Как армировать фундамент
Арматурный каркас чаще всего соединяют вязальной проволокой, что позволяет ему сохранять гибкость, повышая прочность фундамента по сравнению со сварными конструкциями. Мягкая отожженная проволока режется на куски около 30 см, сгибается пополам и специальным крюком с ее помощью связывают по диагонали пересекающиеся прутки.
Армирование ленточного фундамента
Индивидуальные застройщики чаще всего останавливаются на выборе ленточного фундамента. Для него изготавливается каркас из прутков. Диаметр арматуры подбирается следующим образом:
- гаражи и другие легкие постройки – 8 мм;
- малоэтажные дома – 10-12 мм;
- кирпичные дома с бетонными перекрытиями – 14 мм и более.
Плитное основание
На сложном грунте, имеющим склонность к пучению под частные жилые дома заливают фундаменты в виде монолитных плит. Для их армирования используется пруток, диаметр которого равен 12 мм. Если толщина плиты увеличивается до 300 мм и более, диаметр арматуры увеличивается до 14 мм. Все главные нагрузки воспринимают горизонтальные прутки. Вертикальные обеспечивают целостность каркаса и дополнительную прочность. У них может быть меньший диаметр и гладкая поверхность.
Расстояние между соседними прутками должно быть не менее 30 см. Оно может быть больше, но все зависит от требуемой прочности. Чтобы арматура меньше подвергалась коррозии, ее располагают внутри бетона на расстоянии 5 – 6 см до поверхностей. Заглублять ее внутрь не стоит, поскольку основные нагрузки приходятся на поверхностные слои. Это условие следует соблюдать при армировании и другого типа фундамента.
Свайный фундамент
Для буронабивных свай продольные прутки связывают горизонтальными перемычками через 30-40 см. После заливки бетоном они должны выступать над землей на 30-40 см, чтобы можно было прикрепить каркас ростверка или мелкозаглубленного ленточного основания. Каркас делается наверху, а затем опускается в скважину.
Расчет толщины сечения
Расчет арматуры для ленточного фундамента по сечению основывается на двух показателях:
- прочность бетона (по классам от В10 до В25);
- прочность арматуры (по классам от А240 до В500).
Например, чаще всего для выбранного бетона класса В25, с расчётным сопротивлением 11,5 МПа, применима арматура класса А500, которая характеризуется показателями сопротивления до 435 МПа. Таким образом, общая нагрузка, которую выдержит такой монолит, вес двухэтажного дома с опиранием по контуру четырех несущих стен фундамента 10х10.
Как правильно сделать расчет диаметра арматуры в ленточном фундаменте? Для начала выясняются все условия строительства: определить тип грунта, выяснить все нагрузки на фундамент. Посчитать комплекс всех нагрузок поможет онлайн калькулятор ленточного фундамента. Он на основе заложенных данных о материале и габаритах строения может вычислить средние показатели.
Далее можно делать расчет диаметра арматуры для фундамента. Можно получить сечение одним из методов: пользуясь новым СНиПом; способом железобетонной балки; вычислив на основании момента сопротивления. Каждый из представленных методов также влияет на высоту расположения армопояса.
Чаще всего площадь сечения арматуры вычисляют способом сверки с таблицами СНиП. Для этого за основу берется показатель толщины бетонной плиты. Сверяясь с таблицами, выводятся данные: сечение арматуры и необходимое количество прутов. После этого обязательный этап – унифицирование данных, на основании коэффициентов армирования в зоне опоры. В итоге получается толщина арматуры для ленточного фундамента.
Поперечная
Поперечная арматура в таком фундаменте служит для соединения продольных стержней в единый металлический скелет. Он должен обеспечить равномерное распределение нагрузки по всей конструкции основания, не допуская возникновения зон экстремального давления.
Вертикальная арматура из стали обеспечивает жесткость, благодаря которой распределяется горизонтальное давление на основу. Какая арматура для ленточного основания здесь применима? Для арматуры на поперечных направлениях важным является рифленая поверхность. Какой диаметр арматуры нужен для поперечных прутов? Диаметр 8-10 мм.
Поперечная основа выполняется из стали различных марок. Чаще всего это А600С, А500С, которые допускают возможность применения сварки, что обеспечивает удобство обвязки. При этом толщина слоя бетона может быть как минимальной (15-20 см), так и большой (до 45 см).
Продольная
Продольная арматура в фундаменте испытывает два типа нагрузок:
- нижнее давление от пучения грунта после сезонного изменения температуры;
- верхнее давление от конструкции здания.
Для компенсации растягивающего воздействия расположение продольных прутов имеет два пояса расположения: по верху всего бетонного основания и по низу. Продольными являются прутки только рифленой формы, обеспечивающие адгезию с бетонной смесью. Какого диаметра арматуру использовать для ленточного фундамента в продольных креплениях? Размер арматуры для строительства частных домов составляет от 12 до 16 мм.
Какая арматура нужна для возведения ленточного фундамента
От надежности фундамента зависит прочность и долговечность любой постройки, будь то дача, двухэтажный коттедж, баня или обычный гараж. И ленточный фундамент является в большинстве случаев наиболее подходящим для подобного строительства. Надежный, простой и быстрый в изготовлении и при этом сравнительно недорогой, он отвечает всем требованиям, какие предъявляет к нему большинство потенциальных владельцев. Конечно, начиная проектировать строительство, не стоит забывать, что для любого фундамента дома или гаража нужна качественная, прочная и надежная арматура. Без неё глупо и говорить о надежности конструкции.
Виды фундаментной арматуры
Наличие арматуры для фундамента в бетонной заливке позволяет значительно увеличить прочностные характеристики конструкции. Связано это с наличием внутренних элементов жесткости, прочно связанных между собой. В настоящее время в строительстве нашли применение следующие виды арматуры:
Разновидности арматуры
- Пластиковая – современный аналог, активно распространяющийся на строительном рынке. Отсутствие длительного опыта использования не позволяет однозначно судить о преимуществах и недостатках этого материала. Ниже остановимся на них подробнее.
- Стальная – традиционный вариант, прошедший испытание временем и веками эксплуатации, которые и выявили основные преимущества данного материала. В свою очередь, данный вид подразделяется на два подвида:
- Гладкая арматура представляет собой стальные стержни круглого сечения с гладкой цилиндрической поверхностью;
- Рифленая отличается наличием на поверхности прута выпуклых элементов, располагающихся под углом к продольной оси детали. Их наличие обеспечивает лучшую связку с бетоном и придает надежность всей конструкции фундамента.
Гладкая и пластиковая арматура
Каждый материал имеет свои преимущества и недостатки. Для сравнения аналогов рассмотрим их эксплуатационные качества.
Стальная арматура
Сталь является достаточно прочным черным сплавом, что позволяет в конечном итоге получить высокую прочность ленточного фундамента и других видов оснований дома. Применение прутков достаточного диаметра гарантирует нивелирование отрицательного воздействия вертикальных деформаций почвы, возникающих в межсезонье или при изменении уровня грунтовых вод. Наибольшее применение получила арматура 12 для фундамента с рифленой поверхностью.
https://youtube.com/watch?v=1IdvRHXUfEk
Наличие в сплаве железа оказывает негативное воздействие на химическую стойкость материала. Особенно это проявляется при контакте арматуры с водой, что приводит к коррозионному разрушению. Чтобы стальная арматура для фундамента дольше сохраняла свою механическую прочность, при укладке необходимо обеспечивать зазор от нее до опалубки не менее 50-60 мм. Слой бетона предотвратит контакт с водой и образование ржавчины.
Пластиковая арматура
Достаточно новый материал на российском строительном рынке, еще не получивший широкого признания. Строителей и инженеров настораживает высокий коэффициент продольного удлинения материала. Гибкая арматура для фундамента, в отличие от стальной предшественницы, может растягиваться. Это негативно сказывается и на прочности всего основания дома.
Из положительных аспектов арматуры из стеклопластика можно выделить следующие:
- Значительное снижение расходов на перевозку благодаря намотке в бухты;
- Высокая стойкость к воздействию влаги и различных реагентов;
- Низкая масса.
По общему мнению, такой вид арматуры можно применять лишь для малонагруженных фундаментов, например под каркасными строениями. Под домами из бруса, бревна, блоков и особенно кирпича инженеры-проектировщики опасаются устанавливать такие стержни.
Определяем требуемое количество материалов
Выше мы выяснили, какие бывают виды арматуры для фундамента и рассмотрели особенности использования каждого из них. Прежде чем перейти к описанию расчета количества требуемых для армирующего каркаса материалов, остановимся подробнее на его устройстве.
Мы уточнили, для чего нужна арматура в фундаменте. Она образует внутренние элементы жесткости, препятствующие разрушению основания строений. Для того, чтобы она выполняла свою задачу с максимальной отдачей, необходимо правильно изготовить армирующий каркас.
Расчет арматуры
Он представляет собой уложенные в два ряда прутья. При этом каркас ленточного фундамента состоит из двух параллельных рядов стержней, соединенных поперечными и вертикальными обрезками арматуры. В основе плитного основания стержни образуют две сетки, расположенные друг над другом. Обязательным условием является углубление стержней внутрь бетонной заливки.
Расчет ленточного основания
Для примера определим требуемое количество арматуры ленточного фундамента под дом 6х6 метров с одной перегородкой. Исходя из параметров здания, общий периметр стен будет равен 6х4+6=30 метров. Стержни укладываем в четыре полосы, следовательно, длину стен умножаем на 4, получая 120 метров.
Для сохранения высокой прочности армирующего каркаса отдельные стержни в углах дома должны перекрывать друг друга не менее чем на 1 метр. Исходя из этого, общий метраж стержней должен быть увеличен на 16 метров и с последующим округлением в итоге получим количество арматуры 140 метров.
Схема расчета арматуры для ленточного основания
Поперечные горизонтальные и вертикальные вставки при размере сечения ленты 1,5х0,5 метра равны соответственно 1,4 и 0,4 метра. Их устанавливаем с шагом 1 метр попарно. Следовательно, длина таких стержней будет равна 60х1,4+60х0,4=80,4+24=105 метров. Из-за отсутствия нагрузки на них диаметр можно уменьшить до 6-8 мм, взяв гладкую проволоку.
Для соединения элементов каркаса применяют мягкую вязальную проволоку. На каждое соединение ее требуется 0,3 – 0,5 метра в зависимости от диаметра арматуры. Точек соединения для нашего варианта потребуется 30х4=120. Выполнив расчет количества вязальной проволоки, получим необходимую длину 120х0,3=36 метров. Добавив несколько метров для соединения по углам, округлим метраж до 50.
Расчет плитного основания
Выше нами были даны рекомендации, из какой арматуры делать фундамент. Расчет ее количества зависит от конкретного типа. Так, плитный фундамент того же размера 6х6 потребует гораздо большего количества арматуры. Стандартный размер ячеек сетки 25 см. Следовательно, количество стержней определяем по формуле: 6/0,25х4=96, а общая длина 96х6=576 метров.
Вертикальные стойки при толщине плиты в 25 см будут равны 0,15 метра. А их общая длина определится как 24х24х0,15=86,4 метра. Округлив, получим дополнительно 90 метров арматуры на стойки, что даст общее количество 666 метров.
Количество соединений стержней верхней и нижней сетки к стойкам будет определяться как произведение точек вязки на 4, так как каждая арматура крепится к вертикальным проставкам: 24х24х4=2304, а общая требуемая длина 2304х0,15=345,6 метра.
Приведенные расчеты наглядно показывают значительное превышение плитного основания дома перед ленточным по материалоемкости. Перед тем, как выбрать арматуру для фундамента необходимо выполнить расчеты финансовых затрат на всю конструкцию.
Что представляет собой арматура?
Арматурой в строительстве называют каркас из металлических прутов в железобетонных конструкциях. Стальные стержни воспринимают нагрузки, укрепляют конструкции, увеличивают прочностные характеристики здания.
Процесс производства
Производство арматуры ведут методом горячего проката или холодного волочения. Горячекатанные стержни получают переплавкой из металлолома. Застывшие заготовки снова нагревают, обжимают и прокатывают.
Для дальнейшей обработки сталь в арматурочный цех завода поставляется в виде бухт или прутков.
Этапы производства:
- приёмка и транспортировка к месту обработки;
- правка и чистка арматурных стержней;
- резка прутов;
- гибка стержней.
Если предусмотрено технологической картой, стержни сваривают в каркасы или сетки. Готовую продукцию проверяют на качество и соответствие техническим характеристикам, разделяя по классам, видам и маркировке.
Технические характеристики и маркировка
Арматурная сталь подразделяется на шесть классов, имеющих в маркировке литеру «А», обозначающую горячекатанную или холоднокатанную арматуру и цифровое обозначение.
Отличают класс А240 (А1). Пруты 6-40 мм в диаметре, гладкого непериодического сечения.
Внимание. Класс А240 (А1) не используется как рабочая арматура
Классы арматуры периодического сечения:
- А300 (А2) – имеет рифлёный профиль, используется в качестве рабочих стержней;
- А400; А500 (А3) – самый распространённый класс, используется повсеместно в строительстве зданий малой и большой этажности, мостов, сооружений;
- А600 (А4) – содержит рабочие стержни диаметром 10-32 мм для предварительно напряжённых конструкций;
- А800 (А5) – высокопрочный класс для армирования ответственных крупных конструкций (тяжёлые опоры, плотины, элементы метрополитена);
- А1000(А6) – класс термически упрочнённой стали для многоэтажной застройки.
Дополнительные характеристики отображает буква в маркировке:
- литера «т» обозначает термически упрочнённую сталь;
- «к» – устойчивость к коррозии;
- «с» – возможность сварки прутов.
Все технические параметры регламентирует ГОСТ 5781-82, ГОСТ 10884-94 и в Украине ДСТУ 3760-98.
Предъявляемые требования
Требования к строительной арматуре обусловлены сферой применения и совместной работой с бетонной смесью.
Необходимые характеристики прутов армирования:
- высокая прочность, пластичность;
- коррозионная стойкость;
- способность выдерживать расчётные нагрузки;
- прочность сцепления с бетоном в конструкции.
Технические параметры:
- минимальная высота выступов рефления 0.065 — 0.07 номинального диаметра;
- расстояние между выступами (шаг) 0.51 — 0.86 номинального диаметра;
- размер выступов 0.10 — 0.15 номинального диаметра.
Размеры
Основные размерности следующие:
- диаметр от 5.5 мм до 80 мм;
- метров в тонне от 5362 м до 101.4 м;
- масса в метре от 0,1865 кг до 9,865 кг.
Как перевести метры в килограммы?
Рассмотрим на примере. Исходные данные: в типовом проекте указано, что на строительство жилого дома нам понадобится 1250 метров погонных арматуры АIII диаметром 10 мм. Воспользуемся данными из таблицы выше и применим следующую условную формулу:
P = M x L/1000, где
- P — вес в тоннах;
- M — масса 1 погонного метра в кг;
- L — общая длина арматурных стержней в м.
Итак, P = 0,617 x 1250/1000 = 0,771 тонн, именно такое количество арматуры класса AIII диаметром 10 мм нам понадобится на строительство, при покупке материала надо умножать эту цифру на коэффициент подрезки (1,05 — 1,15).
Как перевести килограммы в метры? Дано: 7,5 тонн арматуры AIII диаметром 22 мм — надо узнать, сколько это будет в метрах погонных. Применим обратную формулу:
L = P/M, считаем: L = 7500 кг/2,984 кг⁄м = 2513 метров погонных.
Металлическая арматура для фундамента
Металлическая арматура является одним из важных элементов при возведении фундамента. Она представляет собой металлические стержни, которые укрепляют бетонную конструкцию и повышают ее прочность и устойчивость.
Виды металлической арматуры:
- Гладкая арматура. Гладкие стержни без ребер обычно используются в свайных фундаментах и слабых грунтах, где требуется усиление конструкции.
- С пузырьками. Эта арматура имеет ребра, которые образуются при прокатке стальных стержней, что повышает сцепление с бетоном и увеличивает ее прочность.
- Сварная арматура. Сварная арматура представляет собой сварные сетки из металлических стержней, которые имеют определенный размер ячейки. Она используется для усиления бетонных конструкций большой площади.
Выбор металлической арматуры:
При выборе металлической арматуры для фундамента необходимо учитывать следующие факторы:
- Нагрузка. Определите ожидаемую нагрузку на фундамент и выбирайте арматуру соответствующей прочности.
- Условия грунта. Учитывайте тип и характер грунта при выборе арматуры. В случае слабых грунтов рекомендуется использование арматуры с пузырьками.
- Климатические условия. Если ваш регион характеризуется высокой влажностью или морозами, выберите арматуру, которая обладает высокой коррозионной стойкостью.
Преимущества металлической арматуры для фундамента:
- Повышение прочности конструкции. Арматура позволяет усилить фундамент и обеспечить его стабильность и надежность.
- Увеличение срока службы. Металлическая арматура обладает высокой стойкостью к механическим воздействиям и коррозии, что позволяет увеличить срок службы фундамента.
- Улучшение работоспособности. Арматура повышает работоспособность фундамента, устойчивость к деформациям и трещинам.
Применение металлической арматуры в различных отраслях:
Отрасль | Тип арматуры |
---|---|
Строительство жилых домов | С пузырьками |
Строительство промышленных зданий | Сварная |
Мостостроение | С пузырьками |
Транспортное строительство | Гладкая |
В итоге, выбор металлической арматуры для фундамента зависит от множества факторов, включая нагрузку, условия грунта и климатические условия. Качественная арматура позволяет усилить фундамент и обеспечить его долговечность и стабильность.
Пластиковая арматура для фундамента
Пластиковая арматура для фундамента – это современный материал, который имеет ряд преимуществ перед традиционной стальной арматурой. Он используется для укрепления бетонных конструкций, включая фундаменты, стены и перекрытия.
Преимущества пластиковой арматуры:
- Коррозионная стойкость: пластиковая арматура не подвержена коррозии, что обеспечивает долговечность конструкции;
- Низкая теплопроводность: пластиковая арматура не проводит тепло, что предотвращает появление тепловых мостов в конструкции;
- Легкость и прочность: пластиковая арматура имеет небольшой вес, что упрощает транспортировку и монтаж, но при этом обладает высокой прочностью;
- Гибкость: пластиковая арматура легко гнется и может принимать разные формы, что позволяет использовать ее в различных конструкциях;
- Электромагнитная прозрачность: пластиковая арматура не является магнитопроводимой, что упрощает проведение работ, требующих использования радио- и электрооборудования.
Применение пластиковой арматуры:
Пластиковую арматуру для фундамента можно использовать в строительстве частных домов, коттеджей и других зданий, где требуется укрепление бетонных конструкций. Она подходит для создания фундаментов любой сложности, включая монолитные и жбиконструкции.
Также пластиковую арматуру можно использовать в промышленном строительстве для укрепления фундаментов промышленных зданий и сооружений. Благодаря высокой прочности и коррозионной стойкости она может быть успешно применена в условиях высоких нагрузок и агрессивных сред, таких как контакт с агрессивными техническими жидкостями или почвенными водами.
Сравнение пластиковой и стальной арматуры
Пластиковая арматура
Стальная арматура
Коррозионная стойкость
Высокая
Низкая
Теплопроводность
Низкая
Высокая
Вес
Легкая
Тяжелая
Прочность
Высокая
Высокая
Гибкость
Высокая
Низкая
Магнитопроводимость
Отсутствует
Высокая
Как видно из таблицы, пластиковая арматура имеет ряд преимуществ по сравнению со стальной. Однако выбор типа арматуры зависит от конкретных условий строительства и требований к конструкции.
Способы соединения
Собрать арматуру в единый каркас можно при помощи двух способов:
- сварка;
- вязка.
Если используется пластиковая арматура, то ни о какой сварке речь не идет. Впрочем, металлическую арматуру также нечасто сваривают, так как точки сварки становятся слабыми местами конструкции, они выдерживают меньшую нагрузку, больше подвержены коррозии. Сварка обеспечивает слишком жесткое сцепление прутов, исключающее даже малейший люфт. Такая конструкция хуже воспринимает деформацию, не может использоваться при работе на подвижных грунтах. Более того, варить можно только ту арматуру, в маркировке которой есть буква С.
Куда практичнее использовать вязку при помощи проволоки. Ее складывают вдвое, крючком продевают свободный конец в полученную петлю, а потом закручивают так, чтобы соединяемые пруты не могли свободно двигаться. Просто, дешево, надежно, но долго – опытный строитель сможет выполнить до 20 соединений за минуту, а начинающий – не более 5-6.
Упростить процесс вязки можно при помощи специального вязального пистолета. Его прислоняют к месту пересечения стальных прутов, нажимают на спусковой крючок – и соединение готово. В минуту можно выполнить до 40-50 таких операций. Минус – высокая цена оборудования и необходимость использовать дорогую проволоку.
Наконец, отметим, что при покупке, помимо диаметра, класса и типа поверхности, стоит обращать внимание на наличие у продукции соответствующей документации (прежде всего, это сертификат соответствия). Последний штрих – визуальный осмотр
Если вы заметили на арматуре следы ржавчины, царапины и прочие механические повреждения, то лучше отказаться от покупки и найти действительно качественные изделия – на них, без преувеличения, будет держаться весь дом.
Арматура
Бетон хорошо выдерживает большое давление, но очень слаб на изгиб, что приводит к появлению трещин и сдвигов, происходящих при изменении окружающей температуры. Если грунт в одном месте ослабнет, то стены фундамента начнут растягиваться, и давление будет распределяться неравномерно, что снизит срок службы. Поэтому в основание монтируется стальная арматура, удерживающая бетонную конструкцию в одном положении, не позволяя растягиваться, проседать или появляться трещинам.
Железобетон по прочностным характеристикам превосходит обычный бетон, что идеально подходит для долговечного строительства. Между арматурой и краем бетона должно быть 4-6 см, для того чтобы исключить коррозийное воздействие грунтовых вод. Прутья арматуры связываются в сетку с помощью проволоки, или же свариваются в монолитную конструкцию. Чаще всего используются железные прутья диаметром от 10 мм, со специальными насечками, которые увеличивают сцепление с цементным раствором. Для больших, тяжелых зданий требуется арматура 16 мм.
Для основания, которое служит стенами цоколя или подвала, требуется арматура большего сечения, из-за высоты фундамента. Лучше всего подходит 12 мм для цоколя, легких и средних по тяжести домов. А для подвала выбирается 14 мм, если здание средней тяжести, при тяжелых требуется арматура с 16 мм сечением. Прутья для боковых стенок фундамента связываются в сетку, с шагом 15-20 см. Если основание толстое, то закладывается несколько слоёв каркаса, с расстоянием в 10 см, и сцепленных между собой арматурой.
Если арматура используется для создания железного каркаса бетонной плиты, то ячейки сетки не должны превышать 10 см. При тяжелых домах возводится подбетонка, в которую вставляются вертикальные связующие штыри, которые образуют монолитное основание, и позволяют равномернее переносить давление на грунт. Для тонкой плиты возможен один слой арматуры. Такие основания используются на устойчивых грунтах, не подверженных морозным пучениям.
Фундаментный каркас из арматуры
Чтобы избежать разрушения толстой плиты для фундамента дома, требуется каркас из нескольких, удаленных по горизонтали друг от друга сеток. Такое пространственное решение используется для укрепления бетонной плиты, стоящей на влажных, пучинистых и неустойчивых почвах, а также применяется для тяжелых домов, или зданий с подземными помещениями.