Однажды я написал почти что глупость про то, как армирование бетонного ленточного фундамента, не сильно обременительное с точки зрения затрат сил и средств, тем не менее, значительно увеличивает его надёжность. Надёжность действительно увеличивается, но вот "значительность" как всякий оценочный эпитет оказывается под вопросом.
В большинстве рекомендаций, хоть сколь-нибудь привязанных к "научно-технической" логике, вам сообщат, что продольное армирование ленточного фундамента как железобетонной балки должно быть не менее минимально допустимого по СНиП. Этот минимум для изгибаемых жб элементов должен составлять 0,1% от определенной доли площади сечения элемента. При меньшей площади армирования элемент считается чисто бетонным, то есть, влияние арматуры не учитывается. И по большому счету, сверх этого никаких указаний по назначению армирования ленточного фундамента вы не найдете, да и вряд ли они могут быть, поскольку для дальнейших указаний следует произвести индивидуальный расчет с учётом конкретных условий.
А назначив армирование по допустимому минимуму (или чуть больше) вы получаете... А вот для объяснения того, что вы получаете, придется раскрыть секрет, который неизвестен даже большинству профессиональных инженеров-строителей. Минимальный процент армирования при изгибе или растяжении - это площадь арматуры, обеспечивающей прочность железобетонного элемента при усилии, примерно соответствующему началу образования трещин (трещины, не превышающие определенной величины - допустимое состояние для большинства железобетонных конструкций).
Упрощённая формула определения момента образования трещин при изгибе выглядит так
Mcrc = Rbt,ser × Wpl
Rbt,ser - это средняя прочность бетона на растяжение;
Wpl - т.н. упругопластический момент сопротивления железобетонного сечения, в том числе учитывающий неупругие деформации растянутого бетона.
Структурой и внешним видом эта формула сильно напоминает формулу расчета изгибной прочности чисто бетонного элемента:
Mult = Rbt × W
с той лишь разницей, что прочность бетона берется не средняя, а гарантированная, а момент сопротивления - упругий.
Гарантированная прочность принимается в 1,5 раза меньше средней, а упругопластический момент сопротивления допустимо принимать на 30% больше упругого момента сопротивления бетонного сечения. То есть
Mcrc = 1,5Rbt × 1,3W = 1,95Mult
Иначе говоря, армирование на минимально допустимом уровне увеличивает прочность примерно в 2 раза по сравнению с чисто бетонным сечением. Вроде бы внушительно, но в реальности не слишком. Эти "лишние" 100% легко вырабатываются неравномерными деформациями, в то время как при относительно равномерных деформациях даже при их большой абсолютной величине само армирование не очень-то и нужно.
А когда проявляется большая неравномерность? При пучении, разной нагруженности участков фундамента, при перегрузке грунтов основания, при резкой изменчивости прочностных свойств грунтов в плане, а также при просадках, набухании и прочих проявлениях т.н. структурной неустойчивости грунтов (при ее наличии). При этом часть из этих проявлений вызывает проблемы не внизу, а наверху, т.е. трещины появляются в первую очередь в стенах при сохранении целостности фундамента.
Поэтому стрельба дополнительной арматурой по площадям, вследствие нулевой детерменированности понятий "дом", "грунт" и "усилия в фундаменте", не гарантирует решение всех проблем. Гораздо более эффективным и надёжным оказывается ограничение деформаций основания, а вместе с ними - и усилий в конструкциях здания (что возможно и при сложных грунтах), чем попытка "вслепую" откупиться от проблем на металлобазе. То есть, следует прежде всего верно определиться с типом фундамента, его геометрическими характеристиками, исследовать возможности улучшения свойств основания, а затем уже подходить к вопросу подбора требуемого или "страхующего" армирования.
Примерно те же выводы и по бетону:
