Арматура для фундамента

Из этой стать вы узнаете — как правильно выбрать арматуру для строительства фундамента и правильно произвести расчет. Так же узнаете как без помощи профессионалов уложить арматуру самостоятельно.

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ:

  1. Что такое строительная арматура?
  2. Виды арматуры
  3. Разновидности арматуры
  4. Способ укладки арматуры в фундамент
  5. Вязать или сваривать арматуру?
  6. Расчет арматуры для фундамента
  7. Какие виды прутьев подходят для ленточного фундамента?

Бетон является невероятно прочным материалом даже в чистом виде. Этот искусственный камень стал базисом всех строительных работ человечества. Он появился еще на заре цивилизации и прошел с людьми всю историю их развития. Благодаря ему мы имеем надежное и качественное жилье, высокие офисные здания, магазины – он лежит в основе любой постройки, ведь из него изготавливают самый важный элемент здания – фундамент. При этом, чтобы добиться действительно высоких показателей прочности и получить возможность возводить гигантские небоскребы, человек нашел решение, важность которого ничуть не меньше, чем важность самого бетона. Этим решением стало армирование.

Армированный бетон ничем не отличается от своего обычного собрата, но эффект, достигаемый при использовании армирующей основы, на самом деле впечатляет. Армирование фундамента производится путем добавления в еще не застывший бетон металлических прутьев, объединенных между собой в определенную сеть. Фактически арматура является «скелетом». Любые армированные железобетонные изделия в разы прочнее и надежнее, чем аналогичные образцы без арматуры. Они намного меньше подвержены крошению и сжатию, поэтому могут выдерживать колоссальные нагрузки.

Благодаря использованию арматуры в фундаменте люди смогли строить здания, высота которых уже давно перевалила за сотню метров и с каждым днем продолжает расти. Разумеется, что металлическая основа подвержена коррозии. Это, пожалуй, единственный минус армированного бетона. Вместе с тем, срок службы и качество армированного бетона настолько превышает срок службы обычного, что этот минус можно считать абсолютно не существенным, ведь ничего вечного в нашем мире, как известно, нет.

Что такое строительная арматура?

Фактически это обычные металлические прутья, но с особой задачей, которая перед ними поставлена. Эта задача заключается в создании прочного каркаса ЖБИ (блочных элементов, плит перекрытия и т.д.). Этот металлический каркас в застывшем бетоне принимает на себя определенную часть внешнего воздействия и нагрузки, чем способствует прочности железобетонного изделия и его долговечности. Стержни арматуры производятся, как правило, из стали методом проката и могут отличаться по форме и сечению. Бывает гладкая арматура (постоянного сечения) или рифленая, ее также называют арматурой периодического профиля.

Виды арматуры

Применяемая в железобетонных изделиях арматура имеет свою классификацию по выполняемым функциям. Она делится на:

  • распределительную;
  • рабочую;
  • монтажную;
  • хомуты.

Каждая из этих разновидностей выполняет свои задачи и имеет специфичные цели.

Разновидности арматуры:

Распределительная — выполняет вспомогательную функцию. Она фиксирует положение стержней рабочей арматуры и равномерно распределяет между ними нагрузку.

Рабочая – предназначена для противодействия возникающим в бетоне растягивающих или скалывающих усилий, которые возникают из-за внешних факторов (вес конструкции, воздействие среды и т.д.)

Монтажная — не предназначена для принятия какой-то существенной нагрузки. Ее задача состоит в том, чтобы обеспечить надежную фиксацию распределительных и рабочих стержней, а также хомутов при застывании бетона. Это очень важный момент т.к. жидкий бетон мягок и податлив, а стержни армированной конструкции обладают определенным весом, под влиянием которого вся конструкция может быть нарушена и никаких полезных свойств будущее железобетонное изделие не получит.

Хомуты. Они выполняют очень важную задачу – обеспечивают связь армированного каркаса и предохраняют бетон от образования косых трещин возле опор.

Способ укладки арматуры в фундамент

Не существует какого-то универсального показателя необходимого количества арматуры на единицу объема бетона. В каждом конкретном случае строительства достаточное количество и качество арматуры должно вычисляться индивидуально исходя из таких показателей:

  1. Качество грунта и его плотность. Чем грунт хуже, тем лучше нужно армировать фундамент, ведь слабые грунты не будут способствовать улучшению несущих показателей бетона.
  2. Масса возводимого объекта. Чем дом выше – тем выше нагрузка на фундамент. Также следует сразу продумать и учесть массу материалов, которые будут использоваться для обустройства стен, перекрытий и т.д. Разные материалы имеют разный вес и, как следствие, по разному воздействуют на фундамент.
  3. Поперечное сечение арматуры. Разумеется, что для одинакового эффекта потребуется разное количество арматуры сечением 1 см. и сечением 1,6 см.

На практике допускается использование арматуры для фундамента с сечением 1 см и шагом в 20 см между стержнями для относительно плотной почвы (т.н. устойчивый грунт). Для других типов грунта нужно вычислять оптимальное соотношение сечения и шага индивидуально с учетом высоты предполагаемой конструкции.

Вязать или сваривать арматуру?

Два основных способа набора армированного каркаса – вязка и сварка. Каждый из них хорош по-своему и обладает как неоспоримыми достоинствами, так и весьма существенными недостатками.

Сварной армированный каркас позволяет закончить работы в разы быстрее, чем если связывать арматуру, но в силу технологии обладает существенным недостатком. Арматура по сути является прутом из закаленной стали. Именно закал дает отличные показатели прочности, но при сваривании конструкции металл нагревается до очень высоких температур и теряет те свойства, которые получил при закалке. Это делает каркас более хрупким в местах сваривания и, как следствие, вся бетонная конструкция получается менее надежной. Фундамент со сварным каркасом больше подвержен разрушению при нагрузках, а также существует риск, что каркас будет разрушен при вибротрамбовке еще до застывания бетонной массы.

Связанный каркас представляет собою прутья арматуры, соединенные при помощи обычной проволоки. Для этой цели лучше всего подходит самая обычная проволока небольшого сечения (примерно 1-1,5 мм). Для того, чтобы придать ей пластичность и упростить связывание нередко проволоку нагревают перед работой. Возможны ситуации, когда связать каркас на месте невозможно, в таком случае его собирают отдельно и потом помещают в опалубку в уже собранном виде. Способ связывания считается наиболее надежным, но и у него есть один очень важный недостаток – серьезные затраты времени на связывание арматуры. Сократить время, требуемое для связывания каркаса можно только задействовав в процессе сборки большее число работников.

Расчет арматуры для фундамента

Чтобы правильно рассчитать необходимое количество арматуры, которое потребуется для создания надежного каркаса фундамента, нужно изначально определиться с типом фундамента и схемой армирования. Наиболее распространены ленточный фундамент и столбчатый. Ленточный представляет собою сплошную полосу фундамента, которая пролегает под всеми несущими стенами возводимого строения. Таким образом, по периметру этот фундамент образует замкнутую геометрическую фигуру. Столбчатый фундамент представляет собою столбы из бетона или других материалов, которые уходят в грунт и устанавливаются в местах наиболее высокой нагрузки. К этим местам относятся углы возводимого здания, места пересечения стен, опоры пролетов с высокой нагрузкой и т.д.

Для каждого из этих типов фундамента есть свой способ подсчета приблизительного объема арматуры.

Для того, чтобы просчитать арматуру для ленточного фундамента нужно выполнить всего несколько нехитрых математических действий. Представим, что нам нужно заложить фундамент под помещение 3х4 м с одной промежуточной стеной в 3 метра. Допустим, что в выбранной нами схеме будем использовать 8 продольных прутов ребристой арматуры.

Первое, что нам нужно сделать – вычислить периметр строения:

(3+4)*2 = 14

Прибавим к периметру длину стены:

14+3 = 17

Умножим полученный результат общей длины фундамента на нужное количество прутьев арматуры:

17*8=136 метров.

Стоит учитывать, что если какие-то прутья нам придется наращивать, то нахлест должен быть не меньше, чем двадцатикратная величина сечения. Таким образом, если мы используем 12мм арматуру, то нахлест должен быть не меньше 24 см, чтобы конструкция была качественной, устойчивой и надежной.

Также очень важно отдельно просчитать гладкую арматуру, которая будет использоваться в качестве вертикального соединителя между горизонтально направленными прутьями ребристой арматуры.

Ее подсчет очень прост, достаточно взять общую длину фундамента и разделить ее на выбранный вами шаг ( допустим, 0,5м.)

17 / 0,5 = 34 (общее количество колец-перемычек в нашем фундаменте)

Далее нам нужно вычислить периметр одного кольца. Для этого нужно измерить вертикальное и горизонтальное расстояние между прутьями ребристой арматуры, которые находятся в одной плоскости. Допустим, что эти значения у нас 0,4 м и 0,25 м. Таким образом, периметр такого кольца составит:

(0,4+0,25) * 2 = 1,3

Теперь нам нужно умножить длину прута, необходимого для установки 1 кольца на общее число колец в нашем фундаменте:

1,3*34 = 44,2 метра гладкой арматуры

Специалисты рекомендуют прибавлять к результатам вычислений примерно 10-15%, которые разойдутся на припуски при наращивании длины прута.

Для столбчатого фундамента подсчет производится еще проще, достаточно знать высоту столба и его диаметр. Высота столба будет равна высоте прута рифленой арматуры. Диаметр поможет вычислить, какое количество стержней нам потребуется для создания каркаса. Для столба, диаметром 20 сантиметров достаточно 4 стержней, если диаметр больше – нужно использовать пропорцию. К примеру, диаметр нашего столба будет 45 см. В таком случае: (45*4)/25 = 7 равноудаленных друг от друга стержней.

Для соединения вертикальных стержней рифленой арматуры используется гладкая меньшего сечения. Ее длину можно вычислить замерив расстояние между соседними стержнями и умножив его на их количество. После этого нужно умножить полученный результат на количество горизонтальных соединений и прибавить 10% для возможных припусков.

Какие виды прутьев подходят для ленточного фундамента?

Ленточный фундамент очень чувствителен к качеству армирующей основы т.к. если какая-то часть каркаса будет выполнена некачественно, то и весь фундамент начнет постепенно разрушаться так же, как падают друг за другом костяшки домино. Учитывая это нужно использовать только подходящие для этого типа фундамента материалы и строго следовать технологии. Для правильного обустройства ленточного фундамента лучше всего подходят рифленые прутья с поперечным сечением 13-16 мм. Для создания промежуточных колец лучше всего подойдет чуть более тонкая гладкая арматура с сечением 6-10 мм. Если каркас формируется методом вязания, то лучше всего использовать специальную вязальную проволоку.