Правила выполнения армирования столбчатого фундамента

Необходимость армирования

Внешне твердый и прочный бетонный столб, оказавшись в фундаментной конструкции и подвергнутый нагрузочным воздействиям, превращается в колкую субстанцию.

Имея огромный запас прочности, бетонный столб разрушается за долго до набора предельной прочности, и причиной этого является неравномерное распределение нагрузки от сооружения.

Чтобы избежать этого, рекомендуется выполнять армирование столбов фундамента. Данная мера позволит:

максимальную часть особо важных напряжений переносить в глубокие бетонные слои и распределять их главным образом не на камень, а на арматурный каркас;
металлические арматурные прутья отлично соединяют основные элементы фундаментной конструкции – опорные столбы и ростверок;
эксплуатационный период армированных столбов увеличивается в разы по сравнению с простыми бетонными опорами.

Из чего делается столбчатое основание

Как сделать столбчатый фундамент, и из каких материалов:

тяжелого бетона В15-В25;
железобетона (монолитного, сборного);
труб (асбоцементных и металлических) с вставленными внутрь прутьями арматуры и залитым бетонным раствором;
прочных пород древесины (например, дуба);
обожженных красных кирпичей;
бутовых камней;
бутобетона.

Асбестоцементные столбы

Трубы из асбестоцемента для сооружения столбов для фундамента используются не часто. Хотя они прекрасно себя чувствуют в любых грунтах.

Несущая способность у них не высокая, но она и не требуется, потому что трубы в конструкции фундамента выполняют функции опалубки.

Для легких сооружения рекомендуется использовать трубы диаметром до 150 мм. Для тяжелых построек не меньше 250 мм.

Монолит

Здания в 2 или 3 этажа предпочтительнее сооружать на столбчатом монолитном основании. Такой фундамент не просядет даже под значительным давлением.

Столбчатый монолитный фундамент без проблем служит более 100 лет. Каждый столб этой опорной конструкции способен держать на себе предмет весом в 100 тонн.

Монолитный фундамент считается самой популярной конструкцией по сравнению с другими столбчатыми основаниями

Монолитное основание из столбов создаётся из бетона, усиленного металлическими прутьями и залитого в специальные формы — трубы или опалубки. Данный фундамент получается необыкновенно долговечным, так как полностью лишён швов.

Столбы из пластиковых труб

Здесь та же ситуация, что и с асбоцементными. То есть, пластиковые трубы выступают в роли опалубки. Они не подвергаются коррозии, не разрушаются под действием воды, поэтому для них не нужна гидроизоляция. Единственное – это надо правильно опоры залить под фундамент. А именно: установить в них армирующий каркас и залить бетонный раствор.

Блочные опоры

Столбчатый фундамент может быть составлен из бетонных или железобетонных блоков, изготавливаемых отдельно и монтируемых непосредственно при обустройстве опорной конструкции для постройки.

Каждый столб конструкции можно собрать из отдельных блоков — очень надёжного материала

В ГОСТ указано, что блоки, которые пойдут на сооружение фундамента, необходимо производить из бетона марки не ниже М-100. Что касается размера блоков, то частные застройщики привыкли брать сырьё с параметрами 20*20*40 см и весом 32 кг. Относительно лёгкими считаются фундаментные блоки из керамзитобетона — материала, который устойчив к термическому воздействию.

Крупные блочные конструкции из железобетона можно укладывать только строительным краном, ведь их вес может быть равен даже двум тоннам. Подобные блоки усиливают специальной арматурой с диаметром от 9 до 15 мм и используют исключительно для сооружения ленточных и плитных оснований под огромные кирпичные постройки.

Чаще всего для самостоятельного сооружения столбчатого фундамента берут лёгкие небольшие блоки, поскольку из крупного сырья построить опоры получится только с применением техники

Лучшая глубина закрепления столба из блоков в земле — от 50 см до 1 метра. Если же тип грунта и вес постройки диктуют иные требования, то разумнее сооружать не блочный фундамент, а основание из асбестоцементных труб, наполненных бетоном. Закладывать блоки на глубину более 1 метра слишком трудно.

Кирпичные столбы

Надумав сооружать столбчатый фундамент из кирпича, необходимо закупать только красное полнотелое керамическое строительное сырьё. Этот материал отвечает всем необходимым требованиям: он водонепроницаем, необыкновенно прочен и морозостоек.

Такая характеристика кирпича, как морозостойкость, считается крайне важной. Чем больше показатель невосприимчивости к низкой температуре, тем дольше строительное сырьё служит

Например, морозостойкость 70 указывает на то, что кирпич испортится не раньше чем через 70 лет.

Для сооружения фундамента принято использовать красный полнотелый керамический кирпич, ведь он наиболее прочен

Из кирпичей можно сооружать как малозаглубленный, так и заглублённый столбчатый фундамент. Глубина первого варианта основания колеблется между 40 и 70 см. А заглублённый фундамент всегда устанавливается ниже уровня промерзания грунта на 30–50 см.

Располагать опорную конструкцию на значительном расстоянии от поверхности земли решаются, когда почва на строительном участке пучинистая, а уровень подземных вод непостоянный.

Расчет размеров и количества прутков

Очень важный момент при армировании фундамента – расчет арматуры, количество которой необходимо для укрепления бетонной конструкции. Ниже мы подробно рассказываем, как сделать точный и безошибочный расчет количества арматуры и ее размеров для каждого вида фундамента.

Расчет для армирования ленточного фундамента

Сначала высчитывается общая площадь фундамента – для этого перемножается его высота и ширина (например, фундамент высотой 80 см и шириной 30 см имеет площадь 2400 см 2 ). Далее высчитывается общая площадь арматуры, которая должна равняться не менее 0,1% от общей площади фундамента (то есть 2,4 см 2 для фундамента 2400 см 2 ).

Получившаяся площадь 2,4 см 2 – это площадь для четырех продольных прутков, двух верхних и двух нижних. Поэтому с ее помощью высчитываем диаметр нужной арматуры. Для этого по формуле площади окружности вычисляем поперечное сечение прутка (например, для арматуры диаметром 10 мм это 0,79 см 2 ), а потом умножаем его на количество прутков (0,79 х 4 = 3,16 см 2 ). Этого с запасом хватит, чтобы покрыть требуемую площадь 2,4 см 2 .

Длина одного продольного прутка высчитывается по длине всей бетонной ленты и умножается на общее количество прутков (4 штуки). Затем к этому числу прибавляется 20% на стыки и угловые нахлесты.

Длина арматуры для вертикальных и горизонтальных перемычек считается так:

Сначала считаем число необходимых перемычек: общая длина ленты делится на шаг их установки (300 мм)
Затем вычисляем длину одной перемычки: путем сложения высоты и ширины каркаса и умножением на 2
Перемножаем обе полученных цифры (число и длину перемычек) и прибавляем запас 20%

Расчет для армирования монолитного фундамента

Расчет количества и диаметра арматуры для армирования под фундамент монолитного типа происходит практически так же, как и в случае с ленточным. Только общая площадь используемых продольных прутков должна равняться не менее 0,3% от общей площади фундамента.

Количество горизонтальных перемычек здесь считать не нужно, нужны только вертикальные: их число равняется количеству пересечений в одной арматурной сетке.

Расчет для армирования столбчатого фундамента

Количество арматуры для одного столба высчитывается с учетом их размеров. Например, при использовании четырех вертикальных прутков длиной по 3 метра для постройки фундамента своими руками понадобится 12,8 метров рифленой арматуры с учетом припуска 0,2 метра на привязку ростверка: (3 + 0,2) х 4 = 12,8 метров.

Расчет горизонтальных перемычек происходит так: их количество на одном участке столба (4) умножаем на количество всех горизонтальных рядов на столбе (4), а после умножаем на диаметр столба (например, 0,2 метра). В результате получится длина арматуры для перемычек: 4 х 4 х 0,2 = 3,2 метра.

Незаглубленное основание

Как сделать столбчатый фундамент? Опоры незаглубленного основания располагают друг от друга с шагом в 1,5-2,5 м. Их возводят тогда, когда требуется сделать столбчатый фундамент бани, хозблока, пристройки, летней кухни, щитового или деревянного дома. Рекомендуется такая конструкция на слабо- и непучинистых грунтах, а также для сооружений небольшой площади и веса. В том случае, когда участок строительства расположен на крупнообломочном, скальном или недостаточно твердом грунте, не склонном к подвижкам, незаглубленный фундамент может быть использован и для возведения большого дома. При желании применить подобный тип основания на обычных почвах понадобится снизить воздействие на строение сил пучения. Сделать это можно при расположении под опорами песчаной подушки.

Незаглубленный столбчатый фундамент своими руками может быть выполнен из бутобетона и бетона, бетонных блоков и пескобетона. Все эти материалы имеют самые различные цены и размеры. Наиболее популярными из них являются фундаментные блоки, параметры которых составляют 20 х 20 х 40 см. Стоимость подобного основания нетрудно рассчитать самостоятельно. Можно будет также применить специализированную программу с онлайн-калькулятором.

Как правильно сделать столбчатый фундамент своими руками из кирпича? При желании использовать этот материал стоит иметь в виду, что недопустимо применение его силикатного или керамического видов, которые обладают низкой морозостойкостью и высокой гигроскопичностью.

Как сделать столбчатый фундамент из блоков 20х20х40? Такие работы производятся в несколько этапов:

Производится разметка участка строительства и очищается грунт. Обустраивается дренажный слой и проводятся гидроизоляционные работы.
Для того чтобы сделать столбчатый фундамент из блоков, понадобится также и определить места установки столбов.
Подготавливаются участки, которые будут располагаться под опорами. В месте установки каждого из столбов устраивается песчаная подушка.
Производится монтаж опор, каждую из которых сооружают не менее чем из 4 блоков. Расчет столбчатого фундамента с определением цены и количества необходимого материала довольно прост. Ведь опоры для незаглубленного основания выкладываются из блоков размеров 20х20х40 см в два ряда, придерживаясь шахматного порядка. Швы выполняются с использованием неразбавленного цементного раствора. Открытая часть блоков подлежит отделке штукатуркой.
В обязательном порядке выполняется гидроизоляция опор в местах их стыка со строением. Для этого применяют рубероид, битумную мастику, толь или гидроизол.

При строительстве бань опоры для их стен нередко выполняют из дерева. Как сделать столбчатый фундамент такого типа своими руками? Для этого понадобятся комлевые части сосны или дуба, диаметр которых составляет 20-30 см. Эти деревянные элементы заранее пропитывают отработанными маслами или дегтем. Придать большую устойчивость опорам можно при их погружении в слой бетона толщиной от 10 до 15 см, который заливают в заранее вырытую яму.

Изготовление конструкции

Армирование производится в местах изгиба: сверху и снизу. Конструкция располагается, как можно, ближе к поверхности, оставляя 5 см на защитный слой бетона. Стержни устанавливаются горизонтально. Их объединяют в пространственный каркас с помощью поперечных конструктивных стержней.

Между собой продольные элементы стыкуются внахлест вязальной проволокой. Если берется стержень 12 мм, нахлест составит 25-30 см.

Для армирования каркаса необходимо:

Подготовить шаблон для продольной арматуры;
Изготовить соединительные петли-хомуты для армирования;
Связать продольную арматуру поперечными хомутами.

Шаблон можно сделать из двух кусков плотной фанеры с использованием саморезов. Делается четыре отверстия, после чего хомут подгоняется к шаблону. Если действовать наоборот, хомут может не войти по размерам в шаблон.

Разметка производится по углам с арматурой 12 мм для будущего ростверка. Потом подсоединяется элемент размером 6 мм. Потребуется линейка, уголок, ручка, маркер. В проделанные отверстия шаблона с четырех сторон по углам вставляется 12 мм-арматура и крепится фиксаторами. Учитывается особенность: бетонный раствор, поступающий из миксера, должен попадать и заполнять низ конструкции.

Советы специалистов

У многих начинающих строителей возникают различные вопросы при обустройстве опорно-столбчатого фундамента. Несмотря на простоту сооружения, некоторые моменты ставят дилетантов в тупик. Таким образом, стоит представить рекомендации профессионалов по самым распространенным вопросам.

Для чего убирается верхний слой почвы? Грунт снимается для того, чтобы избавиться от травяного покрова в месте строительства. Если этого не сделать, растительность будет прорастать в дом, что создаст неудобство для его владельцев. Поэтому рекомендуется уходить глубоко в почву, где отсутствуют корни растений.
Какие требы выбрать для столбов? При использовании асбестоцементных труб для опор их внешний диаметр не должен быть меньше 20 сантиметров. В противном случае надежность сооружения снижается. Мощные элементы устойчивее размещаются в земле, соответственно, здание прочнее.
Какой нужен диаметр шурфов для круглых опор? Требуется, чтобы его значение было больше на 10 см, чем диаметр самого столба. Сверление ямок выполняется с использованием ручного бура, лопасти которого имеют соответствующий диаметр.
Каков принцип установки опор? Столбы обустраиваются в заранее вырытые шурфы, над землей они должны размещаться по одному уровню. Если какая-либо из опор выше, ее вбивают глубже в почву.
Для чего нужна арматура, торчащая из столбов? При помощи нее происходит обвязка с арматурой ростверка.
Что еще можно использовать для создания опор, кроме асбестоцементных труб? Для этих целей применяется кирпич, бутобетон, камень, древесина, смесь из бетона. Но лучшим материалом для изготовления столбов фундамента являются все-таки асбестоцементные трубы и армированные бетонные плиты.
Какую можно задействовать древесину для выполнения столбов опорно-столбчатого фундамента? Для создания опор из дерева применяется кедр, лиственница, сосна и прочие виды хвойных пород. Желательно ту часть столба, которая заглублена в землю, смазать горячим битумом, а затем обернуть рубероидом. Затем снова наносится слой битумной обмазки.

Прежде чем приступить к возведению опорно-столбчатого фундамента, рекомендуется все детально проанализировать, учесть каждую мелочь, чтобы обеспечить будущей конструкции надежность и долговечность. В целом, если характеристики почвы и вес планируемого здания позволяют, это самый оптимальный вид основы. Он не требует приложения больших усилий и затрат, его можно выполнить своими руками, взяв всего одного помощника. Это объясняется простотой сооружения, которой обладает опорно-столбчатый фундамент. Плюсы и минусы, а точнее их сравнение, являются ярким тому подтверждением. Если самостоятельно определить какой-либо из параметров не выходит, лучше обратиться к специалистам сразу, нежели потом получить массу проблем.

Установка арматуры по всему периметру ленточного фундамента

Опалубка готова, теперь можно переходить к самому ответственному процессу – армированию фундамента своими руками. Используют стальную и стеклопластиковую арматуру, мы остановимся на первом варианте, поскольку так будет намного дешевле. Нам потребуется приобрести следующие материалы:

продольная арматуры толщиной 14-18 мм (среднее значение, ваш проект может быть другим);
поперечные и вертикальные прутья диаметром 10-12 мм;
вязальная стальная проволока;
хорошие плоскогубцы или пассатижи для манипуляций с проволокой (или очень крепкие руки).

Важно: крепить арматуру необходимо именно вязальной стальной проволокой, поскольку она имеет низкий коэффициент растягивания и достаточно прочная. Это существенно упростит сбор конструкции, но на прочность фундамента проволока не влияет, она только фиксирует арматуру до заливки фундамента

ШАГ 1: делаем расчёты и закупаем материалы. Высчитать, сколько надо материалов, очень легко. Поперечные прутья кладутся на расстоянии около 30 сантиметров (небольшие погрешности не страшны), продольная парная арматура через каждые 40 сантиметров высоты (не забываем первый раздел), а вертикальная – через 60 см. Длину стены делим на количество поперечин и количество «ярусов» продольной арматуры. Рассмотрим на примере фундамента 10х10 метров и высотой 120 см:

1000 см: 30 см = 33 (количество поперечных прутьев на 1 ярусе);
33 х 3 = 99 (количество поперечных прутков на 1 сторону);
99 х 4 = 396 (все прутки на 4 стороны).

Теперь 396 умножаем на ширину фундамента (пусть он будет у нас 70 см): 396 х 70 = 27720 см. 277 метров прутков надо купить. Аналогичные расчёты проводим для продольной арматуры:

1000 х 2 = 2000 (один ярус);
2000 х 3 = 6000 (сторона);
6000 х 4 = 24000 см (необходимо приобрести 240 метров).

И, конечно же, вертикальные элементы. Их будем ставить с обеих сторон фундамента с частотой через одну поперечную перемычку, то есть, через 60 см:

2 х 17 = 34 (штук на 1 сторону);
34 х 4 = 136 (штук на все основание);
136 х 120 см = 16320 см или 163 метра.

Подставляем параметры вашего строения в пример и получаем правильный расчет элементов для армирования ленточного фундамента дома. Не забудьте 5-8% на «всякий пожарный».

ШАГ 2: У вас на дне траншеи уже есть 5-6 см бетона для выравнивания? Пропускайте этот шаг. Если же нет, засыпаем 15 см песка, затем 5 см бетона, выравниваем все, не забываем о коммуникациях и месте под них. Если нет желания возиться, можно просто на дно положить плотную ПВХ пленку. Основная задача этого шага – выровнять землю и задержать немного воду, которая появится после заливки бетона.

ШАГ 3: вязка арматуры для ленточного фундамента. Делать ее можно в траншее или рядом, если там неудобно разворачиваться либо сама траншея слишком узкая по проекту. При «удаленной» сборке сразу необходимо будет продумать способы опускания металла вниз, чтобы не повредить структуру. Рассмотрим, как сделать армирование фундамента своими руками:

Начинаем с нижних поперечин. Выкладываем их с шагом 30 см, сверху на них кладем 2 продольные арматуры, на «перекрестках» вяжем их между собой проволокой.
Переходим на вертикальные перемычки. Вертикальный элемент ставим через 1 поперечный, связываем.
Крепим еще 2 яруса, отступая 40 см вверх.

Примеры неправильной вязки арматуры

Важно: оставляйте по 20 см после каждого соединения, поскольку арматура может немного двигаться при заливке фундамента под его нагрузкой. Не обязательно намертво зажимать вязальную проволоку, можно оставить ее, чтобы немного «играла», так будет правильнее. . 4

Каркас опускаем в траншею (если сборка была не в ней), отступив по 5 сантиметров от опалубки, фиксируем его любым удобным способом

4. Каркас опускаем в траншею (если сборка была не в ней), отступив по 5 сантиметров от опалубки, фиксируем его любым удобным способом.

Правильная схема армирования фундамента и примеры вязки арматуры

У вас получится 4 «блока», которые будут на длину и ширину одной стороны минус 5 см со всех сторон. Далее рассмотрим, как правильно их крепить между собой и армировать углы, на которые припадает большая часть всей нагрузки.

Требования СНиП к монтажу арматуры

Общие схемы и требования к возведению конструкций с использованием бетона (железобетона) определены в СНиП 52−01−2003. Данный документ содержит правила расчета склонности железобетона к деформациям, его способности к образованию трещин, показателей прочности, требования к размерам и формам конструкции:

при возведении фундаментов можно использовать только арматуру, соответствующую стандартам, с сертификатом качества, определенную в проектной документации;
прутья сцепляются так, чтобы полностью исключить возможность их смещения во время заливки бетона;
если для армирования ленточного фундамента используются сварные каркасы или сетки, то при их изготовлении разрешается применять такой способ сварки, который не допускает деформирования;
радиус изгиба арматурных прутьев должен соответствовать затребованному в проекте;
механические стыки арматуры по прочности не должны уступать прочности основного материала;
расстояние между вертикальными стержнями зависит от их диаметра, вида заполнителя бетонной смеси, расположения в каркасе, метода заливки бетона, но не допускается шаг меньше, чем 25 см;
расстояние между продольными прутьями не должно превышать 40 см;
расстояние между прутьями, установленными поперечно, не должно превышать 30 см.

Для вертикального армирования используются прутья с диаметром 10−12 мм с ребристой поверхностью. Для продольного расположения диаметр арматуры не должен быть меньше, чем 10 мм и больше, чем 32 мм. Для поперечного размещения используется арматура с диаметром от 6 до 8 мм.

Преимущества возведения столбчатого фундамента

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

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

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

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

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

Виды

На данный момент армирование по типу фундамента подразделяется на следующие виды:

Ленточный

Армирование ленточного монолитного фундамента проводится, в принципе, по той же технологии. Только сам каркас собирается в стороне от траншей. Собираются две сетки, которые между собой соединяются отрезками арматуры. И уже готовую конструкцию опускают внутрь опалубки. Устройство армированного пояса с опалубкой – это практически готовая к заливке конструкция

Единственное, на что нужно обратить внимание, это поставить армированный пояс на подпорки. Для этого используют цельные кирпичи, камень или изготовленные подставки из металлических профилей

Заполнение раствором

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

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

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

Установка арматуры по всему периметру ленточного фундамента

Опалубка готова, теперь можно переходить к самому ответственному процессу – армированию фундамента своими руками. Используют стальную и стеклопластиковую арматуру, мы остановимся на первом варианте, поскольку так будет намного дешевле. Нам потребуется приобрести следующие материалы:

продольная арматуры толщиной 14-18 мм (среднее значение, ваш проект может быть другим);
поперечные и вертикальные прутья диаметром 10-12 мм;
вязальная стальная проволока;
хорошие плоскогубцы или пассатижи для манипуляций с проволокой (или очень крепкие руки).

Важно: крепить арматуру необходимо именно вязальной стальной проволокой, поскольку она имеет низкий коэффициент растягивания и достаточно прочная. Это существенно упростит сбор конструкции, но на прочность фундамента проволока не влияет, она только фиксирует арматуру до заливки фундамента. ШАГ 1: делаем расчёты и закупаем материалы

ШАГ 1: делаем расчёты и закупаем материалы

Высчитать, сколько надо материалов, очень легко. Поперечные прутья кладутся на расстоянии около 30 сантиметров (небольшие погрешности не страшны), продольная парная арматура через каждые 40 сантиметров высоты (не забываем первый раздел), а вертикальная – через 60 см. Длину стены делим на количество поперечин и количество «ярусов» продольной арматуры. Рассмотрим на примере фундамента 10х10 метров и высотой 120 см: