После этапа проектирования любого сооружения начинается этап закладки основания.
Фундаменту приходится взять на себя нагрузки разного характера: при движении почвенного слоя, из-за того что здание давит на основание собственной массой, из-за сезонных колебаний температуры.
Столбчатый фундамент подходит для каркасных конструкций и широко применяется сегодня. Чтобы здание с подобным основанием служило дольше, для усиления опор столбчатого фундамента проводят армирование.
Понятие, требования и нормы
Процедура требует соответствия определенной нормативной документации:
- СНиП 52-01-2003;
- СП 50-101-2004;
- СНиП 2.01.07-85;
- СНиП 3.02.01-87.
Процедура позволяет переместить основную нагрузку с поверхности столба в слои бетона, которые лежат более глубоко, способствует соединению бетонных опор с ростверком и положительно влияет на срок эксплуатации железобетонных конструкций. Наличие арматурного каркаса снижает риск разрушения сооружения в целом.
Проведение армирования снижает неблагоприятный эффект, который может возникнуть из-за скачкообразного разрушения основания. Обрушение опор будет происходить не так быстро, конструкция постепенно расползется.
Как армируют способы и чертеж
Существуют два метода проведения процедуры:
- Под все опоры подготавливаются скважины или котлованы на заложенную в проекте глубину. По ширине углубление должно слегка превышать ширину будущей опоры. В котловане монтируется опалубка, ее верхняя часть должна подниматься над грунтом на 50 см. Когда опалубка готова, создается арматурный каркас.
- На указанную по плану глубину производится забуривание скважин – здесь потребуется специальная техника. Опалубка потребуется только для надземной части основания. Такой метод более прост в выполнении и относится к современным методам, однако он требует грунта определенной плотности.
Схема армирования фундамента:
Когда арматурный каркас устанавливается на место, производится заливка бетонной смеси.
Бетонирование столбов под основание обязательно происходит по одному уровню. Если появляются неровности, для их исправления используют ростверк. Опалубка убирается, когда бетонная смесь наберет прочность. Котлован засыпается.
Арматура, требования к ней и расчет
Под фундамент здания обычно берут металлические прутья, класс А III и выше.
Сечения:
- холоднотянутый прут – не меньше трех миллиметров;
- горячекатаный – не менее шести миллиметров.
Сталь должна относиться к классу 15 или выше. Обязательна обработка составами, препятствующими возникновению коррозии.
Возможно применение и арматуры из композитных материалов. Она проще в монтаже, более упругая, более жесткая и не такая пластичная. Преимуществом композита является неподверженность коррозирующим процессам, этот материал хорошо выдерживает вертикальную нагрузку и не образует мостиков холода.
Главный нюанс при использовании композита – сращивание с ростверком осуществляется с помощью специального приспособления.
Основа арматурного каркаса: вертикальные элементы – ребристые прутки с диаметром 1-1,2 см.
Горизонтальные связующие элементы изготавливаются из монтажной арматуры с сечением в 6-8 мм.
Они необходимы для соединения вертикальных в общую конструкцию.
Верхние концы вертикальных прутьев должны выступать из бетонной смеси на высоту в десять-двадцать сантиметров от уровня заливки. Они требуются для привязки ростверка.
Объем требующихся для процедуры прутьев определяют так: общее значение диаметра их в бетонном основании не должно превышать 0,25 процентов от диаметра столба-основания. Рекомендуемый вариант соотношения диаметров 1 к 25.
Визуально расчет выглядит так:
Бетонная смесь должна обходить арматурный каркас слоем не менее двадцати пяти миллиметров, что позволит защитить металл от коррозии.
Для столбов подойдет и пространственный каркас, в котором прутки между собой соединены вязальной проволокой. Положение фиксируется до начала бетонирования.
Чтобы получить каркас для столба в 20 см диаметром при глубине закладки фундамента в два метра, требуется четыре вертикальных прута. Сечение не менее 10 мм, лучше двенадцать. Шаг для перевязки 50 см, а значит, потребуется четыре места горизонтальных соединений.
Принцип расчета выглядит так:
- количество ребристых прутьев (длина) рассчитывается с учетом припуска в 200 мм, который необходим для проведения привязки ростверка. Получается, что на один столб надо (2+0,2)*4=8,8 метров прутка сечением 10-12 мм;
- для выполнения горизонтальных соединений количество гладкой арматуры рассчитывается перемножением 0,2*4*4=3,2 метра прутка диаметром 6-8 мм;
- чтобы посчитать объем проволоки для вязки каркаса, останется выполнить такое действие 0,3*4*4=4,8 метра.
Получив количество материала, требующегося на один столб, остается только перемножить это на общее число столбов.
Схема расчета применяется для разного типа фундаментов. Если основание мелкозаглубленное, то в почву оно опускается не более чем на шестьдесят сантиметров, соответствующим образом корректируется расчет.
Технология
Подготовительный этап предусматривает расчет количества арматуры и нарезку прутьев необходимой длины. Когда закончены все подготовительные работы, готовы материалы, есть необходимое количество готового прутка, можно приступать к закладке и вязке.
Схема закладки
Закладка арматурного каркаса предусматривает следующие этапы:
- под опорные столбы устанавливаются пруты, диаметром от одного сантиметра. Для круглых применяют шесть прутков сечением 8 мм;
- для усиления опорной подошвы применяют сварную сетку. Используется арматура с сечением от 6 до 8 мм. Она укладывается двумя рядами. Толщина закраин составляет не меньше пятнадцати см;
- если столбы грибовидной формы, для них выполняют двойное армирование. В первом слое прутки выгибаются в форме перевернутой «Г», вертикальная часть равна по высоте опоре. В этом случае выгнутая сторона проходит подрезку по диаметру;
- если у опорных элементов переменное ступенчатое сечение, подготавливают несколько каркасов, они соединяются вязальной проволокой между собой.
Арматура в скважине поправляется так, чтобы горизонтальные элементы расходились по кругу от центральной точки к периферии, после чего в скважину монтируется каркасная заготовка и заливается бетон.
Если необходим арматурный каркас для устройства ростверка, схема для него выполняется аналогично:
- в железобетонную балку закладывают по два-три прутка с сантиметровым сечением;
- на углах основы прутки загибают на двадцать или более сантиметров;
- соединения укрепляют вязальной проволокой.
Этот метод помогает связать прутки опорных столбов с каркасом будущего ростверка. Закончив с этим, подают бетонную смесь.
Как вязать арматуру?
Для связки арматурных прутков требуется вязальная проволока небольшого сечения. В процессе используют специальный крюк.
Схема вязки:
- подготавливается отрезок проволоки в тридцать сантиметров длиной, складывается вдвое;
- петля проходит по диагонали перекрестия прутьев и выводится к концам проволоки;
- в петлю заводится крюк, после чего проводится движение, в ходе которого зацепляются проволочные концы.
Использование вязки увеличивает прочность основания.
Как избежать ошибок?
Есть несколько типичных ошибок, которые влияют на прочность всего будущего строения.
Например:
- Арматура не сцепляется с бетоном, так как окрашена, загрязнилась. Необходимо обеспечить максимальную адгезию со смесью.
- Как арматуру применяют металлолом. Подобные материалы не подходят для возведения столбчатого фундамента.
- Соединение пересечений и узлов методом крест-накрест – неправильный подход. Пользоваться им не стоит.
Сварка арматуры вместо применения вязальной проволоки снижает прочность на излом или растяжение.
Экономить при закладке фундамента также не рекомендуется – важно тщательно соблюдать диаметр прутка, выполнять двуслойное армирование, располагать каркас на необходимом расстоянии от опалубки.
Заключение
Прочность здания опирается на то, какую нагрузку способен выдержать его фундамент. Армирование позволяет существенно усилить основание, однако важно внимательно отнестись к выбору материалов и предварительному расчету. Выполнив процедуру правильно, можно значительно увеличить срок эксплуатации готового сооружения.
