Армирование столбчатого фундамента на буронабивных сваях

Особенности ленточного фундамента

Фундамент ленточного типа – это основание здания, монолитное по всему периметру и изготовленное из смеси бетона и гравия.

Сооружение имеет правильные геометрические формы и одинаковые высоту и ширину на всех участках

Технически обустройство такого основания не сложно и не требует применения спецтехники, как в случае с плиточным или свайным фундаментом. Его единственный минус – большой расход строительных материалов и повышенные трудозатраты.

Сферы применения основания ленточного типа:

в зданиях с цоколем и подвальным помещением;
для конструкций, в которых предусмотрены тяжелые перекрытия из железобетона;
в строениях с кирпичными и блочными стенами плотностью более тысячи триста килограмм на кубический метр;
на участках со сложным грунтом, препятствующем равномерной усадке основания здания.

Основание ленточного типа используется для строительства зданий на песчаном и глинистом грунте

Совет! Выбирая место для строительства, обратите внимание на состояние почвы. Трещины говорят о глубоком промерзании и последующей деформации грунта, провалы свидетельствуют о наличии подземных источников, вымывающих почву

Не стоит возводить фундамент в местности, где происходит сезонное затопление во время паводка

Подбирая место для строительства дома, следует присмотреться к домам, расположенным поблизости. Их состояние подскажет возможные проблемы и пути их решения. Если фундаменты окружающих домов не выдержали нагрузки и дали трещины, а стены покосились, откажитесь от такого участка под строительство.

В процессе подготовки котлована под основание дома станет заметна структура почвы и обнаружатся все проблемные участки

Совет! Для снижения уровня промерзания грунта строители используют плиты утеплителя из полистирола или пенопласта. Их закладывают на дно и стенки траншеи перед заливкой. Этот метод особенно эффективен для мелкозаглубленного основания.

Основные параметры грунта, оказывающие влияние на прочность фундамента и необходимые для расчета его размеров:

состав почвы;
уровень промерзания;
уровень грунтовых вод;
рельефные характеристики участка.

Исследованиями участка занимается организация, осуществляющая проектирование дома

В зависимости от характеристик участка подбирается тип фундамента. Продолжительность жизни основания зависит от материалов, которые использовались строителями. Монолитные фундаменты и бутовые основы способны простоять полтора века, кирпичные основания прослужат всего пятьдесят лет, а конструкции из бетонных плит – три четверти столетия.

Монолитные конструкции делятся на два вида:

незаглубленный – подходит для домов из сравнительно лёгких строительных материалов. На нём можно устанавливать деревянные и каркасные строения. Подходит для участков с неустойчивой почвой и обычно выбирается из соображений экономии;
заглублённый – необходим для строений с бетонными перекрытиями и мощными стенами. Обустройство такого основания необходимо, если планируется подземный гараж или подвальное помещение. Отличается повышенной прочностью и требует капитальных вложений.

Для обустройства монолитной конструкции не требуется привлечение специальной техники. Достаточно одной бетономешалки

Монолитное основание без армирования не будет отличаться прочностью и долговечностью. Армирующие каркасы придают бетонной конструкции устойчивость к возможным подвижкам почвы.

Статья по теме:

Виды столбчатых фундаментов

По варианту изготовления фундамент столбчатого типа можно разделить на:

сборный;
монолитный;
деревянный.

Сборный вид включает бетонные блоки, кирпич, а также стальные трубы.

Монолитный вид представляет собой железобетон. Строительные материалы, которые используются для производства отдельных элементов, должны отвечать всем предъявляемым требованиям, а также обеспечивать надежность и высокую прочность. Монолитный вид возводится на строительной площадке путем заливки раствора бетона в выполненную опалубку с армированием. Столбы при таком варианте могут иметь квадратное, а также прямоугольное сечение.

Монолитный железобетонный вариант является самым устойчивым при выполнении строительных работ по возведению сооружения.

Глубина заглубления такого варианта обычно не превышает полутора метров. Стандартное расстояние между столбами должно быть не менее 1,5 метров, но не более 2,5 метров.

По заглублению столбчатое основание можно разделить на:

заглубленный вариант, который располагается ниже уровня промерзания грунта, глубина которого, равна одному метру и более;
мелкозаглубленный вид чаще всего заглубляется на 50 сантиметров;
незаглубленный вариант используется только для легких построек, снимается только верхний плодородный слой почвы.

Нижняя часть опоры должна располагаться на 30 сантиметров ниже уровня промерзания грунта.

Основное требование, которое предъявляется к уровню заглубления – конструкция не должна касаться уровня грунтовых вод.

Виды фундамента по варианту сечения:

Фундамент стаканного типа может возводиться под общественными, а также промышленными сооружениями. Он может выдерживать довольно большие нагрузки. Данный вид имеет ступенчатую форму. Состоит конструкция из основания, которое возводится на песчаной подложке, стаканного подколенника, на который устанавливаются опорные столбы. Такой вариант обеспечивает надежность конструкции, а также более долгий срок службы всего здания.
Столбы постоянного сечения могут быть использованы для одноэтажных построек с не большим общим весом, которые могут быть выполнены из натурального бруса или каркасных вариантов. Площадь основания не способна выдержать сильных нагрузок.

При необходимости возведения более тяжелого сооружения, а также строительства на неустойчивых грунтах, строители рекомендуют выполнить комбинированный вид – столбчато-ленточный фундамент.

Он сочетает достоинства двух видов фундаментов. Столбы при таком варианте заглублены в грунт, а ленточное основание равномерно распределяет общую нагрузку между сваями. Лента не оказывает никакого давления на грунтовое основание.

Опорно-столбчатый фундамент может быть выполнен из кирпича, стальных, либо асбестовых труб, из монолита, бетонных блоков, а также натурального дерева. Такой вариант позволяет выполнить все работы максимум за три дня. Эта цифра может меняться в зависимости от площади будущей постройки.

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.

Диаметр прутков и как рассчитать их количество?

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.

Расчет буронабивного фундамента с ростверком

Прежде, чем начинать монтировать фундамент из буронабивных свай с ростверком, необходимо все очень тщательно просчитать. Только правильные параметры и цифры позволят добиться нужного результата и обеспечить прочность, надежность, длительный срок эксплуатации будущего здания.

Расчет буронабивных свай

В процессе расчета свай определяют такие величины: длина опор, диаметр, число и схема расположения. Диаметр обычно берут в диапазоне 15-40 сантиметров, оптимальным считается сечение в 20 сантиметров. Для более точных расчетов можно воспользоваться специальными таблицами с указанием диаметра опор и их несущей способности, актуальной для разных материалов.

Если есть значение несущей способности отдельной сваи, по формуле высчитывают расстояние между ними:

l = P/Q – тут:

l – оптимальное расстояние между опорами
Р – показатель несущей способности сваи
Q – нагрузка на погонный метр основания (массу здания делят на длину самого ростверка)

Так, для дома весом 50 тонн, который строится на глинистой почве на опорах сечением 20 сантиметров, нужно 27 опор (50000 килограммов / 1884 килограмма = 26.53). Также помнят о правиле: расстояние между сваями должно быть равно минимум трем их диаметрам. То есть, если берутся сваи сечением 20 сантиметров, расстояние между ними должно быть как минимум 60 сантиметров. Для плотного грунта цифру увеличивают на четверть.

Монтировать основание под дом нужно по предварительно составленной схеме, в основе которой лежит СНиП, требующий выполнения таких правил: сваи должны быть в углах здания, вдоль несущих стен и под входной группой.

Также желательно устанавливать опоры под тяжелыми элементами (печь, камин, котельная и т.д.). Глубина бурения зависит от того, на какой глубине обнаружены несущие грунты, от уровня промерзания почвы в регионе. Обычно бурят на глубину 1.5-3 метра.

Расчет монолитного ростверка

Когда создается буронабивной фундамент с ростверком, технология предполагает точный просчет самого монолитного каркаса: его высоты и ширины. Чтобы получить значение ширины, используют формулу:

В = М/L*R – тут:

В – ширина ленты
М – вес здания
L – показатель длины ростверка
R – точное значение несущей способности верхнего слоя почвы

Формулу используют и для мелкозаглубленного основания, и для ростверка нулевой высоты. Висячий ростверк считают по другой технологии, достаточно сложной – в таком случае расчеты лучше предоставить выполнить профессионалам.

Ширина ростверка обычно равняется 35-50 сантиметрам. Для коттеджа средней величины вполне будет достаточно ширины в 40 сантиметров и высоты в 30-50 сантиметров, что зависит от предполагаемого заглубления.

Расчет армирования

Когда создается фундамент, буронабивные сваи с ростверком обязательно должен объединять армированный каркас. Армируют рифлеными стальными прутами диаметром 10-12 миллиметров, вяжут гладкой вязальной проволокой сечением от 6 миллиметров.

Положение СНиП диктуют такие правила:

Число прутьев в продольном поясе – минимум 4 с расстоянием до 10 сантиметров
Шаг между поперечными перемычками в продольном поясе – до 30 сантиметров, между соединяющими вертикальными – до 40 сантиметров
Толщина защитного слоя бетона – минимум 5 сантиметров со всех сторон, чтобы избежать коррозии металла.

Чтобы понять, как рассчитывать количество арматуры, можно взять простой пример. Так, если создается монолитный ростверк периметром 9х7 метров, а условные габариты обвязки составляют 40х40 сантиметров, для армирования используются два продольных пояса с тремя стержнями диаметром 14 миллиметров каждый. Значение шага между прутьями равно 10 сантиметрам, пояса объединяют перемычки из прутьев диаметром 11 миллиметров с шагом в 20 сантиметров.

Выполнение расчета:

Определение общей длины стержней в верхнем продольном поясе: 9+9+7+7 = 32 метра (периметр ростверка), 32х3 = 96 (длина трех прутьев) 96 х 2 = 192 (длина, нужная для двух поясов).
Перемычки используются длиной 30 сантиметров, располагаются на расстоянии в 20 сантиметров. Для обоих поясов ростверка нужно: 2х(32/0.2) = 320 штук по 30 сантиметров = 96 метров.
Длина вертикальных перемычек, объединяющих оба каркаса. Длина их такая же, 30 сантиметров, для квадратного ростверка = 96 метров.

Получается, что в данном случае нужно закупать 192 метра арматуры сечением 14 миллиметров и 96 + 96 = 192 метра сечением 11 миллиметров для перемычек.

Вязальную проволоку рассчитывают так: на одно соединение тратится 40 сантиметров материала. Количество соединений равно: 4х(32/0.2) = 640 штук по 40 сантиметров = 256 метров.

Как армировать фундамент столбчатой конструкции

Столбчатый фундамент — это вкопанные в грунт столбы различной формы, расположенные в местах, где пересекаются стены, а также в пролетах. Их нижнюю часть называют основанием, верхнюю — оголовком. Оголовок должен быть идеально ровным, располагаться от 40 до 50 см над грунтом (на него возводятся стены). Этот вид фундамента можно использовать практически в любом грунте (кроме пучинистого), он менее затратный, чем ленточный, легко монтируется собственными силами.

Столбы для фундамента можно брать круглые, квадратные или прямоугольные. Опалубка строится:

из досок толщиной не менее 4 см,
ДСП,
фанеры,
железа.

При круглом сечении вместо опалубки можно использовать трубы длиной 2−2,5 м, с диаметром 10−20 см. Скважины круглой формы высверливаются ручным буром. Для армирования достаточно двух вертикальных прутьев с ребрами, перевязанных в трех или четырех местах монтажной проволокой.

Столбы квадратной формы можно сделать не только с одинаковым, но и с различным сечением на концах (в виде ровного параллелепипеда или с расширенным основанием). Расширение увеличивает показатели несущей способности и сопротивляемости деформациям при промерзании грунта. Для установки столбов квадратной или прямоугольной формы роются ямы и монтируется опалубка, задающая форму столба. Перед заливкой бетонной смеси на дно устанавливается гидроизоляция и монтируется арматура из вертикальных прутьев, перевязанных проволокой.

Угол стыковки арматуры необязательно должен быть 90 градусов. Главное, чтобы не нарушалась общая картина армирования фундамента, схема, которая соответствует проекту. Армирование углов ленточного фундамента производится аналогично армированию основной конструкции.

Для заливки можно использовать стандартную бетонную смесь (марка В25) или добавить в нее бутовый камень или плитняк средних размеров. Смесь заливается постепенно, примерно по 20 см, чтобы предотвратить скопление воздуха. После затвердения бетона опалубка демонтируется, столбы засыпаются грунтом.

Как делать правильно?

Рассмотрим несколько секретов армирования заглубленного ленточного фундамента. Для проведения этой работы вам потребуется:

арматура (диаметр зависит от высоты строения и его массы, для одноэтажного частного дома можно использовать арматуру диаметром от 50 до 100 мм);
болгарка;
электросварка или газосварка (в этом случае последняя предпочтительнее).

Схема соединения арматуры в углах ленточного фундамента.

В первую очередь начинаем производить расчет и армирование подошвы

Для заглубленного ленточного фундамента это очень важно. Мы просто не в силах представить, насколько высока нагрузка на подошву. А добавьте сюда еще и воздействие агрессивной среды (влаги)

Основа из бетона долго в таких условиях не простоит

А добавьте сюда еще и воздействие агрессивной среды (влаги). Основа из бетона долго в таких условиях не простоит.

Конструкцию для армирования подошвы можно сварить на поверхности. Для этого сварите из металла два контура, один из которых будет на 5 см отступать от внешнего периметра котлована под фундамент, второй должен находиться на таком же расстоянии от внутреннего края. Не забывайте, что места сварки не должны приходиться на угол.

Арматуру лучше согнуть под прямым углом, предварительно разогрев ее в месте сгиба. А вот соединение арматуры с помощью сварки лучше расположить там, где лента основы будет иметь минимальную нагрузку. Готовая конструкция опускается в котлован, и в угловых частях контуров устанавливаются вертикальные металлические штыри. Их роль велика, поэтому можно использовать арматуру большего диаметра. Штыри арматуры забиваем в грунт максимально глубоко. А теперь контуры необходимо приварить к вертикальным штырям. Будет совсем хорошо, если между контурами появится надежная связь.

Схема правильного армирования углов ленточного фундамента.

Но поступать так же примитивно, как и в нижней части фундамента, будет недопустимой ошибкой. Контуры должны пересекаться. Самый простой способ — использовать П-образные контурные заготовки. Одна из них должна идти вблизи внутренней стороны остова по боковым сторонам и выходить в передней части здания на внешний периметр. Второй контур имеет обратные параметры: по длине здания он будет являться внешним, а по ширине он переходит на внутренний уровень. Оба контура надежно фиксируются сначала к вертикальным штырям, а уже потом их можно закрепить между собой.

Вторая конструкция армирования угловой части заглубленного ленточного фундамента не менее надежна: используются для нее прямоугольники, сваренные из арматуры и надетые на вертикальные штыри (от одного угла до другого). Вполне эффективно работает конструкция, но подходит она только для районов с не очень высоким колебанием температур на протяжении года. Не забываем, что в этом случае конструкция (и весь фундамент) будет в большей мере подвергаться тепловому расширению и повлечет растрескивание фундамента.

Менее подвержено тепловому расширению армирование ленточного фундамента с помощью металлической сетки. Но такое армирование заглубленного фундамента предполагает организацию нескольких уровней расположения сетки. Данный способ будет самым простым (с точки зрения количества проводимых операций).

Расчет армирования ленточного фундамента своими руками

Любые строительные работы нормируются ГОСТами или СНиПами. Армирование — не исключение. Оно регламентируется СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции». В этом документе указывается минимальное количество требуемой арматуры: оно должно быть не менее 0,1% от площади поперечного сечения фундамента.

Определение толщины арматуры

Так как ленточный фундамент в разрезе имеет форму прямоугольника, то площадь сечения находится перемножением длин его сторон. Если лента имеет глубину 80 см и ширину 30 см, то площадь будет 80 см*30 см = 2400 см2.

Теперь нужно найти общую площадь арматуры. По СНиПу она должна быть не менее 0,1%. Для данного примера это 2,8 см2. Теперь методом подбора определим, диаметр прутков и их количество.

Цитаты из СНиПа, которые относятся к армированию (чтобы увеличить картинку щелкните по ней правой клавишей мышки)

Например, планируем использовать арматуру диаметром 12 мм. Площадь ее поперечного сечения 1.13 см2 (вычисляется по формуле площади окружности). Получается, чтобы обеспечить рекомендации (2,8 см2) нам понадобится три прутка (или говорят еще «нитки»), так как двух явно мало: 1,13 * 3 = 3,39 см2, а это больше чем 2,8 см2, которые рекомендует СНиП. Но три нитки на два пояса разделить не получится, а нагрузка будет и с той и с другой стороны значительной. Потому укладывают четыре, закладывая солидный запас прочности.

Чтобы не закапывать лишние деньги в землю, можно попробовать уменьшить диаметр арматуры: рассчитать под 10 мм. Площадь этого прутка 0,79 см2. Если умножить на 4 (минимальное количество прутков рабочей арматуры для ленточного каркаса), получим 3,16 см2, чего тоже хватает с запасом. Так что для данного варианта ленточного фундамента можно использовать ребристую арматуру II класса диаметром 10 мм.

Армирование ленточного фундамента под коттедж проводят с использованием прутков с разным типом профиля

Как рассчитать толщину продольной арматуры для ленточного фундамента разобрались, нужно определить, с каким шагом устанавливать вертикальные и горизонтальные перемычки.

Шаг установки

Для всех этих параметров тоже есть методики и формулы. Но для небольших строений поступают проще. По рекомендациям стандарта расстояние между горизонтальными ветками не должно быть больше 40 см. На этот параметр и ориентируются.

Как определить на каком расстоянии укладывать арматуру? Чтобы сталь не подвергалась коррозии, она должна находится в толще бетона. Минимальное расстояние от края — 5 см. Исходя из этого, и рассчитывают расстояние между прутками: и по вертикали и по горизонтали оно на 10 см меньше габаритов ленты. Если ширина фундамента 45 см, получается, что между двумя нитками будет расстояние 35 см (45 см — 10 см = 35 см), что соответствует нормативу (меньше 40 см).

Шаг армирования ленточного фундамента — это расстояние между двумя продольными прутками

Если лента у нас 80*30 см, то продольная арматура находится одна от другой на расстоянии 20 см (30 см — 10 см). Так как для фундаментов среднего заложения (высотой до 80 см) требуется два пояса армирования, то один пояс от другого располагается на высоте 70 см (80 см — 10 см).

Теперь о том, как часто ставить перемычки. Этот норматив тоже есть в СНиПе: шаг установки вертикальных и горизонтальных перевязок должен быть не более 300 мм.

Все. Армирование ленточного фундамента своими руками рассчитали. Но учтите, что ни масса дома, ни геологические условия не учитывались. Мы основывались на том, что на этих параметрах основывались при определении размеров ленты.

Столбы и сваи

Конструкция каркасов, использующихся в монолитных железобетонных столбах и сваях схожа с армопоясами ленты и ростверка. Форма сечения может быть нескольких типов:

при использовании трубчатой опалубки можно сделать каркас квадратного или круглого сечения;
если столбчатый фундамент заливается в щитовую опалубку, хомуты для связки вертикальных стержней имеют квадратную или прямоугольную форму.
минимальное число продольных прутков в одном столбе или свае равно 4.

Вязка каркаса для сваи.

Нижняя часть бутобетонных столбов не армируется, так как прутки мешают укладывать внутрь опалубки камни крупного размера. Оголовки бутобетонного столба (1 м от устья) заливается товарным бетоном, армируется коротким каркасом.

На вертикальных стержнях отгибаются под прямым углом лапки для жесткой связки стоек с балками решетчатого ростверка. При этом часть из них должна быть привязана к нижнему поясу, оставшиеся – к верхнему.

Сделать каркас лучше всего самостоятельно, используя проволочные скрутки. В готовых изделиях, которые выпускаются для столбчатых фундаментов, буронабивных свай, все стыки сварные. Это обусловлено высокой технологичностью сварки в сравнении с проволочной обвязкой.

Рекомендуем прочитать: Армирование буронабивных свай.

Таким образом, правильно вязать арматурные сетки и каркасы можно самостоятельно в пятне застройки. Для каждого типа фундамента существуют нюансы, изменяются значения защитного слоя бетона. Самым сложным моментом традиционно является анкеровка углов, усиление зон продавливания, растяжения.

Как правильно армировать ростверк свайного фундамента?

В качестве надежного основания для возведения зданий используется фундамент свайного типа. Основание на опорных элементах необходимо при осуществлении строительства объектов на проблемных почвах. Свайная основа – оптимальное решение во многих ситуациях, в том числе, если строение возводится на вечной мерзлоте или слабой почве с близко находящимися водоносными слоями, а также при наличии значительных перепадов высот на строительной площадке. Армирование ростверка свайного фундамента позволяет обеспечить прочность основания, сформировать надежную базу для возводимого здания.

Ростверк – ответственная, горизонтально расположенная часть силового каркаса, соединяющая в единый контур опорные колонны. Он обеспечивает вертикальность столбов, предотвращает их перемещение. Обеспечение прочностных характеристик опорной конструкции достигается путем укрепления стальной арматурой. Для усиления опорного контура необходим чертеж, требуется выполнение расчётов предполагаемых усилий, воздействующих на основание при эксплуатации строения.

Свайный фундамент — универсальное основание для строительства кирпичных , деревянных, газобетонных и пенобетонных малоэтажных домов

Рассмотрим, как производится укрепление ростверкового фундамента. Остановимся на особенностях главных этапов работ, профессиональное выполнение которых обеспечит надежность возводимой основы.

Армирование столбчатого фундамента на сваях

Особенности ленточного фундамента

Виды столбчатых фундаментов

Арматура, требования к ней и расчет

Диаметр прутков и как рассчитать их количество?