Выбор оптимальной арматуры для фундамента: разнообразие видов и процесс расчета

30 декабря 2019

668

Какую арматуру для фундамента выбрать: разновидности материала и расчет необходимого количества

Основу каждого дома формируют из бетонных лент или специализированных свай, однако в обоих случаях необходимо обеспечить их укрепление. Для этой цели применяется надежная стальная арматура для фундамента, состоящая из металлических прутков с достаточной прочностью. Если интересует вопрос «какая арматура лучше подходит для фундамента», важно подобрать оптимальный тип арматуры с учетом требований и характеристик конкретного проекта.

Строительство зданий жилого или промышленного назначения всегда начинается с возведения подходящего основания. От того, насколько качественно оно будет уложено, будет зависеть прочность и долговечность будущего дома. Поэтому для строительства всегда необходимо подбирать только качественные и проверенные материалы. Стальные прутки для укрепления подбираются в зависимости от типа грунта, этажности здания, а также ряда других показателей.

В данной статье мы рассмотрим все существующие разновидности, которые можно использовать, а также, какая лучше арматура для фундамента. Если вы хотите построить надежное сооружение, то вы должны разбираться в маркировках подходящего строительного материала.

Основные разновидности арматуры, которые можно использовать в строительстве

Бетон обладает высокой прочностью и относительно небольшой эластичностью. Поэтому он не способен выдерживать серьезные нагрузки на растяжение, сжатие и скручивание. Чтобы бетон мог выдерживать воздействие сил в различных плоскостях его потребуется укреплять. В результате чего будет образовываться монолитная железобетонная конструкция, которая будет равномерно воспринимать и распределять нагрузки. Укрепленный бетон не будет трескаться или деформироваться под действием внешних сил (сезонные движения верхнего слоя почвы, напряженные участки несущих стен и.т.д.).

Современный строительный рынок предлагает большой выбор продукции для укрепления бетона и создания железобетонных конструкций различной формы и назначения. Для укрепления подойдет следующее:

• Металлическая продукция. Это стандартные стальные прутки различного диаметра. При изготовлении используется сталь различных марок с разным содержанием углерода в составе. Обладает высокими прочностными характеристиками, что позволяет укрепленной конструкции воспринимать нагрузки, как на растяжение, так и на сжатие со скручиванием;
• Изделия из композитного материала. Изготавливается из пластика различного состава. Обладает хорошей прочностью, но главная отличительная черта – это высокая коррозионная стойкость и отсутствие электропроводности. Стоимость относительно высокая, поэтому в частном строительстве используется редко.

Композитные изделия подразделяются на следующие категории:

• Базальтовые. Основной элемент в составе – это базальт. Это расплав определенных горных пород. Он вплетается в пластиковые нити, из которых и делается прут. Применяется в тех случаях, когда в подвальные помещения должны проникать радиоволны и другие беспроводные сигналы. Базальт никак не препятствует проникновению радиоволн;
• Стеклопластиковые. Очень низкий показатель теплопроводности и высокая коррозионная стойкость. Испытания показывают, что стеклопластик выдерживает запредельные нагрузки на разрыв;
• Углепластиковые. В состав входит графит и небольшое количество алмазной крошки. Они обладают высокой ударной прочностью и прочностью на излом.

Для возведения коттеджей и промышленных зданий в большинстве случаев применяются металлические изделия. Они просты при монтаже и обладают высокой электропроводностью, что позволяет подогревать бетон, пуская ток по каркасу. Поэтому пластиковые изделия в дальнейшем мы рассматривать не будем.

Основные типы производства

Изготовлением арматуры занимаются на специализированном предприятии. Каждый технологический этап контролируется и выполняется в соответствии с ГОСТом. Готовая продукция проходит проверку качества по нескольким параметрам. Все полученные данные записываются в документацию, которая предоставляется заказчику при покупке. Главный материал для производства это сталь соответствующего качества. Она может быть двух типов производства: горячекатаной и холоднокатаной.

Продукция, изготовленная методом горячей катки, обозначается буквой «А» в названии.

Эта обработка металла выполняется под действием высоких температур, которые способствуют структурному изменению металлического сплава. В результате чего сталь становится более прочной. Горячекатаные прутки можно использовать для укрепления зданий с большими нагрузками. Высокие показатели свариваемости, поэтому можно использовать для создания каркасов различной формы.

Следующий метод изготовления – это холодная катка. Продукция в этом случае будет обозначаться буквой «B». Здесь прутки получаются путем раскатки на специализированных роликовых прессах. Многие интересуются, какой диаметр арматуры для фундамента этим методом производится. Диаметр может быть от 3 до 8 мм. Поэтому эту продукцию применять для армирования зданий с большими нагрузками нельзя.

Арматура может обладать разной поверхностью:

• Рифленая. На поверхности находятся специальные выступы, которые обеспечивают более прочное соединение с бетонной смесью. Профиль на поверхности прутка может быть различной формы: кольцевым, серповидным или комбинированным. Серповидная форма является более прочной, поэтому она больше распространена в строительной отрасли;
• Гладкая поверхность. Эти изделия не имеют профиля на поверхности, поэтому они не обладают достаточно хорошим сцеплением с бетоном. В большинстве случаев эти стержни применяют для изготовления стяжки пола.

Как выбрать арматуру для фундамента по маркировке стали

Здесь имеется своя маркировка, которая указывает на класс и прочность. В зависимости от этих показателей и выбирают подходящий материал для укрепления. Выделяют следующие категории, которые вам стоит знать:

• А240 (АI). Изготавливается из горячекатаной стали. Поверхность гладкая. Диаметр может быть различным от 6 до 40 мм. В качестве рабочих элементов практически не используется, а вот для соединительных хомутов ее применять вполне можно;
• А300 (АII). Изделия выполнены из качественной горячекатаной стали и имеют рифленую поверхность кольцевидного типа. Можно использовать для строительства одноэтажных построек с небольшой нагрузкой, а также в качестве конструктивного материала;
• А400 и А500 (АIII). Это достаточно прочные прутки с рифленой поверхностью, которые отлично подойдут для укрепления. Диаметр может быть от 6 до 40 мм.;
• А600 (АIV). Обладает повышенными прочностными характеристиками, что позволяет использовать его для армирования основания многоэтажного здания с высокими нагрузками.

В маркировке могут присутствовать и дополнительные обозначения. Например, буква «С» означает, что изделие хорошо сваривается. Буква «К» в маркировке указывает на то, что продукция обработана и имеет высокие антикоррозионные свойства. Если вместо одной буквы «А» вы видите «Ат», то это означает, что металл предварительно прошел процедуру термомеханического упрочнения.

В соответствии с современными ГОСТами производитель также обязан указывать и маркировку стали, из которой изготавливались прутки. Эта информация потребуется для выполнения предварительных расчетов. Каждая марка стали будет обладать своими особенностями. Самыми популярными являются: низколегированная сталь 35ГС и сталь 25Г2С, которая содержит добавки марганца и кремния.

Арматура дя фундамента — размеры и типы расположения

Для укрепления нужно предварительно собрать каркас из металлических прутков. В общей конструкции стержни располагается в разных направлениях. Имеются рабочие стержни, которые принимают на себя всю основную нагрузку и выполняют главную укрепляющую функцию. Между собой рабочие элементы соединяются при помощи дополнительных хомутов, которые тоже изготавливаются из прутьев более низкого класса. Рабочие элементы располагаются строго горизонтально, а вот соединительные хомуты могут быть, как в поперечном, так и в вертикальном положении.

Стержни могут располагаться в несколько рядов. Это будет зависеть от типа фундамента и его толщины. Если толщина плиты или ленты меньше 150 мм., то достаточно будет одного ряда. Если армирование выполняется в два или более слоев, то использование вертикальных соединительных стержней просто необходимо.

Диаметр прутков различного назначения может быть в пределах от 6 до 80 миллиметров. Толщина рабочих стержней рассчитывается на этапе проектирования. При расчетах учитываются все нагрузки, размеры и этажность сооружения, а также устойчивость грунта. Для поперечных соединительных хомутов используются стержни с толщиной не более 6 мм. Толщина вертикальных элементов будет зависеть от высоты плиты или ленты. Если высота меньше 80 сантиметров, то диаметр прутков должен быть 6 мм. Если высота фундамента превышает отметку в 80 сантиметров, то базовая толщина вертикальных стержней должна быть восемь миллиметров, а в некоторых случаях и больше(9-10 мм.).

Какая нужна арматура для фундамента в зависимости от его категории

Есть три главные классификации фундамента, которые используются при качественном возведении частных коттеджей и промышленных зданий. Для каждой категории необходима разная арматура для фундамента:

• Ленточный тип основания. Это один из самых популярных и экономически выгодных вариантов, который применяется при строительстве частных домов/коттеджей. У него есть ряд преимуществ. Во-первых, он достаточно прочный и меньше других разновидностей подвержен деформациям различного характера. Во-вторых, при его использовании можно обустроить подвальное помещение. Для укрепления следует применять стержни толщиной 10-12 мм. В этом случае делается два пояса независимо от высоты самой ленты основания. В качестве поперечных и вертикальных хомутов для соединения можно использовать изделия с гладкой поверхностью;
• Плитная разновидность фундамента. Используется достаточно редко и только в тех случаях, где это требуется технологически. Он позволяет сделать здание более надежным и долговечным. Для его армирования используется более толстые стержни (12-16 миллиметров). Если толщина плиты будет более 15 сантиметров, то необходимо укладывать два и более армирующих пояса усиления;
• Свайный тип основания. Применяется для построек на неустойчивом грунте. Усиление выполняется рифлеными изделиями с диаметром 10-12 мм. Для соединения используются также рифленые прутки диаметром порядка 4-5 мм. В некоторых случаях применяются уже готовые сваи с железным укреплением внутри.

Соединять элементы конструкции можно вязкой или при помощи сварки. Сваривать можно только ту продукцию, которая имеет в своей маркировке букву «С». Большинство конструкций связывается при помощи специальной вязальной проволоки. Процедура соединения выполняется при наличии дополнительных инструментов (вязальный крючок или вязальный пистолет). С помощью пистолета процедура вязки будет идти быстрее и качественнее. Поэтому для экономии времени стоит потратиться на приобретение пистолета для вязки.

Арматура для фундамента одноэтажного дома: параметры укладки

Если вы самостоятельно хотите возводить фундамент, то вам потребуется знать ряд определенных параметром и требований, которые стоит учитывать при укладке металлического усиления. На первоначальном этапе будут рассчитываться все воздействующие нагрузки. Далее, исходя из полученных данных, необходимо подобрать подходящий класс и диаметр стержней. При строительстве обычного одноэтажного дома используется продукция с толщиной от 10 до 15 миллиметров. Если грунт достаточно неустойчив, а дом с большими нагрузками, то рекомендуется подбирать стержни с диаметром 15-17 мм.

Следующий параметр, о котором вам нужно знать, это шаг укладки. Данный параметр рассчитывается с учетом качества грунта, а также разновидности фундамента. Если основа свайная, то рабочие элементы укладываются по диаметру самой сваи. Главное чтобы металлический стержень находился на расстоянии не менее 5 сантиметров от края. Горизонтальные соединительные элементы монтируются на расстоянии приблизительно 50 сантиметров друг от друга.

При обустройстве ленточного основания укладывается два ряда снизу и сверху с шириной не более 40 сантиметров. Соединение конструкции выполняется через каждые 30-50 сантиметров. При плитном основании процедура усиления похожа, только шаг установки выполняется через каждые 25 сантиметров.

Делать укрепляющий каркас можно прямо в подготовленной опалубке или отдельно, а потом устанавливать на подготовленную поверхность в опалубку. Первый способ намного удобнее и предпочтительнее, так как здесь вы можете контролировать все этапы монтажа. Если же периметр сооружения достаточно сложный и имеет много углов, то проще будет собирать каркас отдельно.

Расчет необходимого количества продукции

Расчет необходимого количества продукции выполняется на предварительном этапе проектирования. При расчете стоит учитывать: размеры здания, разновидность самого основания, а также характеристики верхнего слоя почвы. Например, у нас есть следующие данные: периметр будущего дома 7 на 5 метров, два армирующих ряда, шаг установки 20 на 20.

Основные этапы расчета

• Вдоль постройки потребуется 35 элементов (7/0,2), а поперек – потребуется 25 элементов (5/0,2);
• Далее подсчитываем, сколько нужно материала в погонных метрах. Для этого 35 умножаем на 7, и 25 умножаем на 5. После складываем получившиеся значения и умножаем на 2, так как нам понадобятся два пояса. В результате получаем 740 метров. Плюс всегда необходимо брать определенное количество запасом. Возьмем 10 метров запаса. В результате нам необходимо будет 750 метров стального рифленого прутка;
• Теперь подсчитываем, сколько материала потребуется на вертикальные элементы. Их количество должно равняться точкам, где элементы пересекаются. 25 умножаем на 35 и получаем 875 стержней. Толщина нашего основания 30 сантиметров, так как сверху и снизу должно быть по 5 сантиметров, то 875 умножаем на 20 сантиметров (0,2). В результате получаем 175 метров и прибавляем 5 метров запаса.

Теперь потребуется подсчитать, какое количество вязальной проволоки потребуется для соединения всей конструкции. В каждой точке крепления необходимо будет два раза перевязать. В среднем это 30 сантиметров проволоки на одну точку. Умножаем 875 точек на 3, полученное число умножаем на 2, так как обвязывать надо 2 раза. Это 525 метров на один пояс. У нас 2 пояса, получается, что нам понадобится 1050 метров проволоки плюс 50 метров запаса.

Так как продается все не в метрах, а в килограммах, то для того чтобы понять, сколько денег вам придется затратить, нужно перевести значения в метрах в единицы массы. Для этого спросите у поставщика, сколько весит один погонный метр. Данную информацию вы можете найти на сайте поставщика.

Арматура для фундамента является главной составляющей любого дома/коттеджа. Выбор подходящей продукции для усиления будет зависеть от ряда факторов: категория основания, почва, размеры дома. Если подобрать качественный материал, то построенное сооружение будет служить десятилетиями.

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. Фундамент (Монолитная плита) Вязка арматуры