что в растянутых зонах устанавливают стальные стержни, которые соединены с бетоном в одну конструкцию и воспринимают растягивающие нагрузки. При расчете нужно иметь в виду, что растягивание возможно в разных частях фундамента, в зависимости от воздействующих сил. Также бывают условия, что в одной зоне возникают сначала сжимающие, а затем (при пучении или проседании) растягивающие силы.

Для армирования монолитного ленточного фундамента используют пруты из стального проката. Арматура разделена на классы, в зависимости от особенностей (А-I, А-II, А-III). Непосредственно в толще бетона применяют:

отдельные стержни;
арматурные сетки;
арматурные каркасы.

Сетка - плоская конструкция из продольных и поперечных стержней, связанных между собой. Каркас - объемный элемент, представляющий собой те же продольные и поперечные стержни, связанные в трехмерную конструкцию. Выбор типа схемы армирования ленточного фундамента обосновывается при проектировании в зависимости от значения нагрузок и особенностей фундамента.

Необходимые материалы

Для армирования используют стержни из стального проката нескольких классов. Для ленточных фундаментов чаще используют такие:

А-III диаметром 10-16 мм в качестве рабочей, которая воспринимает растягивающие нагрузки;
Вр-1 диаметром 4-5 мм для поперечного армирования (гладкая проволока).

Также необходима вязальная проволока, с помощью проводят соединение стержней между собой в единый каркас или сетку. Вязание происходит с использование специального крючка, который изготовляется из стального стрежня или приобретается в строительных магазинах.

Для увеличения срока службы арматуры и защиты ее от атмосферного воздействия необходимо обеспечить расстояние от наружной поверхности бетона до края стержня. Это расстояние называют защитным слоем. Для фундаментов частных домов он составляет не менее 30 мм.

Для обеспечения защитного слоя применяют разные методы. В основном это подкладывание опор из разных материалов. Для этого используют обрезки арматуры, куски стали или приобретают в строительных магазинах специальные подставки.

Схема армирования заглубленных фундаментов

Армирование заглубленного ленточного фундамента проводят продольными стержнями арматуры, связанными в каркас. Где располагают рабочие стрежни? Так как они воспринимают растягивающие усилия, их располагают в зонах таких нагрузок. В ленточном фундаменте это верхняя и нижняя часть конструкции. Одновременно растягивающие усилия в этих двух частях фундамента не возникают, но при проектировании не всегда можно с большой вероятностью определить, что нагрузка возникнет только в верхней или только в нижней зоне.

Фундамент работает как балка, на которую воздействуют вес здания и возможные силы пучения. Если конструкция рассчитана и построена правильно, то дом равномерно давит на всю ленту. В таком случае силы растягивания могут и не возникать. Но если появилась просадка, или пучение, то нагрузки увеличиваются неравномерно. Для этого и проводят армирование.

Каркас располагают таким образом, чтобы рабочая арматура была защищена слоем бетона. Для нее используют стержни марки А-III. Диаметр подбирается расчетом, но чаще он составляет 12-14 мм. Поперечные стержни изготовляют из проволоки Вр-1 4-5 мм с шагом в 150-200 мм.

В поперечном сечении чаще располагают по два рабочих стержня в нижней и верхней зонах, но при большой ширине ленты возможно использование и трех. Этот вариант возможен если ширина ленты от 400 мм и выше.

Углы фундамента, а также места стыков стен усиливают арматурными диагональными стержнями, края которых заводят за поворот и зацепляют за каркас или стеку с каждой стороны.

Так как арматура чаще продается длиной 6 или 12 мм, перед закупкой важно провести расчет размеров, чтобы непосредственно при приобретении их порезали на необходимые отрезки.

Схема армирования мелкозаглубленных фундаментов

Отличие мелкозаглубленных фундаментов в том, что их подошва не располагается ниже глубины сезонного промерзания грунта. Принципы армирования и технологии работ такие же, как и для заглубленных. Существуют варианты и расположения ленты непосредственно на верхней поверхности грунта. Отсутствие заглубления приводит к тому, что особенно необходимо учитывать воздействие сил пучения в зимний период.

В основном армирование мелкозаглубленных ленточных фундаментов проводят сетками. Их расположение зависит от степени пучинистости грунта. На непучинистых и слабопучинистых грунтах армирование не всегда применяется. Это позволяет удешевить конструкцию.

Сетки состоят из продольных стержней арматуры класса А-III разного диаметра. Для небольших зданий чаще применяют стержни диаметром 10 мм. В поперечном сечении ленты чаще располагают по два стержня вверху и внизу фундамента. Для поперечного армирования применяют проволоку Вр-1 диаметром 4 мм.

Армирование углов ленточного фундамента такого типа проводят теми же методами, что и для заглубленного - устройством стержней усиления углового стыка. Также в усилении нуждаются и места стыков стен.

Этапы работ

Рассмотрим подробнее этапы работ для армирования ленточного фундамента своими руками. Перед началом работ важно правильно рассчитать количество арматуры и подобрать схему. Можно использовать и стандартные решения, но всегда существует вероятность того, что особенности грунта на вашем участке требуют применения особых мероприятий для усиления фундамента и предлагаемые усредненные параметры каркаса не подходят по прочностным характеристикам.

Возможен и другой вариант, когда основание прочное и не требует применения такого количества материала, как предлагается к использованию. Возникает перерасход и удорожание дома. Чтобы избежать этих неприятностей рекомендуется провести профессиональный расчет конструкции с привлечением инженера-строителя.

Если схема разработана и материалы закуплены, приступают к монтажу. Работы проводят в таком порядке:

Необходимо разметить габариты фундамента на поверхности грунта. Важно в точности соблюдать размеры и углы.
Размечают траншеи. Их ширина должны быть такой, чтобы удобно было собирать опалубку. Чаще для этого достаточно запаса в 15-20 см с каждой стороны.
Выкапывают траншеи под ленты. Глубина траншеи состоит из высоты фундамента и песчаной подсыпки. Толщина песчаной подушки зависит от пучинистости грунта. В малопучинистых достаточно 10 см, а в сильнопучинистых глинистых грунтах устраивают и 60 см подсыпку. Точно значение толщины слоя лучше подобрать расчетным путем или по таблицам в нормативной литературе. Заглубленные фундаменты располагают ниже глубины промерзания грунта в регионе.
Устанавливают опалубку. Для нее применяют деревянные доски или листовые материалы (OSB, сталь). Чаще всего используют доски хвойных пород 25-40 мм толщиной. Высота опалубки должна быть на 5-10 см выше верха самой ленты. Перед монтажом доски сбивают в щиты нужной ширины. Щиты последовательно устанавливают в траншее и закрепляют.
Подготавливают арматуру. Если используются сетки, то для них в подготовленной опалубке вбивают вертикальные стержни из обрезков арматуры. Между ними устраивается расстояние в 50-100 мм. Расстояние от штырей до опалубки выбирается таким образом, чтобы обеспечить защитный слой арматуры (от 30 мм). Каркасы вяжут или непосредственно в опалубке, или за ее пределами, а затем переносят.
Стержни арматуры между собой вяжут специальной проволокой с использованием крючка.
Углы и пересечения стен армируют дополнительными стержнями.
После создания каркасы или закрепления сеток в опалубке проверяют их надежность и бетонируют фундамент.

Возведение стен можно начинать после достижения необходимой прочности. Этот период зависит от качества бетонной смеси и температуры окружающей среды. В среднем проектная прочность бетона достигается за 28 суток.

Армирование подошвы ленточного фундамента, при ее наличии, проводят арматурной сеткой, в которую связывают с каркасом самой ленты перед бетонированием.

При устройстве фундаментов одной из основных проблем являются пучинистые грунты, которые имеют широкое распространение на территории России. Для того чтобы предотвратить негативное воздействие сил, возникающих при морозном пучении, в малоэтажном строительстве успешно применяются мелкозаглубленные ленточные фундаменты (МзЛФ).

Конструкция МзЛФ

Для условий России особую актуальность имеет определение наиболее надежной конструкции фундаментов в условиях, когда в основании залегают грунты, обладающие свойством морозного пучения.

Особое свойство пучинистых грунтов состоит в способности увеличивать свой объем при сезонном промерзании – более детально о свойствах пучинистых грунтов и географии их распространения в России можно узнать из статьи “Что такое пучинистые грунты, методы их определения, выбор типа фундамента”.

При вспучивании грунта его объем может значительно увеличиться – на десятки сантиметров, причем усилия, с которыми силы морозного пучения будут воздействовать на конструкции фундаментов, могут достигать десятков тонн. От негативного действия пучинистых сил не спасает заглубление низа фундаментной подошвы на отметку, расположенную ниже глубины зимнего промерзания, так как воздействие происходит еще и по боковой поверхности.

Разрушение стен дома от сил морозного пучения

Для предотвращения негативных последствий воздействия пучинистых сил была разработана специальная конструкция – мелкозаглубленный ленточный фундамент, или МзЛФ, который можно соорудить своими руками.

Особенности МзЛФ, в отличие от обычного ленточного фундамента, состоят в следующем:

глубина мелкозаглубленного ленточного фундамента принимается вне зависимости от глубины промерзания на отметке не более 30-40 см от поверхности грунта после планировки. Это сводит к минимуму действие негативных пучинистых сил на боковые поверхности конструкции;
под подошвой фундамента устраивается своими руками подушка из сыпучих материалов – песка или ПГС – смеси песка и гравия, толщина которой рассчитывается в зависимости от комплекса условий участка строительства. С помощью замещения грунта под подошвой устраняются его пучинистые свойства, несущая способность уплотненного основания увеличивается, уменьшаются его деформации, связанные с оттаиванием весной;
фундамент обязательно армируется пространственными каркасами, превращающими ленточный фундамент в рамную систему балок, лежащую на упругом основании. Система балок, жестко скрепленных между собой, воспринимает и компенсирует все неравномерные воздействия пучинистых сил.

Приводим для демонстрации ленточный мелкозаглубленный фундамент по СНиПам в разрезе:

Устройство МзЛФ

Мелкозаглубленный ленточный фундамент на пучинистых грунтах можно соорудить своими руками, пользуясь указаниями типовой технологической карты ТТК «Устройство мелкозаглубленного ленточного железобетонного фундамента» .

Технология МзЛФ почти полностью соответствует технологии сооружения ленточного монолитного фундамента, описанной нами в статье «Ленточный фундамент: от земляных работ и подушки до заливки бетона и снятия опалубки», и включает следующие операции:

подготовительные работы – вертикальная планировка участка, разметка и закрепление осей здания, земляные работы по отрывке траншей под фундаменты;
устройство подушки под МзЛФ;
установку опалубки;
армирование;
бетонирование;
ухаживание за уложенной в опалубку бетонной смесью;
снятие опалубки.

Все эти операции подробно описаны в вышеуказанной статье, поэтому здесь более детально остановимся на пунктах, касающихся непосредственно МзЛФ.

Устройство подушки

Подушка, за счет которой устраняются пучинистые свойства грунта и компенсируются возможные неравномерные деформации основания, – главный элемент, отличающий МзЛФ от обычного ленточного фундамента. Толщина подушки определяется расчетом (см. раздел “Расчет МзЛФ”).

Материалом для устройства подушки могут служить следующие сыпучие материалы:

крупный песок и песок средней крупности;
песок гравелистый;
щебень мелкий;
доменный или котельный шлак;
смесь крупного песка (не более 40 %) и гравия (не менее 60 %).

Перед устройством подушки дно траншеи зачищают, затем укладывают сыпучий материал послойно, с толщиной слоя, не превышающей 20 см. Каждый слой необходимо тщательно протрамбовать с помощью электротрамбовок, затем засыпается следующий слой и снова трамбуется. Плотность подушки после трамбовки должна составить не меньше 1,6 т/м³.

Если грунтовые воды находятся на высоком уровне и существует возможность замачивания верховодкой, предусматривают укладку подушки на слой геотекстиля, которым также укрывают конструкцию с обеих сторон и сверху. Это предотвращает заиливание сыпучего материала подушки.

Армирование фундамента

Армирование МзЛФ осуществляется пространственными каркасами, в которых рабочая арматура располагается в верхней и нижней частях сечения фундамента.

Покажем на примере, как производится армирование фундамента.

Условный фундамент сечением 400х400 мм заглубляется на 400 мм от поверхности грунта, при этом армируется пространственным каркасом КП-1. Защитный слой бетона от подошвы фундамента составляет 65 мм, от боковых поверхностей по 30 мм, от верхней плоскости – 30 мм.

Подушка из ПГС – смеси гравия и песка (40% крупного песка, 60% гравия), толщина подушки принимается по расчету, ширина подушки на 200 мм больше, чем ширина фундамента, то есть она выступает на 100 мм от боковых поверхностей МзЛФ.

Пространственный каркас собирается из шести продольных стержней рабочей арматуры диаметром 12 класса А3. В этом случае соединение каркасов по длине между собой следует производить внахлестку. Длина нахлестки не должна превышать 20 диаметров стержней, которые соединяются, и быть не менее 250 мм. Стержни следует соединять в разбежку, то есть в одно поперечное сечение не должно попадать более 50 % соединений.

Вместо арматуры класса А3 можно использовать арматуру класса А500С, которая стоит на 30% дешевле и позволяет производить соединения с помощью сварки, что упрощает арматурные работы. При соединении рабочих стержней при помощи сварки длина шва не должна превышать 10 диаметров, в данном случае – не меньше 120 мм.

Рабочие стержни соединяются в объемные каркасы посредством хомутов из гладкой арматуры класса А1, устанавливаемых с шагом 200 мм по длине.

В местах, где стены пересекаются или примыкают друг к другу и на углах во время эксплуатации здания происходит концентрация напряжений, поэтому эти места усиливают с помощью установки дополнительных стержней.

Усиление углового соединения каркасов

Усиление производят установкой дополнительных стержней того же рабочего диаметра 12 мм, что и рабочая арматура, в верхнем и нижнем уровнях каркаса. Дополнительные стержни, согнутые под прямым углом, прикрепляют к пересекающимся рабочим стержням каркасов с внешней стороны углового соединения с помощью вязальной проволоки. Дополнительные трапециевидные стержни устанавливают ближе к внутренней и приваривают к соединяемым стержням согласно ГОСТ 14098-91-С23-Рэ на сварочные работы.

Усиление Т-образного примыкания

Усиление Т-образного примыкания производится дополнительными трапециевидными стержнями, которые привариваются к основным стержням в двух уровнях соединяемых каркасов.

Усиление на пересечении стен

Усиление на пересечении стен осуществляется приваркой дополнительных трапециевидных стержней в двух уровнях пересекающихся каркасов.

В данном примере ширина стены равна ширине фундамента. Если ширина фундамента будет по расчету принята на 600 мм большей, чем ширина стены, то необходимо дополнительно армировать подошву плоскими сетками, рабочая арматура которых должна располагаться поперек подошвы. Диаметры рабочей арматуры принимаются в пределах 10-12 мм классом А3 или А500С, шаг 600 мм.

В качестве конструктивной арматуры для сеток используют гладкую арматуру класса А1 (А240) диаметром 6 мм, или из высокопрочной проволоки классом Вр-1 диаметром 4-5 мм, которую укладывают с шагом 300 мм по длине. Соединение рабочих и конструктивных стержней сетки производят с помощью вязальной проволоки на каждом пересечении.

Все работы по армированию следует выполнять с учетом требований нормативных документов: СП 52-101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры», СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции».

Правила производства работ и специальные мероприятия

Помимо основного решения – устройства МзЛФ с компенсирующей подушкой, необходимо придерживаться определенных правил производства работ и предусмотреть дополнительные мероприятия, которые будут способствовать уменьшению негативного воздействия пучинистых сил.

Правила производства работ следующие:

все работы по устройству МзЛФ следует производить преимущественно в летнее время. Не допускается сооружать фундаменты на замерзших грунтах основания;
для предотвращения замачивания грунтов основания необходимо выполнить вертикальную планировку участка с обеспечением уклона на каждом склоне величиной не меньше 0,03 для отвода поверхностных вод после атмосферных осадков от места застройки и выемок под фундамент;
если участок находится в пониженном месте, то нужно защитить его от опасности затопления поверхностными водами с соседних, повышенных участков с помощью устройства водоотводных канав;
процесс сооружения фундаментов – от подготовительных работ до устройства отмостки – должен быть произведен в самое короткое время, для чего к земляным работам можно приступать только после выполнения всех подготовительных работ и на участок доставлены все материалы, необходимые для строительства;
на участке необходимо максимально сохранить растительный покров почвы, который служит природным утеплителем грунтов;
после устройства МзЛФ пазухи траншей нужно засыпать непучинистым грунтом или тем же материалом, который использовался для сооружения противопучинной подушки – песком, щебнем или ПГС – смесью песка и гравия с послойным уплотнением. Это предотвратит воздействие пучинистых сил на вертикальные поверхности фундамента;
нельзя оставлять фундамент после устройства ненагруженным на зимний период, то есть необходимо сразу же возвести стены здания на полную проектную высоту и перекрыть.

Для того чтобы минимизировать возможное негативное воздействие пучинистых сил, предусматривают дополнительные мероприятия:

- при близком к фундаментам уровне подземных вод устраивают пристенный дренаж по периметру здания с укладкой дренажных труб и отводом по уклону в пониженное место;
- эффективно дополнительное утепление основания под подошвой фундамента, которое устраивается путем укладки утеплителя под отмосткой. В качестве утеплителя лучше всего использовать экструдированный пенополистирол – ЭППС, специально предназначенный для использования в подземных конструкциях. О свойствах ЭППС и его применении мы писали в статье «Обзор технологий утепления домов различными видами пенопласта (ПСБ, ЭППС) с разбором плюсов и минусов, технических характеристик» ;
- отмостку из бетона рекомендуется заармировать сеткой из высокопрочной проволоки класса Вр-1 диаметром 4 мм с ячейкой 150х150 мм. Через каждые 6 м по длине отмостки и на углах нужно устроить деформационные швы с помощью вставки деревянной доски. Кроме того, для более эффективного отвода поверхностных вод по краю отмостки нужно сделать водоотводные канавки с уклоном, предусматривающим сброс в пониженное место;

места вокруг строения, с которых был снят плодородный слой почвы, после окончания строительных работ следует незамедлительно покрыть дерном и желательно посадить кустарники. Это будет способствовать утеплению грунта и задержанию снежного покрова зимой, который также уменьшает глубину промерзания грунта.

Расчет МзЛФ

Ширину малозаглубленного фундамента и толщину противопучинной подушки необходимо принимать по расчету.

Рассмотрим на примере, как производится расчет МзЛФ. Возьмем вариант для малоэтажного строительства – одноэтажный жилой дом из бруса с двумя крайними и одной средней несущей стеной с размерами в осях 8х8 м, средняя стена расположена посредине, то есть с шагом 4 м. Для деревянных легких домов проблема пучинистости грунтов особенно актуальна.

конструкция наружных стен – стена из массивного бруса толщиной 150 мм;
средняя стена – массивный брус толщиной 150 мм;
высота этажа 3 м;
покрытие – с деревянными несущими балками;
цоколь высотой 600 мм из монолитного бетона;
грунты – суглинки полутвердые, сильнопучинистые, так как участок расположен в низине.

Вначале определяем нагрузку на 1 погонный метр фундамента для двух расчетных сечений: 1 – крайних стен, несущих покрытие, 2 – по средней стене, куда опираются балки покрытия с двух сторон. Для самонесущих стен расчет делать не будем, примем ширину фундамента конструктивно.

Pc – удельный вес цоколя на 1 м2 = 1,5 т/м² (по таблице А);

hc – высота цоколя, равная 0,6 м;

Pbr – удельный вес стен из бруса на 1 м² = 0,12 т/м² (по таблице А);

he – высота этажа (3 м);

Pper = вес деревянного покрытия 0,223 т/м² (с учетом веса снега по таблице А);

L – пролет несущих стен (4 м).

Получаем: q1 = 0,6 х 1,5 + 0,12 х 3 + 0,223 х 4/2 = 1,72 т/м

Для средней стены:

Pbr – удельный вес средней стены из бруса, принимаем по таблице А = 0,12 т/м²;

Pc – вес цоколя в средней части = 1,5 т/м².

q2 = 1,5 х 0,6 + 0,12 х 3 + 2 х 0,223 х 4/2 = 0,9 + 0,36 + 0,892 = 2,15 т/м.п.

Определяем ширину подушки фундамента по формуле:

b – ширина фундамента;

q – нагрузка на 1 м. п. ленточного фундамента;

R – расчетное сопротивление грунтового основания, которое принимаем по таблице Б, в нашем случае для суглинка полутвердого R = 22,8 т/м².

Получаем для двух сечений:

В результате принимаем ширину фундамента из конструктивных соображений для всех стен = 0,3 м .

Можно также рассчитывать ширину фундамента по расчетному сопротивлению противопучинной подушки, когда величина R будет меньше, чем величина Rп, где Rп – расчетное сопротивление грунта противопучинной подушки, которое зависит от вида сыпучего материала:

14 т/м² – для песка средней крупности;
16 т/м² – для крупного песка;
21 т/м² – для песчано-гравийной смеси.

В нашем примере в любом случае из-за небольших нагрузок принимается ширина фундамента из конструктивных соображений.

Определяем толщину подушки, для чего используются две формулы:

Из условий сопротивления подстилающего грунта:

где: R – прочность подстилающего грунта (суглинок тугопластичный R = 22,8 т/м²), определяем по приведенной здесь таблице Б.

t = (A – C x D x q) / 1 – (0,4 х C x D x q/b)

А – коэффициент, определяем по таблице В, величина А для отапливаемых сооружений на сильнопучинистых грунтах = 0,5;

С – коэффициент, который равен 0,1 – для отапливаемых зданий, 0,06 – для неотапливаемых зданий;

D – коэффициент, который определяем по таблице Г, среднее значение для отапливаемых зданий между шириной 0,2 и 0,4 м = 1,70 + 1,29 / 2 = 1,49

Примечание: значения над чертой коэффициента А приведены для наиболее оптимальной глубины заложения подошвы фундамента 0,3 м, под наклонной чертой – для фундаментов, лежащих на поверхности, то есть незаглубленных.

Рассчитываем толщину подушки, исходя из условий сопротивления подстилающего слоя грунта для несущих стен:

t = 2,5 х 0,3 х [ 1 – (1,2 х 22,8 х 0,3) / 2,15) ] = 0,75 х (1 – 3,81) = – 2,10 м

Получилась отрицательная величина, в этом случае толщина подушки принимается равной нулю.

Производим расчет по второй формуле:

t = (A – CxDxq) / [ 1 – (0,4 х C xD xq/b)] = (0,5 – 0,1 х 1,49 х 2,15) / [ 1 – (0,5 х 0,1 х 1,49 х 2,15/0,3)] = (0,5 – 0,32) /(1 – 0,53) = 0,17 / 0,47 = 0,36 м

Толщина подушки принимается по большему из значений, полученных при расчете по двум формулам.

В результате принимаем подушку из конструктивных соображений толщиной 400 мм.

Примечание: то же, что и для таблицы В.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент (МЗЛФ): калькулятор, устройство, глубина, технология армирования

Устройство мелкозаглубленного фундамента(МЗЛФ) и способ расчёта его глубины и ширины