Армирование монолитных стен: порядок выполнения работ, определение размера опалубки и ее монтаж, советы профессионалов

Армирование монолитных стен и простенков

Процент армирования от сечения стены около 10 %. Для этого процесса применяют армирующие сетки из стали или каркас (для повышенной прочности).

Укрепление арматурой чаще всего выполняют по горизонтали и вертикали. Для этого используют прутья диаметром 6-8 мм. Располагают их симметрично у боковых стен. Горизонтальные стержни с вертикальными у противоположных боковых стен соединяют поперечными связями. Нужны такие соединения для того, чтобы предотвратить выпучивание вертикальной арматуры. Армирование углов монолитной стены выполняется обязательно. Для этого желательно использовать П-образные хомуты. Они дают необходимое скрепление концов горизонтальных стержней и защищают вертикальные от выпучивания.

Смотреть галерею

Простенок — это часть стены между двумя проемами (окна, двери). Армирование маленьких простенков в монолитных стенах происходит с помощью плоских сеток, монтируемых с двух сторон. В случае если перекрытия сборные, то используют сборный каркас. Плоские стенки первого простенка нужно объединить пространственными каркасами соединив стержни.

Нужно ли армировать ленточный фундамент?

Бетон является специфическим материалом. Он способен без видимых последствий выдерживать значительное давление, но разнонаправленные, растягивающие нагрузки переносит с большим трудом.

Бетонный блок, являющийся монолитной отливкой без дополнительных усиливающих элементов, способен выдерживать только равномерную сдавливающую нагрузку.

Если усилие будет приложено в центральной части, а края блока окажутся зафиксированы, он переломится при относительно небольшой нагрузке. Использовать его в таком виде в качестве основания для строительного объекта невозможно.

Проблема решается с помощью армирующего каркаса, помещаемого внутрь блока перед отливкой.

Армирование ленточных оснований является необходимым и обязательным условием, предписываемым требованиями СНиП 52-01-2003. Регламентируются все рабочие моменты создания железобетонных конструкций — состав бетона, размеры и материал арматуры, тип конструкции каркаса, способ сборки и прочие вопросы.

Соблюдение норм СНиП обязательно для всех строителей, поскольку только таким образом можно обеспечить надежность постройки и безопасность людей.

Зачем выполнять армирование штукатурки

Если в слой бетона поместить металлический каркас, получится очень прочная железобетонная конструкция. Со штукатуркой этот принцип тоже работает. Армирование решает сразу несколько задач − делает покрытие более прочным и уменьшается вероятность образования трещин.

Армирование может выполняться двумя способами: сеткой или армирующими добавками в смеси.

В качестве армирующих добавок часто выступает полипропиленовое фиброволокно. Штукатурки, усиленные волокном, отличаются, в частности, хорошими показателями натяжения при температурных колебаниях; их применение снижает вероятность образования трещин.

Выполнять армирование штукатурки сеткой по всей поверхности стен или потолков при внутренней отделке не обязательно. Тонкослойное покрытие до 3-4 см хорошо держится на поверхности без дополнительного укрепления.

Сплошное армирование сеткой рекомендуется для:

• стен из материалов с высокими теплоизоляционными свойствами (газо- или пенобетон);
• стен из смешанной кладки;
• стен с подветренной стороны здания;
• для систем «мокрого фасада»;
• для поверхностей под затирку или под структурную штукатурку с зернистостью менее 2 мм;
• для подготовки стен под покраску.

Вязка арматуры под ленточный фундамент

С целью вязки арматуры под ленточный фундамент применяется  в основном  вязальная проволока со следующим диаметром — от 0,8 и вплоть до 1,2 мм.  Её нарезают на куски с размером   от 10 до 20 см.  Минимальное количество соединений при этом должно составлять половину от имеющегося количества пересечений.

Однако в случае частного домостроения, арматурный каркас зачастую сваривают  вместо использования проволоки. Это делается для ускорения процесса.  При этом  существует несколько способов актуальной  вязки арматуры:

• С использованием плоскогубцев. С этой целью проволока складывается вдвое.  А её концы закручиваются и фиксируются  с применением  плоскогубцев с тупыми зубцами.
• Кроме того, могут быть использованы шуруповерт со специальной насадкой, а также крюк.  В этом случае отрезки проволоки  также складываются пополам и петлей цепляются за крюк.  В местах пересечения обрабатываемой  арматуры концы обматывают, а затем закладывают снова на крюк.  После этого, проворачивая крюк,  производят вращение. Для этих целей можно  также использовать шуруповерт.

Какие схемы существуют?

Существует две установленные схемы продольной установке арматуры:

• В четыре прута;
• В шесть прутьев.

Если принять ширину основания для фундамента более чем 500 мм, то используется вторая схема. Это зависит от норм, которые предписывают рядом расположенные стержни укладывать с интервалом 400 мм друг от друга.

При возведении фундамента любой высоты применяется два пояса армирования:

• Верхний.
• Нижний.

Типовые схемы по устройству углов и Т-образных примыканий применяются хомуты:

• В виде «Г» элементов.
• В виде «П» элементов.

На рисунке изображен чертеж схемы армирования ленточного фундамента с применением Г и П элементов:

Гнутые элементы должны быть продолжением основных продольных прутьев и «наслаиваться» на них на 600-700 мм, но не короче 50 диаметров арматуры. Шаг арматуры в местах расположения углов вычисляется по соотношению: 0,75 х высоты фундамента.

Выбор и расчет

При армировании необходимо использовать арматуру класса АIII. Она отличается рифленой поверхностью. Ее применяют для продольных и поперечных хлыстов, а также в упрочнении углов.

Такой тип, по сравнению с гладкой, имеет лучшую сцепляющую способность с бетоном. Гладкие класса АI применяют для вертикальных элементов.

Допустимо применять только горячекатаную сталь марок:

• Ст3кп;
• 35ГС;
• 35Г2С;
• 32Г2Рпс;
• 22Х2Г2АЮ;
• 22Х2Г2Р;
• 80С;
• 20ХГ2Ц.

В настоящее время помимо стандартных металлических прутков применяют арматуру из стеклопластика. Ее прочность выше, чем у стальной. Но такой тип чаще используется в крупногабаритном строительстве для уменьшения нагрузки.

Упрощенный план расчета:

1. Чтобы рассчитать сечение рабочих прутьев необходимо взять 0,1% площади сечения фундамента, а именно, для фундамента длиной:
   • менее 3м применимо сечение в 10мм;
   • более 3м — сечение необходимо применять не менее 12 мм, но не более 40 мм.
2. Горизонтальная арматура составляет более 25% толщины рабочего прутка (минимальное значение 6 мм).
3. Вертикальные стержни рассчитываются согласно высоты фундамента:
   • менее 0,8м принимается сечение в 6мм;
   • более 0,8м принимается сечение в 8мм и более.

Данные формулы применимы только при возведении небольших построек. Габаритные строения в соответствие со СНиП требуют учитывать запас арматуры для обеспечения достаточной прочности.

Еще больше информации о расчете арматуры в видео:

Шаг укладки арматуры

С целью армирования плитных оснований он может варьироваться в следующих пределах – 20-30 см.  В то же самое время, следует иметь в виду, что в случае тяжелого дома и сложного грунта, шаг должен быть меньше.

В целом, количество необходимого прутка определяют исходя из условий эксплуатации и габаритов.  В то же самое время выделяют 2 пояса армирования – нижний и верхний.

Основная нагрузка приходится как раз на горизонтальные направляющие.  В случае лент  с шириной 30-40 см их достаточно по 2 внизу и вверху. В случае большей ширины  применяют сразу 3 либо 4 прутка в одном ряду.

В большинстве случаев горизонтальных рядов в ленточных фундаментах можно найти 2:

1. Располагается на 5 см ниже верхнего края;
2. Находится на 5 см выше нижнего.

При этом их соединяют с помощью поперечных перевязок в единую конструкцию.  Шаг в таком случае будет приблизительно  от 30 до 50 см.  Все зависит от грунта и массы строящегося здания.

В случае столбчатых оснований схема расположения прутков будет зависеть от имеющегося диаметра столбов.  Самое главное условие – расстояние от прутков до края столба должно быть не меньше 5 см.  Горизонтальные перевязки, со своей стороны, должны располагаться также приблизительно раз в 50 см.

Типичные ошибки и полезные советы

Сварка арматуры встык приводит к появлению ржавчины

• работа без чертежа и предварительных расчетов, что приводит к возникновению трудностей при сборке и нарушениям ее технологии;
• армирование угловых зон с вязкой стержней продольных прутов под прямыми углами;
• монтаж гнутых элементов без анкеровки;
• соединение арматуры сваркой встык, что является крайне ненадежным вариантом;
• вязка перекрестий без применения сгибов и нахлестов;
• использование сварки для металла, который для этого не предназначен;
• применение в качестве подставок и распорок железных деталей или материалов, которые впитывают влагу — это приводит к поражению каркаса ржавчиной;
• армирование фундамента прутами сомнительного происхождения или не имеющими недостаточный запас прочности;
• проведение сборки из металла покрытого ржавчиной и не прошедшего предварительной обработки от коррозии;
• забивание вертикальных элементов каркаса в землю сквозь дренаж и гидроизоляцию.

Виды арматуры

Требования к арматуре для устройства железобетонного фундамента регламентируется ГОСТ10922-2012. Стандарт определяет марку, диаметр сечения, допустимые нагрузки и прочие характеристики арматурной стали, применимые к конкретным условиям строительства. Проектные организации рассчитывают нагрузки на фундамент, составляют оптимальные схемы раскладки арматуры, рассчитывают ее параметры и потребность. Проектирование армирования – непременное условие для фундаментов высотных зданий, общественных сооружений, производственных цехов.

Для небольших строений технология армирования позволяет назначать сечения и методы крепления, исходя из параметров конкретного строительного объекта и места его расположения. Такой подход обусловлен тем, что фундаментная лента, как правило, воспринимает незначительные нагрузки.

В частном малоэтажном домостроении возможно использование усреднённых нормативов, общих принципов армирования.

Раскладка арматуры фундамента предполагает разделение стержней на три основные группы по их пространственному расположению в конструкции армокаркаса:

• Рабочие пруты. Раскладываются вдоль фундаментной ленты.
• Поперечные горизонтальные стержни.
• Арматура, расположенная вертикально.

Поперечные пруты принято называть хомутами.

• Диаметр рабочей арматуры рассчитывается из соотношения ее площади сечения к общей площади сечения фундамента дома как 1:1000, или 0,1%.
• При длине фундаментной ленты до 3м – допустимый диаметр арматуры равен 10 мм.
• Для ленты более 3 м минимальный диаметр – 12 мм.
• Максимальный диаметр прутов не может превышать 40 мм.
• Диаметр горизонтальных связей (хомутов) — не менее ¼ диаметра рабочей арматуры.
• Вертикальные стержни для заглубленной фундаментной ленты должны иметь минимальный диаметр 8 мм.

При строительстве зданий из камня или кирпича рекомендуется укладывать арматуру с добавлением к расчетным нормам 10-20 % по весу, – для дополнительной уверенности в правильности расчетов.

Несколько слов об особенностях ленточного фундамента

Ленточный тип фундамента можно смело назвать универсальным, наиболее распространённым, дающим возможность возведения зданий из практически любых строительных материалов. Повсеместное использование этой конструкции основания объясняется в том числе и значительной экономией средств, простотой и доступностью её самостоятельного обустройства, а также тем, что ленточный фундамент всесторонне испытан очень широкой практикой его многолетней эксплуатации.

Ленточный фундамент по праву занимает лидирующие позиции, как наиболее популярный у застройщиков тип основания для зданий

Сам по себе такой фундамент представляет собой железобетонную ленту, которая может иметь разную ширину, толщину и высоту. Эти параметры зависят от проекта будущего здания – размеров стен и материала, из которого планируется возвести стены, общей массивности строения, состояния грунтов на участке застройки и целого ряда других важных факторов. Но в любом случае ленточный фундамент устанавливается по периметру будущего строения, имеет замкнутый контур, который и предназначается для дальнейшего возведения несущих стен. При необходимости этот вид фундамента дополняется внутренними перемычками, которые становятся основой для возведения на них внутридомовых капитальных перегородок.

Глубина залегания подошвы ленты может существенно различаться, в зависимости от конкретных обстоятельств. Так, при неустойчивых верхних слоях грунта на участке ведения строительства, подошва ленточной основы полностью заглубляется ниже уровня промерзания или же исполняется в сочетании со свайным фундаментом. Если же грунт плотный, или же тогда, когда планируется строительство небольшого по общей массе здания, то вполне можно обойтись малозаглубленным ленточным фундаментом.

Фундаментная лента может быть глубокого или малого заложения, иногда усиливается дополнительно монолитными сваями

Как бы то ни было, требования к полноценному и качественно исполненному армированию равнозначно важны для любой разновидности ленточного фундамента. Только при таком условии основа оптимизирует нагрузку от стен дома на грунт по всему периметру строения, что минимизирует риск проседания здания, перекос и деформацию всех его составляющих строительных конструкций.

Нормативы

В результате многолетних исследований и испытаний были выработаны методики расчёта армирования заливных ленточных фундаментов.

Во времена СССР была разработана нормативная документация, касающаяся расчётов армирования ленточных фундаментов.

В уже далёком 1989 году Госстроем СССР был утверждён СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции», нормы которого действительны до сих пор. В нём указывались правила формирования исходных данных для расчёта армирования.

В СНиПе изложены порядок расчёта количества и диаметры продольной, вертикальной и поперечной арматуры, как выполнять сварные соединения стержней и устанавливать закладные детали в бетонном монолите. В отдельной главе даются указания по конструированию предварительно напряжённых элементов.

Ранее в 1978 году было разработано и принято к обязательному исполнению «Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжёлого бетона (без предварительного напряжения)». На базе этих двух документов проектными организациями были разработаны методики расчётов армирования ленточных фундаментов.

Материалы

Армирование – это усиление бетонного блока изнутри при помощи различных материалов. Могут использоваться прутки или волокна, которые при растяжении блока не позволяют ему растрескиваться.

На практике материалы армирования можно разделить на 3 группы:

1. металлические прутья,
2. композитная арматура,
3. фибра.

Стальные прутки

Норма длины стального прутка для усиления бетонных конструкций — 11,75 м. Арматура может иметь различный диаметр и марку. В зависимости от маркировки прутки в усиливающий каркас соединяются свариванием или вяжутся проволокой.

В массе бетона соединение стальных стержней с раствором достаточно прочное благодаря рифлению на прутке. Стальной остов внутри монолита перераспределяет нагрузки и сдерживает бетон от растрескивания, поскольку металл имеет большее сопротивление на разрыв. При этом бетон в свою очередь защищает металл от коррозии.

Стальной усиливающий каркас

Композитный материал

Такая арматура имеет довольно широкий спектр исходных материалов, увеличивающийся почти ежегодно. К настоящему моменту более или менее используются стеклопластиковые и базальтопластиковые прутки со спиральной накруткой, имитирующей периодичность профиля стальной армации.

Кроме того, на строительном рынке представлена полиэтиленрефталатовая и углеводородная арматура, не получившая пока широкой популярности. Неоспоримым достоинством композита является низкий вес. Но при устройстве фундаментов или подпорных стен данное преимущество имеет мало значения, а вот прочностные характеристики выступают очень важны.

Композитная арматура, как правило, используется в горизонтальных элементах строения, имеющих опору на грунт

Фиброволокно

Мелкодисперсный материал (фибра) добавляется в раствор на этапе замешивания. При этом само волокно может иметь различный диаметр и длину.

Изготавливают фибру из волокна на основе:

• стали,
• стекла,
• полипропиленовых соединений,
• базальта.

Фиброволокно для усиления прочности бетона на разрыв

Армирование тупых углов

При сложной геометрии ленточного фундамента, некоторые углы могут быть гораздо больше 90 градусов. Тупой угол также необходимо армировать по специальным схемам, увеличивающим прочность каркаса. Существуют два основных способа правильного армирования тупых углов фундамента.

Первый способ

Оптимальным решением для армирования тупого угла является загиб внешней продольной арматуры под необходимым углом. Внутренние продольные хлысты также загибаются под тем же углом, и вяжутся к внешней продольной составляющей каркаса. Длина каждой загнутой части внутреннего продольного прутка составляет не менее 50 диаметров основной арматуры.

Второй способ

Для укрепления тупых угловых частей каркаса используются дополнительные элементы, загнутые под необходимым углом. Длина плеча такого изогнутого элемента должна равняться не менее 50 диаметров продольной арматуры. Перехлест при вязке варьируется в пределах от 35 до 50 диаметров арматуры в зависимости от марки цемента, применяемой для бетонного раствора.

Схемы

Углы бывают нескольких видов:

1. Прямые – наиболее распространенные. Могут быть Т- или Г-образными.
2. Тупые – произвольные (эркеры). Развернутые от 160 градусов довольно легки в работе – арматура прокладывается от внешней к внутренней стороне, увеличивая частоту поперечин в 2 раза в сравнении с остальной длиной основания, а потом уже перевязывается. Углы от 90 до 160 градусов требуют установки вертикальной арматуры.
3. Острые – очень сложны в работе, в частном малоэтажном строительстве встречаются редко.

При укреплении углов важно придерживаться одной из общепринятых схем

С анкеровкой Г-образными элементами

Самый простой и распространенный метод. В углы устанавливают Г-образные элементы, которые крепятся поперечинами к основному армирующему каркасу. Длина плеча Г-образного элемента должна составлять не меньше диаметра основной арматуры, умноженного на 50.

При помощи этой детали внешние арматурины двух сходящихся стен надежно связываются между собой. Все внутренние продольные прутки связываются через Г-образное крепление с внешним.

1. Жесткость соединения внешней продольной арматуры (1) в угловой зоне обеспечивает Г-образный хомут (6). 2. Внутренняя продольная арматура (2) жестко скрепляется с внешней продольной арматурой (1) внахлёст. 3. Шаг поперечной арматуры (L) составляет не более ¾ высоты ленты фундамента. 4. Внутреннюю и внешнюю продольную арматуру соединяет дополнительная поперечная арматура (5). 5. Длина соединения внахлёст составляет 50 диаметров горизонтальной арматуры.

С помощью П-образных хомутов

Чтобы максимально повысить прочность фундаментной конструкции, в углах и местах соединения стен применяются П-образные хомуты. По ширине они должны соответствовать ширине всего каркаса из арматуры. По длине – не меньше 50 диаметров основной арматуры.

Крепятся к основной арматуре по направлению открытой частью элемента от угла. В угловых зонах фундамента устанавливается по два П-образных элемента на каждый горизонтальный уровень каркаса. При армировании соединений, нужно по одному такому элементу на каждый горизонтальный уровень.

Чаще всего применяется вариант крепления с Г-образными элементами. Он подходит для фиксации стандартного прямого угла, при этом обеспечивает ему достаточно надежное и прочное усиление. В отличие от применения П-образных элементов, этот вариант более экономичен и элементарен в выполнении.

1. При использовании П-образных хомутов (5) угловое соединение внешней и внутренней горизонтальной арматуры ленточного фундамента (1) получает жёсткую сцепку наподобие замка. 2. В анкеровке П-образных хомутов участвует вертикальная (2), поперечная (3) и дополнительная поперечная (4) арматура.

Тупой угол

Тупые углы ленточного фундамента встречаются редко, только при сложной архитектуре здания. Например, дом может иметь угловой эркер или веранду. В любом случае углы необходимо укреплять.

Армирование тупых углов осуществляется двумя способами. Первый заключается в том, что внешние продольные арматурины просто загибаются под нужным градусом.

Внутренние продольные хлысты тоже загибаются под этим же углом, пересекаются, и связываются с внешними. Длина каждой загнутой части должна составлять не меньше, чем диаметр основной арматуры, помноженный на 50.

Второй вариант отличается тем, что под нужным градусом загибается не основная арматура, а дополнительные угловые хомуты. Их длина должна быть тоже не меньше 50 диаметров основной арматуры.

1. Для надёжного соединения арматурного каркаса при повороте ленточного фундамента под тупым углом (1) используется схема жёсткого соединения внахлёст свободных концов внутренней горизонтальной арматуры (4) с внешней горизонтальной арматурой (5). 2. Вертикальную (2) и горизонтальную (3) арматуру в зоне соединения внахлёст следует устанавливать в 2 раза чаще, чем на ровных участках ленты. 3. Длина соединения внахлёст должна быть не меньше 50 диаметров продольной арматуры.

Как правильно вязать арматуру на углах

Изначально разрабатывается проектная документация, в которой рассчитывается потенциальная нагрузка на основу и прописывается схема расположения элементов. Также на этом этапе считают необходимое количество металлопроката и его характеристики. И только последующим шагом, после теоретической подготовки, приступают к реализации проекта.

Порядок действий следующий:

1. По всему периметру устанавливаются вертикальные прутки через равное расстояние (около полуметра).

2. К ним с помощью проволоки нужно закрепить верхние и нижние горизонтальные стержни.

3. В центральные участки дополнительно заложить контур армировки.

Как выполнить задачу по увеличению прочностных характеристик в местах с наибольшей нагрузкой, мы опишем ниже.

Как вязать углы арматуры фундамента: распространенные ошибки

• Недостаточно прочное крепление. Зачастую в угловых стыках используется обычная проволока для связки, а концы контуров просто накладываются друг на друга. Этого недостаточно.

• Иногда происходит загиб кончиков прутьев, но нет дополнительной фиксации. Этот метод не обеспечивает достаточной устойчивости каркаса к разрывам.

• Экономия на материалах также противопоказана. Если сделать только один периметр стержней, то это обернется плачевными последствиями.

• Даже если монтировать два контура армировки, то без их надлежащего соединения между собой устойчивость будет недостаточной.

• Игнорирование необходимости связи между нижним слоем фундамента и силовым каркасом.

• Отсутствие альтернативных способов крепления, помимо сварки.

Как вязать арматуру на углах правильно

Для проведения работ Вам понадобятся следующие инструменты: 

• сварочный аппарат;

• приспособления для резки металла (болгарка и.т.п.);

• непосредственно металлопрокат.

Первым и самым важным шагом является предварительный расчет количества материалов и отрисовка схемы основания вместе с элементами усиления. Одним из основных условий при изначальной подготовке будет монтаж подошвы под всю конструкцию. Начинают с установки двух контуров продольных армирующих деталей с небольшим отступом (4-6 см.) от каждого края

Обращаем Ваше внимание на то, что в углах не должно быть сварных швов. 

Загибы выполняются под 90 градусов, а варка металла производится только в местах, где не будет высокого давления. Весь этот каркас выкладывается на дно подготовленного углубления и вбивают перпендикулярные дополнительные прутки. К ним с помощью сварочного аппарата крепится периметр из двух лент металлопроката. По аналогии исполняются верхние продольные контуры. Для качественной стыковки всех частей между собой следует использовать способы вязки, которые мы описывали выше.

Схема армирования углов ленточного фундамента: советы начинающим

• Если вбитые в землю прутья имеют сечение менее 2 см., то их монтаж необходимо осуществлять на расстоянии не менее полуметра друг от друга, но не более 0,8 м.

• Рекомендуем выбирать диаметр основных материалов в диапазоне от 10 до 20 мм. Все прочие части допускается собирать из более тонкого металлопроката (но не менее 5 мм.).

• При выставлении зазоров используйте неметаллические проставки для более стабильной фиксации промежутков.

• Стыковка без нахлеста строго запрещена.

• Минимизируйте количество разрывов в конструкции.