Армирование ленточного фундамента. Классы и сортамент арматуры.

Описание армирования ленточного фундамента. Расчет арматуры для ленточного фундамента необходимой для создания каркаса.
Армирование ленточного фундамента. Классы и сортамент арматуры.


Ленточный армированный фундамент состоит из арматурного каркаса и бетонного раствора. Армирование применяют для увеличения прочностных характеристик бетона, а также срока службы. Объединенные для совместной работы в конструкции бетон и стальные стержни образуют железобетон. Процесс закладки металла в бетон называется армированием ленточного фундамента. Если говорить о монолитном фундаменте, то здесь будет подразумеваться арматура без предварительного напряжения.

В период эксплуатации ленточный фундамент будет подвергаться таким нагрузкам, как вес конструкций, движение грунтов, морозное пучение. При этом нижняя часть фундамента будет испытывать нагрузку на растяжение и верхняя – нагрузку на сжатие.

Предназначением арматуры является восприятие растягивающих напряжений, а сжимающие усилия воспринимает бетон. Такая комбинация способствует значительному увеличению несущей способности конструкции.

Арматурный каркас ленточного фундамента изготовлен из конструктивной и рабочей арматуры в объемную конструкцию. Конструктивная арматура необходима для восприятия не учитываемых расчетом усилий от усадки бетона, изменения температуры, равномерно распределяет усилия между отдельными стержнями. Рабочая арматура же назначается по расчету для восприятия нагрузок.

Чтобы начать армирование необходимо подготовить участок, а именно расчистить территорию под строительство и по периметру фундамента вырыть траншею. При необходимости устраивается песчаная подушка на дно траншеи. Далее монтируется опалубка, чтобы стены были ровные, а уже потом собирается каркас из арматуры.

Для лучшего понимания разновидностей арматуры, приведем некоторую классификацию.

Классы и сортамент арматуры

В соответствии с требованием строительных норм в качестве ненапрягаемой арматуры ж/б конструкций следует применять гладкую стержневую арматуру класса S240 и арматуру периодического профиля S400 и S500. Основные размеры приведены в таблице.

Характеристики ненапрягаемой арматуры:

Характеристики ненапрягаемой арматуры.jpg

В сортаменте арматуры S500 представлены следующие характеристики: классификация арматуры, марка стали, диаметр, профиль.

Выделяют следующие классы арматуры:

  • A-I с гладким профилем
  • A-II, III, IV, V, VI с периодическим профилем

В соответствии с классификацией отличается диаметр и марка используемой стали:

  • А1 – А240, диаметр от 6 до 40 миллиметров, стальные марки – Ст3кп, пс, сп.
  • А2 – А300, диаметр от 10 до 40 миллиметров, от 40 до 80, стальные марки - Ст5сп, пс, 8Г2С
  • А3 – А400, диаметр от 6 до 40 миллиметров, от 6 до 22 миллиметров, стальные марки – 35ГС, 25Г2С
  • А4 – А600 – с диаметрами от 10 до 18 (от 6 до 8), от 10 до 32 (от 36 до 40), с марками стали – 80С
  • А5 – А800 – с диаметрами от 10 до 32 (от 6 до 8 или от 36 до 40), марка стали – 23в2Г2Т

Сортамент арматуры s400 можно найти в СТБ 1704-2006. Данная арматура производится с диаметром от 6 до 40 мм.

Выделяют следующие классы арматуры:

  • Арматура А240С – с гладким профилем
  • А300-400С-500С-600С
  • А600-800-1000
  • Арматура А600К-800К

Расчет арматуры для ленточного фундамента

Для того, чтобы определить в каком количестве, какого класса и диаметра нужно будет использовать арматуру, ее необходимо рассчитать. Этот важный этап проектирования необходимо проводить с учетом требований СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции».

Основное отличие железобетонных изделий — на поперечном срезе армирующие продольные элементы. Отношение количества этих армирующих элементов к площади сечения бетона называется плотностью закладки. Плотность закладки может бать от 0,1 до 2,5% в зависимости от массы, нагрузки, типа и участка конструкции, в частности для фундамента соответствует значение в 0,1–0,3%.

Минимальную толщину стержней продольного армирования и угловых Г-хомутов определяет фактическая длина пролета:

· на участках до 3-х м арматура должна быть не тоньше 10 мм;

· на пролетах более 3-х м — не менее 12 мм;

· на точечно нагруженных балках (колонно-скелетная конструкция) — не менее 14 мм при плотности закладки 0,2%.

Для примера возьмем ленточный фундамент 400х900 мм, площадь поперечного сечения которого 36х10^4 мм2, т.е. оптимальное сечение продольного армирования составит 360 мм2. Согласно СП 52–101–2003 для не напряженного бетона расчетное значение выбирается в большую сторону: либо 5 стержней по 10 мм (если позволяет длина пролета), либо 4 стержня по 12 мм (с существенным запасом прочности).

Важно то, что эквивалентной плотности можно добиться, условно, тремя прутьями по 14 мм или даже двумя по 16 мм. Этот факт может заставить засомневаться в выборе, но все-таки рекомендуется закладывать как можно больше стержней минимально допустимого диаметра. Также нужно учитывать, что слишком плотный арматурный каркас может затруднить просыпание и уплотнение бетонной смеси, а также привести к «переармированию» конструкции, из-за чего возможно появление трещин и разрушение бетона.

Высота ленточного фундамента превосходит в 2 и более раз его ширину, поэтому расчетную линию армирования выполняют и под верхней, и под нижней гранью.

Теперь перейдем к конструктивному армированию. Его применяют для восприятия неучтенных в процессе расчета нагрузок на фундамент. Составляющие конструктивного армирования – это поперечные стержни и хомуты. Рассчитывают их по плотности закладки, которая составляет не менее 0,025% от сечения, но уже не поперечного, а продольного по вертикальной и горизонтальной секущей плоскости. Обычно хомуты выполняют из арматуры на 1–2 номера ниже основного армирования с шагом установки 0,8–1,4 метра.

Приведенный пример расчета арматуры для ленточного фундамента является ознакомительным и не учитывает нагрузок от веса всей конструкции, включая стены, перекрытия, кровлю. Профессиональное проектирование количества арматуры и ее расположение в бетоне может сделать только квалифицированный специалист строительной компании. Ведь данный этап в формировании фундамента крайне важен для дальнейшей устойчивости основания к деформациям и нагрузке.

Подробнее об армировании углов ленточного фундамента

Расширение или сужение почвы, усадка от большого веса здания или подмыв подземными водами создает разнонаправленное действие сил на углы. Способы укрепление углов ленты:

1. Сварная сетка, как готовая конструкция для укрепления нижнего и верхнего яруса. Размер ячейки 200х200 мм, обычная толщина арматуры 12 мм, вертикальная арматура через каждые 50-60 см, припуск на углы должен составлять не менее 80 см.

2. Отдельные арматурные стержни, которые подразделяются на категории: - Г-образная продольная арматура с припусками лапок от 60 см.; - П-обрызные элементы; - Г-образные изделия.

Важные правила армирования углов ленточного фундамента:

· Припуски должны быть не менее 50 диаметров используемой арматуры

· Если нужно укрепить широкие углы, от 160 градусов, то арматора должна повторять очертания угла и оставаться целой

· Поперечные перемычки должны проходить с шагом не менее 0,75 высоты фундамента но не более 50 см

· Если угол меньше 160 градусов, то целой должна быть только внешняя арматура

· Осуществление анкеровки арматуры в бетоне должно происходить при помощи лапок, крючков, петель. Сварные швы использовать нежелательно.

Вязка арматуры

Связывание арматурного каркаса является оптимальным способом крепления сеток и стержней, т.к. в процессе заливки и застывания бетонной смеси у металлического каркаса будет люфт, что поможет принять сбалансированное положение при воздействии на него нагрузок.

Для связывания арматурной сетки обычно используется специальный крючок и мягкая проволока диаметром 0,5 мм. Не рекомендуется применять в качестве упрощения работы электрическую дрель или шуруповерт, т.к. узлы из проволоки в этом случае будут получаться не крепкими или, еще хуже, могут рваться. Применение сварки также нежелательно, потому что есть вероятность появлении трещин в бетоне из-за жесткого скелета арматуры.

В итоге лучшим вязальным инструментом для становится обычный крючок, но связывать целиком арматурный каркас вручную задача весьма непростая. Для ускорения процесса и повышения качества связок арматурных элементов были созданы специальные приборы, такие как:

- инерционный вязальный крючок полуавтоматического действия

- вязальный пистолет.