Армирование сваи буронабивные – Рекомендации по проектированию и устройству буронабивных свай, изготавливаемых с применением многосекционного вибросердечника, от 01 января 1988 года

Виды армирования свай

Важно: классификация способов армирования свай приведена в нормативе ГОСТ №10992 «Арматурные каркасы для ЖБ изделий». Согласно данному документы, выделяют два вида армирования — продольным и продольно-поперечным каркасом.

Рассмотрим каждый способ подробнее.

Армирование продольного типа

Важно: армокаркас при продольном армировании состоит из параллельно расположенных арматурных прутьев в количестве 4 (для свай 20х20 — 30х30 см) или 8 шт. (для свай 35х35 и 40х40 см). Диаметр применяемой арматуры варьируется в пределах от 12 до 15 мм. (используются стержни рифленого типа марки А1 и А2).

Рис. 1.1: Продольное армирование свай

Части ствола сваи, испытывающие в процессе погружения повышенную нагрузку, укрепляются дополнительным армированием:

• Верхний контур сваи усиливается металлическими сетками, расположенными на расстоянии 5 см. друг от друга (количество 4-5 шт). За счет наличия сеток уменьшается риск возможного повреждения конструкции в процессе забивки молотом;
• Нижняя часть ствола укрепляется стальной обоймой конической формы, которая приваривается к поверхности подогнутых вовнутрь арматурных прутьев. Обойма усиливает бетонное острие сваи, которое во время погружения может сталкиваться с камнями и горными породами.

Армирование продольно-поперечного типа

Рис. 1.2: Каркас для продольно-поперечного армирования

Рис. 1.3: Продольно-поперечное армирование

Оголовки свай, армированных данным методом, также усиливаются арматурной сеткой и конусообразной стальной обоймой на острие ствола.

Армирование по методу предварительного напряжения

Преднапряжению подлежат сваи как с продольными, так и с продольно-поперечными армокаркасами. Главное условие — используемая арматура должна изготавливаться из высокопрочных сталей 35-ГС и 30-ХГ2С (применяются стержни 13-20 мм в диаметре).

Рис. 1.4: Гидродомкрат для преднапряжения арматуры

Суть метода состоит в следующем: после укладки армокаркаса в заливочную форму он растягивается с помощью гидравлических домкратов (для увеличения эффективности растяжения на арматуру воздействуют электрическим током, за счет которого снижается плотность стали). После фиксации каркаса в растянутом состоянии заливочная форма заполняется бетоном. Напряжение домкратами убирается после схватывания бетона «на отлип» — арматура возвращается до первоначального размера и в месте с ней сжимается и уплотняется бетон, частично отвердевший вокруг прутьев.

Рис. 1.5: Гидродомкрат в процессе работы

Какие сваи армируются

Важно: армированию подлежат все виды железобетонных свай — забивные, буронабивные и буроинъекционные.

Армирование забивных конструкций

Рис. 1.6: Изготовления арматурного каркаса

Армокаркас при производстве сваи размещается внутри металлоформы — специальной опалубки, разделенной продольными бортами на отсеки, соответствующие размерами форме изготавливаемых свай. После укладки арматурных каркасов отсеки металлоформы заполняются бетоном, и опалубка транспортируется в камеру пропарки, где при повышенной температуре происходит отвердевание бетона. После набора бетоном нормативной прочности сваи, посредством лебедочных механизмов, изымаются из металлоформы и складируются на месте хранения.

Рис. 1.7: Металлоформа для свай

Армирование буронабивных и буроинъекционных конструкций

Методика армирования набивных и инъекционных конструкций отличается лишь последовательностью реализации технологических операций:

• При монтаже свай буронабивного типа первоначально в грунте пробуривается скважина, после проходки полости на требуемую глубину в нее с помощью крана устанавливается продольно-поперечный армокаркас. Далее в устье скважины монтируется бетонолитная труба и полость заполняется бетонной смесью;
• Скважины для буроинъекционных свай разрабатываются специальными буровыми колоннами, во внутренней части которых присутствует канал для нагнетания бетона. Заполнения полости бетоном происходит сразу же по завершению ее проходки, и уже в бетон посредством вибропогружателя загружается каркас из арматуры.

Рис. 1.8: Погружение армокаркаса в скважину под буронабивную сваю

Технология армирования набивных железобетонных конструкций при их самостоятельном изготовлении практически не отличается от вышеприведенной, за исключением того, что все технологические операции выполняются вручную.

Расчёты

Рис. 1.9: Схема армирования буронабивных свай

Для армирования свай диаметром 30 и больше сантиметров используется пространственный армокаркас и 4-ех продольных прутьев и соединяющих их поперечных перемычек в количестве 3-ех шт., по одной в каждой части ствола сваи (низ-центр-верх).

Важно: длина продольных прутьев должна на 25-30 см. превышать высоту тела сваи, выпуски арматуры впоследствии соединяются с армокаркасом ростверка.

Имея исходные данные можно рассчитать общую длину требуемой продольной арматуры:

• 4*(2+0.3) = 9,2 м. — на одну сваю;
• 20*9,2 = 184 м. — на все сваи.

• 3*0,945 = 2,84 м. — на одну сваю;
• 20*2,84 = 56,7 м. — на все сваи.

Важно: учитывая отходы при резке арматуры, имеет смысл брать прутья с запасом в 10-15 метров, поскольку сваривание недостающих по размеру обрезков с краев арматуры в один стержень негативно сказывается на общей прочности армокаркаса.

Как выполняется армирование ЖБ свай

Рис. 2.0: Вязка армокаркаса проволокой

Технология выполнения работ следующая:

• Арматурные прутья болгаркой нарезаются на отрезки требуемой длины. Имеет смысл заготавливать материалы предварительно, чтобы потом одним заходом сделать каркасы для всех свай;
• Подготавливаются прутья для поперечных перемычек — их можно выгнуть, придав стержням требуемую округлую форму, либо разрезать на 4 отдельных куска, которые впоследствии будут привариваться по боковым контурам продольного каркаса;
• Имея в наличии исходный материал начинается сборка армокракасов — два продольных прутка укладываются параллельно друг другу и соединяют в трех местах (по центру, снизу и сверху) поперечными перемычками. Далее аналогичным образом свариваются оставшиеся два прутка, после чего заготовки стыкуются между собой;
• По завершению сборки каркасов арматура покрывается антикоррозийным грунтом.

Рис. 2.1: Сварной арматурный каркас

Монтаж армокаркаса в скважину выполняется по следующей технологии:

• После проходки скважины на требуемую глубину ее дно устилается геотекстилем либо рубероидом;
• Поверх геотекстиля делается 10 сантиметровая подсыпка из мелкофракционного щебня;
• Из рубероида скручивается цилиндр (фиксируется скотчем) высотой равный размеру продольных прутьев, и опускается в скважину;
• Подготовленный армокракас устанавливается внутри опалубки;
• Скважина заполняется бетонной смесью (класс бетона — М200 либо М300). После заливки бетон штыкуется арматурным прутком с целью удаления из смеси полостей воздуха.

Полезные материалы

Арматурный каркас для фундамента

Арматурный каркас — это остов фундамента, собираемый из стальных прутьев, воспринимающих растягивающие нагрузки и препятствующий деформациям.

Армирование столбчатого фундамента на буронабивных сваях

Армирование столбчатого фундамента является обязательным условием, позволяющим получить прочное, надежное основание для дома. Бетон способен выдерживать нагрузки на сжатие, но деформируется под воздействием на изгиб и растяжение. Существует несколько видов металлических каркасов для буронабивных свай. Они монтируются по различной технологии в зависимости от параметров опоры и условий ее эксплуатации.

Виды металлического каркаса

Армирование может быть нескольких видов:

• Плоским, сделанным из нескольких слоев металлических прутьев, соединенных между собой поперечными перемычками с помощью проволоки или сварки. Используются в качестве основы для закладки буронабивных опор и повышения прочности железобетонных опор небольшого диаметра.
• Объемным в виде круга или квадрата, изготавливаются с помощью автоматизированных сварочных линий. Требуют выполнения точных расчетов перед монтажом. Применяются для конструкций, несущих на себе значительную нагрузку от домостроения.

Согласно ГОСТа 10992, армирование свай может быть продольным и поперечно-продольным.

Продольным способом армируют конструкции, устанавливаемые в устойчивом грунте средней плотности: супеси, глина, суглинки. В сейсмически активных районах такое армирование не применяют из-за плохого сопротивления на изгиб и растяжение.

Армированный продольный каркас состоит из рифленых металлических стержней, соединенных между собой с помощью перемычек. В продольном ряду должно быть от 4 до 8 рядов прутьев, сечением от 12 до 15 мм.

В процессе погружения верхняя и нижняя части сваи испытывают максимальную нагрузку. Чтобы конструкция не деформировалась, ее усиливают сверху стальными сетками, установленными на расстоянии 50 мм друг от друга. Таких сеток монтируют 4-5 штук. Нижнюю часть укрепляют стальной обоймой, изготовленной в форме конуса. Ее приваривают к выступающим прутьям арматуры, подогнутым вовнутрь.

Продольно-поперечный способ более надежный. Из-за большого расхода металла, стоят такие опоры значительно дороже. Но они способны выдерживать повышенные нагрузки. Изготавливают каркас из металлических прутьев диаметром от 11 до 15 мм, класса А1 или А2. Поперечные перемычки, соединяющие продольные ряды, изготавливают из металла, сечением от 8 до 12 мм.

При армировании круглых опор иногда применяют стальную сетку, собранную в цилиндр.

Расстояние между поперечными перемычками выбирают в зависимости от плотности грунта. В центральной части шаг составляет 200-300 мм. Если опора более 12 м расстояние между перемычками должно быть не более 200 мм.

Верхние концы опор усиливают сеткой из арматуры, а на нижний конец надевают стальной наконечник.

Расчет параметров каркаса

Свайный фундамент находит широкое применение при строительстве небольших домов из легких материалов. Чем выше масса постройки, тем шире должно быть сечение опоры. Наиболее часто применяют буронабивные сваи диаметром 30 см.

При расчете количества опор, их сечения и способа армирования нужно учитывать характеристики грунта на строительном участке и массу дома с учетом материалов, применяемых для строительства, мебели, людей, которые могут находиться в доме.

Такой важный этап лучше доверить профессионалам. При неправильных расчетах опора может не выдержать несущей нагрузки от домостроения и деформироваться или разрушиться. Это повлечет за собой в лучшем случае необходимость капитального ремонта, а в худшем варианте развития событий создаст угрозу жизни людей, находящимся в доме.

На устойчивых грунтах, при достижении пласта плотной почвы, достаточно будет свай, сечением 30 см и длиной 2, 5 мм. Для устройства фундамента под домостроения средних размеров понадобится около 40 штук армированных свай.

Армирование буронабивных свай

Буронабивные опоры изготавливаются на строительном участке, там же происходит и их усиление металлическим каркасом.

В грунте бурят скважину нужных размеров. Затем в нее с помощью крана вставляют предварительно смонтированный стальной каркас. Затем устанавливают трубу и заливают бетонным раствором.

Последовательность монтажа буронабивных свай:

1. Выполняют все необходимые расчеты. Определяют количество и диаметр свай.
2. Согласно проекту выполняют разметку расположения опор на участке.
3. Бурят скважину: 150-200 см земли удаляют с помощью буровой насадки, остальную глубину достигают, используя шнек.
4. На дно отверстия насыпают песок, толщиной 250-300 мм, песчаная подушка служит для повышения несущих свойств почвы.
5. Опускают обсадную трубу, выполняющую функцию опалубки.
6. Выполняют армирование буронабивных свай. В пробуренное отверстие с помощью крана вводят каркас из арматуры. Его изготавливают с горизонтальной обвязкой из вертикальных прутьев диаметром 10-16 мм.
7. Скважину заливают цементно-песчаным раствором, приготовленным в пропорции 1:3.
8. Обсадную трубу по мере заполнения полости раствором поднимают.
9. Когда скважина полностью заполнена бетонным раствором, обсадную трубу вынимают, формируют оголовок опоры.

Для предотвращения нарушения целостности только что залитой сваи, опоры заливают бетонным раствором через одну. Стоящую рядом сваю монтируют после того, как предыдущая наберет прочность не менее 30%.

Армирование буроинъекционных опор

Технология устройства буроинъекционных свай похожа на монтаж буронабивных опор. Меняется только последовательность при заливке и монтаже армирования.

При монтаже буроинъекционных опор сначала отверстие заливают цементным раствором, сразу пока он не застыл внутрь опускают предварительно смонтированный армированный каркас.

Буроинъекционное строительство включает в себя метод нагнетания мелкодисперсного бетона в заранее подготовленную скважину. Таким способом устанавливают опоры сечением до 25 см.

Армирование забивных опор

Сваи забивного типа изготавливают в заводских условиях. На специальных производственных линиях выполняются все циклы производства, включая монтаж металлического каркаса.

Опалубкой служит металлическая труба, в нее вставляют армированный каркас. После этого конструкцию заполняют бетоном и перевозят в специальную камеру, где под действием определенной температуры происходит затвердевание бетона. Когда прочность достигает нужных параметров, сваю перевозят на склад.

Армирование свай своими руками

Подготовить все необходимое для изготовления металлического каркаса нужно заранее. Для монтажа буронабивных опор понадобятся такие инструменты и материалы:

• болгарка для нарезки металлических прутьев;
• сварочный аппарат для монтажа армированного каркаса;
• вибрационный аппарат для уплотнения бетонного раствора внутри сваи;
• буровая машина;
• бетономешалка;
• лопаты;
• готовый бетон или его составляющие: песок, цемент, щебень;
• металлические прутья рифленые и гладкие;
• рубероид;
• проволока.

Пошаговая инструкция по армированию свай своими руками:

1. Стальные прутья нарезают на отрезки нужной длины с помощью болгарки.
2. Для поперечных перемычек отрезки прутьев выгибают до получения округлой формы или подготавливают 4 куска, которые впоследствии приваривают по бокам продольного каркаса.
3. Нужное количество продольных прутьев укладывают параллельно друг другу, соединяют их верхние, нижние концы и середину поперечными перемычками.
4. Собирают вторую часть каркаса. Соединяют между собой двойным сварным швом.
5. Обрабатывают составами против коррозии.
6. Опускают армированный каркас в подготовленное отверстие.
7. Заливают бетонным раствором, уплотняют его вибрационной установкой.

Соединение арматуры для свай с каркасом ростверка.

После монтажа свай и набора ими достаточной прочности приступают к монтажу ростверка. Монтируют опалубку из досок, которая должна быть выставлена строго по уровню.

Армирование ростверка

Ростверк служит для равномерной передачи нагрузки от домостроения через столбы на плотные слои грунта. Он предохраняет постройку от чрезмерной усадки в местах наибольшей несущей нагрузки. Он бывает висячий или заглубленный в грунт.

Армирование выполняют двумя рядами металлических стержней, уложенных вдоль бетонной ленты. Верхний и нижний ряды прутьев соединяют с помощью вертикальных и горизонтальных перемычек.

В качестве перемычек применяют:

• Выгнутую в виде хомутов арматуру прямоугольной формы. Ее изготавливают из гладких металлических стержней класса А, сечением 8-10 мм.
• Прутья приваривают к верхнему и нижнему продольным рядам. Все элементы должны быть изготовлены из одного материала.

В продольных рядах стержни монтируют с шагом 10 сантиметров по 3-4 ряда стержней в каждом поясе. Перемычки устанавливают на расстоянии 200-300 мм. Вертикальные стержни крепят с шагом, не менее 40 см друг от друга.

Арматура должна быть спрятана в бетон. При взаимодействии с воздухом и осадками она со временем начнет разрушаться.

После обрезки свай до нужного размера, из них будет выступать арматура. Она будет использоваться в качестве соединительного элемента между ростверком и столбами.

Перед началом армирования рассчитывают нагрузки, делают чертеж расположения арматурного каркаса.

Пошаговая инструкция по армированию ростверка:

1. Монтируют опалубку, следят, чтобы ее боковые стенки располагались строго по уровню.
2. Металлические стержни скрепляют между собой по 3-4 штуки проволокой и опускают в опалубку. Перемычки устанавливают на расстоянии друг от друга 200-400 мм.
3. Углы соединяют с помощью гнутых Г- и П-образных профилей.
4. Арматура должна отступать от опалубки по 50 мм с каждой стороны и снизу, чтобы впоследствии не оказалось, что ее края выступают из бетонной ленты.

Стальной каркас должен располагаться строго по горизонтальному и вертикальному уровню. От этого зависит качество ростверка и надежность дома.

Диаметр применяемых свай должен быть не менее 30 см, количество стальных прутьев в продольном поясе от 3 и более штук, припуск арматуры под монтаж ростверка предусматривают не менее 50 см.

Нюансы строительства столбчатого фундамента представлены на видео:

Чтобы дом имел длительный срок эксплуатации, был прочным и надежным, а также не давал неравномерной усадки, нужно выполнять армирование столбчатого фундамента и ростверка. Должны быть выполнены все расчеты в зависимости от типа грунта и веса будущего дома.

Устройство свайных фундаментов из буронабивных свай: армирование, бетонирование (видео, фото)

Если сравнивать технологию обустройства столбчатого фундамента, которая потребует рытья с откосами ям, устроения опалубки, затем засыпания пазухи, то технология свайного буронабивного фундамента более сложная. Она предполагает в общем виде бурение скважины рассчитываемого диаметра, установку арматуры в нее и заливку бетона в созданную скважину. Большое достоинство данного варианта заключено в том, что бурение скважины может проводиться строительным ручным буром.

Схема свайного фундамента.

Рассмотрим данную технологию более подробно.

Бурение скважины

Количество главных буронабивных свай, установленных по периметру здания, рассчитывается исходя из веса дома вместе с нагрузкой эксплуатации. Свойства внутренних свай определяются исходя из нагрузок, которые создаются полом, кровлей, перегородками.

Следует при расчете помнить, что наибольший диаметр ручного бура, которым можно вручную пользоваться, составляет 300 мм, они имеются в большом ассортименте в свободной продаже. Длина штанги буров контролируется, что дает возможность делать скважины до 1 м и более.

Схема винтовой сваи.

Режущие лопасти бура располагаются таким образом, чтобы при бурении прикладываемое усилие было минимальное. Промышленно сейчас производятся для ручного бурения строительные буры с устройством значительного увеличения нижней части скважины. Опорная пята для сваи при этом образуется, что дает возможность в значительной степени уменьшить число свай и, соответственно, экономить бетон.
Если появилась необходимость в бурении скважины диаметром 500-600 мм, усилие для этого должно быть достаточно велико. Для бурения данных скважин выпускаются промышленностью моторизированные и электрические буры. Например, бур электрический, который применяется для бурения скважин под монтаж высоковольтных линий, делает возможным получать скважины диаметром до 1 м и глубиной до 4 м. Есть также буровые машины на основе колесных тракторов, автомобилей.

Вернуться к оглавлению

Армирование и бетонирование свай

Рассмотрим ниже, как выполнить армирование и бетонирование буронабивных свай, устройство на буронабивных сваях ростверка.
После того как будут пробурены скважины, необходимо из рубероида изготовить «трубы» по диаметру скважины и длиной больше на 200-300 мм, чем глубина скважины.

Верхнюю часть «трубы» необходимо делать из 2-3 слоев рубероида и мягкой стальной проволокой стянуть их. Данная часть будет служить опалубкой. Потом аккуратно вставляется «труба» в скважину.

Схема столбчатого свайного фундамента.

Если на дне в скважине имеется вода в маленьком количестве, то не нужно обращать на это внимание, но если больше четверти глубины скважины, то необходимо ее откачать перед заливкой бетона.

Если не использовать такую «трубу», это может привести к негативным результатам, которые влияют на прочность столбов основания, а именно:

• силы морозного пучения будут действовать при промерзании грунта намного сильней на шероховатые стенки сваи, которые получены при заливке бетона без «трубы» в скважину, чем на более гладкие с использованием «трубы».
• большое значение при схватывании бетона и набора прочности имеет присутствие в бетонной массе «цементного молочка», а оно может легко уйти в грунт и не получить проектной прочности.

Когда будет готова скважина, нужно сделать для увеличения прочности столбов пространственный, недорогой, самый простой арматурный каркас. Хватит 3 вертикальных прутков диаметром 6 мм из арматуры, которые скреплены между собой через 500-600 мм поперечинами.

Для соединения с ростверком столбов вертикальные штыри нужно вывести выше заливаемых свай и ниже ростверка на 2-3 см.

Следует заметить, что ростверк при пучинистых грунтах должен на сваях «висеть» на высоте 150-200 мм от поверхности земли, для чего и делается свая, выступающая из земли (во влагонасыщенных грунтах пучение грунта может достигать 15 см).

После монтажа каркаса подается бетон в скважину слоями (40-60 см), при этом проводится его уплотнение при помощи вибраторов.

Вернуться к оглавлению

Устройство ростверка

Устройство фундамента каркасного дома.

Рекомендуемые свойства ростверков для легких домов следующие:

• высота не меньше 300 мм;
• принимается при однорядном расположении свай ширина, равная ширине цоколя, а если цоколя нет — толщине стен первого этажа, но не меньше 400 мм.

Внимание! Не допускается разрезание (пересечение) ростверка техническими санитарными и прочими трубопроводами. От вертикального положения отклонение центров свай (проверяется при помощи строительного отвеса) после бетонирования или погружения не должно быть больше 5 см.

При установке сборных элементов ростверка особенное внимание необходимо уделить их закреплению на сваях. Для этого при заполнении бетонной смесью М200 в полости набивной сваи вертикально бетонируют арматурный Т-образный стержень.

Горизонтально укладывают на оголовок сваи второй арматурный стержень. Его длина должна равняться ширине сваи с приваренными пластинками-ограничителями с обеих сторон. Высота их должна быть для захвата сваи и и монтируемого элемента ростверка достаточной. Потом монтажный стык бетонируют, приваривают коротыши вертикального стержня к установочным петлям ростверка, применяя арматурные стержни нужной длины.

При замене сборной балки ростверка на несущие сборные железобетонные перемычки их закрепляют между собой сваркой при помощи арматурных стержней или связывают проволочной скруткой.

Схема гидроизоляции фундамента.

После обустройства ростверка все швы и стыки заполняют цементным раствором или мелкозернистым бетоном. Перед постройкой стен дома отметки верхних плоскостей ростверка проверяют и, если необходимо, цементным раствором выравнивают под один монтажный горизонт (горизонтальный уровень с одинаковыми отметками). Если нет нивелира, для этого можно использовать водяной уровень. Финальную проверку размеров ростверка и прямоугольности плана проводят измерением его сторон и диагоналей.

Вернуться к оглавлению

Ограничения в использовании свайного фундамента

Есть у свайных фундаментов и отрицательные стороны, точнее, ограничения, которые препятствуют эксплуатации, а именно:

1. В горизонтально подвижных грунтах (к ним относятся просадочные набухающие грунты; характер грунта можно определить лишь лабораторными исследованиями, для этого придется проводить подробное геологическое исследование) плохи свайные фундаменты из-за малой устойчивости к опрокидыванию — тогда требуется устройство железобетонного жесткого ростверка.
2. При устройстве свайных фундаментов есть сложности с обустройством цоколя. Нужно заполнять пространство между сваями (выполнить забирку), как и в конструкции столбчатого фундамента. А это добавочные затраты средств и сил.

Стоимость свайного фундамента.

Заложение винтовой сваи для фундамента.

Свайный фундамент может быть сделан из разных материалов, в зависимости от этого и колеблется цена свайного фундамента.

Приблизительная цена фундамента из буронабивных свай:

• для дома 9*12 — от 3300 долларов США;
• для дома 6*9 — от 1800 долларов США;
• для дома 6*6 — от 1150 долларов США.

Вернуться к оглавлению

Примеры использования свайного фундамента при частном строительстве

Первый пример. Получен заказ от частного застройщика на проектирование коттеджа с кирпичными стенами в 2 этажа. По итогам геологических исследований установлено, что на глубину 2-3 м верхний слой грунта является илистым грунтом с включениями торфа. Ниже идет слой плотных песков. Из-за неспособности илистых грунтов выдержать расчетные нагрузки устроить столбчатый или ленточный фундаменты не представляется возможным. Разработчик предлагает вариант свайного фундамента. Сваи (сваи-стойки) при этом должны опираться на песок. Сваи погружаются в плотный песок через илистые грунты на глубину 0,5-1,0 м. Получается долговечный и надежный фундамент.

Второй пример. Одним из требований заказчика при заказе проекта дачного дома было предусмотреть минимальные расходы строительных материалов в нем на возведение фундамента. Геологические исследования показывают, что грунты в состоянии выдержать нагрузку от дома в вариантах столбчатого или ленточного фундаментов, даже с запасом.

Исходя из требований заказчика, предлагается вариант буронабивных свай, что и было реализовано. В итоге получен долговечный качественный фундамент при внушительной экономии бетона и наименьших объемах земляных работ.

Источник

Как армировать фундамент для дома: монолитного, ростверка

Любой вменяемый архитектор скажет вам, что использование армирования внутри бетонных несущих конструкций — это обязательная процедура. Без правильно установленной арматурной сетки любая бетонная конструкция быстро разрушится, или станет попросту намного слабее.

Причем армирование помогает повысить прочность не только фундаментов, но и различного рода стяжек, отмосток и других вспомогательных элементов, которые тем не менее, тоже нуждаются в достаточном запасе прочности.

Стальные щиты опалубки и арматурный каркас для ленточного фундамента

В данной статье будут рассмотрены способы и технология армирования разных видов фундамента своими руками, согласно требованиям действующих СНиП, приведены сопутствующие схемы и необходимые расчеты. Также вы узнаете о том, как правильно применять технологию армирования отмостки вокруг дома, углов конструкций, и какое оборудование для этого необходимо.

Читайте также: технология армирования фундаментной плиты.

Армирование ленточного фундамента

Для начала рассмотрим схему и технологию армирования ленточного фундамента дома, как самого популярного и востребованного в наших краях. Ленточный фундамент в процессе эксплуатации дома переносит большое количество разноплановых нагрузок:

• несущая нагрузка – исходящая от массы самого дома;
• динамическая нагрузка – возникающая вследствие движений почвы;
• негативные воздействия пучения – которые происходят из-за замерзания грунтовых вод в верхних слоях породы, что провоцирует сезонное изменение объема грунта.

Грунты склонные к пучению, вообще, являются главным врагом любого фундамента, так как зимой их объем увеличивается, вследствие чего происходит выталкивание фундамента.

Ну а весной, когда грунтовые воды тают – наоборот, объем грунта уменьшается, что провоцирует просадки фундаментов, построенных не в соответствии с технологией СНиП.

Для того чтобы фундамент вашего дома был надежно защищен, и с успехом переносил любые нагрузки, необходимо очень серьезно отнестись к его армированию, которое значительно увеличит его прочность, и улучшит несущую способность.

к оглавлению ↑

Особенности армирования

Поскольку вся нагрузка на сжатие приходится на бетон балок фундамента, а нагрузка на растяжение – на арматуру, расположенную в нём, имеет смысл армировать лишь верхнюю и нижнюю часть фундамента.

Арматурный каркас для фундамента мелкого заглубления

Например, СНиП не предусматривает армирования среднего участка фундаментных балок, поскольку они не испытывают серьезных нагрузок. В этой части фундамента армирование выполняется только точечно, за счет использования хомутовых подставок.

Читайте также: этапы и правила укладки фундаментных блоков.

Для создания арматурного каркаса необходимо использовать рифлёную арматуру класса А3, изготовленную по горячекатаной технологии, диаметром 10-15 мм. Для вертикальных перемычек используется гладкая арматура А1, диаметром 6-8 миллиметров.

Шаг между вертикальными перемычками при армировании монолитного фундамента должен составлять минимум 25 см. Для соединения арматуры используется вязальная проволока. Каркас должен быть утоплен внутрь бетонных балок не менее чем на 5 см.

Крайне важно выполнить правильное армирование для углов фундамента — чтобы качество проведенных работ соответствовало стандартам СНиП. СНиП не разрешает выполнять его обычным перекрестным способом, поскольку такое соединение углов не обеспечивает необходимой итоговой прочности конструкции.

к оглавлению ↑

Армирование свайного фундамента

Свайный фундамент распространен не так широко, но тоже встречается нередко. Армирование фундамента из свай имеет свои интересные особенности. Армирование свайного фундамента необходимо в двух случаях:

Армирование винтовых оснований не выполняется, так как и забивных железобетонных свай, которые уже с завода идут укрепленными и полностью готовыми к эксплуатации.

Читайте также: как и для чего проводят динамические испытания свай?

к оглавлению ↑

Армирование буронабивных свай

Пример армирования буронабивных свай

Сначала обратимся к армированию свай буронабивного типа. А начнем разбор, выполняя расчет всех необходимых материалов и подобрав рабочее оборудование.

к оглавлению ↑

Расчет и необходимое оборудование

Выполняя расчет арматуры, которая потребуется для армирования буронабивных свай, необходимо выполнять, основываясь на проектной высоте и диаметре сваи.

Для примера произведем расчет металлической или стеклопластиковой арматуры, необходимой для армирования фундамента из шестнадцати буронабивных свай, расстояние между которыми условно составляет 200 см, высота одной сваи – 200 см., а диаметр – 20 см.

Для армирования сваи высотой в 2 метра нам понадобятся прутья арматуры высотой в 2.35 м. 200 см из которых уйдут на подземную колонну, а 35 сантиметров – на соединения сваи и балок ростверка. Согласно требованиями СНиП, на одну буронабивную колонну должно использоваться четыре прутка арматуры, которые соединяются в один каркас.

Исходя из вышеуказанных данных, выполняем расчет: на одну буронабивную сваю уйдет 4 * 2.35 = 9.4 метра рифлёной арматуры диаметром 10 мм. Общая длина арматуры, которая уйдет на фундамент составляет: 16 * 9.4 = 150,4 метра.

Также необходимо выполнить расчет вязальной проволоки, либо арматуры гладкой арматуры маленького диаметра, посредством которой прутья будут соединяться в один каркас. Существует два отвечающих требованиям СНиП способы выполнения арматурного каркаса – соединения посредством сварки, и с помощью вязальной проволоки.

Лучше всего делать это своими руками с помощью вязальной проволоки и крючка для вязки арматуры, так как такое соединения придаст каркасу большую прочность и устойчивость к динамичным нагрузкам.

Арматурная сетка на специальных подставках

Арматурный каркас для сваи будет соединяться в трех местах, при этом на одно соединение уйдет 3.14 * 20 = 62.8 см вязальной проволоки, а на три соединения 1.9 метра. Исходя из этого, делаем расчет общего количества необходимой вязальной проволоки: 1.9 *16 = 30.4 метра.

Если вы планируете выполнять армирование подошвы уширения сваи, то количество рифлёной арматуры необходимо увеличить на 10-15%, так как дополнительная длина прутьев потребуется на придание каркасу L-образной формы.

Никакое дополнительное оборудование для армирования буронабивных свай не требуется, все действия выполняются своими руками. Вам понадобятся лишь стандартное оборудование для обустройства буронабивного фундамента с ростверком – лопата, бур, бетономешалка, ведра, либо тачка, для транспортировки бетона.

к оглавлению ↑

Особенности процесса армирования

В первую очередь выполняется бурение скважины под сваю, и, в случае обустройства подошвы уширения, придание ей конической формы. Далее, в скважину погружается обсадная труба (существуют способы существенно сэкономить на этом этапе – например, использование скрученного своими руками рубероида в качестве обсадки сваи).

Далее, связанная в один каркас арматура погружается в скважину и фиксируется, после чего выполняется заливка скважины бетоном.

Для придания буронабивной свае большей прочности, рекомендуется позаботиться об уплотнении бетона, для этого применяются специальные вибрационные машины, но своими руками это можно сделать посредством штыкования.

к оглавлению ↑

Армирование ростверка

Теперь обратим внимание на аналогичные работы, но уже связанные с укреплением ростверка. Он тоже играет важную роль в деле создания устойчивого основания.

Читайте также: как и чем укрепить фундамент, требующий ремонта?

к оглавлению ↑

Расчет количества материалов

Пример обвязки и армирования ростверка свайного фундамента

Расчет необходимого количества арматуры выполняется исходя из особенностей грунта, и нагрузок, которые будут оказывать на ростверк несущие стены здания.

Читайте также: как делается ручная вязка арматуры для фундамента?

Для примера приведем алгоритм правильно рассчитанного количества арматуры, необходимой для армирования балок ростверка под свайный фундамент для небольшого здания площадью 6*10 метров, с двумя внутренними стенами.

Для армирования балок любого фундамента, в том числе и ростверка, должна использоваться исключительно арматура с ребристой поверхностью, поскольку адгезия таких прутьев с бетоном в несколько раз лучше, чем у гладкой арматуры.

В сейсмически безопасных регионах с нормальными грунтами для армирования фундамента дома (углов и других частей конструкции) можно с успехом использовать арматуру диаметром в 10 миллиметров.

Однако на проблемной почве, склонной к сдвигам и пучениям, имеет смысл использовать прутья диаметром 14-16 миллиметров, что значительно увеличит общую надежность фундамента.

В нормальных грунтах общепринятое расстояние между элементами, которым обладает сетка каркаса, составляет 20 сантиметров (0.2 метра). Узнать о количестве элементов, которые будет включать схема, можно, выполнив расчет требуемого количества арматуры: 10/0,2 +1 = 51 прутьев по 10 метров, и 6/0,2+1 = 31 прут по 6 метров, всего – 51+31 = 82.

к оглавлению ↑

Особенности армирования

Обустройство свайного фундамента невозможно без правильно выполненного армирования балок ростверка, которое требуется для придания ему высоких прочностных показателей.

Арматурная сетка для фундамента

Неармированный ростверк под воздействием внешних динамических нагрузок, из-за деформации почвы, которая производит выталкивающее давление на сваи, может попросту треснуть, вследствие чего дом сразу же окажется в аварийном положении.

Армирование балок для опалубки ростверка согласно требованиям СНиП выполняется в два армирующих пояса – верхнего и нижнего, которые соединяются между собой вертикальными перемычками с шагом в 20-35 сантиметров, при этом каждый из поясов должен состоять как минимум из пары арматурных прутьев диаметром от 10 до 15 миллиметров.

Вертикальные прутья не выполняют функцию распределения нагрузки и укрепления ростверка, они лишь соединяют элементы каркаса в одну целую конструкцию, поэтому для поперечных перемычек можно использовать гладкую арматуру диаметром 8-10 мм.

Когда планируется схема работ, следует учитывать, что расстояние между арматурным каркасом внутри ростверка и поверхности балок должно составлять 3-5 сантиметров, для того чтобы получить необходимое расстояние в нижней части ростверка, каркас перед заливкой бетона можно приподнять на деревянных брусках подходящих размеров.

Дополнительное укрепление фундаменту придает соединение арматурного каркаса свай с арматурой самого ростверка. Для этого, согласно СНиП, схема обустройства буронабивных свай всегда предусматривает около 20-30 сантиметровый участок каркаса, расположенный над поверхностью земли.

Арматура балок ростверка и сваи соединяется посредством гладкой арматуры меньшего диаметра и вязальной проволоке, что придает конструкции фундамента дома необходимую эластичность, которая позволяет эффективно переносить любые внешние динамические нагрузки.

Для армирования углов ростверка, горизонтальную арматуру необходимо гнуть, придерживаясь прямых углов, либо резать на куски нужной длинны и соединять их в каркасе посредством сварки.

На практике более целесообразен последний вариант, поскольку производить гибку арматуры без специального оборудования сложно, однако можно воспользоваться гибщиком арматуры, который без проблем можно сделать своими руками.

к оглавлению ↑

Армирование отмостки

Армированием отмостки вокруг дома часто пренебрегают ввиду того, что требования СНиП не предусматривают его обязательного выполнения. Однако практика показывает, что правильно укрепленная отмостка обладает в разы большим эксплуатационным сроком, чем конструкция, схема которой не армировалась.

Более того, даже в случае повреждения отмостки, армирующая сетка будет способствовать уменьшению разрушений, и целостности всей конструкции, что позволит без проблем выполнить её ремонт своими руками.

Армирующая сетка позволяет отмостке переносить большие сжимающие и растягивающие внешние нагрузки, которые происходят вследствие сезонного пучения (замерзания грунтовых вод в верхних слоях почвы, что приводит к изменению её объемов).

Пример армирования отмостки возле дома

Для укрепления отмостки используется армирующая сетка с ячейками 100*100*4, либо сетка меньших размеров, которую можно приобрести в любом строительном магазине, или металлобазе.

Дополнительное оборудование, которое требует армирование отмостки – это болгарка с 125-ми, или 230-ми дисками по металлу, она понадобится, чтобы порезать сетку на участки нужных размеров. Также не помешает сварка, которой можно прихватить края сетки, однако такое оборудование можно заменить обычной вязальной проволокой.

После нарезки сетки на куски 2-3 метровой длинны, она помещается в заранее подготовленную опалубку для фундамента (обязательно наличие хорошо утрамбованной подсыпной подошвы из мелкофракционного щебня и песка).

Укладывать сетку нужно не прямо на поверхность подсыпной подошвы, а расположить её на высоте 2-3 см над ней, чтобы после заливки сетка находилась в середине бетонной отмостки.

Для этого под неё нужно подложить небольшие бруски дерева, либо подходящий по размеру щебень. Для участков, где отмостка огибается вокруг углов дома, рекомендуется вырезать дополнительные куски сетки, и уложить их вторым слоем, поверх основной конструкции.

Схема армирования может быть любой – можно сначала заложить прямые участки, а потом выполнить покрытие углов отмостки. После укладывания всей сетки, отмостка заливается бетоном марок М 150, либо М 250.

Читайте также: способы создания отмостки вокруг дома своими руками.

к оглавлению ↑

Пример армирования ленточного фундамента (видео)