Устройство практически любого фундамента сопровождается армированием посредством вязки и укладки арматуры. Если работы будут проводиться своими руками, то для начала нужно прояснить, какие типы, классы и виды арматуры бывают и в частности, факторы, влияющие на то, какую арматуру использовать для ленточного фундамента, а какую для монолитного или свайного. Эти знания позволят сделать осознанный и правильный выбор арматуры для фундамента дома, коттеджа или дачи.
Арматура для фундамента
Назначение арматуры – сделать конструкцию фундамента более жесткой и прочной.
Виды арматуры — классификация
Арматура имеет ряд альтернативных названий — строительная арматура, стержневая арматурная сталь, арматурный прокат, стержень, хлыст, пруток или прут.
Вид арматурного стержня, а также качество материала и изготовления определяются соответствующим государственным стандартом (ГОСТом).
В зависимости от назначения:
Виды арматуры в зависимости от назначения1. Металлическая (стальная) арматура для фундамента;
2. Сигнальная арматура;
3. Арматура для сантехнических работ;
4. Строительная арматура;
5. Арматура для сливных работ.
В зависимости от вида профиля:
- гладкая;
- ребристая (периодического профиля).
В зависимости от условий использования в бетоне:
- напрягаемая (предварительно напряженная арматура);
- ненапрягаемая.
В зависимости от технологии производства:
- Горячекатаная стержневая арматура (ГОСТ 5781-82). По внешнему виду похожа на прут – гладкий или ребристый.
Периодическая арматура или ребристая — обеспечивает идеальное сцепление арматурного блока с бетоном и соответственно, придает конструкции фундамента требуемую прочностью. Выпускаются такие прутья различного диаметра и часто поставляются на рынок в виде мотков;
- Холоднотянутая проволочная арматура (ГОСТ 6727-80).
По внешнему виду идентична с предыдущей. Отличаются технологией изготовления. При горячекатаной – заготовка нагревается, при холоднотянутой – нет.
В зависимости от механических свойств (классы):
Арматура гладкая А1 AI или A240 или А1
– гладкая арматура. Обладает высокой пластичностью.
Благодаря тому, что в ней отсутствуют насечки, используется там, где необходимы повышенные значения удлинения при растяжении;
Параметры гладкой арматуры А1
Арматура AII (A300) А2 AII (A300) А2
. Диаметр – 6-40 мм. Продается стержнями или в бухтах. Этот класс характеризуется наличием рифленой поверхности с серповидным рисунком;
Внешний вид арматуры А2
Арматура AIII (A400) А3 — схемаAIII (A400) А3
– отличается хорошей свариваемостью.
Внешний вид арматуры А3
Стальная арматура А3 является самой распространенной для обустройства ленточных фундаментов, поэтому приведем ее характеристики в таблице
Параметры арматуры А3 — таблица
AIV (A600) А4;
AV (A800) А5;
AVI (A1000) А6.
Внешний вид классов А5 и А 6 подобен А4.
Классы арматурной стали, диаметры и марки (таблица)
Механические свойства стержневой арматуры класса А (таблица)
Механические свойства стержневой арматуры класса А — таблица
В зависимости от применяемого при производстве сырья:
- Стальная арматура (ГОСТ 5781-82).
- Полимерная, пластиковая АКС (арматура композитная стеклопластиковая). Исходный материал: полимер — стеклоровинг на основе эпоксидной смолы. ГОСТ 31938-2012, вступил в силу с января 2014 года.
Несмотря на то, что арматура из стекловолокна новый вид для отечественных строителей он постепенно завоевывает популярность. Существует еще одна разновидность – АКБ — арматура композитная базальтопластиковая.
Значение букв возле индекса (маркировка):
Т – термически упрочненная арматура, изготовленная из высокопрочной арматурной стали термомеханически упрочненной;
В – арматура из стали, упрочненная вытяжкой, волочением (протяжка), сплющиванием или скручиванием;
Геометрические размеры арматуры:
- Диаметр.
Металлическая от 6 мм до 80 мм. Композитная 4-20 мм. - Длина.
Стальная арматура, если диаметр сечения превышает 12 мм – продается стержнями, предельная длина ~ 6 000-12 000 мм. Если диаметр меньше вышеуказанного – бухтами. Максимальная длина арматурного стержня 11,7 м. Для композитной предусмотрена произвольная длина, которая может достигать 100 м и более.
Для расчета веса арматуры (длина/масса и наоборот) можно воспользоваться металлокалькулятором
Основные типы арматурных стержней
В качестве отступления можно сказать, что в прежние времена армирование предполагало использование только металлических прутьев, но благодаря развитию технологий, выбор расширился. Поэтому в настоящий момент на усиление оснований идут два типа арматуры: металлический и стеклопластиковый.
Насколько пластиковая арматура для фундамента превосходит стандартный металл? В чём их отличие и в какой мере один тип превосходит другой?
Что касается металлического типа. Исходя из своего названия, он представляет набор стальных прутьев различного диаметра и вида поверхности. Чаще всего в работе задействуют стрежни, у которых круглая форма сечения. А для того чтобы прочность изделия (фундамента) повысилась, прутки выбирают с ребристой винтовой поверхностью.
Стеклопластиковый тип арматуры. Эта разновидность представляет композитные стержни. Выпуск таких изделий начали ещё в 70-х годах прошлого столетия.
Читайте здесь! Стальной рифленый лист — изготовление, характеристики и варианты применения стального листа
Но, несмотря на относительную давность, использовать их при устройстве оснований строители стали совсем недавно. На изготовление арматуры идёт стеклопластик.
Стеклопластиковая или металлическая (стальная) арматура – сравнительная характеристика
Если еще не решили какую арматуру выбрать, то нужно взвесить все плюсы и минусы обоих видов армирующего материала.
Преимущества стальной арматуры:
- прочность (при равном удельном весе в 9 раз прочнее, чем композитная. При одинаковом диаметре, стеклопластиковая арматура в 4 раза легче);
- упругость (выдерживает большую нагрузку на прогиб);
- доступность;
- сложное, но возможное изгибание прута;
- устойчивость к внешнему воздействию;
- диапазон диаметров от 6 до 80 мм;
- максимальная длина 11,7 м.
Недостатки металлической арматуры:
- подвержена коррозии;
- значительный вес.
Преимущества стеклопластиковой арматуры:
- низкая себестоимость (практически равноценна со стальной – разница в 30% в пользу стеклопластика, но из-за меньшего веса удается значительно снизить затраты на транспортировке);
- предусмотрена любая строительная длина стержня;
- удобная транспортировка (малый вес + упрощение погрузочно-разгрузочных работ);
- легкий вес (почти в 4 раза легче стальной при одинаковом диаметре);
- высокий показатель упругости;
- высокая прочность на разрыв (в 2,5 раза больше чем у металла);
- не проводит тепло (способствует дополнительному повышению сохранности тепла, исключает образование «мостиков холода», в отличие от использования металлической арматуры);
- спокойно переносит критически низкие (до — 70 °C) и высокие температуры (до + 100 °C);
- радиопрозрачна (не создает электромагнитных помех, не экранирует);
- не проводит электричество (диэлектрик);
- сохраняет свои свойств при воздействии солей (морская вода), щелочей и кислот;
- не подвержена появлению коррозии (можно использовать в агрессивной среде, в условиях контакта с водой);
- диапазон диаметров от 4 до 20 мм.
Недостатки стеклопластиковой арматуры:
- невозможно сделать изгиб;
- невозможно провести сварочные работы на ее поверхности.
Сравнение стеклопластиковой арматуры со стальной (металлической)
(сравнивание отличий подробно описано в таблице)
Сравнение стеклопластиковой арматуры со стальной (металлической) — таблица
Таблица взаимозаменяемости арматуры
(замена на равнопрочные аналоги – металлическая/стеклопластиковая)
Таблица взаимозаменяемости арматуры
Столбчатый фундамент из буронабивных свай
В последние годы при строительстве частных домов стал популярен свайно-столбчатый фундамент, такой способ более технологичен. На нестабильных грунтах буронабивные сваи, расширяющиеся сверху вниз, иногда становятся единственным возможным основанием дома.
Строительство буронабивного фундамента начинают с разметки расположения свай. Чтобы они выдержали нагрузку на разрыв не обойтись без усиления бетона, для этого выполняют вертикальное армирование.
Металлическая заготовка для буронабивного основания
Факторы, влияющие на расчет арматуры для фундамента
На схеме представлен вариант устройства ленточного фундамента
На расчет количества арматуры оказывают влияние следующие факторы:
- Вид фундамента.
Диаметр арматуры для ленточного фундамента составляет 10-14 мм;
Совет. Если вы не собираетесь строить тяжелое здание, тогда можно руководствоваться правилом – минимально допустимое сечение прута (толщина) арматуры для фундамента можно определить путем математического подсчета.
Формула расчета арматуры:
Где, D min – минимально допустимое сечение арматуры;
Sd – площадь сечения ленты фундамента.
- Назначение арматуры.
- Поясность (количество поясов из арматуры). Ленточный фундамент армируется в два пояса.
- Габариты фундамента – его длина и ширина.
- Размер ячейки. Рекомендуется делать не более 500 мм.
- Количество соединений.
- Требуемая прочность сцепления. Чем меньше расстояние между арматурными выступами (насечками), тем прочнее будет контакт с бетоном. Гладкие пруты класса А1, подойдут для хозяйственных построек, малой этажности и веса.
Минимальный диаметр арматуры для фундамента (таблица)
Минимальный диаметр арматуры для фундамента — использование — таблица
Как правильно рассчитать армирование?
Расчет арматуры выполняется на основании требований СНиП 52-01-2003. В первую очередь необходимо определить расчетную нагрузку здания, изучить особенности грунта и выбрать оптимальный тип фундамента.
После этого приступают к расчету конкретного количества арматуры каждого класса (монтажной и строительной), исходя из полученных данных. Выполняется подсчет продольной и поперечной арматуры с учетом шага связки, а также размеров каркаса дома и количества необходимых поясов армирования.
Технология армирования фундамента
Рассмотрим влияние на расчет арматуры способов ее укладки и крепления в зависимости от вида арматуры
Определиться с тем, какая арматура нужна для ленточного фундамента поможет понимание способов ее укладки и вязания. Материал для сайта moydomik.net
Укладка арматуры
Что касается технологии укладки арматуры по ровным прогонам, то для стальной и для стеклопластиковой расход будет одинаковым.
Угловая укладка арматурыА вот с углами могут быть проблемы. Дело в том, что по технологии недопустимо, чтобы узел связки приходился на угол фундамента.
Нужен изгиб, сделать который из композитной арматуры невозможно.
Напротив, стальной прут относительно легко согнуть под нужным углом и обеспечить главное правило углового монтажа – края прутов должны заходить в смежные стороны фундамента.
Угловое соединение для стеклопластиковой арматурыВ принципе, угловое соединение для стеклопластиковой арматуры можно реализовать, воспользовавшись специальными уголками.
Вязка арматуры для фундамента
Для стальной арматуры подходят следующие способы вязания:
Сварка (стыковка, соединение) арматуры
Сварка (стыковка, соединение) арматурыЭто наиболее привычный способ крепежа. Он производит впечатление наиболее надежного. Однако, его недостатки в том, что сваривать прутья диаметром 20 мм. невозможно. А из-за высокой температуры сварочной дуги теряется прочность закаленного стержня арматуры. В тоже время, расход материала при этом виде соединения сокращается, поскольку нет необходимости обеспечивать длинный нахлест арматуры при вязке.
Полезно знать. Сварка недопустима при устройстве мелкозаглубленного фундамента на пучинистых (рыхлых) грунтах. Это обусловлено тем, что грунт может просесть, а жесткая конструкция приведет к перекосу фундамента и всего дома.
Вязка арматуры проволокой
Вязка арматуры проволокойВ данном случае два прута накладываются (стыкуются) друг на друга и крепятся обычной проволокой. В числе требований – надежная проволока.
Длина нахлеста арматуры составляет от 500 до 1 000 мм. При этом расход проволоки на один узел составляет 200 мм.
Вязка арматуры пистолетом
Вязка арматуры пистолетомВ пистолет закладываются специальные проволочные скобы, которые быстро крепят стержни между собой. Нахлест не менее 500 мм обязателен.
Как вязать стеклопластиковую арматуру?
Вязка композитной арматуры пластиковыми хомутами
Вязка композитной арматуры пластиковыми хомутамиПринцип действия тот же, что и связывание проволокой.
Нахлест не менее 500 мм обязателен.
Для того, чтобы работать с арматурой было удобнее, используют пластиковые фиксаторы – бобышки.
Как правильно устанавливать арматуру?
Правильное соединение арматуры обеспечивает высокую прочность железобетонного основания, препятствуя возникновению трещин и обеспечивая сопротивляемость к различным нагрузкам.
Вязка
. Арматура соединяется перехлестом, крест-накрест. Для горизонтальных элементов используются ребристые прутки, для поперечин – гладкие. Вязка выполняется при помощи стальной гибкой проволоки с низким содержанием углерода толщиной 1,2-1,4 мм. Также для этих целей могут быть использованы специальные пластиковые хомуты с сердцевиной из стальной нити.
В качестве дополнительного оборудования применяют специальный пистолет или дрель с насадкой в виде крючка для вязания, что позволяет существенно снизить трудозатраты. Также можно использовать обыкновенные плоскогубцы. Обратите внимание, что скрутка после обрезки лишних концов должна быть хорошо зафиксирована и прижата к каркасу.
Сварка
. Выполняется по ГОСТ 14098–91. Для качественного соединения армирующих элементов может быть использовано несколько способов сварки: электрошлаковая, полуавтоматическая, ванно-шовная, электродуговая ручная, контактная, ванная. В зависимости от требований прочности, применяют несколько видов соединений – тавровые, стыковые и нахлесточные. Сварка применяется только к арматуре А400С и А500С, выдерживающей термическое воздействие.
Основное преимущество данной технологии – минимальные временные затраты, что особенно актуально при больших масштабах строительства. Однако в результате сварки снижаются прочностные характеристики арматурных прутьев в местах соединения, а сам шов отличается повышенной хрупкостью. Поэтому такие силовые конструкции не рекомендуется применять при уплотнении бетона вибропрессом. Сварка арматуры также не проводится для фундаментов на участках с болотистым грунтом.
Выбор и расчет армирования необходимо выполнять еще на этапе проектирования дома. Только при жестком соблюдении требований проектной документации во время строительства можно гарантировать высокое качество основания.
Для заливки фундамента в современных домах применяется железобетон, представляющий собой бетон, укрепленный арматурным каркасом. При правильном подборе и расчете материалов удается получить действительно прочное и надежное основание.
Расчет арматуры для ленточного фундамента
Чтобы понять, сколько точно нужно купить арматуры можно произвести расчет.
Проиллюстрировать его проще на примере.
Предположим, что нам нужен фундамент для дома размером 6х6 метров.
При этом предполагается обустроить одну капитальную внутреннюю стену. Ее длина 6 метров.
Параметры будущего фундамента – высота 600 мм, ширина 350 мм. Тогда, расстояния между прутами будет – 500 и 250 мм, соответственно.
Следует учесть, что максимальная длина арматуры обычно составляет от 6 до 12 м.п. Теоретически это удобно, учитывая, что наш дом длиной 6 м. Но, монтаж арматуры по углам предполагает обязательное закругление прута. Делается это с целью уменьшения нагрузки на место крепления. Поэтому, для понимания механизма расчета предположим, что у нас будет одно удлинение прута на каждую единицу. Длина нахлеста составит 1 м.п.
Схема армокаркас для ленточного фундаментаПри армировании ленточного фундамента (устройство каркаса) следует учесть, что арматура связывается в два яруса, т.е. нам понадобится 4 продольных ребристых прута арматуры класса не ниже А3.
Совет. Для ленточного фундамента, в обязательном порядке, делают 2 арматурные сетки (ярусы). Верхняя сетка предотвратит появление разрывов ленты фундамента при его пучении, а нижняя — в процессе усадки грунта.
Количество поперечных стержней и проволоки для связывания будет обосновано по ходу расчетов.
В качестве поперечных прутков можно использовать арматуру класса А1 (гладкая). Она ниже по стоимости.
Пример расчета количества арматуры для фундамента дома 6х6:
- Расчет периметра здания (6+6)*2 = 24 м
- Расчет общей длины фундамента с учетом внутренней стены 24*6 = 30 м
- Расчет общей длины арматуры (2 яруса — это 4 прута) 30*4 = 120 м
- Расчет количества соединений
4*5 = 20 м арматуры дополнительно (из расчета 1м на нахлест). Где, 4 – количество прутьев на одну стену, 5 – количество стен – четыре наружных и одна внутренняя.
- Расчет общего количества арматуры 120+20 = 140 м
- Расчет количества стержней для перемычек, вертикальных и горизонтальных.
При этом вы можете использовать ребристый стержень, тогда полученное количество нужно будет прибавить к общей потребности в арматуре (140 м.). А можете отдать предпочтение гладкому, тогда его погонаж будет отмечен отдельно.
Для понимания мы посчитаем гладкий прут (8 мм).
Расстояние между перемычками не должно превышать 500 мм (полметра). Теперь, разделим длину фундамента (общую) на 0,5 метра и узнаем число армировочных колец (кольцеобразных поперечных соединений каркаса).
30 / 0,5 = 60 шт.
Нам потребуется 60 армоколец.
Учитывая размеры решетки армокаркаса (500х250 мм) – расчет стержня для перемычек будет произведен следующим образом:
(0,5 м+0,25 м)*2 = 1,5 – это будет периметр 1-го кольца
60*1,5 = 90 м – общая длина стержня.
Т.к. при отрезании перемычек также возможны отходы следует добавить еще 5-10 % на возможные отходы. Тогда:
90 + 5 % = 95 м
Если бы использовали одинаковый прут для продольных и поперечных работ его длина составила бы:
140 + 95 = 235 м
- Теперь рассчитаем длину проволоки для вязки.
У нас получилось 20 продольных соединений (из предположения, что каждый длинный прут будет иметь одно соединение), тогда у нас есть 20 мест для связки.
Для связки используется проволока длинной не менее 200 мм.
Тогда метраж вязальной проволоки будет равен
20*200 = 4000 = 4 м
Кроме того, у нас есть 60 армировочных кольца по 4 связки в каждом, это значит:
60*4 = 240 связок
Можно использовать 240 пластиковых хомутов
А можно проволоку, длина которой составит:
240*200 мм = 48 000 мм = 480 м
Итого, нам понадобится проволоки
4 + 480 = 484 м
Итого, расход арматуры на фундамент 6/6:
- 140 м – продольной ребристой арматуры;
- 95 м – гладкой арматуры для перемычек;
- 484 м – проволоки для вязания или 240 пластиковых хомутика.
Расчет стоимости армирующих материалов
- хомутики продаются поштучно.
- арматура на вес. Для этого полученную длину нужно умножить на вес одного погонного метра (данные приведены в таблице выше) и умножить на стоимость одной тонны металла.
Полезно знать. Пластиковая арматура продается метрами погонными – примерно 11-13 руб. м.п. или 29,5-30,5 тыс. руб. за 2530 м.п. (123 кг при диаметре 6 мм), форм-фактор — диаметр от 4 до 12 мм в бухтах по 100 м, диаметр от 14 мм стержнями по 6 м, а стальная весом (из расчета стоимости за тонну – примерно 13-15 руб. за м.п или 33-34 тыс. руб. за тонну).
- проволока в мотках. Стоимость считается за один моток.
