Армирование ростверка фундамента. Схемы армирования фундаментов Армирование высокого ростверка

Зачастую при возведении дома применяется свайный тип фундамента. Причем актуальность и популярность армирования ростверка свайного фундамента не вызывает сегодня никаких сомнений. В данной статье разберемся в основных важнейших этапах, характеристиках и особенностях этого направления.

В каких случаях целесообразно использование свайного фундамента

Прежде всего, такой тип фундамента становится актуальным в случае строительства на пучинистых, а также слабых грунтах. Также такой вариант станет наилучшим тогда, когда на строительной площадке очевидны существенные перепады высоты либо имеются грунтовые воды. Помимо этого, возведение такого фундамента становится необходимостью при возведении дома в областях вечной мерзлоты.

Что в целом представляет собой ростверк и процесс его армирования?

В описанных выше случаях могут использоваться разноплановые сваи. Они могут отличаться касательно:

• Применяемого для их изготовления материала;
• Способа их погружения в грунт.

Ростверк является тем связующим элементом, который объединяет их в единую прочную и цельную конструкцию.

Армирование свайного фундамента, в свою очередь, выполняется с целью придания требуемой прочности ростверку. Для этого должен составляться предварительный чертеж и должны выполняться все важнейшие расчеты, касающиеся предстоящих нагрузок в процессе эксплуатации строения.

Какие особенности характерны для устройства ростверка.

1. Нормой для ростверков является наличие так называемого изгибающего момента в вертикальной плоскости. Ведь он представляет собой уложенные на сваи балки. В то же самое время пролет, который располагается между опорами, восприимчив к весу различных частей здания, а также к другим нагрузкам. Он как бы расположен в подвешенном состоянии в воздухе. По этой причине и появляется прогиб;
2. Ростверк полностью исключает всякое воздействие со стороны грунта. Поэтому можно довольно просто спрогнозировать возникновение в нем напряжения. К примеру, нижняя часть поперечного сечения во всех случаях оказывается растянутой в пролетах, находящихся между сваями. Верхняя же – в зонах, где конструкция опирается на сваи.

Эти особенности ростверка имеют определяющее значение в процессе составления схемы армирования ростверка свайного фундамента. Неудивительно, что большое внимание уделяется повышению мощности нижнего пояса устанавливаемого арматурного каркаса в участках между сваями. В то же самое время, важным остается усиление верхнего пояса в точках опоры.

Схема армирования ростверка свайного фундамента

Также следует помнить, что перед тем, как приступить к монтажу ростверка и его армированию, необходимо грамотно и четко определить требуемый тип свайного фундамента и общее количество необходимых свай.

Их должно быть минимум 4 из того расчета, что в случае каждого угла будет устраиваться собственная свая. Именно на такой фундамент свайного типа в последующем будет выполняться укладка ростверка. Причем он может иметь форму сплошной плиты либо может быть ленточного типа.

Схема ленточно свайного фундамента

Как грамотно выбрать материалы для арматурного каркаса и определить его параметры

Для того, чтобы грамотно вычислить требуемый диаметр применяемой арматуры, а также необходимые параметры каркаса, требуется грамотно выполнить расчет с обязательным учетом временных и постоянных нагрузок.

Рассмотрим важнейшие аспекты подробнее:

• Прежде всего, необходимо максимально точно и четко определить состав имеющегося грунта, располагаемого на строительной площадке. С особой ответственностью стоит подойти к глубине, на которой собственно и планируется обустройство фундамента. Почему это так важно? Эти моменты несут немаловажное значение для расчета длины свай, а также планирования их конструктивных особенностей. Кроме того, немаловажными эти моменты станут для планирования обустройства фундамента.
• Также необходимо грамотно выполнить расчеты несущей способности устанавливаемой будущей сваи.
• Требуется определить возможные нагрузки, которые могут оказывать влияние не только на сваи, но и на грунт.
• С целью получения общего веса будущей постройки требуется суммировать вместе не только её вес, но и вес планируемых перекрытий и кровли.
• Полезным станет учет возможных природных нагрузок (к примеру, массы людей, находящихся в доме, снега, разнопланового оборудования, а также мебели).

Все дальнейшие расчеты должны выполняться с обязательным учетом общей площади строения.

В целом, в наиболее частых случаях ростверк выбирают в случае построек с площадью не меньше 300 квадратных метров. Причем рассчитывать армирование свайно ростверкого фундамента должен строительный инженер, который отлично владеет знаниями и навыками касательно железобетонных конструкций.

После того, как происходит расчет фундамента строения (с определением необходимого количества свай, а также расстояния между ними, глубины монтажа), должна составляться соответствующая схема, а также чертеж.

Рассмотрим типовые решения и правила, которых рекомендуется придерживаться:

1. Несколько стержней арматуры класса АIII продольного типа (диаметр — 20 мм) и выше должны укладываться в растянутых зонах устанавливаемого ростверка;
2. Арматуру с диаметром от 8 до 15 мм располагают в сжатом поясе. Шаг между стержнями продольной (рабочей) арматуры должен составлять от 80 до 100 мм;
3. С целью восприятия поперечных растягивающих усилий, а также с целью объединения арматуры продольного типа в единый каркас, выполняют крепеж к ней поперечных стержней. В таком случае используют гладкую арматуру класса АI с диаметром 6-8 мм. Причем расстояние между ними должно составлять не меньше 250 мм. Однако обычно оно составляет 3/8 от имеющейся высоты сечения ростверка.

В случае, когда ростверк превышает 150 мм, в имеющемся арматурном каркасе необходимо установить вертикальные стержни. Причем шаг должен соответствовать шагу поперечной арматуры.

В целом, зачастую вместо отдельных поперечных и продольных стержней применяют хомуты. Они представляют собой детали арматуры в форме перевернутой литеры «П» либо в форме замкнутого прямоугольника.

Армирование ростверка

В процессе выполнения работ по устройству фундамента для постройки с ростверком в обязательном порядке осуществляют грамотное армирование конструкции.

Для чего армируют сваи? Для того, чтобы гарантировать им требуемую прочность.

С какой целью выполняют армирование ростверка? С целью максимального увеличения его возможной несущей способности.

Причем та часть арматуры, которая имеет свойство выступать из свайной конструкции, будет применяться в роли соединительного элемента непосредственно между самим ростверком и сваей.

Крепление, в свою очередь, в большинстве случаев выполняют с использованием сварки.

С целью выполнения армирования требуется составить предварительный чертеж. Помимо этого, важной является и схема армирования.

Схема ростверка ленточного фундамента

Не стоит забывать о том, что элементы ростверка, с которыми не будет выполнено грамотное армирование, не смогут выдержать нагрузок в процессе возведения перекрытий дома, а также его стен.

1. В случае монтажа ленточных ростверков арматурный каркас необходимо делать из двух отдельных поясов. Причем они должны быть максимально жестко связанными между собой с использованием вертикальных стержней, выполненных их металла (с требуемым диаметром сечения – до 8 мм). Почему актуален именно такой диаметр? Это происходит потому, что данные металлические прутья фактически не подлежат нагрузке. Их главная роль — придавать каркасу необходимую форму.

Ленточный фундамент

Требуемое условие – каждый пояс должен включать не менее двух прутьев. Причем пояса должны связываться между собой с использованием стержней, которые располагаются горизонтально и связываются с помощью так называемой вязальной проволоки.

При выполнении арматурных каркасов для фундаментов с ростверком в рамках промышленных предприятий с целью крепления поперечных соединений применяют сварочные аппараты.

Но при этом поперечные круги или же квадраты с прутьями продольного плана соединяются только с использованием метода вязания.

2.В случае монтажа основания в форме сплошной монолитной плиты, схема армирования останется такой же, как у фундаментов ленточного типа.

В таком случае верхний пояс каркаса выполняют в форме своеобразной сетки из арматуры, которая имеет диаметр сечения в 10-14 мм. С целью же обустройства вертикальных стержней используют арматуру с более маленьким диаметром.

Возможные варианты конструкции ростверков

В зависимости от конструктивных особенностей ростверки могут быть низкими либо высокими. Независимо от типа конструкции применяется одинаковый принцип армирования ростверка свайного фундамента.

• В случае, когда предполагается возведение основания так называемого загубленного типа, его нижнюю часть располагают на едином уровне с грунтом. Однако в некоторых случаях можно допустить его опускание вплоть до нескольких сантиметров ниже.
• Для грамотной организации траншеи между сваями требуется изготовить подушки из утрамбованного щебня и песка.
• После этого выполняется непосредственный монтаж опалубки, а также сборка арматурного каркаса.
• Арматурный каркас, в свою очередь, необходимо жестким образом связать симеющимися оголовками свай. Причем необходимо не доходить до стенок установленной опалубки приблизительно на 5 см.
• После перечисленных выше шагов можно переходить к заливке фундамента бетоном.

Однако стоит иметь в виду, что такой вариант ростверка станет возможным в случае возведения постройки на не пучинном грунте. В иных случаях важным условием станет монтаж более высокого ростверка с предельным вниманием к армированию конструкции.

Способы вязки арматуры

Рассмотрим подробнее, как вязать арматуру для свайного фундамента.

Наиболее часто встречаемый способ – связывание арматуры с использованием специальной проволоки. Со своей стороны, электросварка применяется достаточно редко (только в случае арматуры, которая обладает в маркировке литерой «С»). Соединение сваркой обычной арматуры недопустимо. Ведь по причине воздействия высоких температур она может потерять свою прочность.

С целью вязания арматуры используют только отожженную проволоку круглой формы с диаметром 1 мм. Ведь необожженная продукция обладает меньшей пластичностью и имеет свойство плохо гнуться.

Для ускорения процесса вязки используют специальный пистолет, который укомплектован аккумулятором. Однако приобретать его логично только в случае необходимости выполнения большого спектра работ. Помимо этого, многие ценят его за удобство работы с вязкой арматуры в разнообразных труднодоступных местах.

В целом армирование свайно ростверкового фундамента выполняют зачастую с использованием иного инструмента – специального крючка. Причем профессионалы зачастую сами делают их, однако для разового выполнения работ полезным станет и покупной вариант.

На современном этапе при желании можно приобрести винтовые (полуавтоматические), а также обычные крючки.

Схема вязки арматуры

Причем винтовые варианты помогают ускорить процесс армирования. В то же самое время, по причине конструкционных особенностей, после затягивания они могут оставлять достаточно длинные свободные концы используемой проволоки. Поэтому они имеют свойство выступать из бетона и начинают довольно быстро ржаветь.

Какие виды узлов считают самыми простыми и удобными? Так называемые «две петли» или «петля». Петля применяется с целью соединения арматуры внахлест, две петли — в случае стыковых соединений. На практике зачастую происходит использование петли не только в случае нахлесточных соединений, но и в случае угловых.

Не следует забывать, что завершающим этапом монтажа требуемого арматурного каркаса должно стать устранение бобышек, на которых происходила установка рабочей арматуры нижнего пояса. После этого этапа каркас оказывается подвешенным на проволоке, которая обвивает верхние перемычки опалубки. После этих операций можно приступать непосредственно к заливке бетона.

Понятно, что армирование ростверка свайного фундамента представляет собой довольно сложный многогранный процесс, который требует продуманного и грамотного подхода. Надеемся, что хитрости и советы в данной статье помогут Вам выполнить все работы четко и легко.

Достаточно часто строящийся дом возводят на свайном типе фундамента, в этом случае приобретает актуальность армирование ростверка свайного типа фундамента.

Тип свайного фундамента просто необходим в том случае, когда строительные работы ведутся на слабых и пучинистых грунтах, на строительной площадке наблюдаются большие перепады высоты почвы или есть грунтовые воды.

Кроме этого, свайный фундамент является единственным решением, если возведение дома запланировано в районах вечной мерзлоты, а также во многих других случаях.

Вообще, для этих целей используются сваи, различающиеся между собой как по способу погружения в грунт, так и по используемому для их изготовления материалу.

Объединяет их то, что в единую цельную и прочную конструкцию их связывает именно ростверк.

В свою очередь, для придания прочности самому ростверку следует обязательно провести его армирование, предварительно сделав чертеж и произведя расчет всех предполагаемых нагрузок при последующей эксплуатации частного дома.

Основные особенности ростверка

Непосредственно перед тем, как перейти к обустройству самого ростверка, а соответственно, и к его армированию, необходимо определиться с типом свайного фундамента и количеством самих свай.

Их минимальное количество может составлять от четырех штук из расчета, что для каждого угла будет устроена своя свая.

Именно на такой фундамент свайного типа впоследствии будет производиться укладка и самого ростверка. Он может быть в виде единой сплошной плиты или ленточного типа.

Вообще, основное предназначение ростверка фундамента — это связать между собой в единое целое все части фундамента свайного типа для равномерного распределения нагрузки.

В том случае, когда в качестве ростверка используются бетонные балки, он напоминает фундамент ленточного типа, однако разница состоит в том, что лента ростверка никогда не заглубляется в грунт.

Связано это в первую очередь с тем, что в сильные морозы грунт имеет свойство выпирать, а это, в свою очередь, может привести к нарушению целостности самого ростверка как ленточного типа, так и сплошной плиты.

Устройство ростверка фундамента может быть различным.

Так, он может быть выполнен из прочного бетона и иметь арматурный каркас, также бывает сборным из различных элементов, изготовленных на заводе, и комбинированным.

Производить соединение свай с различными элементами самого ростверка можно при помощи обыкновенной сварки, а также монолитными участками.

Обустраивая фундамент для дома свайного типа, для ростверка можно использовать самые разные материалы.

Если предполагается фундамент ленточного типа, то ростверк можно сделать из металлических швеллеров или двутавров.

Однако, даже несмотря на то, что расчет такого ленточного типа фундамента показывает его высокую надежность, в экономическом плане он не выгоден и обойдется достаточно дорого.

В этом случае, наиболее предпочтительным будет ростверк, устроенный в виде монолитной конструкции из бетона, в котором произведено соответствующее армирование.

Расчет фундамента с ростверком

Для того чтобы произвести правильный расчет фундамента данного типа, прежде всего необходимо максимально точно определить состав грунта на строительной площадке, особенно на той глубине, на которой планируется обустраивать сам фундамент.

Это необходимо в первую очередь для того, чтобы сделать расчет дины свай, спланировать их конструкцию, а также расстояние между сваями в отдельности.

Также осуществляется расчет и несущей способности будущей сваи.

Производя расчет свайного фундамента с ростверком, необходимо также определить и предполагаемые нагрузки, которые будет оказывать дом непосредственно на сами сваи, а также на грунт.

Для того чтобы получить расчет общего веса будущего строения, необходимо сложить вместе не только его вес, но и вес кровли и перекрытий.

Также учитываются природные нагрузки, такие как, например, снег, масса людей в доме, различное оборудование и мебель.

Все последующие расчеты производятся с обязательным учетом общей площади всего дома.

В большинстве случаев фундамент с ростверком обустраивается для тех строений, площадь которых будет составлять не менее трехсот квадратных метров.

Как правило, необходимый расчет осуществляют специалисты, так как есть множество различных тонкостей и нюансов.

После того как будет произведен необходимый расчет фундамента дома, на основании которого определится количество свай, расстояние между ними и глубина их монтажа, должна быть составлена соответствующая схема и чертеж.

Следует отметить, что винтовые сваи более выгодны в экономическом плане и их можно обустроить без привлечения спецтехники.

При проведении работ по устройству фундамента для дома с ростверком, обязательно должно быть произведено армирование конструкции, как для ленточного типа, так и для сплошной монолитной плиты.

Армирование ростверка

В любом случае, фундамент свайного типа должен быть в обязательном порядке армированным. Сами сваи армируют в первую очередь для того, чтобы придать им соответствующей прочности.

В свою очередь армирование ростверка производится для максимального увеличения его несущей способности.

Та часть арматуры, которая будет выступать из свайной конструкции, будет использована в качестве соединительного элемента между самой сваей и ростверком.

Само скрепление, как правило, осуществляется при помощи сварки.

Для проведения армирования необходимо использовать предварительно составленный чертеж, кроме этого, должна быть перед глазами и непосредственно схема армирования.

Следует помнить, что те элементы ростверка, на которых не будет произведено соответствующее армирование, просто не выдержат нагрузок при возведении стен и перекрытий дома.

В том случае, когда монтируются ленточные ростверки, сам арматурный каркас следует сделать из двух отдельных поясов.

Между собой они должны быть жестко связаны при помощи вертикальных стержней из металла с диаметром сечения до восьми миллиметров.

Такой диаметр выбирается ввиду того, что эти металлические прутья практически не подвергаются нагрузке, а предназначены главным образом для того, чтобы придать соответствующую форму каркасу.

Обязательным условием является то, что каждый пояс должен состоять не менее, чем из двух прутьев.

Между собой пояса связываются при помощи стержней, расположенных в горизонтальном положении и связанных обыкновенной вязальной проволокой.

При производстве арматурных каркасов для фундаментов с ростверком на промышленных предприятиях для крепления поперечных соединений используют сварочные аппараты.

Однако непосредственно поперечные круги или квадраты с продольными прутьями соединяются исключительно методом вязания.

Если предполагается устройство снования в виде сплошной монолитной плиты, то схема армирования остается точно такой же, как и в фундаментах ленточного типа.

В этом случае верхний пояс каркаса выполняется в виде сетки из арматуры с диаметром сечения от 10 до 14 миллиметров, а для обустройства вертикальных стержней используется арматура с меньшим диаметром.

На стоимость самого фундамента главным образом влияет количество бетона и арматуры, которые используются для его обустройства.

Кроме этого, в стоимость включаются пиломатериалы, которые необходимы для возведения опалубки. В зависимости от своей конструкции, ростверки могут быть высокими или низкими.

Однако вне зависимости от типа выбранной конструкции принцип армирования ростверка остается неизменным.

В том случае, когда предполагается основание загубленного типа, его нижняя часть должна находиться на одном уровне с грунтом.

В некоторых случаях возможно его опускание на несколько сантиметров ниже.

Между сваями необходимо устроить траншеи, в которых из тщательно утрамбованных песка и щебня делаются соответствующие подушки.

Этот арматурный каркас должен быть жестко связан с оголовками свай и не доходить до стенок установленной опалубки примерно на пять сантиметров.

Только после этого производится заливка бетоном самого фундамента. Следует отметить, что такой ростверк возможен, только если дом возводится на непучинистом грунте.

Во всех остальных случаях необходимо обустраивать высокие ростверки, при этом также следует уделить особое внимание армированию всей конструкции.

Свайный фундамент — универсальное основание для строительства кирпичных (об — читаем отдельно), деревянных, газобетонных (про — читаем отдельно) и пенобетонных малоэтажных домов в любых грунтовых условиях. Такие основания применяются и для других конструкций (к примеру — заборов, ). Прочность и надежность свайного фундамента непосредственно зависит ростверка, о технологии армирования которого мы поговорим в данной статье.

Вы узнаете, зачем необходимо свайно-ростверкового фундамента, какие материалы для этого используются и как выполняется сам процесс. Будут приведены схемы и чертежи, объясняющие все нюансы армирования монолитного ростверка.

1 Какие функции выполняет ростверк и зачем нужно его армирование?

Ростверк представляет собой ленточную конструкцию (о том, как армируют обычный — читаем отдельно), соединяющую отдельно стоящие сваи между собой. За счет обвязки опоры получают дополнительную пространственную жесткость и устойчивость к опрокидывающим нагрузкам. Также ростверк выступает в качестве опорной поверхности, на которой возводятся стены здания.

1.1 Чем и как армировать?

Армирование ленточного ростверка выполняется посредством пространственного армокаркаса, состоящего из двух продольных поясов арматуры (верхнего и нижнего), соединенных между собой горизонтальными и вертикальными перемычками.

Продольные пояса выполняются из прутьев арматуры класса А3 (горячекатаный профиль рифленого типа), диаметр которой составляет 13-16 мм. Использовать можно, что подтверждают отзывы о успешной эксплуатации таких свайно-ростверковых фундаментов на специализированных форумах.

Соединяющие вертикальные и горизонтальные перемычки могут выполняться в двух вариантах — в виде отдельных прутков приваренной к продольных поясам арматуры (схема демонстрирует конфигурацию). В таком случае необходимо использовать стержни аналогичного типоразмера, что и при обустройстве продольного пояса.

Также каркас может соединяться перемычками из выгнутой в хомуты прямоугольной формы арматуры (нижеприведенная схема). При таком подходе используются гладкие стержни класса А2 (диаметр 8-10 мм). Гнутые хомуты трудоемки в монтаже, однако они за счет меньшего количества сварных швов они более надежны и долговечны. Стеклопластиковая арматура, не подлежащая гибке, для создания хомутов не применяется.

Согласно положениям СНиП №2.03.01 «Пособие по проектированию и обустройству свайно-ростверковых фундаментов» , при монтаже армокаркаса необходимо соблюдать следующий шаг между составляющими элементами:

• количество стержней в продольных поясах — минимум 4, расстояние между ними — до 10 см;
• шаг между поперечными перемычками продольного пояса — 20-30 см;
• шаг между вертикальными соединяющими перемычками — до 40 см;
• защитный слой бетона — минимум 5 см.

Защитный слой представляет собой расстояние между крайними контурами армокаркаса и стенками бетонного тела монолитного ростверка. Если защитный слой не будет иметь требуемую толщину возникнет две проблемы — каркас не сможет правильно перераспределять действующие на ростверк нагрузки и арматура будет чрезмерно подвержена коррозии под воздействием влаги, проникающей в микропоры бетона.

Чтобы сделать защитный слой по нижней грани ростверка используются специальные пластиковые подставки-грибки, которые поднимают арматуру над опалубкой. Применение в данных целях кусков кирпича не допускается.

1.2 Как рассчитать количество арматуры?

В качестве примера приводим для монолитного ростверка периметром 8*6 м. Используем условные габариты обвязки 40*40 см. Армокаркас под такую обвязку будет состоять из двух продольных поясов по 3 стержня А3 диаметр 14 мм в каждом (шаг между прутьями 10 см, по 5 см с каждой стороны съедает защитный слой бетона). Пояса соединяются перемычками из арматуры А1 диаметр 11 мм, расположенных с шагом в 20 см.

Расчет выполняется по следующему алгоритму:

1. Определяем общую длину прутьев в верхнем продольном поясе. Для этого: а) определяем периметр ростверка: 8+8+6+6 = 30 м; б) делаем расчет длины 3-ех стержней: 3*30 = 90 м; в) рассчитываем длину арматуры А3 на оба пояса: 90*2 = 180 м.
2. Для соединения прутьев продольного пояса нам потребуются перемычки длиной 30 см, которые будут расположены с шагом 20 см. Выполняем расчет их количество на оба контура ростверка: 2*(30/0.2) = 300 шт, после чего рассчитываем общую длину поперечных перемычек: 300*0,3 = 100 м.
3. Осталось произвести расчет длины вертикальных перемычек, соединяющих верхний и нижний контуры каркаса между собой. Но поскольку в примере рассчитывается прямоугольный ростверк, их количество и длина будет идентичной поперечным перемычкам. Если же используется ростверк прямоугольной конфигурации, расчет выполняется по указанной в пункте №2 формуле.

В итоге расчет нам показал, что армирование ростверка требует 180 м арматуры класса А3 и 200 м (100+100) стержней А2 диаметром 11 мм. Также может потребоваться расчет , если вы не планируете использовать стыковку сваркой. Выполняется он с учетом того, что на одно соединение уходит около 40 см материала: определяем количество соединений: 4*(30/0,2) = 600 шт; и высчитываем расход материала — 600*0.4 = 240 м.

1.3 Особенности армирования ростверка (видео)

2 Технология армирования монолитного ростверка

Амирование ростверка начинается после выполнения всех предыдущих этапов обустройства свайного фундамента — монтажа свай, их обрезки и обустройства опалубки. Вы должны иметь готовую опалубку, внутри которой на высоту, равную сечению обвязки, выступают армокаркасы свай.

При сборке каркаса арматуру можно вязать между собой с помощью проволоки либо соединять прутья методом сварки. Существенной разницы в способе стыковки нет — нередко утверждают, что сваренный каркас из-за отсутствия эластичности хуже противостоит деформациям, чем соединенная вязкой конструкция, однако в промышленном многоэтажном строительстве каркасы свайно-ростверковых фундаментов всегда свариваются, так что эти опасения беспочвенны. К тому же, сварка более практичный и быстрый в реализации способ.

Армирование ростверка — пошаговая инструкция:

Сборка армокакаркаса на прямых участках ростверка достаточно проста в исполнении. Трудности наступают при армировании углов, которое необходимо дополнительно усиливать, поскольку эта часть каркаса испытывает максимальные нагрузки.

Углы и места примыкания внутренних стен обвязки к наружным нельзя армировать перехлестом арматуры . На данных участках необходимо укладывать цельные стержни, выгнутые в Г либо П-образной конфигурации. Схема правильного армирования углов свайного ростверка приведена на изображении.

В отличие от ленточного фундамента рассчитать армирование ростверка проще. Все без исключения возникающие напряжения абсолютно прогнозируемые, так как силы пучения отсутствуют полностью. Над сваями усиливается верхний пояс, между ними в нижнем поясе закладывается более мощная арматура.

Достоинством свайного фундамента является опирание на пласты с гарантированно высокой несущей способностью. Например, если для ленточного фундамента на насыпных, подрабатываемых, болотистых почвах потребуется огромный бюджет, чтобы пройти их насквозь, сваи обойдутся в 10 – 15 раз дешевле. Однако на них сложно опереть мелкоформатные стеновые материалы, поэтому оголовки связываются монолитными балками, на которых кладка или венцы сруба возводятся без проблем.

Общим у ленточного фундамента и ростверка является только чертеж, эксплуатационные характеристики разные:

• вертикальный изгибающий момент в лентах, опирающихся на грунт всей подошвой – явление крайне редкое, у ростверка – это норма;
• грунты при вспучивании стараются порвать, вытолкнуть ленту МЗЛФ на поверхность, балки на сваях отделены от земли 15 – 20 см воздушной прослойкой или пенополистиролом, воспринимающим указанные нагрузки на себя;
• поэтому лента армируется в обоих поясах одинаково, в ростверке усиливается нижний слой арматуры, верхний – над ними (только в зонах растяжения, с которым бетон справиться без растрескивания не может).

Арматурный каркас в любом ж/б изделии как раз и предназначен для компенсации растяжений. Популярные у индивидуальных застройщиков композитные арматуры имеют слабую адгезию с бетоном, сильно растягиваются, что приводит к раскрытию трещин.

Поэтому специалисты рекомендуют создавать арматурный каркас исключительно из стальных стержней 8 – 14 мм периодического сечения (в продольном направлении), прутков 6 – 8 мм гладкого сечения (хомуты, поперечные, вертикальные скобы).

Оптимальным вариантом является класс А400 (старая маркировка А3). Что полностью соответствует указаниям (фундаменты свайные), (ж/б, бетонные конструкции).

Технология арматурного каркаса ленточного ростверка

Несмотря на название ленточного ростверка свайного фундамента, монолитные балки имеют конструкцию решетки. Поэтому каркас имеет несколько узлов сопряжений стен (наружная/внутренняя), углов, в которых не допускается стыковка перехлестом. Прутки в этих местах изгибаются, запускаются на соседнюю сторону, связываются с каркасом внахлест.

Продольное армирование аналогично ленточному фундаменту, для придания каркасам пространственной геометрии так же применяются прямоугольные хомуты. Однако в зонах растяжения, прочих ответственных местах добавляются поперечные вертикальные стержни. Стыки свайно-ростверкового каркаса обвязываются проволокой или стыкуются сваркой (только для арматуры с буквой С в маркировке).

Продольное армирование

Без профессионального образования и знания специальных программ индивидуальному застройщику сложно правильно рассчитать сечение и количество продольных стержней. Простейшим вариантом будет воспользоваться инструментом «АРБАТ» вычислительного комплекса Scad Office с максимально простым интерфейсом:

• в отличие от свай ростверк рассчитывается по изгибающим моментам, на продавливание, прорезающие усилия;
• арматурный каркас изготавливается из продольных прутков 8 – 16 мм;
• в отличие от ленточного фундамента, кроме хомутов добавляются вертикальные прутки возле каждого продольного стержня.

Технология укладки стандартная, продольные прутки обвязываются хомутами или привариваются к ним. Затем арматурный каркас укладывается в опалубку на нижние прокладки из бетона, пластика (обеспечение защитного слоя), по месту в него добавляются элементы усиления (вертикальные стержни).

В проектах коттеджей с бетонными или кирпичными стенами может использоваться двурядное расположение свай. Поэтому для ленточной части свайного фундамента может добавляться расчет в поперечном направлении, поскольку крутящие моменты возникают и там, иногда превышают величину продольных. Арматурный каркас в некоторых случаях усиливается стержнями 14 – 16 мм с шагом 20 см.

Поперечное армирование

Без хомутов невозможно придать каркасам необходимую пространственную геометрию. Одновременно эти элементы усиливают армопояс. Все стыки обвариваются либо перевязываются проволочными закрутками. Дополнительные вертикальные прутки монтируются с расчетным шагом (обычно 20 – 40 см). На приведенном фото присутствуют практически все возможные ошибки:

• не соблюдаются защитные слои со всех сторон ленты, арматура соприкасается с опалубкой сваи;
• армирование углов должно выполняться по специальным схемам, а не просто изогнутыми прутками;
• отсутствуют бетонные, пластиковые прокладки;
• армопояс смещен относительно центра сваи;
• вместо среднего пояса, никаких нагрузок не воспринимающего, следовало бы усилить верхний/нижний уровни более толстой арматурой свайного фундамента или добавлением дополнительных прутков (этот вариант предпочтительнее);
• неправильная связь арматурных каркасов сваи и ростверка.

Чтобы узнать подробнее об армировании углов, рекомендуем прочитать статью: . Схемы армирования углов для ленточного фундамента и ростверка будут аналогичными.

На нижнем рисунке все элементы армопояса расположены правильно – два вертикальных прутка сваи связаны с нижним поясом, остальные с верхними стержнями.

Схема правильного армирования узла сопряжения ростверк/свая.

Правила армирования углов и примыканий со схемами

В большинстве советской литературы (например, пособие В. С. Сажина) приведены неверные схемы укладки арматуры в местах сопряжения. Согласно правильно армировать подобные Г-образные, Т-образные стыки нужно следующим образом:

• запуск П-образного элемента на примыкающую стену, встречный изгиб прутка с боковой ленты под прямым углом;
• два П-образных элемента поверх перекрестья продольных стержней из угла конструкции наружу;

Чертеж правильного армирования углов и примыканий ростверка.

На эту статью меня вдохновил вопрос Владимира Б., присланный на почту. В исходных данных был вот такой фундамент, требовалось правильно заармировать ростверк.

Скажу сразу, что при наличии изгибающего момента, ростверк нужно проектировать на двух сваях – тогда момент раскладывается на пару сил, и сваи испытывают только сжимающую и выдергивающую нагрузку, их просто посчитать и законструировать. Работа же сваи под действием момента вызывает сомнения, лучше такого варианта избегать. Но вопрос меня все равно заинтересовал, и я решила написать статью для развития конструкторского мышления (с допущением, что наша свая уже рассчитана, законструирована, и выдерживает все нагрузки с запасом). Буду рада обсуждению в комментариях.

Итак, в исходных данных у нас монолитный ростверк 800х600 мм, высотой 500 мм, опирающийся на одиночную железобетонную сваю сечением 300х300 мм. Сверху на ростверк опирается металлическая колонна. Вертикальная нагрузка от колонны N = 18 т, момент вдоль оси 2 Mx = 4.5 тм, поперечная сила вдоль оси 2 Qy = 1 т. База колонны и расстояние между болтами показаны на рисунке ниже.

Давайте рассмотрим, какую расчетную схему следует принять для ростверка. У нас имеется жесткое опирание на сваю. Нагрузка от колонны передается точно по оси сваи, без сбивок. Но у нас имеется изгибающий момент, который передается через фундаментные болты, положение которых выходит за пределы сваи. По сути, если изобразить расчетную схему для ростверка, мы увидим следующее.

Вертикальная сила N = 18 т распределяется по длине пластины базы колонны 0,62 м и превращается в равномерно распределенную нагрузку q = 18/0,62 = 29 т/м.

Изгибающий момент Мх = 4,5 т∙м раскладывается на пару сил Р, находящихся на расстоянии 0,5 м, и действующих одна – вверх, другая – вниз. Каждая сила Р = 4,5/0,5 = 9 т.

Учитывая то, что расчетная длина консоли равна свесу консоли, мы получим для каждой консоли следующую расчетную схему с защемлением посередине:

У нас будет три нагрузки:

1) равномерно-распределенная q с.в. = 0,5∙0,6∙2,5 = 0,75 т/м – нагрузка от собственного веса ростверка сечением 0,5х0,6 м (2,5 т/м 3 – собственный вес бетона);

2) равномерно распределенная q – нагрузка от колонны (от вертикальной силы N);

3) вертикальная сила Р (вниз и вверх) – нагрузка от колонны (от изгибающего момента Мх).

Длина каждой консоли равна длине свеса ростверка. Привязка вертикальной силы Р и распределенной нагрузки q – согласно реальным привязкам пластины и болтов.

Теперь нам нужно найти максимальный изгибающий момент М и максимальную поперечную силу Q в консоли.

Для расчета армирования нам понадобятся нормативное и расчетное значение М и Q, причем с выделением постоянных и временных нагрузок. Нагрузка от собственного веса – постоянная. Нагрузки N и Мх включают в себя постоянную и временную части, для уточнения задания следует обратиться к расчетчику металлоконструкций, но мы для примера просто придумаем, что кратковременная часть нагрузки составляет 30%.

Для удобства расчета консоли нагрузки на нее сведем в таблицу:

В результате расчета мы получим следующие эпюры М и Q:

По эпюре моментов мы видим, что при такой нагрузке, как у нас в примере (когда момент пытается повернуть колонну против часовой стрелки, и она давит через болты на левую часть ростверка, а правую при этом пытается поднять вверх), максимальный момент в левой части ростверка, причем он на эпюре поднимается вверх над нулевой линией – а значит требует установить верхнюю рабочую арматуру вдоль ростверка, чтобы она восприняла растяжение от изгиба. Момент на эпюре сверху – значит, растянута верхняя часть сечения. Точно так же в правой части ростверка мы видим, что эпюра момента сначала уходит вниз (требуется нижняя рабочая арматура), а потом в месте установки болта выныривает вверх – там появляется растяжение, требующее уже верхнюю арматуру. Таким образом, нам нужно установить в ростверке и верхнюю, и нижнюю рабочую арматуру. Верхнюю мы рассчитаем, исходя из величины М1 (он больше, чем М3), а нижнюю – исходя из величины М2.

Из эпюры поперечной силы мы можем увидеть потребность в поперечной арматуре. Очень напряженные участки у нас Q1-Q3 и Q2-Q5, на них будет максимальная поперечная арматура. Это и логично, т.к. в точках Q3 и Q5 у нас расположены сосредоточенные силы от болтов, и по правилам конструирования мы должны поставить надежную поперечную арматуру от опоры до места приложения сосредоточенной нагрузки – это и подтвердилось расчетом.

Рассмотрим же, какие усилия получились в нашем ростверке.

Значения эпюр сведены в таблицу:

Как мы видим, максимальный момент М1, максимальная поперечная сила Q1.

Имея на руках результаты расчета, мы можем посчитать арматуру и заняться конструированием ростверка. Процент армирования по результатам расчета получился маленьким – всего лишь 0,05%, но минимальный процент армирования ростверков не нормируется.

У нас получилась по расчету верхняя рабочая арматура площадью 1,5 см², нижняя рабочая арматура площадью 0,6 см² (и это логично, момент М1 больше момента М2), поперечная арматура площадью 0,28 см² при шаге 200 мм. Теперь нам нужно законструировать ростверк.

Рекомендуемый шаг арматуры в ростверке – 200 мм. Еще ростверк рекомендуется армировать сварными сетками (сварка обязательно должна быть контактной, и ни в коем случае – ручной дуговой!), если же сетки вязанные, то по периметру ростверка два ряда пересечений стержней должны быть соединены сваркой. Помимо этого для анкеровки рабочих стержней на расстоянии 25 мм от их края должен быть приварен перпендикулярный стержень половинного (по сравнению с рабочими стержнями) диаметра. Все эти требования взяты из пособия «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий», Тихонов И.Н.

Обратите внимание, т.к. ростверк – не плитный, а балочный, мы не должны пренебрегать конструктивными требованиями к армированию балок (их можно изучить в том же пособии).

Итак, верхнюю и нижнюю сетки ростверка мы принимаем сварными, рабочая арматура – продольная (вдоль ростверка), диаметром 12 мм с шагом 200 мм, класс арматуры А400С – всего получится 4 стержня арматуры, площадь армирования 4,52 см² (это значительно больше, чем 1,5 см² и 0,6 см², но арматуру меньших диаметров в балочном ростверке лучше все-таки не устанавливать). Перпендикулярно этой арматуре установим стержни диаметром 6 мм (как раз выдерживается требование по половинному диаметру – 12/2 = 6 мм) с шагом 200 мм, класс арматуры А400С или А240С.

Теперь разберемся с поперечной арматурой, ростверк мы будем армировать сварными каркасами, в которых установим поперечную арматуру с нужным нам шагом. При шаге 200 мм площадь сечения всех стержней должна быть не менее 0,28 см² - выходит, нам достаточно одного стержня диаметром 6 мм в сечении. Но теперь заглянем в рисунок 3.1 пособия. При ширине балки более 350 мм мы должны установить даже не два, а три каркаса с поперечной арматурой. Далее, уточним шаг арматуры. Согласно рисунку 3.10 пособия и пояснениям под ним, на длине Lsup мы должны установить поперечную арматуру с шагом Sw1, который не должен превышать 500 мм или треть высоты сечения балки (500/3 = 160 мм). В нашем случае Lsup равна расстоянию от опоры до места приложения сосредоточенной нагрузки (т.е. до фундаментного болта). На остатке консоли мы можем установить арматуру с шагом 3h/4 = 3∙500/4 = 375 мм, но при нашей длине консоли такой шаг будет слишком велик, от фундаментного болта до края ростверка у нас остается всего 150 мм, поэтому мы принимаем для всей балки шаг поперечных стержней 150 мм (что меньше 160 мм, т.е. допустимо). Такие величины, как 160 мм лучше не применять, а придерживаться размеров, кратных 50 мм.

Продольную арматуру каркасов примем такую же, как и поперечная – диаметром 6 мм, это будет два стержня – вверху и внизу каркаса.

Итак, мы определились с армированием ростверка. У нас есть две сетки с рабочей арматурой и три каркаса – с поперечной. Между собой в объемный каркас строители соединят их вязальной арматурой.