схемы, расчет диаметра арматуры, расположение по углам и в подошве

Ленточный фундамент имеет нестандартную геометрию: его длинна в десятки раз больше глубины и ширины. Из-за такой конструкции почти все нагрузки распределяются вдоль ленты. Самостоятельно бетонный камень не может компенсировать эти нагрузки: его прочности на изгиб недостаточно. Для придания конструкции повышенной прочности используют не просто бетон, а железобетон — это бетонный камень с расположенными внутри стальными элементами — стальной арматурой. Процесс закладки металла называется армированием ленточного фундамента. Своими руками его сделать несложно, расчет элементарный, схемы известны. 

Количество, расположение, диаметры и сорт арматуры — все это должно быть прописано в проекте. Эти параметры зависят от многих факторов: как от геологической обстановки на участке, так и от массы возводимого здания. Если вы хотите иметь гарантированно прочный фундамент — требуется проект. С другой стороны, если вы строите небольшое здание, можно попробовать на основании общих рекомендаций все сделать своими руками, в том числе и спроектировать схему армирования.

Схема армирования

Содержание статьи

Расположение арматуры в ленточном фундаменте в поперечном сечении представляет собой прямоугольник. И этому есть простое объяснение: такая схема работает лучше всего.

Армирование ленточного фундамента при высоте ленты не более 60-70 см

На ленточный фундамент действуют две основные силы: снизу при морозе давят силы пучения, сверху — нагрузка от дома. Середина ленты при этом почти не нагружается. Чтобы компенсировать действие этих двух сил обычно делают два пояса рабочей арматуры: сверху и снизу. Для мелко- и средне- заглубленных фундаментов (глубиной до 100 см) этого достаточно. Для лент глубокого заложения требуется уже 3 пояса: слишком большая высота требует усиления.

О глубине заложения фундамента прочесть можно тут.

Для большинства ленточных фундаментов армирование выглядит именно так

Чтобы рабочая арматура находилась в нужном месте, ее определенным образом закрепляют. И делают это при помощи более тонких стальных прутьев. Они в работе не участвуют, только удерживают рабочую арматуру в определенном положении — создают конструкцию, потому и называется этот тип арматуры конструкционным.

Для ускорения работы при вязке арматурного пояса используют хомуты

Как видно на схеме армирования ленточного фундамента, продольные прутки арматуры (рабочие) перевязываются горизонтальными и вертикальными подпорками. Часто их делают в виде замкнутого контура — хомута. С ними работать проще и быстрее, а конструкция получается более надежной.

Какая арматура нужна

Для ленточного фундамента используют два типа прутка. Для продольных, которые несут основную нагрузку, требуется класс АII или AIII. Причем профиль — обязательно ребристый: он лучше сцепляется с бетоном и нормально передает нагрузку. Для конструкционных перемычек берут более дешевую арматуру: гладкую первого класса АI, толщиной 6-8 мм.

В последнее время появилась на рынке стеклопластиковая арматура. По заверениям производителей она имеет лучшие прочностные характеристики и более долговечна. Но использовать ее в фундаментах жилых зданий многие проектировщики не рекомендуют. По нормативам это должен быть железобетон. Характеристики этого материала давно известны и просчитаны, разработаны специальные профили арматуры, которые способствуют тому, что металл и бетон соединяются в единую монолитную конструкцию.

Классы арматуры и ее диаметры

Как поведет себя бетон в паре со стеклопластиком, насколько прочно такая арматура будет сцепляться с бетоном, насколько успешно эта пара будет сопротивляться нагрузкам — все это неизвестно и не изучено. Если хотите экспериментировать — пожалуйста, используйте стекловолокно. Нет — берите железную арматуру.

Расчет армирования ленточного фундамента своими руками

Любые строительные работы нормируются ГОСТами или СНиПами. Армирование — не исключение. Оно регламентируется СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции». В этом документе указывается минимальное количество требуемой арматуры: оно должно быть не менее 0,1% от площади поперечного сечения фундамента.

Определение толщины арматуры

Так как ленточный фундамент в разрезе имеет форму прямоугольника, то площадь сечения находится перемножением длин его сторон. Если лента имеет глубину 80 см и ширину 30 см, то площадь будет 80 см*30 см = 2400 см².

Теперь нужно найти общую площадь арматуры. По СНиПу она должна быть не менее 0,1%. Для данного примера это 2,8 см². Теперь методом подбора определим, диаметр прутков и их количество.

Цитаты из СНиПа, которые относятся к армированию (чтобы увеличить картинку щелкните по ней правой клавишей мышки)

Например, планируем использовать арматуру диаметром 12 мм. Площадь ее поперечного сечения 1.13 см² (вычисляется по формуле площади окружности). Получается, чтобы обеспечить рекомендации (2,8 см

2)  нам понадобится три прутка (или говорят еще «нитки»), так как двух явно мало: 1,13 * 3 = 3,39 см², а это больше чем 2,8 см², которые рекомендует СНиП. Но три нитки на два пояса разделить не получится, а нагрузка будет и с той и с другой стороны значительной. Потому укладывают четыре, закладывая солидный запас прочности.

Чтобы не закапывать лишние деньги в землю, можно попробовать уменьшить диаметр арматуры: рассчитать под 10 мм. Площадь этого прутка 0,79 см². Если умножить на 4 (минимальное количество прутков рабочей арматуры для ленточного каркаса), получим 3,16 см², чего тоже хватает с запасом. Так что для данного варианта ленточного фундамента можно использовать ребристую арматуру II класса диаметром 10 мм.

Армирование ленточного фундамента под коттедж проводят с использованием прутков с разным типом профиля

Как рассчитать толщину продольной арматуры для ленточного фундамента разобрались, нужно определить, с каким шагом устанавливать вертикальные и горизонтальные перемычки.

Шаг установки

Для всех этих параметров тоже есть методики и формулы. Но для небольших строений поступают проще. По рекомендациям стандарта расстояние между горизонтальными ветками не должно быть больше 40 см. На этот параметр и ориентируются.

Как определить на каком расстоянии укладывать арматуру? Чтобы сталь не подвергалась коррозии, она должна находится в толще бетона. Минимальное расстояние от края — 5 см. Исходя из этого, и рассчитывают расстояние между прутками: и по вертикали и по горизонтали оно на 10 см меньше габаритов ленты. Если ширина фундамента 45 см, получается, что между двумя нитками будет расстояние 35 см (45 см — 10 см = 35 см), что соответствует нормативу (меньше 40 см).

Шаг армирования ленточного фундамента — это расстояние между двумя продольными прутками

Если лента у нас 80*30 см, то продольная арматура находится одна от другой на расстоянии 20 см (30 см — 10 см). Так как для фундаментов среднего заложения (высотой до 80 см) требуется два пояса армирования, то один пояс от другого располагается на высоте 70 см (80 см — 10 см).

Теперь о том, как часто ставить перемычки. Этот норматив тоже есть в СНиПе: шаг установки вертикальных и горизонтальных перевязок должен быть не более 300 мм.

Все. Армирование ленточного фундамента своими руками рассчитали. Но учтите, что ни масса дома, ни геологические условия не учитывались.  Мы основывались на том, что на этих параметрах основывались при определении размеров ленты.

Армирование углов

В конструкции ленточного фундамента самое слабое место — углы и примыкание простенков. В этих местах соединяются нагрузки от разных стен. Чтобы они успешно перераспределялись, необходимо арматуру грамотно перевязать. Просто соединить ее неправильно: такой способ не обеспечит передачу нагрузки. В результате через какое-то время в ленточном фундаменте появятся трещины.

Правильная схема армирования углов: используются или сгоны — Г-образные хомуты, или продольные нитки делают длиннее на 60-70 см и загибают за угол

Чтобы избежать такой ситуации, при армировании углов используют специальные схемы: пруток с одной стороны загибают на другую. Этот «захлест» должен быть не менее 60-70 см. Если длины продольного прутка на загиб не хватает, используют Г-образные хомуты со сторонами тоже не менее 60-70 см. Схемы их расположения и крепления арматуры приведены на фото ниже.

По такому же принципу армируются примыкания простенков. Также желательно арматуру брать с запасом и загибать. Также возможно использование Г-образных хомутов.

Схема армирования примыкания стен в ленточном фундаменте (чтобы увеличить картинку щелкните по ней правой клавишей мышки)

Обратите внимание: в обоих случаях, в углах шаг установки поперечных перемычек уменьшен в два раза. В этих местах они уже становятся рабочими — участвуют в перераспределении нагрузки.

Армирование подошвы ленточного фундамента

На грунтах с не очень высокой несущей способностью, на пучнистых почвах или под тяжелые дома, часто ленточные фундаменты делают с подошвой. Она передает нагрузку на большую площадь, что придает большую стабильность фундаменту и уменьшает величину просадок.

Чтобы подошва от давления не развалилась, ее также необходимо армировать. На рисунке представлены два варианта: один и два пояса продольной арматуры. Если грунты сложные, с сильной склонностью к зимнему печению, то можно укладывать два пояса. При нормальных и среднепучнистых грунтах — достаточно одного.

Уложенные в длину пруты арматуры являются рабочими. Их, как и для ленты, берут второго или третьего класса. Располагаются друг от друга они на расстоянии 200-300 мм. Соединяются  при помощи коротких отрезков прутка.

Два способа армирования подошвы ленточного фундамента: слева для оснований с нормальной несущей способностью, справа — для не очень надежных грунтов

Если подошва неширокая (жесткая схема), то поперечные отрезки — конструктивные, в распределении нагрузки не участвуют. Тогда их делают диаметром 6-8 мм, загибают на концах так, чтобы они охватывали крайние прутки. Привязывают ко всем при помощи вязальной проволоки.

Ели подошва широкая (гибкая схема), поперечная арматура в подошве тоже является рабочей. Она сопротивляется попыткам грунта «схлопнуть» ее. Потому в этом варианте подошвы используют ребристую арматуру того же диаметра и класса, что и продольную.

Сколько нужно прутка

Разработав схему армирования ленточного фундамента, вы знаете, сколько продольных элементов вам необходимо. Они укладываются по всему периметру и под стенами. Длинна ленты будет длиной одного прутка для армирования. Умножив ее на количество ниток, получите необходимую длину рабочей арматуры. Затем к полученной цифре добавляете 20%  — запас на стыки и «перехлесты». Вот столько в метрах вам и нужно будет рабочей арматуры.

Считаете по схеме сколько продольных ниток, потом высчитываете сколько необходимо конструктивного прутка

Теперь нужно посчитать количество конструктивной арматуры. Считаете, сколько поперечных перемычек должно быть: длину ленты делите на шаг установки (300 мм или 0,3 м, если следовать рекомендациям СНиПа). Затем подсчитываете, сколько уходит на изготовление одной перемычки (ширину арматурного каркаса складываете с высотой и удваиваете). Полученную цифру умножаете на количество перемычек. К результату добавляете тоже 20% (на соединения). Это будет количество конструктивной арматуры для армирования ленточного фундамента.

По похожему принципу считаете количество, которое необходимо для армирования подошвы. Сложив все вместе, вы узнаете, сколько арматуры нужно на фундамент.

О выборе марки бетона для фундамента прочесть можно тут. 

Технологии сборки арматуры для ленточного фундамента

Армирование ленточного фундамента своими руками начинается после установки опалубки. Есть два варианта:

• Весь каркас собирают прямо в котловане или траншее. Если лента узкая и высокая, работать так неудобно.

  По одной из технологий арматуру вяжут прямо в опалубке

• Вблизи от котлована готовят отрезки каркаса. Их переносят по частям и устанавливают на предназначенное им место, связывая в единое целое. Так работать удобнее, за исключением того, что связанные конструкции из арматуры переносить очень неудобно и тяжело.

Оба вариант неидеальны и каждый решает, как ему будет легче. При работе непосредственно в траншее, нужно знать порядок действий:

• Первыми укладывают продольные прутки нижнего армопояса. Их нужно приподнять на 5 см от края бетона. Лучше использовать для этого специальные ножки, но у застройщиков популярны куски кирпичей. От стенок опалубки арматура также отстоит на 5 см.
• Используя поперечные куски конструкционной арматуры или сформованные контура, их фиксируют на необходимом расстоянии при помощи вязальной проволоки и крючка или вязального пистолета.
• Далее есть два варианта:
  • Если использовались сформованные в виде прямоугольников контура, сразу к ним вверху привязывают верхний пояс.
  • Если при монтаже используют нарезанные куски для поперечных перемычек и вертикальных стоек, то следующий шаг — подвязывание вертикальных стоек. После того как все они привязаны, привязывают второй пояс продольной арматуры.

Есть еще одна технология армирования ленточного фундамента. Каркас получается жесткий, но идет большой расход прутка на вертикальные стойки: их забивают в грунт.

Вторая технология армирования ленточного фундамента — сначала вбивают вертикальные стойки, к ним привязывают продольные нитки, а потом все соединяют поперечными

• Сначала вбивают вертикальные стойки в углах ленты и местах соединения горизонтальных прутков. Стойки должны иметь большой диаметр 16-20 мм. Их выставляют на расстоянии не менее 5 см от края опалубки, выверяя горизонтальность и вертикальность, забивают в грунт на 2 метра.
• Затем забивают вертикальные прутки расчетного диаметра. Шаг установки мы определили: 300 мм, в углах и в местах примыкания простенков в два раза меньше — 150 мм.
• К стойкам привязывают продольные нитки нижнего пояса армирования.
• В местах пересечения стоек и продольных арматурин привязываются горизонтальные перемычки.
• Подвязывается верхний пояс армирования, который располагается на 5-7 см ниже верхней поверхности бетона.
• Привязываются горизонтальные перемычки.

Удобнее и быстрее  всего делать армирующий пояс с использованием сформованных заранее контуров. Прут сгибают, формируя прямоугольник с заданными параметрами. Вся проблема в том, что их необходимо делать одинаковыми, с минимальными отклонениями. И требуется их большое количество. Но потом работа в траншее движется быстрее.

Армирующий пояс можно вязать отдельно, а потом установить в опалубку и связать в единое целое уже на месте

Как видите, армирование ленточного фундамента — длительный и не самый простой процесс. Но справиться можно даже одному, без помощников. Потребуется, правда, много времени. Вдвоем или втроем работать сподручнее: и прутки переносить, и выставлять их.

Как вязать арматуру на фундамент вручную: советы и рекомендации

Дата: 14 января 2019

Просмотров: 5861

Коментариев: 0

Ресурс эксплуатации здания зависит от качественно выполненного основания, усиленного арматурой. Арматурный каркас сохраняет пространственную конфигурацию фундамента, наиболее распространенным вариантом которого является ленточный. Вязка арматуры под ленточный фундамент – серьезная строительная операция, определяющая долговечность постройки, ее стойкость к воздействию внешних факторов.

Естественно, важен правильный выбор бетона для заливки фундамента. Однако не меньшую роль играет качество установки арматуры в каркасе. Правильная вязка арматуры для ленточного фундамента обеспечивает надежную фиксацию стальных прутков между собой и постоянство интервала при заливке бетона.

Для обеспечения прочности арматурного каркаса важно разобраться, как правильно вязать арматуру для фундамента. Метод доступен для начинающих строителей, освоивших ручную технику фиксации стальных прутков. Остановимся на этой операции детально, рассмотрим, чем вязать арматуру, и как ее правильно вяжут.

Выполнение этой операции потребует наличия определённых навыков и усидчивости

Подготовительные мероприятия

Приняв решение самостоятельно выполнять работы по фиксации стальных прутков, выполните подготовительные работы:

• Рассчитайте нагрузку, которую будет воспринимать будущее основание. Учитывая серьезность задачи, воспользуйтесь услугами профессионалов.
• Руководствуясь результатами расчетов, подберите необходимую марку и диаметр стержней, который не должен быть меньше 12-14 миллиметров. Применение прутков, класса A3 позволит при изготовлении каркаса осуществлять их изгиб на 90⁰ без появления трещин, а стержней класса А2 – на угол, превышающий 90 ⁰, с сохранением их целостности.
• Рассчитайте потребность в вязальной проволоке и стальных прутьях. Основание для определения общего объема материала – схема вязки арматуры для ленточного фундамента.
• Позаботьтесь о помощниках, так как процесс вязки достаточно трудоемкий и утомительный.

Способы фиксации стержней

Существует множество способов, позволяющих зафиксировать стальные стержни сетчатой конструкции. Обеспечение неподвижности стальных прутков каркаса для бетонирования осуществляется:

• электрической сваркой, изменяющей структуру металла и не гарантирующей неподвижность элементов каркаса;

Прутья, обладающие ребристой поверхностью, облегчают процесс вязки

• покупными металлическими фиксаторами диаметром до 4 мм, имеющими петлю, соответствующую размерам прутов и зажим (крючок). Применение коннекторов повышает производительность, но требует дополнительных затрат. Их использование не требует применения инструмента;
• эластичными хомутами, изготовленными из пластика, позволяющими быстро связывать стержни. Недостаток – повышенная хрупкость при отрицательной температуре, а также возможность нарушения целостности креплений при перемещении по каркасу;
• вязальной проволокой диаметром от 1 до 2 мм, изготовленной из отожженной стали с низким содержанием углерода. Оптимально применять материал диаметром 0,8-1,4 мм, позволяющий без дополнительных усилий выполнять вязание арматуры для каркаса. Материал диаметром 1 мм недостаточно прочный, а при 2 мм значительно возрастают усилия.

Способы вязки

Вязка арматуры для фундамента ленточного с применением мягкой и удобной в эксплуатации проволоки – оптимальное решение. Остановимся детально на этом варианте.

Методы вязки

Способы крепления стальных элементов каркаса осуществляются:

1. Полностью вручную, что требует приложения физических усилий, но при этом обеспечивает надежное крепление при небольших расходах.
2. С использованием полуавтоматических методов, облегчающих и ускоряющих процесс фиксации, требующих дополнительных затрат на приобретение.

Если прутья обвязываются вручную и применяется крепление при помощи петель, соединять элементы придётся отдельно

Ручной вариант крепления осуществляется с помощью следующего инструмента:

• кусачек или плоскогубцев, рабочая поверхность которых скруглена;
• самостоятельно изготовленного крючка из сварочного электрода или стержня диаметром 3-4 миллиметра;
• ручного реверсивного приспособления, вращение которого осуществляется при возвратно-поступательном перемещении рукоятки;
• специальных клещей, принцип работы которых аналогичен реверсивному инструменту;
• покупного вязального крючка, применение которого является одним из самых простых вариантов.

Полуавтоматические методы фиксации стержней каркаса осуществляются с применением следующих устройств:

• Автоматического вязального пистолета, обеспечивающего высокую эффективность и качество выполнения работ.
• Шуруповерта или электрической дрели, оснащенной специальной насадкой, позволяющей быстро обвязать стальные прутки. Можно использовать обычный гвоздь, загнутый под прямым углом.

Рассмотрим особенности основных видов ручного и полуавтоматического инструмента, с помощью которых осуществляется связка арматуры для фундамента.

Крючок для вязания

Ручной инструмент можно:

• изготовить самостоятельно из прочного прутка или электрода;
• приобрести в специализированных магазинах.

Практичным и универсальным вариантом является вязальный крючок

Достоинства ручного приспособления:

• Простота выполнения операций.
• Дешевизна инструмента.

К минусам относятся:

• Низкая эффективность выполнения работ.
• Необходимость приложения определенных физических усилий.

Вязка крючком

Несмотря на ряд недостатков, ручному инструменту отдают предпочтение многие застройщики. С помощью вязального крючка вязка арматуры под фундамент осуществляется надежно. Для использования ручного крючка следует предварительно изучить способы вязки арматуры.

Технология ручной вязки

Рассмотрим, как правильно вязать арматуру на фундамент, используя ручное приспособление.

Существует несколько методов вязки под фундамент. Рассмотрим проверенный способ, руководствуясь которым, выполняйте работы по следующему алгоритму:

• отрежьте для каждой точки крепления стальную проволоку диаметром 1,2-1.4 мм длиной порядка 20 см;
• согните проволоку посередине отрезка;
• разместите диагонально в точке сопряжения стержней;
• проденьте рабочую часть крючка в образовавшуюся петлю;
• втяните в петлю, используя крючок, концы проволоки, расположенные с противоположной стороны от петли;
• проверните крючок в петле до обеспечения высокой прочности соединения.

Производя работы вручную, контролируйте усилие затяжки. Перекрутив проволоку с повышенным усилием затяжки, можно ее оборвать.

Чаще всего используют проволоку, ведь это надежный и проверенный вариант

Ручное реверсивное устройство

Реверсивный инструмент, предназначенный для ручного скручивания, представляет винтовой рабочий орган, который вращается при возвратно-поступательном перемещении рукоятки приспособления. В рукоятке инструмента размещен винтовой стержень и реверсивный механизм.

Как связать арматуру для фундамента, используя реверсивное приспособление? Это просто:

• введите зацеп приспособление в проволочную петлю;
• переместите ручку на себя в осевом направлении;
• передвиньте рукоятку в исходное положение;
• проверните крючок повторно, не производя повторное закрепление инструмента, подтянув к себе рукоятку.

Достоинства устройства:

• Быстрота затяжки проволоки.
• Возможность применения в местах с затрудненным доступом.
• Отсутствие утомляемости при выполнении работ.
• Длительный ресурс эксплуатации при осуществлении смазки.
• Простота выполнения операций.

Единственный минус – увеличенная, по сравнению с традиционным крюком, стоимость.

Аналогичный принцип действия у клещей, применяемых для вязки. Рабочие плоскости фиксируют концы проволоки и закручивают их при перемещении клещей. Применение реверсивных устройств сокращает продолжительность процесса фиксации прутков, облегчает выполнение операций.

Вязальный пистолет, который самостоятельно захватывает конструкцию и обвязывает ее

Автоматический вязальный пистолет

Использование пистолета обеспечивает прочную вязку стержней для основания. Применение автоматического устройства обладает множеством положительных моментов:

• отсутствует необходимость индивидуальной нарезки проволоки, которая предварительно намотана на барабан инструмента;
• рационально используется материал, так как отсутствуют отходы, представляющие обрезки проволоки;
• высокая эффективность работы приспособления – цикл затяжки петли занимает не более 1 секунды;
• возможность выполнять работы по затяжке одной рукой, а другой – поддерживать прутки, не прибегая к помощи подсобных рабочих;
• гарантированное качество выполнение петель;
• регулировка усилия затяжки и длины отрезков;
• возможность работы от аккумуляторной батареи;
• комплектация удлинителем, позволяющим производить затяжку петель, не нагибаясь.

К недостаткам относятся:

• Повышенные затраты на приобретение пистолета и специальной проволоки.
• Необходимость обучения рабочих, как вязать арматуру для фундамента.
• Затрудненное применение в углах и местах с ограниченным доступом.

Несмотря на комплекс достоинств, в ряде случаев работы по фиксации прутков можно выполнить только с помощью ручного крючка.

Для ускорения процесса используется дрель с насадкой

Общие рекомендации

Определившись с применяемым для вязки инструментом, заготовив необходимые материалы и выполняя работы, руководствуйтесь следующими рекомендациями:

• обеспечьте одинаковое расстояние (4-5 см) от горизонтально расположенных элементов каркаса усиления до почвы, используя деревянные подкладки или неметаллические опоры. Прутки не должны касаться грунта на дне траншеи;
• неподвижность перпендикулярно расположенных стальных прутьев при фиксации проволокой можно обеспечить, используя несложное приспособление, зажимающее концы стержней досками;
• вертикально расположенные прутья, предназначенные для фиксации горизонтальных стержней, не забивайте в почву. Применяйте неметаллические подстаканники, что позволит предотвратить контакт прутков с грунтом и надежно защитить его бетоном от коррозионных процессов;
• проверьте надежность фиксации элементов каркаса с помощью проволоки. Ошибки в фиксации стержней – незначительно влияют на расположение контура усиления при ручной заливке. Однако, применение бетононасоса, подающего состав под давлением, способно повлиять на расположение элементов, раздвигая их или смещая конструкцию;
• дополнительно проверьте надежность крепления стержней в углах каркаса, которые являются уязвимым участком любого фундамента. Не допускаются расположенные под прямым углом концы прутков, которые должны иметь загибы;
• критерием правильно выполненных работ по вязке является неподвижность пространственной конструкции под воздействием человеческого веса;

• обеспечение конструкцией усиления поставленных задач возможно при правильном подборе сортамента прутьев, определении расположения и количества элементов, согласно предварительно выполненным расчетам.

Помните, вязка стержней пространственной конструкции обеспечивает только фиксацию элементов каркаса. При заливке бетона зафиксируйте неподвижно контур усиления, что гарантирует требуемые эксплуатационные характеристики монолитного фундамента.

Заключение

Ознакомившись с материалом статьи и изучив, как вязать арматуру на фундамент, можно самостоятельно выполнить мероприятия по фиксации элементов каркаса, не прибегая к услугам наемных рабочих. Это позволит сэкономить денежные средства и гарантировать надежность выполнения работ, результат которых зависит от выбора оптимального способа вязки и применения качественных материалов.

На сайте: Автор и редактор статей на сайте pobetony.ru
Образование и опыт работы: Высшее техническое образование. Опыт работы на различных производствах и стройках – 12 лет, из них 8 лет – за рубежом.
Другие умения и навыки: Имеет 4-ю группу допуска по электробезопасности. Выполнение расчетов с использованием больших массивов данных.
Текущая занятость: Последние 4 года выступает в роли независимого консультанта в ряде строительных компаний.

схема, чертеж и пошаговая инструкция по укладке арматуры своими руками, как правильно уложить каркас, какое должно быть расстояние

Чтобы выстроить малый дом в 1-2 этажа, хоз. постройку, придорожный магазинчик или гараж устраивается ленточный фундамент.

Это недорогой и надежный вариант при возведении строений малой этажности.

На его заливку расходуется минимум материалов и времени.

Бетон сам по себе довольно хрупкий и подвержен разрушению. Для его упрочнения используется арматурный каркас.

Строительные работы до начала процесса

Перед началом армирования необходимо сделать чертеж фундамента. Он должен подпирать внешние стены и несущие внутренние перегородки. После производится расчет арматурного каркаса.

Перед непосредственным началом строительных работ по вязке скелета необходимо:

1. Выкопать траншею – согласно расположению и размерам чертежа.
2. Собрать опалубку внутри траншеи из подходящих материалов.
3. Организовать песчаную подушку в качестве подложки для равномерности распределения бетона.

Главные элементы для обустройства арматурного каркаса

От правильно собранной конструкции зависит ее надежность и долговечность.

Любой каркас ленточного фундамента включает такие арматурные элементы:

• Продольная.
• Поперечная.
• Вертикальная.
• Хомуты.
• Вязальная проволока.

Правильный остов повышает несущую способность строения. Он также препятствует воздействию деформационных сил извне.

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.

Боковая продольная арматура должна отходить от бетонных стенок на 50-70 мм. Это способствует сохранению защитного слоя бетона на каркасе.

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.

Детальная информация по армированию содержится в СНиП 2.03.01-84 и СНиП 2.02.01-83.

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.

При планировании постройки в три этажа и выше, либо при наличии подвижных грунтов, предпочтительнее заказать расчет и схему в специализированной строительной фирме.

Еще больше информации о расчете арматуры в видео:

Необходимые инструменты и материалы

Прежде чем приступить к строительно-монтажным работам нужно заранее собрать необходимые инструменты и приспособления:

• Рулетка или другой измерительный инструмент, чтобы выполнить замеры по месту;
• Угловая шлифовальная машина (по-простому «болгарка»), чтобы раскраивать арматуру;
• Специализированный крючок (можно изготовить самостоятельно), клещи или профессиональный пистолет, чтобы вязать проволоку;
• Специальный инструмент, чтобы сгибать прутья.

Обустройство опалубки и подушки

Для устройства опалубки используются ОСБ-плиты, деревянные конструкции, фанера или ДВП. Материал должен удерживать бетон и не сгибаться под его давлением. Чем выше фундамент, тем прочнее требуется материал.

Сборка опалубки поэтапно:

• 1 этап. Установка распорок по периметру траншеи (длина распорок в два раза больше, чем принятая высота фундамента). Располагать их следует отступая от низа фундамента на 70% его высоты. В дальнейшем они будут удерживать деревянную основу.
• 2 этап. Установка опалубки из выбранного материала. Крепить отдельные деревянные элементы стоит изнутри опалубки, чтобы потом без проблем ее разобрать. В готовой основе не должно быть зазоров более 0,3см, чтобы не допустить вытекания бетона и деформации готовой конструкции.
• 3 этап. Смазывание внутренней части опалубки техническим маслом перед началом бетонных работ. Это обеспечивает легкое снятие опалубки после застывания бетонной смеси.

Следом устраивается песчаная подушка. Ее толщина варьируется в пределах 200 мм. При этом песок следует предварительно утрамбовать. Для быстрой трамбовки достаточно намочить песок водой.

Как правильно армировать — пошаговая инструкция

Связывание арматуры для остова делается либо сразу в опалубке, либо за ее пределами с последующей установкой в местах использования.

Этапы вязки «скелета» фундамента:

• 1 этап. Выкладывание поперечных стержней с длиной на 100 мм меньше, чем ширина фундамента.
• 2 этап. Выкладывание двух нижних хлыстов продольной арматуры. В два этапа создается нижний пояс.
• 3 этап. Установка вертикальных опор в местах соединения с высотой на 100 мм меньше, чем высота готового фундамента.
• 4 этап. К вертикальному каркасу крепится верхний пояс, который делается с использованием пунктов первых двух этапов.

Независимо от того, где происходит вязка: непосредственно в опалубке или же отдельно с последующей установкой в опалубку – последовательность шагов неизменна. Если части каркаса собираются отдельно, то их необходимо хорошо связать между собой непосредственно в опалубке.

Все пересечения арматуры должны вязаться проволокой. Иногда допустимо применять хомуты из пластика. Использование сварочного аппарата для соединения элементов запрещается строительными нормами.

Как правильно гнуть арматуру?

Правильность работы с инструментами, которые способны согнуть металлические основы для дальнейшего использования в процессе армирования, позволяет создавать правильные и надежные гнутые элементы костяка.

Чтобы согнуть металлический прут существует два способа:

• Горячая гибка – место сгиба нужно раскалить до 700-900 градусов при помощи паяльной лампы, после ударами кувалды или молотка согнуть до нужного угла.
• Холодная гибка – предполагает использование специального станка. Некоторые хлысты можно гнуть руками (до 8мм), либо при помощи рычага, но при этом нужно контролировать угол изгиба.

Горячий метод делает место сгиба хрупким. Для дальнейшей работы необходимо остудить готовое изделие на открытом воздухе.

Раскрой

Если диаметр прутьев не превышает 12 мм, для резки применимы ножовка по металлу, либо ленточная пила. Если диаметр штырей больше 12 мм, лучше применять «болгарку» со специальной насадкой, предназначенной для «мягкой» стали.

Автоматический инструмент способствует ускорению строительно-монтажных работ, но требует аккуратной работы, чтобы избежать травматизма.

Расположение

Арматура должна отступать от края фундамента вовнутрь на 50-60 мм. Это предотвратит коррозию металла внутри фундамента и создаст защитный слой из бетона. Глубже делать не рекомендуется, так как остов перестанет выполнять свои функции и противостоять внешним воздействиям среды на бетон.

Для создания цельносвязанного каркаса необходимо соединять вертикальные и поперечные стержни одним хомутом.

Для создания защитного бетонного слоя внизу фундамента под каркас на расстоянии около 0,5 метров необходимо подкладывать кирпичи. При этом не следует допускать прогибов скелета.

Как правильно уложить продольную арматуру?

Продольная арматура должна обеспечивать равномерность распределение деформационных сил по всему фундаменту.

То есть она делает бетон работоспособным. В п. 7.3.6 СНиП 52-01-2003 указывается, что шаг между продольными армирующими прутами нужно рассчитывать исходя из их типа (стены, плиты перекрытия, балки, колонны), а также высоты и ширины поперечного сечения.

Но при этом расстояние между продольными прутками не должно быть более 400-500 мм. При укладке следует использовать целые хлысты без соединений, удлиненные на 1,5-2 метра для того, чтобы сделать загибы по углам. Это повысит их прочность.

Укладка поперечной

Правила поперечного армирования рассмотрены в п. 7.3.7 СНиП 52-01-2003. Вертикальная и поперечная арматура размещается с отступом до 300 мм друг от друга.

Но при этом это расстояние не должно быть меньше половины высоты основания. Она забирает на себя часть поперечной нагрузки, которая воздействует на бетон и предупреждает формирование наклонных трещин.

Процесс вязки

Для вязки существует специализированная «вязальная» проволока. Чтобы правильно выбрать необходимый материал, нужно обратить внимание на его состав.

В состав вязальной проволоки входит низкоуглеродистая сталь. Отличается она белым цветом.

В процессе связывания достаточно приобрести проволоку диаметром от 1,0 до 1,4 мм. Если использовать минимальную толщину, то материал легко рвется. При использовании более толстой продукции в процессе монтажа будет сложно ее скручивать.

Для вязки двух элементов остова необходимо подготовить отрезы длиной 250-500мм, для соединения трех штырей нужны отрезы не менее 500мм. Отрезаемая длина зависит от диаметра связываемых материалов. При связывании нескольких элементов, вязальную проволоку следует складывать пополам.

Длину скрутки не следует делать слишком большой. Достаточно 3-5 витков для создания прочного соединения.

Углы основания

Чтобы обеспечить гармоничный переход двух векторов разной нагрузки, нужно правильно произвести армирование углов. В этом случае применимы гнутые элементы.

При достаточной длине продольных стержней лучше будет завести хлысты за угол на 600-700мм. Цельные элементы значительно повысят прочность отдельных хомутов.

При этом шаг пояса из вертикальной и поперечной арматуры должен составлять ½ шага прямых участков ленточного фундамента.

Возможные ошибки и как исправить

Малый напуск арматуры или его отсутствие в каркасе недопустим, так как в процессе бетонирования костяк может двигаться.

Это может привести к нарушению готового изделия. Лучше оставлять припуски по 200 мм.

Сварка элементов или связывание неподходящим материалом, например, веревкой недопустимы.

Сварка делает узел крепления хрупким, а веревка не обеспечивает достаточной прочности соединения.

Армирование углов без напусков. Армирование углов внахлест хлыстом может привести к быстрому разрушению и неравномерному переходу нагрузок между двумя частями фундаментной конструкции. Для решения проблемы включаются добавочные гнутые элементы.

Заключение

В технологическом плане армирование ленточного фундамента – процесс запутанный и трудоемкий. Но его вполне реально осуществить самостоятельно с использованием инструкций. Достаточно использовать силу двух-трех рабочих и подготовить несколько простых расчетов. Такой фундамент станет хорошим началом для будущего негабаритного строения.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Одноклассники

Мой мир

Вязка арматуры под ленточный фундамент – схемы армирования и виды арматуры

Надежность и долговечность любого сооружения, построенного на ленточном фундаменте, зависит от нескольких факторов, главным из которых является прочность самого фундамента. При этом важную роль в прочности фундамента играет его правильное армирование, так как арматура является «силовым скелетом» основания. О правильной вязке арматуры под ленточный фундамент мы поговорим в этой статье.

Часто будущие владельцы домов задают вопрос, можно ли заливать фундамент без арматуры. Такие вопросы возникают из-за желания экономии, и они вполне обоснованы. Но необходимо учитывать, что бетон хорошо воспринимает нагрузки на сжатие, но плохо переносит нагрузки, направленные на растяжение и изгиб. Напротив, арматура работает на растяжение, поэтому бетон и арматура удачно дополняют друг друга. Только совместная работа этих двух элементов позволяет основанию стать монолитным и крепким.

Для удовлетворения требований по безопасности, фундаментные конструкции должны иметь такие начальные характеристики, чтобы при различных расчетных воздействиях в процессе строительства и эксплуатации были исключены разрушения любого характера или нарушения эксплуатационной пригодности. В зависимости от нагрузок, каждый фундамент отличается прочностью, закладываемой на этапе проектирования. На это влияет два параметра – вид бетона и вид арматуры. Поговорим подробнее про арматуру.

Виды арматуры для фундамента

В соответствии со сводом правил СП 63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения», для армирования железобетонных конструкций следует применять отвечающую требованиям соответствующих стандартов или утвержденных в установленном порядке технических условий арматуру следующих видов:

• горячекатаную гладкую и периодического профиля с постоянной и переменной высотой выступов (кольцевой и серповидный профиль соответственно) диаметром 6-50 мм;
• термомеханически упрочненную периодического профиля диаметром 6-50 мм;
• холоднодеформированную периодического профиля диаметром 3-16 мм;
• арматурные канаты диаметром 6-18 мм.

Арматурный каркас представляет собой металлический скелет, состоящий из продольных прутьев, проходящих вдоль фундамента, и поперечных прутьев-хомутов, поддерживающих продольные прутья в правильном пространственном положении.

Различают два вида арматурных каркасов – сварные и вязаные. Сварные каркасы изготавливают в заводских условиях с применением технологии сварки, не допускающей ослабления арматуры. В полевых условиях использовать сварку не рекомендуется, так как сварные швы ухудшают физико-механические свойства металла в районе шва, что может привести к разрушениям и потери целостности металлического каркаса.

Вязаный арматурный каркас сооружается на месте. Рабочая продольная арматура связывается с поперечной при помощи тонкой стальной проволоки, которая надежно фиксирует прутья в правильном положении.

Рабочая продольная арматура определяется расчетом, а для одноэтажных зданий и временных сооружений назначается конструктивно, не менее 0,1% от площади поперечного сечения фундамента. Диаметр арматуры для ленточного фундамента должен составлять при длине здания:

• до 3 м – не менее 10 мм;
• более 3 м – не менее 12 мм.

В качестве продольной арматуры используют рифленые пруты, т.к. они имеют большую прочность и способны лучше сопротивляться изгибающим усилиям.

Поперечная арматура назначается конструктивно, диаметром 6 мм при высоте фундамента до 80 см, в других случаях ставят арматуру диаметром 8 мм. Диаметр поперечной арматуры не должен быть меньше четверти диаметра продольной арматуры. Шаг конструктивной арматуры составляет 30-80 см. В качестве поперечной арматуры подойдут обычные гладкие пруты, т.к. они не несут на себе нагрузку, а только поддерживают продольные прутья в правильном положении.

Альтернативой традиционной стальной арматуре является композитная арматура, появившаяся не так давно. К ее достоинствам можно отнести следующие факторы:

• Цена. Арматура из стекловолокна дешевле стального прута.
• Легкость и прочность. Несмотря на то, что вес стекловолоконных прутьев намного ниже, чем стальных, их прочность примерно в 3 раза выше.
• Стойкость к коррозии и долговечность. Стекловолокно не подвержено коррозии, поэтому срок службы таких элементов не ограничен.
• Композитная арматура не намагничевается и не создает помех радиоволнам.

Как правильно армировать ленточный фундамент

Для совместной работы бетона и арматуры необходимо четко следовать правилам и схеме армирования ленточного фундамента, изображенной на рисунке ниже:

• размеры фундамента должны позволять свободно и правильно разместить арматурные каркасы;
• в арматурном каркасе должно быть не менее четырех продольных прутьев;
• рабочие стержни необходимо располагать с таким расчетом, чтобы обеспечить совместную работу арматуры и бетона, правильную стыковку арматуры и заливку фундамента;
• необходимо обеспечить требуемый защитный слой бетона, чтобы обеспечить сохранность арматуры от воздействий окружающей среды, для фундаментов он должен быть не менее 5 см;
• продольную стыковку арматуры нужно проводить внахлест, длина его должна составлять не менее 60 диаметров арматуры и не менее 25 см;
• расстояние между продольными хомутами должно быть в пределах 30-80 см;
• при плотном расположении арматуры нужно использовать бетон с мелкими заполнителями.

Армирование углов и мест примыкания ленточного фундамента

Как правило, последовательность сборки арматурного каркаса фундамента состоит из последовательной сборки прямых участков и связи их в углах фундамента и в местах примыкания внутренних перегородок. На эти участки стоит обращать особенное внимание, так как основные изгибающие и скалывающие напряжения возникают здесь.

Армирование углов ленточного фундамента и мест примыкания стен проводят при помощи жестких лапок, Г и П-образных хомутов.

При использовании жесткой лапки, напоминающей кочергу, длиной не менее 35d рабочего стержня, гнутая часть арматуры располагается таким образом, чтобы внешние стержни в обоих направлениях были соединены, а внутренние стержни привариваются к внешним прутьям. Этим способом можно избежать распространенной ошибки при армировании– отсутствия связи между внешними и внутренними стержнями. В местах изгиба с внутренней стороны ставится вертикальная арматура.

Принцип установки Г-образного хомута аналогичен, только вместо лапки используют гнутый стержень стороной не менее 50d рабочей арматуры. Здесь также внутренние стержни одного направления соединяются с внешними прутьями другой стороны. Хомуты П-образной формы позволяют соединять параллельные внешние и внутренние стержни в одном направлении соединить к перпендикулярно расположенному внешнему стержню в другом направлении. На углах фундаментов применяют два таких хомута, на местах примыкания стены только один.

Наглядно схемы примыкания углов и стыков арматуры показаны на схемах ниже:

Здесь возникает вопрос, как правильно гнуть арматуру для фундамента. Для этого используют специальное приспособление — арматурогиб, состоящее из трех стержней разного диаметра, жестко закрепленных на устойчивое, преимущественно стальное основание. Такое приспособление можно изготовить самостоятельно, либо приобрести в магазине.

Правильная вязка арматуры

Вязка арматуры процесс трудоемкий, требует знаний и навыка, а также специальных приспособлений – вязального пистолета или крючка. Вязальный пистолет вещь удобная, но дорогостоящая, поэтому покупать его для монтажа одного фундамента нецелесообразно. Также можно взять такой инструмент в аренду, либо использовать один с соседями по стройке.

Вязальный крючок продается нескольких видов и легко изготавливается своими руками.

Для вязки арматуры под ленточный фундамент используется отожженная проволока диаметром 0,8-1,4 мм.

Различают схемы вязки при продольном соединении арматуры внахлест и перекрестном соединении двух перпендикулярно расположенных стержней. Применяют различные способы вязки, наиболее эффективными являются: двухрядные, крестовые и мертвые узлы.

Необходимо проследить, чтобы вязальная проволока находилась в углублении профиля арматуры. Продольное соединение внахлест осуществляется вязкой как минимум в 3-5 местах.

Наглядно процесс вязки арматуры показан на видео:

Технологически грамотное армирование ленточного фундамента позволит избежать ошибок, а главное достичь максимальной надежности всего основания, так как от этого зависит долговечность всего сооружения.

Помогла статья? Оцените ее

 

Вязка арматуры под ленточный фундамент: схема, технология

Любой знает, что устойчивость и долговечность постройки зависит от того, насколько грамотно и аккуратно уложен фундамент. Он принимает на себя статическую равномерно распределенную нагрузку в течении всего срока эксплуатации. Деформацию линейных напряжений контролирует арматура, находящаяся внутри, а сжимающие нагрузки на фундамент воспринимаются бетоном.

Вязка арматуры под ленточный фундамент — это оптимальный вариант, позволяющий скрепить металлическую составляющую будущей постройки. Эти связанные металлические пруты разного диаметра, после заливания опалубки цементобетоном, сохраняют пространственный линейный контур, заданный ему при вязке.

Когда бетон набирает прочность необходимой марки, это армирование позволяет ему сохранять нужное расположение при нагрузке. Если фиксация производилось сваркой, то при вибрации цементобетона, сварочный арматурный шов может разойтись. Это создаст вероятность напряжения внутри. Из-за этого он может разрушиться преждевременно.

Особенности ленточного фундамента

Ленточный фундамент является более распространенным, нежели монолитный. Его можно использовать при строительстве из разных материалов, есть возможность сделать собственными руками. Также при его строительстве банально экономятся деньги. Но у него также есть недостаток. Производство ленточного фундамента подходит только для сухих, каменистых почв. При влажном, неустойчивом грунте устройство на большую глубину будет не рентабельным.

Ленточный фундамент – это железобетонная плита любых выбранных габаритов. Размеры зависят от давления будущего дома, оказываемого него. При строительстве важна подготовка основания. Помимо этого схема вязки арматуры также должна быть строго соблюдена.

Во избежание просадки основания и преждевременного разрушения, а возможно самого дома, производится дополнительное уплотнение для необходимой прочности основания. Если необходимо, ленточный фундамент дополняют внутренними несущими перемычками.

Глубина, на которой устанавливается ленточный фундамент, зависит от некоторых факторов. Если верхние грунтовые слои будут неустойчивыми, то подошву основания устанавливают ниже уровня промерзания. Также ее можно совместить вместе со сваями. Если уплотнение основания достаточное, то погружать ленточный фундамент ниже нет особой необходимости.

Виды арматуры для связывания

До производства работ нужно определиться с арматурой, которая лучше подойдет. Как правильно вязать арматуру для ленточного фундамента? Обвязка арматуры ленточного фундамента производится любым пневмоинструментом или крючком. А если их нет рядом? Используется подручный инструмент. Этим и хорош ленточный фундамент. Вязка арматуры может осуществляться даже пассатижами.

Рифленую арматуру используют в основных сечениях, потому как у него лучше сцепление с цементобетонном, а гладкую для связки в поперечных сечениях. Она будет стоить немного дешевле рифленой.

Связывание металлической арматуры

Существуют определенные правила вязки. При выборе арматуры необходимо выбирать соответствующую требованиям ГОСТ. При строительстве зачастую используется материал, который соответствует ГОСТ-5781-82. Имеет шесть классов прочности.

Ее можно сгибать при необходимости, а также приваривать при помощи сварочного аппарата. При изготовлении первого класса используют низкоуглеродистую сталь, а при изменении класса повышается концентрация легирующих добавок, из-за которых повышается механическая прочность.

Связывание композитной арматуры

Производится из стеклопластика, углепластика, базальтопластика. В ней содержатся волокна углерода, базальта, а также стеклянные и арамидные. Самая распространенная — это стеклопластиковая. Она легче, дешевле, не ржавеет, не гнется, не приваривается сварочным аппаратом. В отсутствие возможности сварки приходится связать композитную арматуру. Преимущество этого типа заключается в том, что она имеет низкую теплопроводность.

Связывание стеклопластиковой арматуры

Связанную пластиковую арматуру можно отличать от металлической по допустимому распределяемому весу. Выбирая армирующим материалом стеклопластиковую арматуру необходимо просчитать возможные нагрузки потому, что воспринимаемый ей удельный вес существенно отличается от веса, который способна воспринимать металлическая арматура. Сам процесс связывания остается таким же. Используются те же инструменты и те же сопутствующие материалы.

Схема, по которой распределяется арматура в ленточном фундаменте

Арматура, находящаяся в цементобетоне, распределяет нагрузку. Поэтому от качества вязки напрямую будет зависеть, насколько долго прослужит конструкция.

Особенности обустройства каркаса:

• Предпочтение отдается арматуре диаметром не менее 1 сантиметра;
• Должно соблюдаться минимальное расстояние от каркаса до внутренних краев опалубки, обычно 30-50 миллиметров;
• Между прутами не более 40 сантиметров;
• Элементы, которые идут вдоль и поперек, делаются из гладких прутьев 6-8 миллиметров;
• Между хомутами 10-50 сантиметров;
• Соблюдение количества ярусов по СНиП.

Расчет проволоки для каркаса

Как вязать арматуру на ленточный фундамент? Нужно проследить, чтобы характеристики соответствовали ГОСТ 3282-74. Ее подвергают температурной обработке, после чего она становится пластичной, не теряя прочностных качеств. Погрешность сечения не более 0,02 миллиметра.

Типы разделения проволоки

По способу обработки:

• Отожженная;
• Необработанная.

По сопротивляемости нагрузкам:

• I группа;
• II группа.

По наличию защиты:

• Защищенная;
• Не защищенная.

Инструменты для связывания арматуры

Правильная вязка арматуры для ленточного фундамента предполагает то, что узлы должны накрепко фиксироваться проволокой. Если это не будет выполнено, то при вибрации цементобетонной смеси узлы могут окончательно развязаться. После это повлечет за собой повышенные нагрузки и преждевременное разрушение.

У ленточного фундамента арматура вяжется:

• Руками — крючком;
• Иннерционным крючком;
• Пистолетом.

Крючок для связывания

На вопрос как правильно вязать арматуру на ленточный фундамент можно ответить, что сначала нужно выбрать хороший инструмент.

Вязальные крючки отличаются по форме. Выбор инструмента сугубо индивидуален. Приобретайте его исходя из собственной техники связывания. С не подходящим инструментом очень быстро устанут руки, и вы рискуете натереть себе мозоли.

Они небольшого размера, подходят для связывания в как труднодоступных местах, так и при обычной обстановке. При покупке крючка присмотритесь повнимательнее и опробуйте сразу.

Самодельный вязальный крючок

Самодельные крючки делаются по шаблону, как и модели, изготавливаемые на производстве. При их производстве используют арматуру, которую затачивают сбоку и сгибают в тисках. Ручку делают из расплавленного пластика, а после накручивают. Также для ручки может быть использована трубка из полимеров.

Арматура вяжется ими схематично, надежно, с обязательным соблюдением расстояния между узлами. Поэтому самодельные крючки также отлично подходят для вязки.

Шуруповерт с крючком

Использование шуруповерта или другого полуавтоматического инструмента позволит ускорить процесс работы, а также возможно поможет разгрузить ваши руки. Связывая арматуру ленточного фундамента своими руками, вы прикладываете больше усилий, а это при больших объемах работ может существенно отразиться на вашей производительности.

Крючок располагается на ножке. Во время работы крючок цепляет проволоку, подтягивает ее усилием вверх, а ножка, поворачиваясь, делает обороты и скручивает концы проволоки. Операция производится до достижения необходимого затягивания узла.

Вязальный пистолет

Он является лучшим инструментом для самого качественного скрепления. Но он довольно дорогостоящий. Он используется профессиональными строителями, которые не могут позволить себе терять время. Аппарат имеет сменную катушку, на которую намотана проволока. Эти катушки заряжают прибор.

Большим бонусом этого инструмента является его так называемая «автономность». Работая с ним у вас нет нужды подключаться к сети, что делает его еще более удобным. Также помимо высокой стоимости он имеет еще один существенный недостаток. Вязальный пистолет не используется в местах ограниченного пространства.

Связывание кусачками

Еще один способ вязания арматуры ленточного фундамента своими руками. Используется при необходимости связать несколько проволочных узлов потому, что при долгой работе с плоскогубцами сильно устанут руки. При больших объемах работ намного более предпочтительно использовать другой инструмент.

Правила крепления стержней

По этой схеме можно обвязывать арматуру:

• Проволока связывается вдвое.
• Через петлю просовывается крючок.
• С обратной стороны конец заматывается вокруг пересечения и тоже закладывается в крючок.
• Проволока закручивается.

Рекомендованные правила и методы работы при вязке:

• Стержни подтягиваются, скручиваются, концы откусываются кусачками;
• Проволока скручивается в несколько оборотов при ее сильной натяжке;
• Стержни и хомуты перевязываются.

Использование скрепок, скоб, хомутов

При необходимости ускорить вязку используют вышеупомянутые материалы. В этих ситуациях производится вязка руками без использования инструмента. Стержни с небольшим диаметром могут связываться самозатягивающимися пластмассовыми хомутами. Универсальные приспособления, подходящие для любых сечений. Они легкие, устанавливаются руками и не вымазывают. Не стоит забывать о том, что у них невысокая прочность и при пониженных температурах они могут повредиться.

Преимущества скоб и других фиксаторов этого же типа:

• Повышается производительность;
• Повышается плотность связанных узлов;
• Просты в использовании.

Пошаговая инструкция

Перед вязкой надо выставить опалубку, забетонировать, нужно закупить материалы, доставить их и выполнить еще ряд подготовительных действий.

Начало армирования

Перечень действий по армированию и связыванию:

• Сортировка;
• Очистка от грязи;
• При необходимости выравнивание стержней;
• Нарезка на заготовки нужного размера;
• Связывание арматурных заготовок в плоскости каркаса;
• Связывание плоскостей между собой.

Диаметр выбираемой арматуры и проволоки выбирают исходя из общей нагрузки и предполагаемых габаритов ленточного фундамента.

Монтаж производят на строительном объекте. Четыре элемента каркаса связывают вместе с нахлестом. В итоге пояс будет состоять из пар скрученных стержней, которые будут вертикально и горизонтально расположены.

Укладка готового арматурного каркаса

Перед монтажом нужно подготовить основание и выставить опалубку. После идет установка двух поясов, которые после оба бетонируются.

Схема выполнения действий:

• Вбивание фиксирующих стержней;
• Последовательное укладывание блоков;
• Проверка элементов.

Вязка остова

Лучшим из вариантов считают прямоугольный либо квадратный ленточный фундамент. Для максимальной устойчивости армирование производится квадратом, под 90 градусов. На углах фундамента производственный процесс немного усложняется из-за использования согнутых прутьев. Заготовки прикрепляют жгутами (хомутами), а на стыках крепятся усиления. Чтобы повысить прочность дома арматуру загибают и укладывают внахлест при помощи хомутов.

Полезные советы:

• Уделяйте внимание армирующимся углам фундамента;
• Используйте фиксаторы, чтобы арматурный каркас не соприкасался с грунтом и опалубкой;
• Используйте металл необходимого качества без ржавчины;
• Вяжите арматуру с нахлестами;
• Если проволока недостаточно гибкая, поместите ее на полчаса в костер.

Использование дополнительных деталей для пространственной фиксации арматуры

Не стоит считать, что использованием фиксаторных приспособлений при возведении ленточного фундамента можно пренебречь. Они образуют «защитный слой», который поможет уберечь ваш фундамент от коррозии и преждевременного разрушения. Эта, казалось бы, мелочь убережет постройку и огромное количество денег.

Фиксаторы используют для фиксации нижней плоскости арматурного каркаса, укладывая их на основание, и фиксации боковых плоскостей о стенки опалубки. Также для временного скрепления элементов при монтаже каркаса.

Еще одно отличное приспособление — это скобы, которые используются для связывания пересечений арматуры. Они очень упругие и действуют пружинящим образом. Имеют диаметр от 2 до 4 миллиметров.

При строительстве ленточного фундамента необходимо со всей серьезностью отнестись к работам с арматурой. Будьте предельно внимательны! Очень важно выбрать качественные материалы, не имеющие ржавчины, а при работе строго соблюдать технологическую последовательность, чтобы ваш дом прослужил долго. Если вы сомневаетесь, то лучше предоставьте эту работу для профессионалов.

как правильно вязать арматуру своими руками

Многие застройщики стремятся выполнить часть строительных работ собственными силами. Просто из соображений снижения стоимости проекта. Стараются экономить, как правило, уже с первых этапов строительства, но для многих уже армирование ленточного фундамента становится непреодолимым препятствием, и часто его выполняют с грубыми нарушениями. Что позднее может сказаться на всем объекте – фундамент — это очень ответственный элемент любого строения.

Собственно, сам бетон изобретен еще в античные времена. И с успехом использовался еще древними римлянами. Но в «чистом» виде бетонные элементы имеют одну особенность – они хорошо держат нагрузки на сжатие, и совершенно не переносят нагрузку, направленную на разрыв.

Преодолеть этот недостаток материала удалось одному английскому пастору (он жил в викторианскую эпоху), увлекавшемуся выращиванием оранжерейных растений. Тому потребовались уличные горшки для апельсиновых деревьев, и из-за ограниченности бюджета пришлось изобрести железобетон – своеобразный композит, в котором на сжатие работает бетон, а на разрыв – внутренний стальной каркас. Но, чтобы элемент получился прочным и надежным, обязательно нужно правильное армирование.

Содержание статьи

Пункт первый – выбор материалов

Прежде, чем создавать каркас из арматуры, нужно правильно выбрать саму арматуру. Ее существует несколько разновидностей, так что обоснованный корректный выбор расходных материалов позволит сэкономить средства.

Какую арматуру использовать для ленточного фундамента

Арматура различается по целому комплексу характеристик. Но частный застройщик должен выбирать тот вариант, что оптимален для малоэтажного строительства. Сейчас в основном применяются два вида армирования: из металла и стеклотекстолита. Металл дешевле, стеклопластик легче.

Но в частном строительстве все же лучше применять именно металл. Все потому, что конструкция фундамента не отличается прямолинейностью, и рано или поздно каркас придется изгибать. И металлические прутья согнуть самому получится. А вот стеклопластиковые элементы с изгибом готовят заранее, на заводах-производителях – согласно проектной документации.

Арматура может иметь гладкую или рифленую поверхность. Выбирать следует однозначно вариант с рифлением. Поперечные ребра на поверхности прута помогают фиксировать его в толще бетона. И готовое изделие получится прочнее из-за лучшего удержания каркаса.

Для некоторых железобетонных изделий, изготавливаемых промышленным способом, закладываемый металлический каркас предварительно грунтуют. Но в кустарных условиях такой подход невозможен, да и не нужен. Достаточно просто очистить стальные прутья от ржавчины механическим способом (щеткой крацовкой, например) – если они долго пролежали под открытым небом и изрядно заржавели. Если налет ржавчины чуть заметен, то и беспокоиться не о чем. Можно сразу приступать к подготовке каркаса.

Расчет арматуры для армирования фундамента

Есть методики, позволяющие точно проводить расчет армирования любых строительных конструкций, но человеку, не так недавно закончившему школу и не сталкивающемуся большую часть жизни с проектным сектором строительных технологий, эти математические выкладки могут оказаться слишком сложными и непонятными. Поэтому имеет смысл все упростить и использовать некий облегченный, унифицированный подход, позволяющий определить нужный диаметр арматуры для воплощения задуманного проекта без опасения за его качество. И при этом не допустить излишних расходов.

Тут все просто. Если готовится основание под какие-то легкие, невысокие стены вроде деревянных и каркасных или вообще вспомогательных построек, то вполне возможно обойтись прутьями диаметром в 10 мм. Но если стены будут уже пусть легкими, но двухэтажными или одноэтажными кирпичными, то стоит брать прокат уже диаметром 12 мм. Ну а для тяжелых двухэтажных стен на основную продольную арматуру стоит уже пускать прутья 18 мм в диаметре. Для поперечных и вертикальных связей достаточно 10 – 12 мм.

Если грунт под фундаментом сложный, неоднородный, то толщину продольных связей лучше довести до 24 мм.

Если остались какие-то сомнения или хочется просчитать все элементы конструкции максимально досконально и точно, то можно обратиться к СНиПу 52-01-2003. Именно этот нормативный документ оговаривает все требования и нормы к арматуре железобетонных конструкций.

Важно обратить внимание на сталь, которая пошла на изготовление арматурного прута. В зависимости от используемой марки, прут имеет различную цену. И платить за него лишние деньги не имеет смысла. Для большинства малоэтажных конструкций вполне достаточно низкоуглеродистого материала из основной конструкционной стали марки Ст3 или близкой ей по свойствам.

Но важно знать, как собираются закреплять всю конструкцию в пространстве до заливки бетоном – варить или вязать. О чем более подробно будет чуть ниже. Пока же следует уяснить, что сваривать между собой можно только ту арматуру, в маркировке которой присутствует буква С. Но этот вариант существенно дороже и не всегда оправдан.

Чтобы сосчитать, сколько арматуры нужно для сборки внутреннего каркаса, нужно знать, с какой частотой укладывают прутья. И тогда, зная количество слоев и плотность поясов можно рассчитать общий погонаж – с учетом необходимого при соединении отдельных элементов перехлеста.

Общий принцип примерно следующий. Продольную арматуру кладут на расстоянии, не превышающем 400 мм, но так, чтобы оно и не превышало умноженную на два высоту монтируемого элемента. Последнее требование, правда, актуально только при отливке каких-то перемычек или невысоких лент фундамента. В большинстве случаев разбег шириной 40 см будет вполне достаточной величиной. За особой точностью следить не обязательно, но и отходить от заданных значений лучше не стоит.

На каждые 40 см высоты фундамента требуется 1 дополнительный горизонтальный пояс. То есть при 40 см высоте элемента таких поясов будет два – верхний и нижний. Но при толщине заливки в метр, таких поясов уже должно быть три.

Поперечные стяжки пускают примерно через 45 см, но не реже, чем через 0,75 высот монтируемого элемента. В местах угловых соединений частота поперечных элементов увеличивается и расстояние между ними сокращают примерно до 24 см.

Вертикальная арматура пускается через каждые 60 см. Эти все значения касаются прямых участков фундамента, поскольку армирование углов ведется немного по иной схеме, что будет оговорено позднее.

Зная количество слоев и конфигурацию каждого из них, нетрудно сосчитать и общее количество необходимого материала.

Как правильно вязать арматуру для ленточного фундамента

С точки зрения важности, укладка и вязка каркаса никак не менее ответственный этап, что и расчет. Прежде всего нужно понять, для чего все эти хлопоты по предварительному сбору каркаса. Задача тут стоит расположить в пространстве все металлические элементы и зафиксировать до заливки бетоном. И удержать на месте во время заливки. Не нарушая при этом прочностных характеристик самой арматуры – вот почему арматуру вяжут, а не сваривают.

Фото: Схема вязки арматуры для ленточного фундамента

Термическая обработка ослабляет отдельные участки по краям соединения и на разрыв они становятся менее прочными. Хотя в сейсмических районах сварку все же применяют. Но соединяют только вертикальные и продольные связи. А поперечные все равно вяжут. Правда, как уже говорилось, в этом случае стоит применять особую марку арматуры. Той, в маркировке которой есть буква С.

Сначала в траншее устанавливают опалубку. Иногда в качестве нижнего ограничителя использует стенки траншеи, но это не всегда удобно и возможно. Поэтому лучше все же работать с полноразмерной опалубкой.

На опалубку пускают любые доступные материалы: доски, листы РСП, металл. Важно, чтобы все элементы конструкции стыковались с щелями не более 3 мм. В противном случае возможно образование раковин.

Обязательно предусматривают подпорки – чтобы масса бетона не выперла опалубку наружу. Обычно их делают из дерева, но при высоте свыше 1,5 лучше использовать металлические конструкции.

Лучше, когда схема армирования ленточного фундамента нарисована заранее – легче будет ориентироваться при закладке арматуры внутрь опалубки. Если опалубка выходит высокая, то желательно проектировать ее шириной 50 см или более, даже если требуются в теории менее массивные конструкции – просто чтобы можно было работать внутри нее и нормально соединять элементы.

 

Вяжут в местах пересечения любых элементов конструкции и там, где они соединяются, наращиваются. Вязки при этом идут не реже чем через 25 см, а взаимный перехлест прутьев должен быть в пределах 25 – 50 диаметров. То есть при толщине 10 мм нахлест должен составлять от 25  до 50 см. На углах частота хомутов удваивается.

Нельзя в углах просто соединять нахлестом продольные прутья и связывать их. Для крепления углов нужно использовать Г-образные или П-образные (при Т-образном примыкании стен) гнутые элементы. При этом нахлест арматуры при вязке минимум 50 диаметров. В углах увеличивают количество и поперечных элементов, пуская их с шагом 0,4 высоты элемента, но не реже чем через 25 см.

Вязка арматуры на углах

Технически это выглядит примерно так. На дно траншеи засыпают песок толщиной примерно 15 см, проливают его. Затем монтируют опалубку и заливают первый слой бетона примерно в 5 см. Чтобы выровнять основание. Потом монтируют опалубку.

Продольные связи должны проходить не ближе чем в 5 см от стен опалубки. В противном случае они заржавеют. Чтобы арматурный пояс не соприкасался с низом формы, под него подкладывают небольшие камни или кирпичи, которые потом останутся в заливке. Но можно поступить иначе. На месте поперечных арматурин по всему нижнему поясу сверлятся в опалубке отверстия, равные диаметру арматуры или чуть больше. В которые затем вставляют прутья арматуры, отрезанные с небольшим запасом. Получаются как бы небольшие кронштейны, на которые потом и опираются продольные элементы, а уж к ним прикручиваются и вертикальные.

Схема вязки на углах

Арматуру монтируют поясами. Лучше прямо в опалубке. Крутить все это снаружи, а потом переносить в опалубку много сложнее и тяжело физически. Прутья режут ножовкой по металлу, болгаркой, гидроножницами – чем удобнее, что имеется под рукой.

Соединения

Традиционный материал для фиксации арматуры – мягкая вязальная проволока, сложенная вдвое. Считается, что удобнее

Так вяжут арматуру крючком

всего в работе проволока для вязки арматуры, диаметр которой 1,2 – 1,5 мм. Правда, в пособиях по строительству часто поднимается вопрос, можно ли вязать арматуру пластиковыми хомутами. Этот способ несколько менее бюджетен, но предпочтительнее с точки зрения временных затрат.

Конечно, задача вязки – зафиксировать некую пространственную конструкцию до заливки ее бетоном. И с этой позиции применение хомутов допустимо. Но на деле метод лучше оставить для каких-то неответственных и малогабаритных элементов. Для фундамента все же лучше применять проволоку, поскольку где-то придется опираться на вязки, где-то потребуется максимально жесткое крепление, которых пластиковый хомут не в состоянии обеспечить. Тем более, что существует простое приспособление для вязки, заметно ускоряющее процесс.

Делаем крюк для вязки арматуры своими руками

Собственно, сам процесс вязки прост. Соединение несколько раз обматывается проволокой, которая затем скручивается, стягивая элементы. Конечно, можно это делать и пассатижами, но если объем хоть сколько-нибудь серьезен, то много проще вязать арматуру крючком, закрепленном в патроне шуруповерта. А сделать крючок для вязки самому довольно просто.

Самодельные крюки для вязки арматуры

Для этого потребуется стальной прут диаметром примерно 6 – в мм и длиной около 8 см. Его стоит немного сточить на конус напильником или на наждаке. Потом слегка зачистить – чтобы убрать заусенцы. А после на одном конце (где сужение) загнуть крючок. Толстый край зажимается патроном, а крючком цепляется петля из проволоки, сделанная вокруг соединения. Достаточно после ненадолго включить шуруповерт, и проволока закрутится, стягивая соединение. Ну а небольшая сбежалость на крючке нужна только для того, чтобы его можно было без особых усилий снять с петли.

Монтирование арматуры под фундамент, возможно, и окажется непростой и хлопотной задачей, но самостоятельное ее выполнение поможет сэкономить приличные средства, которые можно пустить потом на другие, более насущные нужды.

Видео: Армирование ленточного фундамента

---

Рейтинг автора

Автор статьи

Около 15 лет в строительстве. Накопил большой опыт в фундаментных работах и делится им на страницах нашего онлайн журнала.

Написано статей

Как правильно вязать арматуру для ленточного фундамента

Вязка арматуры

Одним из этапов строительства фундамента является создание арматурного каркаса. Именно эта конструкция отвечает за прочность основания под домом. В комплексе с бетоном она образует надежную опору для стен.

Вязка арматурных прутьев под ленточное основание считается наиболее подходящим способом скрепления металлической основы всей железобетонной конструкции. Этот вариант не только сохраняет линейную и пространственную форму каркаса, но и дает возможность балансировать конструкции для принятия оптимального положения под воздействием создающихся нагрузок.

Правильная вязка арматуры для ленточного фундамента не дает возможности соединенным элементам перемещаться относительно друг друга.

Правила армирования ленточного фундамента

Для большей прочности и надежности основания под домом необходимо соблюдение правил создания армирующего каркаса:

Правила для создания армирующего каркаса

• Использовать нужно только качественную прочную арматуру.
• Не следует использовать для армирования гладкие прутья, так как в этом случае снижается сцепление металла и бетонного раствора, а соответственно прочность всего фундамента.
• Продольное соединение рекомендуется выполнять способом внахлест.
• Вязка арматуры в углах каркаса и в местах его пересечения должна иметь особую прочность.

к оглавлению ↑

Способы и схемы вязки арматурного каркаса

Чаще всего арматурный каркас представляет собой объемную коробчатую конструкцию из горизонтальных и вертикальных прутов. Существует несколько способов создания металлического скелета:

• Из прутьев создаются четыре решетки, которые соединяются между собой, формируя грани прямоугольного короба.
• Из арматуры делают прямоугольники с закругленными углами. Затем выполняется соединение прямоугольных колец по сторонам с помощью длинных прутьев.
• Самым прочным и дорогостоящим способом считается создание каркаса в виде кристаллической решетки, имеющей прямоугольную форму. В принципе этот вариант повторяет предыдущие способы, но отличается большим внутренним усилением.

к оглавлению ↑

Схемы вязки проволоки

А теперь ответим на вопрос: как же все-таки правильно вязать арматуру для ленточного фундамента? Соединять прутья арматуры с помощью вязальной проволоки можно по нескольким схемам:

Правила вязки проволки

• Глухим узлом.
• Крестовым узлом.
• Двухрядным узлом.
• Вязкой узлов из проволоки в углах.
• Вязкой в пучке без подтягивания.

В любом случае для работы понадобится специальное приспособление для вязки. В специализированных строительных магазинах можно приобрести вязальный пистолет для арматуры. Более простым приспособлением является вязальный крючок. В крайнем случае, можно использовать обыкновенные пассатижи. Классический вариант вязки арматуры с помощью проволоки подразумевает выполнение следующих действий:

• Отрезают проволоку длиной около 30 см и складывают ее пополам.
• В левую руку берут проволоку, а в правую – приспособление для вязки.
• Проволоку подводят под соединение арматурных прутьев и вставляют крючок в проволочную петлю.
• Прутья огибают проволокой и кладут на крючок ее концы.
• Вязальное приспособление поворачивают в направлении движения часовой стрелки так, чтобы концы проволоки были замотаны вместе.
• В процессе вязки главное не перетянуть проволоку, чтобы избежать ее разрыва. По советам опытных мастеров достаточно сделать три оборота крючка.
• Крючок вытаскивают из петли – соединение завершено.

Весь процесс вязки очень трудоемкий и долгий, так как для армирования ленточных фундаментов требуются объемные каркасы достаточно больших размеров.

к оглавлению ↑

Пошаговая инструкция по укладке и вязке арматуры

Вязать арматурный каркас и укладывать его на место одному человеку достаточно сложно и неудобно. Лучше всего выполнять работу командой из двух или трех человек.

Наиболее простым и удобным способом считается вязка арматуры на земле с последующей укладкой готовых элементов каркаса в траншею.

Создавать металлический скелет нужно в определенной последовательности:

1. Готовят прутья арматуры. Для этого необходимо разрезать длинные прутья на нужную длину.
2. На ровной площадке укладывают два длинных прута и выравнивают их торцы.
3. Отступив от края прутьев около 20 см, одним из способов привязывают с двух сторон горизонтальные распорки.
4. Выдерживая расстояние от 20 до 40 см, привязывают аналогичные распорки по всей длине. В результате получился один элемент каркаса.
5. Чтобы получить вторую часть, необходимо повторить действия.
6. Далее нужно скрепить вместе обе части. Для этого по краям конструкций привязывают по две горизонтальные распорки.
7. Теперь аналогичным образом связывают каркас по всей длине.
8. На дно траншеи устанавливают подкладки, имеющие высоту около 5 см. На этих подкладках будет лежать нижний ряд каркаса. По бокам траншеи устанавливают подпорки, которые будут удерживать сетку в нужном положении.
9. Далее измеряют не провязанные углы и стыки и отрезают соответствующие куски арматуры. Этими отрезками собранные на земле сетки будут связываться в единую конструкцию.
10. Вязку арматуры выполняют методом внахлест. Вначале связывают нижние повороты, после переходят к вертикальным стойкам, а в последнюю очередь выполняют вязку верхних поворотов.

к оглавлению ↑

Другие способы соединения арматуры

Вязка арматуры считается самым надежным способом соединения прутков арматуры при создании каркаса для ленточного фундамента. Однако существуют и другие варианты монтажа металлического скелета:

• При помощи сварочного оборудования. Имея в арсенале сварочный аппарат и некоторые навыки по работе с ним, можно быстрее и проще создать каркас для фундамента из металлических прутьев. Но в этом случае стоит учитывать особенности такого соединения арматуры. Во-первых, сварка способствует утончению металла, делая его более хрупким. Во-вторых, сваренный каркас будет надежным лишь в том случае, когда правильно подобран металл и электроды, а также соблюдены все нормы и правила.
• Соединение внахлест. Этот способ предполагает не поперечное, а продольное соединение прутьев. При этом отдельные концы арматуры имеют выпуск не меньше 15 см для последующей обмотки проволокой.
• С помощью пластиковых ленточных хомутов. Такой способ может использоваться при строительстве фундамента под небольшие конструкции. Соединение пластиковыми хомутами делает процесс вязки несколько проще. Однако стоит помнить, что такой каркас менее устойчив к нагрузкам, а под воздействием низкой температуры пластик может лопнуть.
• С помощью зажимов или скоб, выполненных из пластика или стали.

к оглавлению ↑

Вязка композитной арматуры

Одним из видов композитной арматуры являются стеклопластиковые элементы, которые в последнее время пользуются большой популярностью при возведении фундаментов. Объясняется это наличием некоторых преимуществ:

• Более низкая цена.
• Небольшой вес.
• Не поражается коррозией.
• Высокие прочностные характеристики.

Соединение стеклопластиковой арматуры выполняют по тем же правилам, что и металлические прутья. Но следует выбирать способы, исключающие сгибание прутьев, так как стеклопластик при сгибе легко сломать.

Вязать современный армирующий материал можно традиционной вязальной проволокой. Однако наиболее эффективным считается использование специальных зажимов, для изготовления которых используется литой полиэтилен.

Вязка арматуры под ленточный фундамент – процесс не сложный, однако он требует внимательного отношения к каждому элементу. От правильной вязки арматурного каркаса зависит прочность и надежность основания и будущего строения в целом.

    

Обучение с подкреплением 101. Изучите основы подкрепления… | Швета Бхатт

Обучение с подкреплением (RL) — одна из самых актуальных тем исследований в области современного искусственного интеллекта, и ее популярность только растет. Давайте рассмотрим 5 полезных вещей, которые нужно знать, чтобы начать работу с RL.

Обучение с подкреплением (RL) — это метод машинного обучения, который позволяет агенту учиться в интерактивной среде методом проб и ошибок, используя обратную связь по своим действиям и опыту.

Хотя как контролируемое обучение, так и обучение с подкреплением используют сопоставление между вводом и выводом, в отличие от контролируемого обучения, где обратная связь, предоставляемая агенту, представляет собой правильный набор действий для выполнения задачи, обучение с подкреплением использует вознаграждений и наказаний в качестве сигналов положительного и отрицательное поведение.

По сравнению с обучением без учителя, обучение с подкреплением отличается с точки зрения целей. В то время как цель обучения без учителя состоит в том, чтобы найти сходства и различия между точками данных, в случае обучения с подкреплением цель состоит в том, чтобы найти подходящую модель действий, которая максимизирует общую совокупную награду агента .На рисунке ниже показан цикл обратной связи «действие-вознаграждение» типовой модели RL.

Вот некоторые ключевые термины, которые описывают основные элементы проблемы RL:

1. Среда — Физический мир, в котором работает агент
2. Состояние — Текущая ситуация агента
3. Вознаграждение — Обратная связь от среда
4. Политика — Метод сопоставления состояния агента действиям
5. Значение — Будущее вознаграждение, которое агент получит, выполняя действие в определенном состоянии

Проблему RL лучше всего объяснить с помощью игр.Давайте возьмем игру PacMan , где цель агента (PacMan) состоит в том, чтобы съесть еду в сетке, избегая при этом призраков на своем пути. В этом случае сеточный мир — это интерактивная среда для агента, в которой он действует. Агент получает награду за поедание еды и наказание, если его убивает призрак (проигрывает в игре). Состояния — это местоположение агента в мире сетки, а общая совокупная награда — это агент, выигравший игру.

Чтобы построить оптимальную политику, агент сталкивается с дилеммой: исследовать новые состояния и одновременно максимизировать общую награду.Это называется компромиссом между и эксплуатацией . Чтобы уравновесить и то и другое, лучшая общая стратегия может включать в себя краткосрочные жертвы. Следовательно, агент должен собрать достаточно информации, чтобы принять наилучшее общее решение в будущем.

Марковские процессы принятия решений (MDP) — это математические основы для описания среды в RL, и почти все задачи RL могут быть сформулированы с использованием MDP. MDP состоит из набора конечных состояний S среды, набора возможных действий A (s) в каждом состоянии, действительной функции вознаграждения R (s) и модели перехода P (s ’, s | a).Однако в реальных условиях окружающей среды, скорее всего, не хватает каких-либо предварительных знаний о динамике среды. В таких случаях пригодятся безмодельные методы RL.

Q-Learning — это широко используемый подход без моделей, который можно использовать для создания самовоспроизводящегося агента PacMan. Он вращается вокруг понятия обновления значений Q, которое обозначает значение выполнения действия a в состоянии s . Следующее правило обновления значения является ядром алгоритма Q-обучения.

Вот видео-демонстрация агента PacMan, который использует глубокое обучение с подкреплением.

Q-Learning и SARSA (State-Action-Reward-State-Action) — два широко используемых алгоритма RL без моделей. Они различаются своими стратегиями разведки, в то время как их стратегии эксплуатации схожи. В то время как Q-обучение — это метод вне политики, в котором агент изучает значение на основе действия a *, полученного из другой политики, SARSA — это метод на основе политики, при котором он изучает значение на основе своего текущего действия a , полученного из его текущая политика.Эти два метода просты в реализации, но им не хватает универсальности, поскольку они не позволяют оценивать значения для невидимых состояний.

Это можно преодолеть с помощью более совершенных алгоритмов, таких как Deep Q-Networks (DQNs) , которые используют нейронные сети для оценки Q-значений. Но DQN могут обрабатывать только дискретные низкоразмерные пространства действий.

Глубокий детерминированный градиент политики (DDPG) — это не связанный с политикой алгоритм критики субъектов, не использующий модели, который решает эту проблему путем изучения политик в многомерных пространствах непрерывных действий.На рисунке ниже представлена ​​архитектура «актер-критик» .

Так как RL требует большого количества данных, поэтому он наиболее применим в областях, где смоделированные данные легко доступны, например, игровой процесс, робототехника.

1. RL довольно широко используется при создании ИИ для компьютерных игр. AlphaGo Zero — первая компьютерная программа, победившая чемпиона мира в древней китайской игре го. Другие включают игры ATARI, Backgammon и т. Д.
2. В робототехнике и промышленной автоматизации RL используется, чтобы позволить роботу создать для себя эффективную адаптивную систему управления, которая учится на собственном опыте и поведении.Работа DeepMind над Deep Reinforcement Learning for Robotic Manipulation with Asynchronous Policy updates является хорошим примером того же. Посмотрите это интересное демонстрационное видео.

Другие приложения RL включают механизмы резюмирования абстрактного текста, диалоговые агенты (текст, речь), которые могут учиться на взаимодействии с пользователем и улучшаться со временем, изучая оптимальные стратегии лечения в здравоохранении, и основанные на RL агенты для онлайн-торговли акциями.

Для понимания основных концепций RL можно обратиться к следующим ресурсам.

1. Обучение с подкреплением — Введение , книга отца обучения с подкреплением — Ричарда Саттона и его научного руководителя Эндрю Барто . Онлайн-черновик книги доступен здесь.
2. Учебные материалы из Дэвид Сильвер , включая видеолекции, — отличный вводный курс по RL.
3. Вот еще одно техническое руководство по RL от Pieter Abbeel и John Schulman (Open AI / Berkeley AI Research Lab).

Для начала создания и тестирования агентов RL могут быть полезны следующие ресурсы.

1. Этот блог о том, как обучить агент нейронной сети ATARI Pong с помощью градиентов политики из необработанных пикселей, автор Андрей Карпати поможет вам запустить и запустить свой первый агент глубокого обучения с подкреплением всего за 130 строк кода Python.
2. DeepMind Lab — это платформа с открытым исходным кодом, похожая на трехмерную игру, созданную для агентных исследований искусственного интеллекта в богатой моделируемой среде.
3. Project Malmo — еще одна платформа для экспериментов с ИИ для поддержки фундаментальных исследований в области ИИ.
4. OpenAI gym — это набор инструментов для создания и сравнения алгоритмов обучения с подкреплением.

.

применений обучения с подкреплением в реальном мире | автор: garychl

II. Приложения

Эта часть написана для обычных читателей. В то же время он будет более ценным для читателей, знакомых с RL.

Управление ресурсами в компьютерных кластерах

Разработка алгоритмов распределения ограниченных ресурсов для различных задач является сложной задачей и требует эвристики, созданной человеком. В документе «Управление ресурсами с глубоким обучением с подкреплением» [2] показано, как использовать RL для автоматического обучения распределению и планированию ресурсов компьютера для ожидающих заданий с целью минимизировать среднее замедление выполнения задания.

Пространство состояний было сформулировано как текущее распределение ресурсов и профиль ресурсов заданий. Для области действия они использовали уловку, позволяющую агенту выбирать более одного действия на каждом временном шаге. Вознаграждение представляло собой сумму (-1 / продолжительность работы) по всем заданиям в системе. Затем они объединили алгоритм REINFORCE и базовое значение, чтобы вычислить градиенты политики и найти лучшие параметры политики, которые дают распределение вероятностей действий для минимизации цели.Щелкните здесь, чтобы просмотреть код на Github.

Управление светофорами

В статье «Многоагентная система на основе обучения с подкреплением для управления сигналами сетевого трафика» [3] исследователи попытались разработать контроллер светофора для решения проблемы перегрузки. Однако, протестированные только в смоделированной среде, их методы показали лучшие результаты, чем традиционные методы, и пролили свет на потенциальное использование многоагентного RL при проектировании системы трафика.

Транспортная сеть с пятью перекрестками.Источник.

Пять агентов были размещены в транспортной сети с пятью перекрестками, с агентом RL на центральном перекрестке для управления сигнализацией трафика. Состояние было определено как восьмимерный вектор, каждый элемент которого представляет относительный транспортный поток на каждой полосе движения. Агенту было доступно восемь вариантов, каждый из которых представлял комбинацию фаз, а функция вознаграждения была определена как уменьшение задержки по сравнению с предыдущим временным шагом. Авторы использовали DQN, чтобы узнать значение Q пар {состояние, действие}.

Робототехника

Существует огромная работа по применению RL в робототехнике. Читателям предлагается обратиться к [10] для обзора RL в робототехнике. В частности, [11] обучил робота изучать правила сопоставления необработанных видеоизображений с действиями робота. Изображения RGB подавались на CNN, а выходными данными были крутящий момент двигателя. Компонент RL представлял собой управляемый поиск политик для генерации обучающих данных, полученных из его собственного распределения состояний.

Демо статьи.

Конфигурация веб-системы

В веб-системе имеется более 100 настраиваемых параметров, и процесс настройки параметров требует наличия опытного оператора и многочисленных проверок на наличие ошибок.В статье «Подход с подкреплением к автоконфигурации онлайн-веб-системы» [5] была показана первая попытка автономной реконфигурации параметров в многоуровневых веб-системах в динамических средах на основе виртуальных машин.

Процесс реконфигурации можно сформулировать как конечный MDP. Пространство состояний представляло собой конфигурацию системы, пространство действий — {увеличение, уменьшение, сохранение} для каждого параметра, а вознаграждение определялось как разница между заданным целевым временем отклика и измеренным временем отклика.Авторы использовали безмодельный алгоритм Q-обучения для выполнения задачи.

Хотя авторы использовали некоторые другие методы, такие как инициализация политики, чтобы исправить большое пространство состояний и вычислительную сложность проблемы, вместо потенциальных комбинаций RL и нейронной сети, считается, что новаторская работа проложила путь для будущих исследований в эта зона.

Химия

RL также может применяться для оптимизации химических реакций. [4] показали, что их модель превосходит современные алгоритмы, и обобщены на разные базовые механизмы в статье «Оптимизация химических реакций с помощью глубокого обучения с подкреплением».

В сочетании с LSTM для моделирования функции политики агент RL оптимизировал химическую реакцию с помощью марковского процесса принятия решений (MDP), характеризуемого {S, A, P, R}, где S — набор экспериментальных условий (например, температура, pH и т. д.), A — набор всех возможных действий, которые могут изменить условия эксперимента, P — вероятность перехода от текущего условия эксперимента к следующему условию, а R — награда, которая является функцией состояния.

Приложение отлично подходит для демонстрации того, как RL может сократить трудоемкую работу, выполняемую методом проб и ошибок, в относительно стабильной среде.

Персонализированные рекомендации

Предыдущая работа над новостными рекомендациями столкнулась с рядом проблем, включая быстро меняющуюся динамику новостей, пользователям быстро надоедает, а показатель CTR не может отражать уровень удержания пользователей. Guanjie et al. применили RL в системе рекомендаций новостей в документе, озаглавленном «DRN: концепция глубокого обучения с подкреплением для рекомендаций новостей» для борьбы с проблемами [1].

На практике они создали четыре категории функций, а именно: A) функции пользователя и B) функции контекста как характеристики состояния среды и C) функции новостей пользователя и D) функции новостей как функции действий.Четыре характеристики были введены в Deep Q-Network (DQN) для расчета Q-значения. Список новостей был выбран для рекомендации на основе Q-значения, и нажатие пользователя на новости было частью вознаграждения, полученного агентом RL.

Авторы также использовали другие методы для решения других сложных задач, включая воспроизведение памяти, модели выживания, Dueling Bandit Gradient Descent и так далее. Пожалуйста, обратитесь к бумаге для получения подробной информации.

Торги и реклама

Исследователи из Alibaba Group опубликовали статью «Назначение ставок в реальном времени с многоагентным подкрепляющим обучением в медийной рекламе» [6] и заявили, что их распределенное кластерное решение для мультиагентных торгов (DCMAB) достигло многообещающие результаты, и поэтому они планируют провести живое тестирование на платформе Taobao.

Подробности реализации предоставлены пользователям для изучения. Вообще говоря, рекламная платформа Taobao — это место, где продавцы могут делать ставки, чтобы показывать рекламу покупателям. Это может быть проблема с несколькими агентами, потому что продавцы делают ставки друг против друга, и их действия взаимосвязаны. В документе продавцы и клиенты были сгруппированы в разные группы, чтобы уменьшить вычислительную сложность. Пространство состояний агентов показало статус затрат-доходов агентов, пространство действий было предложением (непрерывным), а вознаграждение было доходом, вызванным кластером клиентов.

Алгоритм DCMAB. Источник: https://arxiv.org/pdf/1802.09756.pdf

В статье также изучались другие вопросы, в том числе влияние различных настроек вознаграждения (корыстные или согласованные) на доходы агентов.

Games

RL так хорошо известен в наши дни, потому что это основной алгоритм, используемый для решения различных игр и иногда для достижения сверхчеловеческой производительности.

RL против линейной модели против человека. Щелкните здесь, чтобы найти источник.

Самыми известными должны быть AlphaGo [12] и AlphaGo Zero [13].AlphaGo, обученная бесчисленным человеческим играм, уже достигла сверхчеловеческих качеств, используя сеть ценностей и поиск по дереву Монте-Карло (MCTS) в своей сети политик. Тем не менее, позже исследователи подумали и попробовали более чистый подход RL — обучить его с нуля. Исследователи позволили новому агенту AlphaGo Zero поиграть с самим собой и наконец победить AlphaGo 100–0.

Deep Learning

В последнее время можно увидеть все больше и больше попыток объединить RL и другую архитектуру глубокого обучения, и они показали впечатляющие результаты.

Одна из самых влиятельных работ в RL — новаторская работа Deepmind по объединению CNN с RL [7]. Поступая таким образом, агент получает возможность «видеть» окружающую среду через сенсорную систему больших измерений, а затем учиться взаимодействовать с ней.

RL и RNN — еще одна комбинация, которую люди использовали для опробования новой идеи. RNN — это тип нейронной сети, у которой есть «воспоминания». В сочетании с RL, RNN дает агентам возможность запоминать вещи. Например, [8] объединил LSTM с RL для создания Deep Recurrent Q-Network (DRQN) для игры в игры для Atari 2600.[4] также использовали RNN и RL для решения задачи оптимизации химических реакций.

Deepmind показал [9], как использовать генеративные модели и RL для создания программ. В модели агент, обученный противником, использовал сигнал в качестве вознаграждения для улучшения действий, вместо того, чтобы распространять градиенты во входное пространство, как при обучении GAN.

Ввод и созданный результат. См. Источник. .

NeurIPS 2019 Семинар по основам оптимизации обучения с подкреплением

Алгоритмы на основе динамического программирования (DP), которые применяют различные формы оператора Беллмана, доминируют в литературе по безмодельному обучению с подкреплением (RL). Несмотря на то, что DP является мощным средством, оценка функции ценности может колебаться или даже отклоняться, когда приближение функции вводится с данными вне политики, за исключением особых случаев. Эта проблема была хорошо известна на протяжении десятилетий (в литературе она называется смертельной триадой) и остается важнейшей открытой фундаментальной проблемой в RL.

Совсем недавно сообщество стало свидетелем быстрорастущей тенденции, которая рассматривает проблемы RL как хорошо поставленные задачи оптимизации, в которых предлагается надлежащая целевая функция, минимизация которой приводит к функции оптимального значения. Такой подход, основанный на оптимизации, обеспечивает многообещающую перспективу, позволяющую использовать зрелые математические инструменты для интеграции аппроксимации линейных / нелинейных функций с данными вне политики, избегая при этом присущей DP нестабильности. Более того, перспектива оптимизации естественным образом расширяется за счет включения ограничений, регуляризации разреженности, распределенных многоагентных сценариев и других новых параметров.

Помимо возможности применять мощные методы оптимизации к множеству задач RL, специальная рекурсивная структура и ограниченная выборка исследования в RL также естественным образом поднимают вопрос о том, можно ли разработать специализированные алгоритмы для повышения эффективности выборки, скорости сходимости и асимптотики. производительность, под руководством установленных методов оптимизации.

Цель этого семинара — стимулировать сотрудничество между сообществами обучения с подкреплением и оптимизации, раздвигая границы с обеих сторон.Он предоставит форум для создания взаимно доступного введения в текущие исследования по этой интеграции и позволит изучить последние достижения в оптимизации для их потенциального применения в обучении с подкреплением. Это также будет окно для выявления и обсуждения существующих проблем и перспективных проблем, представляющих интерес в обучении с подкреплением для сообщества оптимизации.

• Крайний срок подачи заявок: 10 сентября , 17 сентября 2019 г. ( 23:59 AOE )
• Уведомления: 1 октября 2019 г.
• Камера готова: 15 ноября 2019 г. ( 23:59 AOE )
• Мастерская: 14 декабря 2019 г.

Мы предоставим студенческие путевки нескольким авторам принятых работ.

Чтобы подать заявку на получение туристических премий, отправьте следующую информацию на [email protected] до крайнего срока подачи заявок 28 октября 2019 г. :

• Титул с [заявкой на получение награды OptRL 2019 Student Travel Awards].
• Ваш документ, удостоверяющий личность и название.
• Краткая биография, не более одного абзаца.
• Свидетельство о статусе студента, например, ксерокопии студенческого билета или веб-сайта университета.

Мы благодарим нашего спонсора за то, что этот семинар стал возможным:

Организаторы

Программный комитет

• Алех Агарвал
• Зафарали Ахмед
• Кавош Асад
• Марлос К.Machado
• Цзяньшу Чен
• Йинлам Чау
• Адитья Деврадж
• Тонкий Доан
• Simon Du
• Ихао Фэн
• Рой Фокс
• Matthieu Geist
• Саид Гадими

• Шисян Гу
• Ботао Хао
• Нан Цзян
• Аджин Джозеф
• Донхван Ли
• Алекс Левандовски
• Винсент Лю
• Рупам Махмуд
• Jincheng Mei
• Офир Начум
• Gergely Neu
• Мохаммад Норузи
• Эндрю Паттерсон

• Яш Сатсанги
• Мэтью Шлегель
• Каран Сингх
• Цзыян Тан
• Валентин Томас
• Серхио Валькарсель Макуа
• Цзюньфэн Вэнь
• Чжэн Вэнь
• Адам Уайт
• Tengyang Xie
• Чжоран Ян
• Shangtong Zhang
• Туо Чжао

По вопросам обращайтесь к нам: optrl2019 @ gmail.com

.

Введение в обучение с подкреплением

Томас Симонини

Обучение с подкреплением — это важный тип машинного обучения, при котором агент узнает, как вести себя в среде, выполняя действия и видя результаты .

За последние годы мы заметили множество улучшений в этой увлекательной области исследований. Примеры включают DeepMind и архитектуру обучения Deep Q в 2014 году, победу над чемпионом игры Go с AlphaGo в 2016 году, OpenAI и PPO в 2017 году, среди других.

В этой серии статей мы сосредоточимся на изучении различных архитектур, используемых сегодня для решения задач обучения с подкреплением. Они будут включать Q-обучение, Deep Q-Learning, Policy Gradients, Actor Critic и PPO.

Из этой первой статьи вы узнаете:

• Что такое обучение с подкреплением и как вознаграждение является центральной идеей
• Три подхода к обучению с подкреплением
• Что означает «глубокое» в глубоком обучении с подкреплением

Очень важно освоить эти элементы, прежде чем приступать к внедрению агентов глубокого обучения с подкреплением.

Идея обучения с подкреплением заключается в том, что агент будет учиться у окружающей среды, взаимодействуя с ней и получая вознаграждение за выполнение действий.

Изучение взаимодействия с окружающей средой происходит из нашего природного опыта. Представьте, что вы ребенок в гостиной. Вы видите камин и подходите к нему.

Тепло, приятно, хорошо (Positive Reward +1). Вы понимаете, что огонь — это хорошо.

А потом пытаешься коснуться огня.Ой! Обжигает руку (Отрицательная награда -1) . Вы только что поняли, что огонь положителен, когда вы находитесь на достаточном расстоянии, потому что он производит тепло. Но подойдите к нему слишком близко, и вы обожжетесь.

Вот как люди учатся через взаимодействие. Обучение с подкреплением — это просто вычислительный подход к обучению на практике.

Процесс обучения с подкреплением

Давайте представим, что агент учится играть в Super Mario Bros в качестве рабочего примера.Процесс обучения с подкреплением (RL) можно смоделировать как цикл, который работает следующим образом:

• Наш агент получает состояние S0 из Environment (в нашем случае мы получаем первый кадр нашей игры (состояние) от Super Mario Bros (среда))
• Исходя из этого состояния S0, агент выполняет действие A0 (наш агент переместится вправо)
• Среда переходит в состояние

.

No related posts.