Армирование столбчатого фундамента: расчет, чертеж, диаметр арматуры, как правильно вязать и избежать ошибок

При строительстве столбчатого фундамента, когда расстояние между отдельными столбами достигает свыше 2,5 м, принято возводить усиленный ростверк в виде монолитной балки из железобетона (рандбалка). Для этих целей допускается применять стальные балки (двутавр, швеллер) с обязательной антикоррозийной защитой элементов. Посмотрите видео, как возвести столбчатый фундамент.

О некоторых преимуществах возведения столбчатых фундаментов уже упоминалось выше, кроме быстрой сборки и невысокой сложности работ, фундамент из отдельных столбов отличается от других конструкций основания следующими показателями:

  • Экономичность – стоимость фундамента из столбов обычно ниже на 15-30%.
  • Столбчатые фундаменты требуют незначительных затрат на приобретение основных материалов, а также требует почти в 2 раза меньше трудозатрат, чем фундаментные основания ленточного типа.
  • Столбчатые основания работают как отдельные опоры, поэтому фундамент имеет меньшее давление на грунтовое основание, а в связи с этим и меньшую осадку.
  • Морозное пучение, губительно действующее на фундаменты легких индивидуальных построек, можно компенсировать специальной обработкой стенок возведенных столбов.

Уменьшают трение стенок фундаментного основания на грунт такие материалы, как эпоксидные смолы; полимерные пленочные материалы; битумная мастика; пластические смазочные составы: солидол «С», ЦИАТИМ-201, БАМ-3, БАМ-4.

Для защиты фундамента от негативного воздействия влаги и низких температур необходимо устраивать отмостку, которая выполняется с уклоном от стен здания. Отмостка помогает отвести от стен постройки дождевую и талую воду.

Правила вязки

Вязать арматуру для силового каркаса можно несколькими способами:

  1. Ручная вязка стальным крючком и кусачками.
  2. Полуавтоматическая вязка специальным крючком, который может находится в реверсивном движении.
  3. Автоматический способ с применением пистолета или шуруповерта с насадкой для вязания проволоки.

Занимаясь частным домостроением, собственник может заказать готовый армокаркас на специализированном предприятии.

Несмотря на высокое качество сборки готовой конструкции, при этом возникают дополнительные расходы, связанные с ее доставкой на стройплощадку. Поэтому строителю целесообразно разобраться с технологией и самому выполнить все работы.

Подготовка

Мероприятия, которые следует выполнить перед началом вязки:

  1. Расчет суммарных нагрузок на фундамент.
  2. Разработка чертежа и рабочего эскиза армокаркаса.
  3. Выбор оптимальной марки арматурных стержней (от класса стали и диаметра стержней зависит допустимый угол изгиба).
  4. Определение потребности в количестве арматуры (расчет проводится по схеме вязки).
  5. Подготовка инструментов для вязания.

Укладка арматурной сетки

При укладке силовой конструкции для плиты соблюдают следующие требования:

  1. Арматуру укладывают в двух направления, формируя квадратные ячейки с максимальным размером 300 на 300 мм. Шаг ячейки уменьшается под несущими стенами. В центральной части размер ячейки может быть максимально большим (до 0,3% армирования).
  2. Фрагменты сетки размещают предельно близко к нижней и верхней граням, учитывая 30 мм защитного слоя.
  3. Стержни сеток по торцам соединяют между собой П-образными хомутами.
  4. В местах стен и колонн оставляют выпуск вертикально арматуры для усиления конструкции.

Технологические этапы и схема вязки армирующего каркаса

Порядок действий зависит от метода вязания элементов. Алгоритм операций при ручной вязке будет следующим:

  1. Укладывают продольные и поперечные арматурные стержни на рабочей площадке.
  2. Нарезают заготовки длинной от 15 до 20 см из вязальной проволоки.
  3. Сгибают заготовки по центру.
  4. В узле стыковки арматурных стержней диагонально размещают согнутую проволоку.
  5. В сформированную петлю продевают крючок.
  6. Втягивают концы проволоки в петлю.
  7. Проворачивают крючок, добиваясь необходимой силы затяжки.

Армирование столбчатого фундамента: расчет, чертеж, диаметр арматуры, как правильно вязать и избежать ошибок

Особенности процесса и инструмент

Нюансы вязания армокаркаса:

  1. При толщине монолитной плиты от 150 мм формируют силовую конструкцию из двух ярусов решетки, соединенных между собой вертикальными прутками.
  2. При толщине плиты менее 150 мм размер ячейки может быть в пределах от 200 на 200 до 400 на 400 мм.
  3. Для жесткого соединения элементов используют отожженную проволоку.

Выбор инструмента для вязания силовой конструкции подбирается индивидуально:

  1. Для разового монтажа используют вязальный крючок (покупной или самодельный), кусачки, круглогубцы. Если есть возможность, применяют реверсивный инструмент.
  2. Для изготовления армокаркаса в промышленных масштабах используют автоматический пистолет.

В чем заключаются особенности армирования?

Армирование столбчатых фундаментов – это залог крепкой, надежной, долговечной постройки. Небольшие изгибные усилия могут разорвать бетон, несмотря на то, что данный материал выдерживает большие нагрузки. Специалисты считают, что это основной недостаток данного материала, который необходимо учитывать при выполнении работ.

На столб фундамента воздействуют следующие нагрузки:

  • на сдвиг – либо происходит сдвижение плотного слоя по водонасыщенному грунту, либо осуществляются подвижки грунта в горизонтальном направлении;
  • на сжатие материалов – вес постройки;
  • на разрыв – в зимний период пучения земли стенки сжимаются, в результате чего отрываются от подошвы.

Армирование столбчатого фундамента: расчет, чертеж, диаметр арматуры, как правильно вязать и избежать ошибок Армирование столбчатого фундамента: расчет, чертеж, диаметр арматуры, как правильно вязать и избежать ошибок Армирование столбчатого фундамента: расчет, чертеж, диаметр арматуры, как правильно вязать и избежать ошибок Армирование столбчатого фундамента: расчет, чертеж, диаметр арматуры, как правильно вязать и избежать ошибок Армирование столбчатого фундамента: расчет, чертеж, диаметр арматуры, как правильно вязать и избежать ошибок Армирование столбчатого фундамента: расчет, чертеж, диаметр арматуры, как правильно вязать и избежать ошибок Армирование столбчатого фундамента: расчет, чертеж, диаметр арматуры, как правильно вязать и избежать ошибок Армирование столбчатого фундамента: расчет, чертеж, диаметр арматуры, как правильно вязать и избежать ошибок Армирование столбчатого фундамента: расчет, чертеж, диаметр арматуры, как правильно вязать и избежать ошибок

Еще одна зона армирования – это ростверк. Так называют горизонтально расположенную часть фундамента, которая передает и воспринимает вес от стен здания на сваи. Помимо этого фактора также играет роль предназначение ростверка – оно состоит в равномерном распределении нагрузки за счет объединения свай в единое целое

Поэтому и важно при устройстве ростверка обеспечить качественную жесткость соединяющих узлов

Разновидности оснований на опорах

В современном строительстве кроме столбчатых используют и другие типы облегченных фундаментов с отдельно стоящими опорами. Это могут быть:

  • свайные:
  • забивные;
  • свайно-ростверковые;
  • буронабивные;
  • винтовые;
  • комбинированные;
  • другие типы фундаментов с аналогичными свойствами.

Ранее мы писали подробный статьи про монолитный и свайный фундамент, пожалуйста ознакомтесь! Для столбчатых фундаментов после ручного отрытия котлованов под вертикальные опоры используют:

Монолит

Обычно так называют монолитный железобетон на портландцементе. Этот материал бывает как товарного (покупного) типа, доставляемый к мечту строительства в самосвалах или в миксерах на автомобильном ходу, так и самостоятельного приготовления в электрических бетономешалках шнекового или роторного типа.

Исходя из того, что столбики являются центрально нагруженными они армируются соответствующим пространственным каркасом из арматурных стержней и проволоки с выпуском наружу. При использовании для горизонтальных балок металлопроката, их концы для жесткости можно связать с арматурными выпусками каркасов столбиков при помощи дуговой или газоацетиленовой сварки.

Также можно поступить и с железобетонными балками, связав рабочую арматуру со столбиками.

Устройство столбчатого железобетонного столба

Кирпич

Обыкновенный обожженный глиняный красный кирпич в период до 1917 года часто использовался для изготовления столбиков.

Кирпич того времени, изготавливаемый путем выдавливания правильно перемешанной и сбалансированной глиняной массе, а также грамотно организованного обжига в кольцевых печах Гофмана, имели высокую плотность, пластичность и прочностные характеристики (после разборки старых построек встречается кирпич с прочностью, превышающей распространенные марки бетона, то есть выше 200 кг/см²), в то время как современный прессованный плохо обожженный кирпич с неоднородной внутренней структурой в своей массе едва дотягивает до прочности в 75 кг/см².

Блоки

До появления железобетона (патент Монье, 1867 год, Франция, регулярное использование в строительстве – начало XX века) столбчатые фундаменты из каменных блоков были самыми распространенными. Сейчас блоки различают на:

  • искусственные, изготовленные с использованием того же портландцемента с заполнителями в виде золы, шлаков, других отходов производственных процессов;
  • натуральные;
  • осадочные (известняк, ракушечник, доломит, туф и другие);
  • вулканические (гранит, лабрадорит, габро).
  • Блоковый столбчатый фундамент

Как избежать ошибок?

Есть несколько типичных ошибок, которые влияют на прочность всего будущего строения.

Например:

  1. Арматура не сцепляется с бетоном, так как окрашена, загрязнилась. Необходимо обеспечить максимальную адгезию со смесью.
  2. Как арматуру применяют металлолом. Подобные материалы не подходят для возведения столбчатого фундамента.
  3. Соединение пересечений и узлов методом крест-накрест – неправильный подход. Пользоваться им не стоит.

Экономить при закладке фундамента также не рекомендуется – важно тщательно соблюдать диаметр прутка, выполнять двуслойное армирование, располагать каркас на необходимом расстоянии от опалубки

Технология армирования столбов

Арматурный каркас бетонного столба состоит из нескольких вертикальных прутков. Диаметр арматуры составляет 10-12 мм. Для армирования столбчатых фундаментов применяется только арматура класса А-III (ребристая).

Горизонтальная составляющая каркаса формируется из более тонкой гладкой монтажной арматуры диаметром 6 мм. Требования к горизонтальным элементам невысоки: в их задачу входит лишь соединение вертикальных стержней в единую конструкцию.

Длина вертикальных элементов рассчитывается таким образом, чтобы их верхние торцы выступали над поверхностью бетонной заливки на 10-20 см. Свободные концы используются в дальнейшем для привязки ростверка к столбам.

Схема армирования столбчатого фундамента:

  • рассчитывается необходимое количество арматуры;
  • отрезаются стержни необходимой длины;
  • вяжется каркас;
  • полученная конструкция опускается внутрь опалубки (на этом этапе надо следить, чтобы между досками опалубки и арматурой сохранялся зазор до 50 мм);
  • осуществляется заливка бетона.

В процессе заполнения опалубки бетонной смесью каркас необходимо периодически встряхивать. Арматура должна быть полностью очищена от грязи, в противном случае прилипание бетона к металлу будет затруднено.

Вязка арматуры

Столбчатые фундаменты обычно имеют небольшие размеры, так что для вязки арматуры будет достаточно автоматического или обычного крюка.

Схема вязки несложна:

  • отрезается кусок проволоки длиной 300 мм и складывается вдвое;
  • по диагонали крестовины арматуры заносится полученная петля и выносится к ее концам;
  • крюк продевается в проволочную петлю;
  • затем инструмент прокручивается, цепляя при этом концы проволоки.
Читайте также:  Размеры ребристых плит перекрытия и другие параметры: таблица толщины, высоты и ширины п-образных панелей, соответствие ГОСТу, вес, несущая способность, нагрузка

  Изготовление столбчатого фундамента из кирпича

Таким образом создается соединение (связывание) арматуры в местах ее пересечения.

Армирование столбчатого фундамента: полезные рекомендации

  • Определение необходимого количества прутка для армирования в бетонном элементе происходит следующим  принципом – суммарное сечение арматуры в используемом  бетоне должно составлять от 02 до 0, 25 %  от имеющегося  сечения столбчатой опоры либо балки;
  • Наиболее оптимальным и грамотным соотношением диаметра армирующего прутка к поперечному размеру  устанавливаемой балки считается от 1 к 20  и от 1 к 25;
  • Элементы, подлежащие закладке, должны размещаться в бетон на минимальном расстоянии 2,5 (и вплоть до 3,5 см) от поверхности требуемой балки;
  • Армировать столбчатые опоры фундамента можно в форме пространственного каркаса. Отдельные его пруты необходимо перевязать мягкой проволокой  с целью фиксации их местоположения в опалубке вплоть до заливки имеющейся формы бетоном.

Понятие, требования и нормы

Процедура требует соответствия определенной нормативной документации:

  • СНиП 52-01-2003;
  • СП 50-101-2004;
  • СНиП 2.01.07-85;

Армирование столбчатого фундамента своими руками — фото, схемы, инструкция

Главная › Работы с фундаментом › Армирование ›

Армирование столбчатого фундамента: расчет, чертеж, диаметр арматуры, как правильно вязать и избежать ошибокПрочность, а также надежность фундамента напрямую зависит от его корректного армирования. В этой публикации освящены вопросы относительно последовательности выполнения работ при армировании, основных требований, предъявляемых к арматуре, распространенных ошибок, которые можно сделать при выполнении работ.

В чем заключаются особенности армирования?

Армирование столбчатых фундаментов – это залог крепкой, надежной, долговечной постройки. Небольшие изгибные усилия могут разорвать бетон, несмотря на то, что данный материал выдерживает большие нагрузки. Специалисты считают, что это основной недостаток данного материала, который необходимо учитывать при выполнении работ.

На столб фундамента воздействуют следующие нагрузки:

  • на сдвиг – либо происходит сдвижение плотного слоя по водонасыщенному грунту, либо осуществляются подвижки грунта в горизонтальном направлении;
  • на сжатие материалов – вес постройки;
  • на разрыв – в зимний период пучения земли стенки сжимаются, в результате чего отрываются от подошвы.

Если брать в расчет нагрузки на сжатие – в таких случаях армирование столбчатого фундамента специалисты не выполняют, для того, чтобы устранить неблагоприятное воздействие, вызванное пучением грунта, будет достаточно просто обернуть столб тремя слоями рубероида. Некоторые специалисты в данном случае также рекомендуют использовать полиэтилен. Сдвиговая нагрузка – явление редко, но именно для того, чтобы избежать данного явления, осуществляют армирование.

Еще одна зона армирования – это ростверк. Так называют горизонтально расположенную часть фундамента, которая передает и воспринимает вес от стен здания на сваи.

Помимо этого фактора также играет роль предназначение ростверка – оно состоит в равномерном распределении нагрузки за счет объединения свай в единое целое.

Поэтому и важно при устройстве ростверка обеспечить качественную жесткость соединяющих узлов.

Зачем нужно делать армирование?

Заниматься армированием столбчатого фундамента необходимо для того, чтоб укрепить материал. Несмотря на что, что бетон является довольно прочным и надежным, под нагрузкой он ведет себя как твердая, но при этом колкая субстанция (к примеру – стекло). Даже притом, что материал обладает хорошим запасом прочности, если нагрузки распределены некорректно – опора из бетона может разрушиться.

Армирование столбчатого фундамента: расчет, чертеж, диаметр арматуры, как правильно вязать и избежать ошибокБлагодаря арматуре можно сразу решить несколько вопросов относительно обеспечения оптимальной прочности:

  1. Практически все значимые напряжения переносятся в более глубокие слои бетона, за счет чего они, в основном, воспринимаются стальной арматурой, а не камнем.
  2. Благодаря каркасу можно соединить два главных элемента фундамента – опоры и ростверк.
  3. Ресурсы фундамента благодаря арматуре в несколько раз возрастают, обеспечивая ей надежность и прочность.

Важно: часто благодаря использованию арматуры можно избежать последствий разрушения бетона. Конструкция не разрушится скачкообразно.

Какие требования предъявляются к арматуре?

Для выполнения работ прутки, как правило, используются марок А I и А III (А 400 С). При желании можно использовать композитную арматуру, она появилась на рынке относительно недавно, но уже хорошо себя зарекомендовала и имеет отличные характеристики.

Вообще, в данном случае лучше воспользоваться помощью опытного специалиста, он подскажет, какую именно арматуру стоит подобрать исходя из веса планируемой постройки. Стоит сразу отметить: экономить в данном случае нельзя, поскольку именно от фундамента зависит, насколько долго простоит здание.

Как осуществляется армирование ростверка и столбов?

  1. Столбчатого фундамента армирование выполняется при помощи прутьев. Их связывают, либо сваривают с использованием проволоки в каркасы.
  2. На дно необходимо насыпать слой песка. Сверху кладется щебень вперемешку с песком в таком же количестве.

    Далее, для того, чтобы металл был надежно защищен от влаги, укладывается приблизительно 100 мм бетона.

  3. Заранее подготовленные каркасы опускаются в скважины под столбы.
  4. В сечении размеры каркасы должны быть не менее диаметра самой скважины.

    Такой слой бетона специалисты именуют защитный, поскольку благодаря щелочной реакции он оберегает металл от коррозионных повреждений.

  5. Во время изготовления каркаса выпуски арматуры нужно загнуть горизонтально, на длину порядка 30-40 см.

    Если же работу выполняет опытный и компетентный специалист, который знает, как правильно осуществлять сварку (не перекаливая арматуру), в таком случае загибы не потребуются.

Середину армировать нет необходимости, поскольку на нее нагрузки практически не приходятся.

Данная схема для армирования столбчатого фундамента применяется уже в течение долгих лет опытными специалистами, поэтому и считается корректной и надежной.

Армирование столбчатого фундамента: расчет, чертеж, диаметр арматуры, как правильно вязать и избежать ошибокЧто касается схемы расположения прутьев арматуры, в таких случаях необходимо обращать внимание непосредственно на части фундамента:

  1. Если используется свайный столб из железобетона, либо буронабивной свай – в таком случае учитывается нагрузка, исходящая от смещения массивов грунта в горизонтальном положении.
  2. Если ростверк является монолитным и горизонтальным – нагрузка изгибающая, поскольку балка располагается на опорах с концов, в то время, как под средней частью опора практически отсутствует.

Как должна быть расположена арматура в углах ростверка?

Арматура столбчатых фундаментов должна выполняться по четко указанной схеме. Что касается углов – загибание прутов должно быть не менее 0,4 мм.

Далеко не всегда можно осуществлять сварку – существуют такие марки стали, которые обычными электродами не варятся, поскольку существует риск перегрева прутьев, ослабление швов и т.д.

Армирование столбчатого фундамента: расчет, чертеж, диаметр арматуры, как правильно вязать и избежать ошибокКак армируется подошва столбчатого фундамента?

При выборе армирующего материала в любом случае необходимо учитывать, с какой целью будет использоваться бетон. Например, для того, чтобы усилить подошву столба используют особые сетки.

Для того, чтобы выполнить расчет армирования, важно учесть схему консоли, на которую будет приходиться отпор грунта. Но, если строительство осуществляется не специалистом, а в частном порядке, в таком случае подобных сложных расчетов не делают.

Были произведены расчеты, благодаря которым удалось установить, что, если нагрузка планируется небольшая – в таком случае будет достаточно арматурной сетки, которая имеет диаметр порядка 5-6 мм.

Тем не менее, в строительных нормативах недопустимо использовать каркас, который будет иметь диаметр менее 12 мм.

Поэтому, если нужно выполнить все работы согласно нормам, в таком случае специалисты рекомендуют под постройку с небольшим весом арматурную сетку с диаметром 12 мм, а также ячейкой 200 х 200 мм.

Как выполняется армирование ростверка?

Перед выполнением работ фундамента чертежи должны быть внимательно изучены – вне зависимости от того, кто будет заниматься строительством: специалист или новичок.

Что касается усиления плитной части фундамента – в нее необходимо укладывать арматурную сетку в два слоя. При этом стоит учитывать тот факт, что они обязательно должны быть друг от друга изолированы слоем бетона, который в данном случае будет выполнять защитную функцию. Между прутками должно быть расстояние примерно 200 мм.

Чтобы каркас был пространственным, горизонтальные сетки нужно соединить между собой – используя вертикальные отрезки. Длину подбирать самую маленькую – иначе существует вероятность, что каркас утратит устойчивость, при этом его прочность может значительно снизиться.

Армирование столбчатого фундамента: расчет, чертеж, диаметр арматуры, как правильно вязать и избежать ошибокЛенточный ростверк армируется так же, как и плитный. Но здесь нужно учитывать, что условия установки будут отличаться – если нужно монтировать ленту, то движения специалиста будут ограничены размерами опалубки. Но в любом случае – оба раза связывание каркаса нужно осуществлять в опалубке.

Самые распространенные ошибки, которые допускать при выполнении работ нельзя:

  • установка каркаса на грунт;
  • отсутствие центрирования каркаса при монтаже в скважину;
  • создание соединений на углах стен при сварке стержней;
  • нагревание мест сгиба прутьев во время сварки.

Если вы не уверены в том, что все работы сможете корректно выполнить самостоятельно – лучше воспользоваться помощью специалистов, поскольку армирование столбчатого фундамента является важной задачей, которую нужно выполнить идеально.

Армирование столбчатого фундамента: зачем нужны работы, как они выполняются? Ссылка на основную публикацию Армирование столбчатого фундамента: расчет, чертеж, диаметр арматуры, как правильно вязать и избежать ошибок

Правила выполнения армирования столбчатого фундамента

Фундаментное основание столбчатого типа представляет собой бетонную или металлическую раму (ростверк), опирающуюся на вертикальные столбы, заглубленные в грунт на определенную глубину.

Материалом для устройства столбов может служить железобетон, полнотелый глиняный кирпич, блоки, металлические трубы или бутовый камень. В нижней части каждой опорной колонны может быть предусмотрена более широкая подошва для увеличения площади опоры.

Поперечное сечение вертикальных опор может быть круглым или квадратным.

Варианты столбчатых оснований.

Надежность фундаментной конструкции в значительной мере зависит от расчета столбчатого фундамента и правильного расположения опорных столбов, которые должны быть установлены:

  • под всеми углами здания;
  • в местах примыкания и пересечения стен;
  • на прямых участках ростверка не далее двух метров друг от друга.

Конструкция рамы ростверка должна служить опорой для всех несущих стен и перегородок. При большой длине здания следует предусмотреть дополнительные поперечные перемычки для обеспечения более надежной связи между продольными балками.

Разновидности технологий

Для изготовления бетонных столбов своими руками применяются следующие технологии производства:

  • Изготовление в многоразовых конструкциях в условиях отдельной площадки с последующим извлечением опор после твердения и установкой его в ограждающей конструкции, согласно разработанной схеме.
  • Заполнение бетонным раствором индивидуальных форм необходимого сечения (круглых, квадратных, прямоугольных и пр.), предварительно смонтированных на месте установки опор по периметру забора.

Требования к применению столбчатых оснований

Низкая стоимость конструкции с опорой на вертикальные столбы делает ее весьма привлекательной для частных застройщиков. Однако этот тип фундаментов имеет ряд ограничений по применению.

К неблагоприятным условиям для применения столбчатых оснований относят:

  • вероятность горизонтальной подвижности грунтов и боковые внешние нагрузки;
  • склонную к просадке или пучинистости почву;
  • высокий уровень грунтовых вод, которые не должны подходить к подошве ближе 500 мм;
  • глубина промерзания грунта более 1,5 м;
  • перепады высот на участке застройки больше 2-х метров;

Уменьшенная несущая способность позволяет использовать его только для каркасных домов, строительства легких жилых зданий из щитовых и деревянных материалов, а так же небольших бань, веранд, пристроек, хозяйственных сооружений и под каркасный гараж.

Удельный вес стенового материала для одноэтажных зданий не должен превышать 1000 кг/м 3 , а толщина стен — менее 400 мм. Применение тяжелых железобетонных перекрытий, балок и перемычек не допускается.

Для таких помещений как веранды, пристройки и флигеля, рекомендуется делать собственный фундамент. Вес их конструкций намного меньше самого жилого дома. Поэтому можно использовать более простую и дешевую конструкцию. Кроме того, такое отделение может значительно уменьшить общую площадь дома и приведет к другим расчетным результатам.

Зачем требуется армирование

Процесс армирования требуется для повышения характеристик основания и для продления срока его службы.

Использование арматуры в основании под ограждение дает следующие преимущества:

  1. Не позволяет фундаменту растягиваться, предотвращает разрушение основания и защищает как фундамент, так и всю конструкцию.
  2. Снижает отрицательное воздействие неоднородной почвы.
  3. Армирование уменьшает степень негативного действия перемещения подземных грунтов.
  4. Повышает надежность и несущую возможность основания.

Опалубка и арматурный каркас

Исходные данные для проведения расчета

Для того, чтобы правильно выполнить расчет количества опор столбчатого фундамента, необходимо обладать информацией. К таким исходным данным для расчета относится:

  • отчет об инженерно-геологических изысканиях, включающий структуру поперечных разрезов почвы и данные о залегании грунтовых вод;
  • несущая способность грунта;
  • глубина промерзания и величина снегового покрова в данной местности, взятые из СП 131.13330.2012 «Строительная климатология»;
  • данные об удельном весе строительных конструкций, из которых будет построено здание, взятые из СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия».

Если вы решили не привлекать специалистов для проведения изыскательских работ, а сведений о геологии участка у вас нет, то потребуется выполнить изучение грунтов самостоятельно.

Для этого на участке застройки необходимо выкопать 2-3 шурфа на глубину не менее чем 0,5 метра ниже опорной подушки фундамента. Если при этом будет обнаружен влагосодержащий слой, то использовать для постройки столбчатый фундамент нельзя. Придется выбрать более дорогое основание.

Определение типа грунта своими руками.

Оценка несущей способности грунта

Природный состав грунта определяет его несущую способность и поэтому, после изучения геологических данных, необходимо выбрать из табл. 1-5 на стр.6 СНиП 2.02.

01-83 «Основания зданий и сооружений» данные о расчетном сопротивлении грунтов, соответствующих реальной ситуации. При этом следует учитывать, что приведенные числовые значения относятся к глубине заложения более 1,5 метра.

Подъем на каждые 500 мм вверх увеличивает это значение в 1,4 раза.

Таблица сопротивлений грунта (R).

  Свайно-винтовой фундамент: плюсы и минусы, советы по выбору

Определение весовых нагрузок на фундаментное основание

Вес строительных конструкций здания, снегового покрова в зимнее время, инженерного оборудования и бытового оснащения является важнейшим определяющим фактором для расчета фундамента.

Можно попытаться выполнить расчет каждой отдельной конструкции по удельному весу составляющих ее элементов, но это очень большая и сложная задача.

В справочной литературе уже приводятся средние обобщенные данные, которые можно взять за основу. Вот некоторые из них:

  • стена из бруса при толщине 150 мм – 120 кг/м 2 ;
  • бревенчатые стены 240 мм – 135 кг/м 2 ;
  • каркасные стены с утеплителем толщиной 150 мм – 50 кг/м 2 ;
  • пенобетонные блоки марки D600300 мм – 180 кг/м 2 ;
  • междуэтажное перекрытие по деревянным балкам с утеплителем – 100 кг/м 2 ;
  • такое же чердачное перекрытие с учетом утеплителя – 150 кг/м 2 ;
  • бетонные пустотные плиты – 350 кг/м 2 ;
  • эксплуатационная нагрузка перекрытий – 200 кг/м 2 ;
  • кровля с покрытием из металлочерепицы – 30 кг/м 2 ;
  • крыша с шифером – 50 кг/м 2 ;
  • кровля с керамической черепицей – 80 кг/м 2 ;
  • снеговая нагрузка для средней полосы России – 100 кг/м 2 ;
  • для южных регионов – кг/м 2 .

При проведении расчетов так же следует учесть массу самого фундамента. Для этого следует определить его объем и умножить на средний удельный вес железобетона – 2500 кг/м2. Угол скатной крыши может уменьшить или увеличить указанную здесь величину при его изменении.

Вес строительных конструкций.

Заполнение раствором

Заливка бетона – завершающая стадия изготовления столбов своими руками. Производите работы по заполнению форм в следующей последовательности:

  • нанесите на внутреннюю поверхность смазку, позволяющую, в дальнейшем, извлечь готовое изделие;
  • разместите в форме каркас усиления;
  • заполните опалубку раствором бетона;
  • уплотните массив, установив заполненную опалубку на вибрационный стол. Допускается, используя арматуру, удалить воздушные включения и уплотнить форму, применяя перфоратор;
  • обеспечьте возможность гидратации бетона на протяжении суток;
  • извлеките аккуратно столб для просушки.

Применение готовых столбов для забора возможно после твердения на протяжении 2-3 недель. Помните о необходимости ежедневного увлажнения твердеющего бетона, установке закладных деталей до заливки раствора в опалубку. Также необходимо выполнить очистку многоразовых форм от остатков смеси для повторного использования.

Общий расчет столбчатого фундамента

Выполнение расчета фундаментной конструкции основано на определении суммарной площади сечения всех опорных столбов фундамента (S). Она определяется как отношение общей массы здания (Р) к расчетному сопротивлению грунта (Ro) по формуле:

S = 1.4 x P/Ro, где 1,4 — это коэффициент запаса прочности.

При составлении предварительной схемы расположения фундаментных столбов была определена их расстановка и минимально возможное количество. Поэтому, разделив общую площадь сечения на число опор, можно получить размеры сечения каждого отдельного столбчатого фундамента под колонну.

Если размер колонн получился менее 400 мм, то следует принять этот минимальный размер. При необходимом сечении столбов более 600 мм, требуется увеличить их количество на схеме, изменяя расстояния между опорами на прямых участках таким образом, чтобы весовая нагрузка распределялась более равномерно.

  • Минимальная площадь опорной подушки должна превышать сечение столба в полтора раза при толщине 400 мм.
  • Подошва столба изготавливается из железобетона в опалубке с обязательным двухрядным армированием и подстилающим слоем из щебня толщиной не менее 100 мм.
  • Опирающаяся плоскость нижней части опоры должна находиться на 30-40 см глубже уровня промерзания грунта.

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:

  1. в железобетонную балку закладывают по два-три прутка с сантиметровым сечением;
  2. на углах основы прутки загибают на двадцать или более сантиметров;
  3. соединения укрепляют вязальной проволокой.

Этот метод помогает связать прутки опорных столбов с каркасом будущего ростверка. Закончив с этим, подают бетонную смесь.

  Зачем советуют добавлять в водоэмульсионку жидкое стекло

Пример расчета количества столбов

Задача – рассчитать фундамент для небольшого каркасного дома в средней климатической полосе России размером 5 х 6 метров при высоте этажа 3,0 метра и кровле из металлочерепицы. Пример расчета столбчатого фундамента включает несколько пунктов.

  • принимаем в качестве опоры фундамент на круглых железобетонных столбах;
  • основной грунт на участке застройки суглинок (Ro – 3,5 кг/см 2 );
  • глубина промерзания 1,1 метра;
  • при бурении контрольного шурфа грунтовые воды не обнаружены.

Приготовление бетонного раствора

Подготовка бетонного состава для столбов – ответственная операция, выполняемая после установки арматурного каркаса. Качество смеси и повышенные прочностные характеристики бетонных изделий обеспечат следующие компоненты:

  • Портландцемент марки М500.
  • Предварительно просеянный речной песок.

Для того, чтобы столбы получились как можно крепче, используйте только качественный цемент

  • Мелкий щебень размером до 10 мм.
  • Вода.

Оптимальное соотношение щебня, песка и цемента составляет 2:2:1. Осуществляя подготовку бетона, производите смешивание ингредиентов, используя бетономешалку. Это позволит обеспечить однородную консистенцию смеси. Подготовив раствор, можно приступать к заливке.

Особенности и правила расчета столбчатого фундамента

Столбчатый фундамент представляет собой систему столбов, расположенных по углам сооружения, в местах пересечения несущих стен и в других местах сосредоточения нагрузки. Промежуток между столбами в среднем равен двум метрам.

Чтобы столбчатый фундамент представлял собой цельную конструкцию, между его столбами обустраивают ростверк. Он служит для жесткой фиксации фундамента и для равномерного распределения нагрузки от всей конструкции сооружения по всем столбам фундамента, повышая его устойчивость и долговечность.

Такой фундамент по своей надежности не уступает ленточному или каменному, а по экономии средств и материалов, затраченных на его строительство, значительно превосходит их. Его отличают быстрота возведения и отсутствие необходимости проведения тепло- и гидроизоляционных мероприятий.

В зависимости от конструкции строящегося сооружения и материалов, используемых для возведения столбчатого фундамента, различают следующие его виды:

  • Трубчатый. Он монтируется с использованием металлических или асбестовых труб, заполняемых бетоном;
  • Бетонный и железобетонный. Для их изготовления используется тяжелый бетон марок В15 — В25. Железобетонный столбчатый фундамент считается наиболее долговечным — срок его эксплуатации около 150 лет;
  • Кирпичный. Материалом для его строительства служит обожженный красный кирпич;
  • Каменный. В качестве исходного материала используются плоские камни или бут среднего размера.

Фото столбчатых фундаментов

Понятие, требования и нормы

Процедура требует соответствия определенной нормативной документации:

  • СНиП 52-01-2003;
  • СП 50-101-2004;
  • СНиП 2.01.07-85;

Армирование столбчатого фундамента

В процессе строительства многочисленных  современных зданий, а также сооружений  со средней тяжестью широко используется армирование столбчатого фундамента с ростверком.  Известно, что для  бетона характерны высокие показатели прочности на сжатие. Что делает его максимально подходящим материалом  в случае возведения фундаментов для  лёгких построек.

Однако, с другой стороны,  ему приписывают и значительный недостаток —  плохая переносимость нагрузок на изгиб, а также растяжение. В данной статье мы подробно  и понятно расскажем Вам об актуальной  современной технологии армирования столбов, а также об особенностях и тонкостях армирования именно такого вида фундамента.

Схема столбчатого фундамента

Схема столбчатого фундамента

Что дает армирование в случае столбчатого фундамента.

  • С его помощью можно грамотно перенести большинство критически важных напряжений, возможных на поверхности столбчатой опоры, во внутренние, более глубокие  слои бетона;
  • Профессионально выполненное армирование помогает с высокой эффективностью соединить два основополагающих элемента столбчатого фундамента – бетонные столбчатые опоры и ростверк из железобетона;
  • С помощью арматуры в существенной степени увеличивается ресурс элементов из железобетона.

В некоторых случаях применение арматуры  помогает избежать  самых плачевных и катастрофических итогов, касающихся процесса разрушения бетона.   В результате вместо скачкообразного разрушения  происходит  пластичное и медленное расползание  имеющейся конструкции. 

Особенности технологии армирования столбов

Требования для армирования столбчатого фундамента

Требования для армирования столбчатого фундамента

В конструкцию арматурного каркаса столба из бетона входит несколько вертикальных прутков.  Диаметр используемой арматуры составляет  от 10 и вплоть до 12 мм.

Армированный каркас столба фундамента

Следует знать, что с целью армирования столбчатых фундаментов применяют  исключительно арматуру, принадлежащую к классу А-III ( или ребристую).

В роли  горизонтального компонента каркаса выступает более тонкая и гладкая монтажная арматура с диаметром 6 мм.  Основное назначение горизонтальных компонентов —  служить  правильному соединению  вертикальных стержней в целую единую  конструкцию.

Как грамотно  вычислить длину вертикальных элементов:  их верхние концы должны выступать над поверхностью заливки из бетона на 10-20 см.  Оставшиеся свободные концы впоследствии  применяются с целью привязки ростверка к необходимым  столбам.

Все для ПИТЕРАВНИМАНИЕ ССЫЛКА: Песок прям из карьера >>>

Типичная схема армирования столбчатого фундамента

Для того, чтобы грамотно и беспроблемно выполнить армирование, необходимо пройти следующие этапы:

  • Четко рассчитать требуемое количество арматуры;
  • Отрезать стержни с необходимой длиной;
  • Связать каркас;
  •  Выполнить спуск полученной конструкции внутрь опалубки. Немаловажное значение на этом этапе имеет то условие, что между арматурой, а также досками опалубки должен выдерживаться зазор до 50 мм;
  • Выполнение заливки бетона. Следует помнить, что при правильном заполнении каркаса смесью из бетона  его требуется периодически встряхивать. Немаловажно, чтобы арматура была полностью чистой. В ином случае станет явным прилипание имеющегося  бетона к металлу.  Очистить арматурные прутья от краски, ржавчины, а также окалины можно с использованием специальных антикоррозийных растворов.

В целом, следует помнить, что невозможно получить точные данные, а также размеры стальных прутков, глубину и форму их закладки в бетон, используя несколько простейших формул всем известной строительной механики.

На современном этапе зачастую армирование столбчатого фундамента  производится с использованием программного способа.

По его результатам можно подобрать наиболее оптимальный  способ армирования, а также  вычислить необходимую мощность и даже  построить так называемые эпюры  напряжений касательно  арматуры.

Армирование столбчатого фундамента: полезные рекомендации

  • Определение необходимого количества прутка для армирования в бетонном элементе происходит следующим  принципом – суммарное сечение арматуры в используемом  бетоне должно составлять от 02 до 0, 25 %  от имеющегося  сечения столбчатой опоры либо балки;
  • Наиболее оптимальным и грамотным соотношением диаметра армирующего прутка к поперечному размеру  устанавливаемой балки считается от 1 к 20  и от 1 к 25;
  • Элементы, подлежащие закладке, должны размещаться в бетон на минимальном расстоянии 2,5 (и вплоть до 3,5 см) от поверхности требуемой балки;
  • Армировать столбчатые опоры фундамента можно в форме пространственного каркаса. Отдельные его пруты необходимо перевязать мягкой проволокой  с целью фиксации их местоположения в опалубке вплоть до заливки имеющейся формы бетоном.

Вязка арматуры

Вязка арматурного каркаса (опора и столб)

Вязка арматурного каркаса (опора и столб)

Разберемся подробнее, как вязать арматуру для столбчатого фундамента.

Прежде всего, таким фундаментам присущи некрупные размеры. По этой причине с целью вязки арматуры может применяться обычный либо автоматический крюк.

Рассмотрим довольно нехитрую схему вязки:

  • Необходимо отрезать кусок проволоки с длиной в 300 мм и сложить её пополам;
  • Полученную петлю необходимо занести по диагонали крестовины арматуры  и вынести к её концам;
  • В проволочную петлю помещается крюк;
  • Необходимо прокрутить инструмент, цепляя в процессе концы проволоки.

Требуемые расчеты

Схема арматурного каркаса

Схема арматурного каркаса

В случае индивидуального строительства армирование столбчатого фундамента сводят к четкому и продуманному определению требуемого количества арматуры.  К примеру, для того, чтобы получить  каркас из арматуры  под столб с диаметром 200 мм, а также с необходимой  глубиной заложения в  2 метра, достаточными станут 4 вертикальных прутка со следующим  диаметром —  12 мм.

Расстояние между ними будет составлять 200 мм.  Причем прутки необходимо будет перевязать с использованием горизонтальных элементов в 4-ёх местах (с требуемым шагом – 500 мм).

1.Для расчета количества ребристой арматуры на 1 столб необходимо выполнить следующие вычисления: (2 + 0,2) х 4 = 8,8 метра. В расчете  уже учтен припуск в  0,2 м, необходимый с целью привязки ростверка;

2. Для расчета количества необходимой гладкой арматуры с диаметром 6 мм необходимы следующие вычисления: 0,2 х 4 х 4 = 3,2 метра;

3. Для расчета вязки каркаса требуется заготовить следующее количество проволоки: 0,3 х 4 х 4 = 4,8 метра.

Полученные в итоге результаты необходимо умножить на требуемое количество столбиков.

Таким же самым  образом происходит расчет требуемого количества арматуры с целью армирования столбчатых фундаментов монолитного типа и любых геометрических размеров.

Подведем итоги.  Армирование столбчатого фундамента – трудоёмкий  процесс, который требует грамотных расчетов и  продуманного подхода.

Однако не стоит забывать, что от этого в итоге зависит прочность, а также  надежность всего строящегося объекта.

  Поэтому стоит приложить некоторые усилия на начальном этапе, чтобы пожинать  приятные плоды собственного труда в процессе эксплуатации нового сооружения.

Подписывайтесь на канал! Будет много интересного.Оригинал статьи >>>

Оставьте комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *