Армирование ленточного фундамента

Фундамент — это строительная конструкция, нижняя часть здания, которая передает нагрузку от стен и других конструкций на грунт. Фундамент выполняет следующие функции:

• Распределяет вес здания на грунт таким образом, чтобы он (фундамент) не деформировался под воздействием нагрузки.
• Предотвращает деформацию здания под воздействием внешних сил, таких как сейсмические вибрации, изменения влажности и температуры грунта.
• Изолирует здание от влаги и холода.

 

В строительстве используются фундаменты различных типов:

• ленточные;
• свайные;
• плитные;
• комбинированные.

Выбор подходящего типа фундамента зависит от различных факторов:

• тип грунта;
• уровень грунтовых вод;
• размер и тип здания;
• рельеф местности
• климатические условия;
• финансовые возможности.

 

Глубина залегания ленточного фундамента зависит от:

• Типа грунта. Грунты могут быть песчаными, глинистыми и т.д. Глубина установки фундамента будет зависеть от несущей способности грунта.
• Нагрузки от здания: При расчете глубины фундамента обязательно учитывают нагрузки от самого здания. Более тяжелые здания обычно требуют большее глубокого и широкого фундамента.
• Климатических условий: Если почва подвержена промерзанию, глубина фундамента должна быть больше глубины промерзания грунта, чтобы избежать разрушения при поднятии и опускании почвы в результате изменения температуры.

 

Как правило, предварительно проводятся геотехнические исследования, чтобы определить особенности грунта и провести расчеты, основываясь на указанных выше факторах. Результаты этих исследований помогают определить оптимальную глубину установки ленточного фундамента для конкретного проекта.

 

Фундамент подвергается следующим видам нагрузок:

• Сжатие: Вес здания оказывает нагрузку на фундамент, вызывая сжатие материала. Эта вертикальная нагрузка возникает из-за массы и распределения нагрузки на здание.
• Разрыв: Зимой, при замерзании грунта, возникает давление, которое неравномерно сжимает стенки фундамента и стремится поднять его вверх. Это может привести к возникновению напряжений и деформаций в фундаменте.
• Сдвиг: Горизонтальные движения грунта в результате замерзания также оказывает нагрузку на фундамент. Зимой это может проявляться как излом или сдвиг фундамента из-за горизонтальных сил, вызванных замерзанием грунта. Летом водонасыщенные или слабые грунты также могут вызывать сдвиг фундамента.

Что необходимо учитывать при армировании ленточного фундамента

1.

Бетон способен выдерживать высокие нагрузки на сжатие, но не может выдерживать нагрузки на изгиб и растяжение. Для предотвращения разрушения ленточного фундамента под воздействием нагрузок его необходимо армировать (усилить).

2.

Армирование фундамента позволяет равномерно распределить нагрузки по всей железобетонной конструкции и предотвратить его разрушение. В качестве материала для армирования, повышающего прочность конструкции, используется стальная или композитная рифленая строительная арматура. Для армирования ленточных фундаментов используются, так называемые, пространственные арматурные каркасы. Ниже на рисунке приведена его схема.

Основную «работу», связанную с компенсацией и распределением нагрузок, выполняет продольные стержни арматуры.

Рабочая продольная арматура — это тип арматуры, применяемой в железобетонных конструкциях для усиления и обеспечения прочности в продольном направлении. Она предназначена для принятия и передачи продольных нагрузок, которые возникают в конструкции в результате веса, нагрузок от строения или внешних сил.

Цель рабочей продольной арматуры — предотвратить разрушение или деформацию конструкции под действием продольных нагрузок. Она принимает напряжения, вызванные растяжением, сжатием или изгибом, и перераспределяет их по всей конструкции, повышая ее прочность и устойчивость.

3.

Продольные стержни рабочей арматуры перевязываются с горизонтальными и вертикальными подпорками. Как правило их делают в виде замкнутого контура — хомута. Использование хомутов упрощает формирование арматурного каркаса и делает конструкцию более надежной.

4.

Расстояние между хомутами должно составлять не более 30 см.

Поперечные и вертикальные стержни или хомуты необходимы для закрепления и фиксации продольных стержней в единую конструкцию, поэтому их называют конструкционной арматурой.

5.

Прутья арматуры связывают вязальной проволокой диаметром от 1,2 до 2 мм.

Читайте также: Как вязать арматуру?

6.

При монтаже арматурного каркаса важно следить за тем, чтобы он был полностью погружены в бетон. Чтобы защитить арматуру от воздействия внешних факторов достаточно 30-50 мм бетонного слоя со всех сторон. Для формирования защитного слоя определенной толщины удобно использовать пластиковые фиксаторы.

7.

Если длины арматурного стержня не хватает на всю длину фундамента, применяют стыковку с нахлестом. Для ленточного фундамента перекрытие стержней должно составлять не менее 20 диаметров используемого прутка, но не менее 25 см. Прямое соединение прутьев не допускается.

8.

В конструкции ленточного фундамента наибольшую нагрузки принимают углы и места примыкания перегородок. Для успешного перераспределения нагрузок при армировании углов и перемычек применяют Г-образные или П-образные хомуты: пруток с одной стороны загибается на другую. Размер этого загиба должен составлять не менее 60-70 см. Схемы расположения арматуры приведены на рисунках ниже.

9.

В углах, шаг установки поперечных перемычек уменьшается в два раза. В этих местах они принимают участие в перераспределении нагрузки.

10.

Расстояние между стержнями рабочей арматуры должно составлять не более 40 см. Соответственно, если ширина или глубина фундамента составляет более 50 см, с учетом защитного слоя бетона, необходимо использовать не 4, а 6 и более стержней рабочей арматуры.

11.

На грунтах с невысокой несущей способностью или при строительстве тяжелых зданий, применяют ленточные фундаменты с подошвой. Подошва распределяет нагрузку на большую площадь, что обеспечивает дополнительную устойчивость фундамента. Для предотвращения разрушения подошву также необходимо армировать.

Арматура какого диаметра необходима для армирования ленточного фундамента?

12.

В соответствии с нормативным документом СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции», для обеспечения необходимой надежности строительной конструкции, площадь поперечного сечения продольных (рабочих) арматурных элементов в разрезе фундамента должна быть не менее 0,1% от общей площади поперечного сечения фундамента.

Например, если поперечный размер фундамента составляет 40 на 80 см, его площадь составляет 3 200 см2. Соответственно, площадь поперечного сечения рабочей арматуры должна составлять не менее: 3 200 х 0,001= 3,2 см2.

Для фундамента с размером 40х80 см, с учетом п. 10 приведенного выше, нам необходимо 6 стерней рабочей арматуры.

Для определения площади поперечного сечения прутов арматуры воспользуемся таблицей, приведенной ниже.

С учетом необходимой площади поперечного сечения арматуры (3,2 см2) и количества стержней (6), из таблицы видно, что нам подходит арматура диаметром 10 мм.

13.

Согласно пособию по проектированию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий», при длине фундамента по одной из сторон более 3 метров минимальный рекомендуемый диаметр арматуры должен составлять 12 мм.

14.

Таким образом получаем, если длинна сторон фундамента по одной из сторон менее 3 метров, можно использовать арматуру диаметром 10 мм, а если длинна сторон фундамента по одной из сторон более 3 метров, необходимо использовать арматуру диаметром 12 мм.

 

Ленточный фундамент — это вид фундамента, используемый в строительстве зданий и сооружений. Он представляет собой полосу бетона, которая обычно имеет прямоугольное поперечное сечение. Ленточный фундамент строится вокруг периметра здания и служит для равномерного распределения нагрузки от сооружения на грунт.