Армирование ленточного фундамента требуется далеко не всегда. И даже когда оно необходимо, схема расположения стальных каркасов и сеток может быть самая разная. Однако при строительстве частного дома по собственным проектам и расчетам его делать все же стоит, причем как можно более полное.
Общие принципы и условия
Чтобы правильно сделать расчет арматуры фундамента частного дома, мало одного лишь калькулятора. Следует ясно представлять, для чего она служит и как работает в конструкции. Как любой каменный материал, бетон хорошо воспринимает сжатие, растягивающие же нагрузки на порядок хуже. Но в ленте могут быть и те, и другие усилия, а значит, для повышения общей прочности требуется укрепить ее металлом в местах, где действуют силы растяжения. Где есть только сжатие, прутья теоретически не нужны.
Самостоятельное строительство обычно предполагает возведение зданий с небольшой этажностью, максимум – два-три этажа. При этом сумма всех нагрузок, включая эксплуатационные, вес самого дома, усилия ветра, снега и так далее относительно невелика. При устройстве ленточных оснований подобных сооружений достаточно диаметра 12 мм, марки A-III, даже в местах с максимально возможной нагрузкой.
Нагрузки в толще распределяются неравномерно. Но пытаться спроектировать усиление в точном соответствии виду и величине напряжений нереально. Результатом будет каркас, состоящий из прутьев, диаметр которых придется менять буквально на каждом дециметре. Если это сделать, арматуры для фундамента потребуется в разы меньше по весу, но экономия многократно перекроется потерями времени и трудовых затрат при подборе и монтаже.
Для снижения трудоемкости и ускорения работы там, где диаметр требуется ничтожный, его принимают конструктивно, то есть исходя из удобства монтажа, условий эксплуатации. Эта методика сведена в нормы СНиП и ГОСТ.
Из основных норм, которые нужно учитывать при самостоятельном проектировании, запомните:
1. Расстояние, которое отделяет прутья ленточного фундамента частного дома от наружной грани бетонной конструкции (защитный слой) должно быть не менее 40 мм. Это необходимо для совместной работы металла и цементного камня, а также защиты стали от коррозии. Нижний ряд армирования подушки для устройства защитного промежутка необходимо укладывать не прямо на основание, а на подпорки. В самом простом случае для этого можно использовать куски щебня.
2. Напуск стержней каркаса друг на друга при продольном соединении должен составлять не менее 50 их диаметров. Такая же величина необходима при заделке в толщу бетона, скажем, в местах сопряжения двух раздельно заливаемых участков, при установке закладных, упрочнении углов отдельными элементами. Если размер сооружения не позволяет поместить прокат требуемой длины, его изгибают.
3. Соотношение площади сечения ленты к арматуре должно находиться в районе 0,05-2,5%. К примеру, для подушки шириной 60 и высотой 15 см укладываем поперек ее оси рабочие прутья диаметром 12 мм через каждые 25 см.
Из сортамента узнаем поперечное сечение, разделим это значение на площадь бетона, получим: (1,131х4)/(100х15)х100=0,3% — процент армирования фундамента в пределах нормы. Цифра 4 здесь — количество стержней.
Проектируем каркасы
Чтобы определить места, где бетон испытывает растягивающие усилия, потребуется лист бумаги и немного воображения. Схематично нарисуем продольное и поперечное сечение основы, ее план. Стрелочками покажем действующие силы — это нагрузка от вышележащих конструкций, плюс прочие — от людей, мебели, снега. Компенсировать их будут силы сопротивления грунта, направленные навстречу. Строители называют такие усилия реакциями опоры. Учитывают и силы морозного пучения, они будут направлены сбоку и снизу вверх, причем не только на подошву, но и по касательной на боковую поверхность.
Теперь представим, как бы ленточное основание деформировалось под воздействием этих сил, если было бы сделано из резины. Рассматривать это нужно как при действии всех нагрузок одновременно, так и по очереди.
Там, где оно растянется, ставят рабочую арматуру. Как правило, это:
- поперечные и продольные стержни в самой нижней части опорной подушки;
- вертикальные и горизонтальные в теле самого фундамента (для восприятия усилий пучения грунта);
- продольные по верхнему обрезу.
Шаг не стоит делать меньше 25 и больше 50 см. Армировать боковые плоскости можно через 50 см.
Шаг будет диктоваться и шириной самой ленты, которая конструктивно зависит от толщины стен дома.
Эскиз и дополнительное армирование
Стержни, видимые на сечении сбоку, обозначим жирными линиями, с торцов — круглыми точками. На разных проекциях один и тот же прут будет указан по-разному. Тот, что на плане выглядит как линия, на поперечном сечении обозначится точкой.
Отметим еще два вида:
- хомуты, которые будут удерживать нашу рабочую арматуру в неизменном положении;
- дополнительное усиление на углах фундамента.
Для первых потребуется гладкая «катанка» А-I, 6 мм. Для вторых используем А-III 14 мм, изогнутую под прямым углом. При этом длина сторон угла должна быть такой, чтобы заходить на стену на все те же 50 диаметров, то есть 0,7 м.
Общая длина изделия: 14х50х2=1400 мм, выглядит оно как угол с катетами по 700 мм. Возможно, потребуется установка закладных деталей, к примеру, для ворот встроенного гаража. Чтобы не запутаться, можно воспользоваться разноцветными фломастерами или обозначить каждый вид цифрами.
Определение количества арматуры
Облегчит работу калькулятор для онлайн расчета, но и при его применении нужно знать, как выполнено усиление. Как правило, оно одинаково на протяжении всей ленты (не считая углов). Если в вашем случае это не так, фундамент условно делится на участки с одинаковым упрочнением.
Сделав выборку всего армирования, на метровом промежутке, включая хомуты, умножим полученные результаты на длину периметра (или каждого из отличающихся участков). Результаты занесем в таблицу, добавив отдельные стержни на углах и закладные детали. Не будет лишним посчитать проволоку для вязки каркаса. Из расчета 25-30 см на каждое пересечение прутов друг с другом и (или) с хомутами.
Пример подобной спецификации (данные взяты условно):
| Наименование и диаметр | Длина, м.п. | Вес 1 м, кг (по сортаменту) | Общий вес, кг (ст.3 х ст.4) | Примечание |
| 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| А-I 6 мм | 270 | 0,222 | 59,94 | хомуты |
| А-III 12 мм | 446 | 0,888 | 396,05 | рабочая арматура |
| А-III 14 мм | 28 | 1,21 | 33,88 | усиление углов |
| А-III 12 мм | 8 | 0,888 | 7,1 | анкера закладных |
| Проволока вязальная 1,4 мм | 320 | 0,012 | 3,84 | |
| Итого: | 501 |
Стоит добавить 5 % на каждую позицию на прирезку и случайную порчу. Общая потребность в металле составит приблизительно 526 кг. Вместо расчетов на калькуляторе такую таблицу удобно набирать в программе Excel. Уложив сталь там, где она не нужна, вы увеличите стоимость фундамента (причем не сильно). Но не сделав армирование, где это требуется, рискуете получить деформации и даже разрушение конструкций здания.
