Для того, чтобы обеспечить усиление конструкции и увеличить срок эксплуатации здания или сооружение, необходимо сделать армирование фундамента. Процесс армирования ленточного фундамента заключается в том, что собирается «скелет», выступающий в роли защищающего строения компонента, который сдерживает давление почвы, оказываемого на базисные стенки.
Для максимальной реализации данной функции требуется произвести некоторые подготовительные работы: рассчитать арматуру, необходимую для установления ленточного фундамента, а также ознакомиться с организацией и порядком строительных работ.
Армирование ленточного фундамента
Основой ленточного фундамента является бетонный раствор, который имеет в своем составе три основных компонента: цемент, песок и воду. Как это ни печально, но данный строительный материал, благодаря своим физическим характеристика, не гарантирует того, что основа здания не подвергнется деформации с течением некоторого времени.
Усиление ленточного фундамента достигается с использованием арматуры, которая придает прочность конструкции.
Для того, чтобы увеличить способность противостояния фундамента периодическому сдвигу, резкому перепаду температур и другим фактора, которые отрицательно на него влияют, необходимо, чтобы в структуре стройматериала присутствовал металл, который обладает отличной пластичностью, и способен обеспечить надежную фиксацию.
Исходя из вышесказанного, можно понять большую значимость армирования ленточного фундамента при выполнении комплекса строительных работ.
Фундамент необходимо армировать там, где возможно возникновение зон растяжения. Максимальное значение растяжения может появиться на поверхности основания – это главная причина проведения армирования, которое приближается к верхнему уровню.
Для того, чтобы каркас ленточного фундамента не подвергался коррозийным процессом, необходимо его защитить от неблагоприятного внешнего воздействия под бетонным слоем.
Оптимальным расстоянием арматуры для ленточного фундамента является 5 см от поверхности.
Никто не сможет знать заранее о том, когда и в каком направлении будет продвигаться деформация: зона растяжения может возникнуть в нижней части при прогибании середины вниз, а также в верхней части, если каркас прогнулся вверх. Поэтому необходимо проведение армирования с двух сторон (внизу и вверху) арматурой, имеющей диаметр 10-12 мм. Необходимо помнить, что у арматуры, используемых для ленточных фундаментов, должны быть ребристая поверхность, благодаря которой можно достичь идеального контакта с бетоном.
У остальных частей скелета (горизонтальных и вертикальных поперечных прутьев) поверхность может быть гладкой, а диаметр – меньшим. Когда производится армирование монолитных ленточных фундаментов с шириной, не превышающей 40 см, допустимо использовать 4-е прута арматуры, длиной 10-16 м), которые соединены в каркас, имеющий диаметр 8 мм.
Необходимо соблюдение расстояния между горизонтальными прутьями (если ширина 40 см) в 30 см.
У ленточного фундамента, имеющего большую длину, небольшая ширина, благодаря сему в нем появляются продольные растяжения, и исключается возникновение поперечных растяжений. Таким образом, поперечными вертикальными и горизонтальными прутьями, гладкими и тонкими только создается каркас, но они не способны принимать нагрузки.
Много внимания нужно уделять процессу армирования углов, поскольку довольно часто происходит так, что деформация касается не середины каркаса, к угловых частей. Армирование углов должно проводиться таким образом, чтобы обеспечить уход одного конца согнутого элемента арматуры в одну стенку, а другой чтобы уходил в другую стену.
Соединение прутьев по рекомендации специалистов осуществляется проволокой, поскольку не все сорта арматуры производятся из стали, которая подается сварке. И даже в случаях, когда допускается сварка, замечено возникновение проблем, которые не появятся, если для соединения используется проволока. Среди проблем, возникающих после сварки, наиболее часто встречаются:
- Перегревание стали, которое изменяет свойства материала.
- Прут в местах сварки истончается.
- Сварочный шов не имеет достаточной прочности и многое другое.
Как составить схему арматурной конструкции
Процесс армирования начинают с того, что устанавливают опалубку, выкладывая ее внутреннюю поверхность пергаментом, который в последующем позволит упростить работу по съему конструкции. Каркас необходимо создавать, строго придерживаясь следующей схемы:
Вырывается траншея, в грунт которой вбивают необходимое количество арматурных прутьев (они должны иметь длину, равную глубине основания). При этом важно соблюдение расстояния от опалубки величиной 50 мм и шага – 400-600 мм.
На дно траншеи следует установить подставки высотой 80-100 мм, а на них укладывают нижний ряд арматуры. Подставками могут быть установленные на ребра кирпичи.
Затем производят закрепление верхнего и нижнего ряда арматуры и поперечных перемычек к штырям, установленным в вертикальном положении.
Места пересечений укрепляются посредством увязки с помощью проволоки либо используют сварку.
Нужно обеспечить строгое соблюдение расстояния до наружной поверхности предполагаемого основания. Для этого используются кирпичи. Это является чуть ли не самым важным условием, поскольку не рекомендуется установка металлических конструкций прямо на дно. Они должны быть приподняты над землей не менее, чем на 8 см.
Установив арматуру, оборудуют отверстия для вентиляции, а затем заливают раствор бетона.
Оборудование вентиляционных отверстий необходимо потому, что они повышают амортизационные характеристики фундамента, а также, благодаря им предотвращается появление гнили.
Расчет расходных материалов для фундамента
Для того, чтобы рассчитывать ленточный фундамент, необходимо предварительное установление некоторых параметров. Это можно увидеть, рассмотрев следующий пример.
К примеру, дан фундамент прямоугольной формы со следующими основными размерами:
- Шириной 3,5 метров.
- Длиной – 10 метров.
- Высотой отливки – 0,2 метра.
- Шириной пояса – 0,18 метров.
Вначале необходимо провести вычисления полного объема отливки. Для этого необходимы сведения о размерах базиса, который, например, выполнен в форме параллелепипеда. Производятся некоторые простые манипуляции: обмер периметра основания, а затем умножение полученного периметра на ширину и высоту отливки, по следующей формуле:
Р = АВ + ВС + СD + АD = 3,5 + 10 = 3,5 + 10 = 27 V = 27 х 0,2 х 0,18 = 0, 972.
После этого продолжаем рассчитывать монолитный фундамент. Нам стало ясно, что размеры основания, то есть отливки, занимают объем примерно 0,97 кубических метров. Далее производится определение объема внутренней части фундамента, которая занимает внутреннее положение ленты.
Для вычисления этого объема ширина и длина основания умножается на высоту отливки. Таким образом, величина общего объема равна:
10 х 3,5 х 0,2 = 7 (кубических метров).
Из полученной цифры вычитается объем отливки: 7 – 0,97 = 6,03 (кубических метров).
Итого, мы получили следующие параметры:
Размер объема отливки равен 0,97 куб. метров.
Размер внутреннего объема наполнителя – 6,03 куб. метров.
Далее считается количество арматуры. К примеру, мы имеем показатель диаметра 12 мм, отливка имеет 2 горизонтальные нити (два прута), а вертикальные прутья необходимо будет расположить с шагом в пол метра по известному периметру – 27 метров. Необходимо умножить 27 на 2 горизонтальных прута, в результате получается 54 метра.
Выполняем расчёт вертикальных прутьев следующим образом: 54/2 + 2 = 110 штук (интервалы по полметра – 108 и два прута устанавливается по краям конструкции). Затем необходимо прибавить на углы по одному прутику, в результате чего получится 114 штук. Предположим, что прут имеет высоту 70 см. В таком случае: 114 х 0,7 – получается 79,8 метров.
Последним штрихом будет расчёт опалубки.
К примеру, она будет сооружаться из досок, имеющих следующие параметры:
- Толщину – 2,5 см.
- Длину – 6 метров.
- Ширину – 20 см.
Расчет площади боковых поверхностей производится так:
Периметр умножается на высоту отливки, полученная цифра умножается еще на 2 (с запасом. При этом не учитывается уменьшение внутреннего периметра по сравнению с наружным):
27 х 0,2 х 2 = 10,8 кв. метров.
Рассчитываем площадь досок:
6 х 0,2 = 1,2 кв. метров.
10,8 кв. метров делим на полученную цифру, получая значение 9.
Значит, необходимо иметь 9 досок, длина которых 6 метров. Не забывайте о добавлении досок для соединение, количество которых определяйте по своему усмотрению.
В результате:
Вам необходимы материалы в следующем количестве:
- Бетонный раствор – 1 куб. метр.
- Заполнитель – 6,5 куб. метров.
- Арматура – 134 метра.
- Доски – 27 погонных метров при ширине 20 см.
- Шурупов и брусков по своему усмотрению.
Это – приблизительные данные.
Узнав о правильном армировании ленточного фундамента, а также о том, как производятся расчёты необходимых материалов, вы получаете гарантию, что сможете построить своими руками надежное и крепкое основание, на котором можно будет возводить монолитные конструкции, имеющие любую конфигурацию.