Защитный слой арматуры в фундаменте: Толщина защитного слоя бетона фундамента

толщина, СНиП, таблица, минимальный и максимальный слой

Содержание статьи

  • 1 Задачи армирования
  • 2 Основная функция защитного слоя
  • 3 Факторы формирования толщины
  • 4 Нормативы и допуски защитного слоя бетона
  • 5 Ошибки
  • 6 Восстановление защитного слоя бетона

Основание здания воспринимает нагрузки от всех его элементов и распределяет их на грунт. Долговременное сохранение прочности фундамента зависит от максимально точного соблюдения строительных нормативов с учётом всех нюансов. Наглядный пример: многие застройщики, решившие возвести фундамент дома своими руками, не понимают, что такое защитный слой бетона для арматуры. Другие понимают, но не соблюдают  установленные стандартами и правилами параметры такой защиты.

Задачи армирования

Наиболее востребованным типом фундамента в малоэтажном частном строительстве считается ленточный в различных вариантах исполнения.

Независимо от глубины заложения, монолитная лента, как правило, армируется. Это означает, что в опалубку устанавливается каркас из стальной арматуры. Его задача: компенсирование недостаточной пластичности бетона.

Арматурные пруты в фундаменте повышают его способность к сопротивлению при растяжении и изломе. Стальные стержни будут выполнять свои функции в ленте максимально долго, если сами будут защищены.

Коррозия и её последствия

Арматура, применяемая в устройстве фундаментов, должна соответствовать ГОСТам, учитывающим риск поражения металла коррозией. Но воздействие извне химическими соединениями часто непредсказуемо, опасность возникновения коррозии остаётся высокой.

В результате агрессивных воздействий могут образоваться очаги поражения металла, которые затем приведут к образованию пустот в бетоне, постепенному разрушению конструкции.

Варианты антикоррозийной обработки

Несмотря на наличие ряда способов антикоррозийной обработки металлов, для арматуры фундамента они неприемлемы. Например, способ горячего оцинкования не применяется потому, что защитное покрытие в процессе монтажа стержней в фундаменте легко повреждается, после чего не может выполнять свои функциональные задачи.

Кроме того, любой способ защиты арматуры с применением технологий нанесения на неё покрытий, — всегда дорог, значительно увеличивает стоимость фундамента.

Основная функция защитного слоя

Прослойка бетона между арматурой и внешней поверхностью призвана не допустить проникновения влаги к металлу.

Толщина защитного слоя бетона меняется в зависимости от ряда факторов, для всех вариаций разработаны стандарты. Для создания нужной толщины разработаны специальные фиксаторы, подложки.

Минимизировать контакт с влагой, создать для неё барьер, — это основная задача защитного слоя бетона.

Кроме того, на него возложен ещё ряд функций:

  • точное позиционирование арматурной конструкции в фундаменте;
  • защита металла от воздействия агрессивных химических соединений;
  • обеспечение равномерного распределения воспринимаемых нагрузок, надёжности при монтаже гидроизоляции или отделки цоколя;
  • повышение огнестойкости конструкции.

Факторы формирования толщины

Величины, определяющие основной параметр защитного бетонного слоя:

  • Величина нагрузки на фундамент прямо пропорциональна толщине защищающего слоя.
  • Чем больше толщина сечения арматурного прута, тем больший слой бетона требуется для защиты металла.
  • Величина защитного слоя находится в прямой зависимости от климатических условий участка строительства, близости грунтовых вод, вида почв, температурных перепадов.

Параметры толщины бетонного защитного слоя обязательно обозначаются в проекте фундамента. Оптимальный показатель прослойки из монолитного бетона между поверхностью арматуры и стенкой основания подбирается в соответствии с требованиями нормативных документов.

Практическая реализация проектных решений, как правило, не требует особых знаний или дополнительных затрат — достаточно добросовестного следования стандартным рекомендациям.

Нормативы и допуски защитного слоя бетона

Величина защитного слоя бетона подробно расписана в нормативных документах.

СП 63.13330

Определяет минимальный слой бетона для защиты арматуры в 10 мм. Такой параметр допускается при условии, что он не менее диаметра продольного арматурного прута.

Для нерабочей конструктивной арматуры толщину слоя можно снизить на 0,5 см в сравнении с требованиями к рабочим стержням.

СП 50-101

Толщина слоя для рабочей продольной арматуры:

  • ленточные и сборные основания, см – 3,0;
  • фундаменты монолитные на бетонной подушке, см – 3,5;
  • фундаменты без подготовки, см – 7,0.

СП 52-101

  • ЖБК, эксплуатирующиеся в закрытых помещениях с влажностью в пределах либо ниже нормы, см – 2,0.
  • ЖБК, работающие в закрытых помещениях с повышенной влажностью, см – 2,5.
  • Конструкции открытого пространства, см – 3,0.
  • Конструкции в грунте, см – 4,0.

Различие отдельных нормативов лишь в степени конкретизации условий эксплуатации либо в параметрах железобетонных изделий и конструкций.

Точные нормативы предназначены для проектировщиков и строительных организаций, но и самостоятельный застройщик найдёт в указанных документах исчерпывающую информацию.

Важно! Ни один норматив не определяет  максимальную толщину защитного слоя. Для неопытного практика этот факт означает, что «перебора» с толщиной быть не может, но минимальные параметры соблюдать необходимо.

Допуски

Допустимые отклонения от нормативных показателей регламентируются СНиП 3.03.01—87. Этим сводом правил в отношении несущих конструкций также пользуются профессиональные проектировщики и строители. При самостоятельном возведении фундаментов  можно ориентироваться на усреднённые рекомендации, — не более 0,5 см в сторону снижения толщины.

Изучение  указанного документа может способствовать снижению расходов на возведение фундаментов или иных конструкций при строительстве без проекта.

Ошибки

Наиболее частые допускаемые ошибки и дефекты:

  • Арматурный каркас опирается непосредственно на подсыпку, подложки отсутствуют.
  • Подпорки или подложки устраиваются из обрезков древесины либо иных влагопроницаемых материалов.
  • Бетон в опалубке плохо утрамбован, неоднороден, имеются раковины и воздушные пузыри, — что не позволяет обеспечить защиту арматуры от воздействия влаги. 

Восстановление защитного слоя бетона

В период строительства здания и его последующей эксплуатации возможно разрушение защитного слоя бетона различной степени, вплоть до оголения арматуры.

Особенно часто поверхность бетона разрушается, когда фундамент уже построен, а здание планируется возводить на следующий сезон. Растрескивание, осыпание бетона – это следствие незагруженности фундамента в зимний период, связанное с промерзанием и пучинистостью грунта.

Другой вариант: на готовый фундамент складируют кирпич, брёвна, металл, ЖБИ — при этом повреждается поверхность ленты при небрежно выполняемых разгрузочных работах. Механические повреждения – это выбоины, сколы различных размеров.

До полного завершения строительства, особенно если оно затянулось по срокам, требуется проводить регулярный осмотр фундамента. При обнаружении дефекта – сразу же его устранить до возникновения необратимых коррозийных процессов в металле. Как правило, для ремонта достаточно очистить разрушенную часть и нанести на повреждённое место слой цементно-песчаного раствора с последующим выравниванием.

Крайне редко, но бывают случаи оголения арматуры при разрушении бетонного защитного слоя. В этом случае ржавчина зачищается металлическими щётками, проводится визуальный осмотр оголившихся очищенных стержней. При отсутствии глубоких раковин, сквозных язвочек, — арматуру вполне можно использовать, укрыв надлежащим слоем раствора.

Если уже пошла речь о ржавчине: не стоит её бояться. Очень часто металл приобретается задолго до начала строительства и хранится не в  самых благоприятных условиях. Перед закладкой арматуры в фундамент её следует слегка обстучать молотком. Продукт окисления, — ржавчина, осыпется и металл можно смело использовать по назначению.

Защитный слой бетона для арматуры в фундаменте

Содержание

1. Для чего необходим бетонный защитный слой.

2. Толщина защитных слоев.

3. Как обеспечивается соблюдение требуемой толщины защитного бетонного слоя.

4. Видео: Как можно самостоятельно изготовить фиксаторы для задания защитного бетонного слоя.

Самым, пожалуй, универсальным, и оттого — наиболее популярным у частных застройщиков является ленточный фундамент. Довольно широко в последнее время применяется и плитная разновидность. Органичное сочетание монолитного бетона и правильно смонтированного армирующего каркаса обеспечивает надежность основы для дальнейшего строительства. Но арматурные пруты, придающие необходимую пространственную жесткость железобетонной конструкции, сами нуждаются в определенной защите. Это налагает дополнительные требования к формированию каркаса. А если точнее — должен обязательно выдерживаться защитный слой бетона для арматуры в фундаменте.

Это вовсе не мелочь, как могут подумать некоторые начинающие строители. И толщина этого слоя тоже подчиняется определенным правилам, о которых как раз и пойдет речь в настоящей публикации. 

1. Для чего необходим бетонный защитный слой

Если посмотреть на чертежи или фотографии правильно смонтированных армирующих каркасов будущих железобетонных конструкций, подготовленных к заливке раствора, то можно сразу заметить, что арматурные пруты никогда не касаются стенок опалубки. Таким образом, после заполнения бетоном и его созревания между металлическими деталями и краем конструкции всегда получается прослойка определенной толщины. Именно она в технической документации и в практике строительства и называется «защитным слоем». Армирующий каркас компенсирует недостаток бетона — низкую прочность при нагрузках на растяжение или излом. То есть надёжность конструкции в равной мере зависит и от качества бетонирования, и от правильности ее армирования.

Сами по себе арматурные пруты, изготовленные в соответствии с ГОСТ, обладают необходимым запасом прочности и рассчитаны на длительную эксплуатацию. Однако, сталь неустойчива к воздействию на нее химических соединений и влаги — от коррозии избавиться полностью не удается. Ну а если делать каркас из металла, не подвергающегося коррозии, то такое строительство становится чрезвычайно дорогим — нерентабельным. Для максимально возможного снижения негативного влияния на металл используются способы антикоррозийной обработки арматурного прута — оцинкованием и оксидированием. Но и подобный подход тоже дешевым не назовешь, да и не дает он абсолютной застрахованности от возникновения коррозийных процессов. Это связано с тем, что защитная пленка не обладает слишком высокой прочностью, так как ее толщина составляет всего несколько микрон. Поэтому неаккуратная транспортировка или сварка легко нарушают целостность покрытия. Теряется защита и на торцах в местах реза прутов.

Еще одной опасностью для защитного слоя на арматуре являются наполнители бетонного раствора, представляющие собой щебень или гравий. При заполнении опалубки с установленным в ней арматурным каркасом грубым бетонным раствором, острые края камня легко повреждают гальванический или цинковый слой. А так ли опасна коррозия арматурного каркаса? Может, особой беды в этом и нет? Увы, но опасность действительно велика. И дело даже не столько в том, что сами пруты теряют свои прочностные характеристики — чтобы такая потеря стала ощутимой, потребуется немало времени (хотя и этот аспект нельзя сбрасывать со счетов). Но очаги коррозии внутри железобетонной конструкции неизбежно ведут к появлению внутренних пустот. Сначала, вроде бы, небольших, но довольно быстро расширяющихся, превращающихся в трещины, которые под действием влаги и отрицательных температур приводят к эрозии, разрушению, осыпанию бетона. А вот это уже — беда серьезная, требующая принятия срочных мер. Поэтому арматурный каркас, находящийся внутри бетонного монолита, необходимо в максимальной степени отгородить от проникновения к нему влаги в любом виде. Необходим барьер от агрессивного воздействия различных химических растворов, образующихся вследствие ставшего уже обыденным явлением техногенного загрязнения воздуха и грунта.

Кстати, немалую роль в нейтрализации процессов химической коррозии играет щелочная среда, присущая бетону. Вот в роли такой преграды и выступает прослойка, называемая «защитный бетонный слой». Но этим ее функции не ограничиваются. По сути, правильно созданная прослойка обеспечивает стабильную комплексную «работу» стального прута и бетона. Итак, защитный бетонный слой выполняет следующие функции:

• Обеспечивает требуемое позиционирование арматурного каркаса внутри бетонного массива.

• Способствует равномерному распределению нагрузки на арматуру и основную массу бетона.

• Защищает металл от влаги, химических реагентов, иных негативных внешних воздействий, возникающих при сезонных изменениях погодных условий.

• Создает возможность качественной анкеровки (закрепления) арматуры в бетоне для обустройства стыковки арматурных каркасов соседних ж/б-конструкций или переходов на другой уровень.

• Значительно повышает огнестойкость железобетонной конструкции.

• Служит надежным основанием для последующего монтажа дополнительной защиты (гидро— и термоизоляции), на надземных участках фундамента — цокольной отделки. Толщина этого защитного слоя берется «не с потока». Если она будет меньше установленной нормативами, то металл все равно начнет постепенно разрушаться коррозией. В то же время выдерживать ее чрезмерно большой (не нарушая при этом расчетных размерных параметров арматурного каркаса) — возрастут общие затраты на строительные материалы. Поэтому, необходимо выбрать единственно верный вариант этого параметра, который, как говорилось выше, нормируется СНиП. Зависит толщина защитного слоя от следующих моментов:

• Диаметр и тип арматурного прута. Чем больше размер прута в сечении, тем толще должен быть защитный слой • Сила и характер механической нагрузки на фундамент.

• Условия окружающей среды, в которые будет эксплуатироваться конструкция. Например, если фундамент устанавливается на влажных почвах, необходима надежная гидроизоляция конструкции. И в этом случае толщина защитного бетонного слоя должна быть максимально допустимой. Более подробная информация, касающаяся воздействия на железобетонную конструкцию внешних агрессивных сред, находится в СНиП 2.03.11–85 «Защита строительных конструкций от коррозии» в пунктах 2.18.- 2.29. и таблицах № 9–11.

• Тип строения или отдельно расположенного железобетонного изделия. Размеры слоя для каждого из типов нормируются специальными документами.

• Технические эксплуатационные условия. В арматурном пруте, используемом в конструкциях с большой нагрузкой, возникает большее напряжение, чем в тех, которые имеют незначительную нагрузку. Стало быть, и защита для него должна быть более полноценной.

• Функциональная нагрузка на металлические изделия. Арматура в каркасе может быть конструктивной, распределительной или же рабочей. Каждый тип прута монтируется в каркас соответственно рекомендациям, данным в нормативных документах по возведению и обустройству железобетонных и бетонных конструкций.

2. Толщина защитных слоев

Конкретные значения толщины защитного слоя бетона устанавливаются нормативными документами — СНИП и созданными на их основе Сводами Правил. При этом обязательно учитываются особенности железобетонной конструкции, о которых было сказано выше. Нормативы «разбросаны» по нескольким документам, поэтому попробует все же сделать некую «сублимацию», чтобы картина получилась максимально наглядной.

• Если обратиться к положениям СНиП 52—01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции», пункт 7.3 «Требования к армированию», то в их подпунктах о защитном слое сказано, что толщина защитного слоя бетона должна быть не меньше диаметра арматурного прута, но при этом и не меньше 10 мм.

• Теперь — Свод Правил СП 50—101-2004 «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений». Здесь уже информация — более конкретная: — Для продольной рабочей арматуры фундаментных балок (ленточных фундаментов) и сборных оснований толщина защитного слоя должна выдерживаться не менее 30 мм. — Для монолитных фундаментов рекомендуется выполнять бетонную подготовку основания, толщиной 100 мм. Допускается трамбованное песчаное или щебенчатое заполнение с последующей заливкой стяжки. В обоих этих случаях толщина защитного слоя для продольной рабочей арматуры в области подошвы должна составлять не менее 35 мм. — Если монолитный фундамент, по обоснованным соображениям, будет заливаться без упомянутой выше бетонной подготовки, только на песчано-щебеночную подушку, то защитный слой в области подошвы должен составить не менее 70 мм.

• Следующий регламентирующий документ — Свод Правил СП 52—101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры». Он дает нам следующую информацию:

— Для железобетонных конструкций, расположенных в закрытых помещениях с нормальным или пониженным уровнем влажности, для рабочей арматуры достаточно толщины защитного слоя 20 мм.

— То же, но для помещений с повышенным уровнем влажности и без проведения в них специальных дополнительных защитных мероприятий, толщина защитного слоя возрастает до 25 мм.

— Для железобетонных конструкций, расположенных на открытом воздухе, без проведения дополнительных защитных мероприятий, потребуется слой в 30 мм.

— Для конструкций, расположенных в грунте, в том числе и в фундаментах при выполнении бетонной подготовки, устанавливается минимальная толщина слоя в 40 мм. При использовании сборных элементов толщина защитного слоя для них может быть уменьшена на 5 мм. Для конструктивной арматуры показатели толщины защитного слоя также могут быть уменьшены на 5 мм по сравнению с нормативами для рабочих прутов. Но при этом все равно соблюдается жесткое правило, чтобы толщина слоя не стала меньше диаметра самой арматуры.

— Толщина защитного слоя для сборных фундаментов и фундаментных балок, вне зависимости от сечения — 30 мм.

— Для монолитных фундаментов, устраиваемых на бетонной подготовке, или без нее, но на скальной грунте — 35 мм.

— Монолитные фундаменты без предварительного выполнения бетонной подготовки — 70 мм.

— Для поперечной, распределительной и конструктивной арматуры, если минимальный размер сечения (высота или ширина) конструкции менее 250 мм, толщина защитного слоя должна составлять не менее 10 мм. При размерах сечения более 250 мм этот параметр возрастает до 15 мм. Понятно, что им в этом случае действует единое правило — толщина не может быть меньше диаметра арматурного прута. Этим же пособием рекомендуется толщина защитного слоя с торцевых сторон продольных и поперечных арматурных прутьев, проходящий по все длине или ширине железобетонной конструкции.

— Для сборных элементов длиной до 9 метров включительно — 10 мм.

— Для монолитных элементов длиной до 6 метров, при диаметре арматуры до 40 мм — 15 мм.

— Для монолитных элементов длиной свыше 6 метров при диаметре арматурных прутов до 40 мм, а также для конструкций любой длины при диаметре прутов более 40 мм — 20 мм.

• Наконец, стоит посмотреть еще и на СНиП 3. 03.01–87 «Несущие и ограждающие конструкции», в котором оговорены возможные отклонения от заданных параметров толщины защитного бетонного слоя.

3. Как обеспечивается соблюдение требуемой толщины защитного бетонного слоя

В данной публикации мы не станем подробно останавливаться на иных правилах монтажа арматурного каркаса для фундамента. Это — очень обширная тема, и она хорошо рассмотрена в других статьях нашего портала. Если ознакомиться с рекомендуемыми инструкциями (к которым ведут ссылки), то становится понятно, что величина защитного слоя закладывается уже при проведении расчетов каркаса и составлении чертежей будущей арматурной конструкции. Но как соблюсти это уже на практике? Понятно, что нижний ярус арматуры должен быть приподнят над уровнем дна траншеи (котлована) на необходимую высоту. Полную безграмотность проявляют те «мастера», которые используют в качестве подпорок оставшиеся после монтажа опалубки обрезки доски или бруса. Дерево, во-первых, недолговечно, а во-вторых — не станет преградой для проникновения влаги.

И в местах таких опор под подошвой неизбежно появятся очаги распространения коррозии стальной арматуры Допустимый, но, скажем прямо, не самый идеальный вариант — использовать для подкладок обломки кирпича или бетона. Все равно «герметичность» защитного слоя в точках опоры будет недостаточной. Оптимальным вариантом видится применение специальных полимерных стоек. Они выпускаются различной высоты, то есть имеется возможность подобрать именно такие, какие требуются для данной конструкции. Стоимость их, особенно на фоне общих затрат на создание фундамента — совсем невелика. Но зато они имею полую конструкцию, которая также заполнится бетоном при заливке, и арматура будет «запечатана» бетоном по все длине. Аналогичным образом удобнее всего поступить и для создания необходимого просвета между внешними продольными прутьями и стеками опалубки. При заливке весьма тяжеловесного бетонного раствора каркас может сместиться, и его требуется надежно зафиксировать в определенном положении. Для этого применяются специальные фиксаторы—»звездочки» требуемого радиуса. Устанавливаются они буквально одним движением, и проблема решается сама собой. Кстати, можно посмотреть интересный видеосюжет, в котором мастер делится секретом самостоятельного изготовления бетонных фиксаторов для арматуры. Очень неплохой вариант в тех случаях, когда нет возможности приобрести специальные «стаканы» или «звездочки».

4. Видео: Как можно самостоятельно изготовить фиксаторы для задания защитного бетонного слоя

Усиление защитных покрытий

Стальные и бетонные конструкции часто подвергаются воздействию многих неблагоприятных условий, которые не способствуют их эксплуатационным параметрам. Их необходимо защищать защитными покрытиями.

Эти покрытия бывают разных типов. Упрямые покрытия, жертвенные покрытия и еще немного из них.

Агрессивные коррозионные условия резко возрастают. Часто обнаруживается, что они способны сильно и серьезно повредить бетонные и стальные конструкции. Традиционно разработанные защитные покрытия, соответствующие их конечным функциональным потребностям; также могут иногда давать сбои в своих действиях, и, следовательно, они нуждаются в очень точном и соответствующем подкреплении.

Наиболее часто используемым армированием таких сверхпрочных покрытий является волокно. Углеродное волокно, стекловолокно и полипропиленовые волокна обычно используются для армирования защитных покрытий. Все эти волокна имеют свою специфическую функцию в зависимости от свойств материала.

Углеродные волокна являются наиболее универсальными из всех волокон, перечисленных выше. Они обладают высокой внутренней прочностью и превосходной инертностью к большинству разнообразных химических веществ с коррозионным v=величиной для бетона и стали. Иногда углеродные волокна заменяют стальные стержни, которые используются для армирования бетона. Армирование защитного покрытия углеродными волокнами — уникальная технология, требующая соответствующей инженерной подготовки для их смешивания с покрытием.

Армирование углеродным волокном

Армирование углеродным волокном

Точно так же стекловолокно обладает высокой прочностью и довольно хорошей химической стойкостью ко многим агрессивным химическим веществам. Стекловолокно соответствующей плотности следует выбирать в зависимости от конечной функциональной необходимости армирования стекловолокном. Стеклянные волокна обычно используются для армирования покрытия более чем в один слой.

Полипропиленовые волокна используются для армирования легких покрытий. У них мало ограничений для использования в качестве усиления защитного покрытия, поэтому они предпочтительнее в условиях бюджетных ограничений и для легких условий эксплуатации.

Исполнение волокна в качестве армирования защитного покрытия необходимо проверить на совместимость как волокна, так и покрытия по их механическим и динамическим свойствам. Коэффициент теплового расширения / сжатия для обоих из них также необходимо изучить с учетом окружающих условий окружающей среды. Одним из самых больших преимуществ этих армирующих материалов является значительное улучшение пластичности элементов, покрытых этими армирующими покрытиями.

Стеклянные чешуйки также используются для усиления защитного покрытия. Их форма и размер являются важным критерием при их выборе. Стеклянные чешуйки образуют микрослои внутри покрытия, благодаря которым коррозионные элементы не могут проникнуть в пленку покрытия.

Микроструктура среды, наполненной стеклянными чешуйками, в защитном покрытии.

Материал армирования защитного покрытия всегда должен проверяться при его выборе на совместимость коэффициентов теплового расширения и сжатия; материал элемента, на который он наносится; желаемая прочность на сдвиг и прочность на сжатие.

Чираг К Бакси.

Технический директор – Prudent Forensic Consultancy Private Limited,

Почетный директор – Steuler Industrial Solutions Private Limited,

Генеральный директор – K K Retroflex Solutions.

требуемый диаметр и толщина, количество

Каждая строительная площадка начинается с прочного фундамента. Ленточные фундаменты являются наиболее распространенной конструкцией в малоэтажном строительстве. Расчет арматуры для ленточного фундамента важен уже на этапе проектирования и доставки стройматериалов. Расчет доверяют профессионалам или проводят самостоятельно, изучив методические указания.

Состав

  1. Назначение армирования
  2. Нормативы
  3. Ассортимент металлопродукции
  4. Схема закладки
  5. Защитный слой
  6. Шаг арматуры
  7. 90 039 Продольная арматура
  8. Поперечная арматура
  9. Расчет арматуры
  10. Необходимое количество металлоизделий
  11. Счет поперечных и вертикальных элементов
  12. Общая сумма

Назначение армирования

Арматура воспринимает нагрузки на фундамент со стороны грунта и самого здания

Ленточные фундаменты представляют собой монолитную железобетонную конструкцию фундамента. Фундамент изготавливается непосредственно на строительной площадке.

Железобетон — бетон, внутри которого находится металлический каркас из арматуры. Металл позволяет ему выдерживать боковые нагрузки, создающие:

  • снизу вверх — процессы пучения грунта;
  • сверху вниз, масса здания.

Чистый бетон плохо сопротивляется боковым нагрузкам. Сталь, заложенная внутрь конструкции, способна сделать фундамент прочнее в десятки раз.

Под нагрузкой каждый метр бетона может растянуться на 2–4 мм, а стали – на 4–25 мм. Бетон, напротив, во много раз лучше переносит сжатие.

Алгоритм работы с давлением сверху:

  1. Груз давит на поверхность фундамента, которая начинает прогибаться.
  2. Верхний слой бетона сопротивляется сжатию, а верхний ряд арматуры неактивен.
  3. Нижняя часть фундамента пытается удлиниться.
  4. Нижний ряд стержней выдерживает растягивающие нагрузки.

Под давлением грунта снизу железобетон «работает» в обратную сторону – нижний слой бетона сопротивляется сжатию, а верхний ряд арматуры не дает ему разрушиться от растяжения.

Правила

Ленточные фундаменты в малоэтажном строительстве относятся к железобетонным конструкциям без предварительного натяжения арматуры.

Такие фундаменты проектируют и строят в соответствии с сводом правил СП 52-101-2003. Раздел 5.2 документа определяет марку стали, форму и геометрические размеры прутков. В разделе 8.3 «Армирование» рассматриваются количество и размеры армирующих элементов, их взаимное расположение в теле бетона. Здесь же указаны способы устройства арматуры, правила соединения в местах пересечения.

Информации, содержащейся в документе, достаточно, чтобы понять, как рассчитать арматуру для фундамента, рассчитать количество материала.

Сортамент металлопродукции

Арматурная сталь марки

Для железобетонных конструкций применяют арматуру:

  • горячекатаную, гладкую или с периодическим профилем (кольцо или серповидно) диаметром от 6 до 40 мм;
  • термически и механически упрочненные с периодическим профилем, 6–40 мм;
  • Профиль периодический холоднодеформированный (3–12 мм).

Рекомендуется использовать гладкую арматуру класса не ниже А-240 (А-I). Для ребристых (периодический профиль) выбирайте класс А-300 и выше.

В помещениях, где температура опускается ниже 30°С, запрещается использовать класс А-300.

Предпочтительно использовать изделия периодического профиля — с приливами в виде колец или серпа. Неровности увеличивают площадь сцепления стержней с бетоном и прочность всей конструкции.

Недавно на рынке появилась композитная арматура. Производитель рекомендует использовать его вместо изделий из стали.

СП 295.1325800.2017 не допускает применение композитных изделий для фундаментов.

Схема закладки

Точный расчет арматуры на фундаменте приведен в разделе 8.3. Свода правил.

Защитный слой

В железобетонных фундаментах под стальные детали предусмотрен защитный слой, обеспечивающий:

  • совместная работа всех частей;
  • защита стержней от агрессивных воздействий окружающей среды (влаги), химических веществ;
  • огнестойкость.

В грунте толщину слоя (расстояние от стержней до любого внешнего края бетона) выбирают не менее 40 мм. На открытом воздухе расстояние сокращается до 30 мм.

Шаг арматуры

Расстояния между отдельными стержнями выбирают не менее диаметра стержня. Кроме того, для горизонтальных нижних рядов расстояния принимают более 25 мм, а для верхних рядов — 30 мм.

В стесненных условиях допускается располагать арматуру пучками.

Продольная арматура

Для стороны фундамента длиной до 3 метров допускается применять стержни диаметром 10 мм, если сторона превышает 3 м — не тоньше 12 мм.

Суммарное сечение стержней продольной арматуры выбирают не менее 0,1 % сечения фундамента.

Например, для ленты шириной 40 см и высотой 100 см сечение 400х1000 = 4 000 000 мм². Суммарное сечение всех продольных стержней должно быть 0,1%, т.е. 400 мм².

Вы можете выбрать необходимое количество стержней с помощью таблицы.

901 73 390 9 0173 14 9 0173 1385 902 85

Согласно таблице для фундамента сечением 40х100 см необходимо 6 продольных брусков по 10 мм или 4 шт по 12 мм требуются.

Расстояние между осями продольных участков арматуры не должно быть более 40 см, а стержней в одном уровне не может быть менее 2. Одна арматура применяется только в фундаментах тоньше 15 см.

Поперечная арматура

Задачи поперечной вертикальной арматуры:

  • ограничение образования трещин;
  • препятствуют смещению продольных стержней;
  • зафиксировать продольные стержни от коробления в любом направлении.

Поперечные части устанавливаются там, где проходят продольные стержни.

Диаметр поперечной арматуры для ленточных фундаментов не может быть менее 25 % наибольшего диаметра продольных стержней, но в любом случае минимальный диаметр 6 мм.

Шаг поперечных элементов не более 50 см, при высоте ребра более 15 см.

Расчет арматуры

Рассчитать арматуру для фундамента проще на конкретном примере дома размером 6х10 метров. Сечение фундамента 50х100 см.

Необходимое количество металлоизделий

Согласно таблице необходимо 4 продольных параллельных стержня диаметром 12 мм.

Общий периметр фундамента 6+6+10+10=32 метра.

Всего нужно 128 (32х4) метров арматуры.

Длина брусков в продаже 3, 6 или 11, иногда 12 метров. Поэтому точно подобрать стержень для каждой стороны не получится.

Продольные стержни придется стыковать. На угловых перекрестках также будут стыки. Если в углах используются П- или Г-образные стержни, то они должны быть утоплены в стену не менее чем на 40 см.

Согласно своду правил перекрытие стержней должно быть не менее 30 диаметров. Для арматуры 12 мм – не менее 36 см.

Чтобы не пришлось дополнительно закупать и доставлять стройматериалы, фурнитуру закупают с запасом 10-15% от сметной суммы. Пятнадцать процентов от 128 — это 19,2 метра.

В итоге приобретают 128+19=147 метров 12 мм прутка для продольной арматуры.

Счетные поперечные и вертикальные элементы

Элементы поперечной и вертикальной арматуры свариваются, скручены вязальной проволокой или согнуты в виде прямоугольника.

Вертикальные составляющие лучше делать длиннее высоты ленты — их можно утопить в землю. Это сделает установку более удобной.

Стороны горизонтально-вертикального прямоугольника не менее чем на 10–15 см меньше размера фундамента. Чтобы вокруг стержней оставался защитный слой бетона.

Складывая стороны, получаем количество арматуры на прямоугольник: 30+30+90+90=240 см. С учетом нахлеста прибавьте еще 10 см. В результате длина каждого элемента принимается равной 2,5 метрам.

В каждом углу необходимо установить по два прямоугольника, всего на фундаменте 4х2 = 8 штук.

Максимальное расстояние между элементами на прямых участках 50 см. При строительстве больших домов — 30 см.

Длины сторон для дальнейших расчетов без учета угловых пересечений составляют:

  1. Короткие 600 см минус 2 угла по 50 см — 500 см.
  2. Длина 1000 см минус 2 угла по 50 см — 900 см.

На каждую короткую сторону, кроме угловых, понадобится 9больше прямоугольников. На длинной стороне установлено 17 элементов.

Общее количество сечений будет: 8 угловых, 9+9=18 для коротких сторон фундамента и 17+17=34 для длинных.

Общее количество вертикально-горизонтальных перемычек составит: 9+18+34=61 шт. Длина каждого 2,5 метра. Всего арматуры диаметром 6 или 8 мм понадобится 61х2,5=152 метра. Материал приобретают с запасом 5%, следовательно, 160 метров.

Общая сумма

Общее количество материала, необходимого для армирования фундамента со сторонами 6 и 10 метров:

  • для продольных стержней — 147 метров арматуры 12 мм. Масса одного метра будет 0,88 кг, а общий вес: 147х0,88 = 130 кг.
  • для вертикальных и поперечных стержней приобретается 160 м стержней диаметром 8 мм, их масса: 160х0,39 = 62 кг.

Дополнительно к этим материалам приобретается вязальная проволока диаметром от 2,5 до 4 мм. Потребуется около 50 метров.

Количество элементов варьируется в зависимости от размеров фундамента и общей нагрузки.

About the author

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Диаметр стержня, мм Суммарное сечение стержней в зависимости от количества стержней, мм
1 2 3 9016 8 4 5 6 7 8 9
10 75 155 235 315 470 550 630 710
12 115 225 340 450 565 680 790 900 1020
155 310 460 615 770 925 1080 1230
16 200 400 605 805 1010 1210 1410 1610 1810