Какая арматура лучше подходит для фундамента дома — разновидности и оптимальный диаметр

Среди ключевых элементов железобетонного фундамента особое значение имеет арматура. Под воздействием нагрузок на конструкцию возникает изгибающий момент, с которым бетон справляется не слишком эффективно. Поэтому важно внедрить стальные компоненты в состав фундамента, чтобы обеспечить необходимую прочность и надежность.

Виды и марки арматуры

При выборе материала необходимо учитывать следующие характеристики:

• вид арматуры;
• класс арматуры;
• марка стали, из которой изготовлены стержни.

Существует три вида арматуры, применяемых в строительстве:

• горячекатаная (обозначается маркировкой А);
• холоднодеформированная (обозначается маркировкой Вр);
• канатная (обозначается К).

Для фундамента нужна горячекатаная сталь, производимая по ГОСТ 5781-82*. Холоднодеформированную сталь еще называют проволочной, для опор под здание ее применение возможно, но только в отдельных случаях. При этом требуется проведение расчетов по предельным состояниям. Канатная имеет слишком высокую прочность, и ее закладка в фундамент дома экономически не обоснована.

Следующий вопрос — класс арматуры. Для фундамента дома необходимо использовать арматуру не ниже класса А400. Если завод-изготовитель пользуется старой маркировкой, то следует заказывать стержни класса не ниже АIII. Распространено применение именно стали А400. Можно выбрать более высокий класс, но это не выгодно с экономической точки зрения. Применение стали классов А240 и А300 не допускается для фундамента.

Оптимально использовать арматуру класса A400, более прочную арматуру использовать смысла нет, т.к. ее прочностной потенциал в конструкциях без предварительного напряжения не будет использоваться на 100%.

Важно грамотно выбрать марку стали, из которой будут изготовлены стержни. При покупке материала для частного дома обычно не возникает проблем. При больших объемах, когда стержни заказываются на заводе, потребуется составить заявку, в которой должна быть указана сталь. Если маркировка не обозначена, завод по ГОСТ 5781-82* имеет право сам назначить ее. По нормативному документу можно использовать сталь 5ГС, 25Г2С, 32Г2Рпс.

Виды арматуры по назначению

В зависимости от назначения арматуру разделяют на три вида для любого фундамента.  В некоторых типах конструкции могут использовать не все из них. Разделение на виды представлено во множестве нормативных документов, регламентирующих проектирование фундаментов дома, например, СП «Бетонные и железобетонные конструкции».

По расположению и назначению выделяют:

• Рабочее армирование. Расположение зависит от типа фундамента. Для ленточных фундаментов армирование представляет собой продольные стержни, которые закладываются в один или два ряда вверху и внизу ленты. Для плитного фундамента рабочее армирование — сетки или стержни, расположенные в обоих направлениях. На количество рядов стержней или сеток влияет толщина фундамента. Если она составляет 150 мм и менее, то пруты закладываются в один ряд, при большей высоте конструкции нужно использовать не менее двух рядов рабочей арматуры.
• Поперечное армирование. Представляет собой горизонтальные хомуты, которые обеспечивают совместную работу отдельных рабочих стержней. Такой тип прутов нужно использовать при строительстве ленточного фундамента для дома. Не требуется при заливке монолитных плит.
• Вертикальное армирование. Хомуты, расположенные между двумя рядами арматуры и обеспечивающие их совместную работу. Не требуются при толщине конструкции 150 мм и менее.

Лучше всего заранее начертить эскиз или схему армирования, для каждого вида назначить диаметр, шаг и количество стрежней.

Диаметр армирования

Чтобы окончательно определиться, какую арматуру лучше использовать для фундамента дома, необходимо назначить ее диаметр. Регламентируют этот вопрос СП «Бетонные и железобетонные конструкции» и «Пособие по армированию элементов монолитных железобетонных зданий».

Для хомутов минимальный диаметр по нормам не зависит от типа фундамента дома. В регламентирующих документах указаны следующие значения:

• диаметр поперечных горизонтальных хомутов (только для ленточного) — не менее 6 мм;
• диаметр вертикальных хомутов при высоте фундаментной конструкции менее 80 см — не менее 6 мм;
• диаметр вертикальных хомутов при высоте фундаментной конструкции 80 см и более — не менее 8 мм.

При этом дополнительным условием, какая арматура потребуется, становится то, что сечение хомутов не может быть менее 0,25 диаметра рабочего армирования.

Какую арматуру лучше выбрать в качестве рабочей, зависит от типа конструкции основания под здание. Значения можно свести в таблицу. Здесь S — площадь поперечного сечения фундаментной ленты или плиты.

По этой таблице находится общая площадь всех прутов в одном направлении. Их необходимо распределить в два ряда (верхний и нижний если высота конструкции позволяет) и сгруппировать.

Совет! Для того чтобы из суммарного сечения получить диаметр одного стержня и их количество, пользуются сортаментом горячекатаной стержневой арматуры. Он приведен в ГОСТ 5781-82*, но в неудобном для использования формате (приведены только площади сечения одного стержня), проще использовать таблички, в которых посчитано суммарное сечение нескольких стрежней:

Что нужно учесть при покупке

Регламентированные требования к материалу приведены в пункте 6.2 СП «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения». Для удобства закупки рекомендуется заранее рассчитать количество материала каждого диаметра с учетом запаса на непредвиденные расходы (3-5%). Результаты расчета можно свести в ведомость, в которой будет указан диаметр, общая длина и масса стержней.

При покупке стоит обратить внимание на следующие моменты:

1. Соответствие материала нужному классу. Стержни класса А400 имеют периодический профиль с серповидным рисунком («елочка»), что позволяет легко отличить их от прутов А240 и А300.

   

   а — кольцевой профиль (не подходит), б — серповидный профиль (подходит), в — комбинированный профиль (подходит, но встречается редко).

2. Соответствие требуемому диаметру. Можно измерить самостоятельно с помощью линейки или штангенциркуля.
3. Наличие всех необходимых документов, подтверждающих качество, у продавца. К ним относится сертификат соответствия, паспорт, санитарно-эпидемиологическое заключение. Если представить эти документы отказываются, с качеством материала могут возникнуть проблемы. Важно обратить внимание на указанные в паспорте или сертификате диаметр, класс, марку стали и завод-изготовитель.
4. Проведение визуального осмотра. Согласно приведенному выше СП арматура должна иметь маркировку, на ее поверхности не может быть механических повреждений, загрязнений, поражений коррозией (отслаивающейся ржавчины), недопустимы пластические деформации.

Небольшая свежая ржавчина на поверхности арматуры допустима, более того, она усиливает силу сцепления с бетоном, а вот отслаивающейся старой ржавчины быть не должно.

Обобщив можно сказать, что необходимо уделить внимание следующим моментам при покупке, для предотвращения проблем во время эксплуатации фундамента:

• класс и диаметр стержней;
• марка стали;
• наличие паспорта и необходимых сертификатов на материал;
• отсутствие внешних повреждений прутов.

Как рассчитать количество арматуры для плитного фундамента?

Для рассчета необходимого количества арматуры для плитного фундамента требуется выполнить несколько шагов. Ниже приведен общий метод расчета. Обратите внимание, что это лишь общая методика, и перед реальным проектированием и строительством фундамента рекомендуется проконсультироваться с инженером или специалистом по строительству.

1. Определите размеры плиты фундамента: Измерьте длину, ширину и толщину плиты фундамента. Обычно толщина плиты составляет от 10 до 20 см, но это может зависеть от проекта и нагрузок.

2. Определите требуемое усилие арматуры: Уточните проектные нагрузки, которые будет нести фундамент, такие как вес строения, нагрузки от ветра, снега и т.д. Эти нагрузки определяют необходимое усилие арматуры для укрепления фундамента.

3. Рассчитайте площадь поперечного сечения: Умножьте длину на ширину плиты, чтобы получить площадь поперечного сечения.

4. Рассчитайте объем фундамента: Площадь поперечного сечения умножьте на толщину плиты, чтобы получить объем фундамента.

5. Определите объем арматуры: В соответствии с проектом и допустимыми нагрузками определите, какой объем арматуры требуется для укрепления фундамента. Обычно арматурой укладывается в пределах 0.5-2% от объема бетона.

6. Рассчитайте массу арматуры: Зная объем арматуры и плотность материала (обычно стальной арматуры), вычислите массу арматуры.

7. Определите длину арматурных стержней: В зависимости от массы арматуры и известной плотности стальной арматуры, вычислите длину арматурных стержней, которые потребуются для укрепления плиты.

8. Учтите связи и перекрытия: В процессе расчета также следует учесть связи арматуры в местах перекрытий и наложения, так как это важные аспекты в обеспечении надежности фундамента.

Пожалуйста, помните, что этот процесс требует навыков в инженерной математике и знания норм и стандартов строительства. Лучше всего обратиться к опытному инженеру или специалисту, чтобы получить точные расчеты и рекомендации в соответствии с конкретными условиями вашего проекта.

Видео. Ленточный фундамент своими руками / фундамент для частного дома / Фундамент по СНиП .