Выбор оптимальной арматуры для фундамента: особенности и процесс монтажа

Основа дома – фундамент, и он должен выдерживать разные нагрузки. Одна из них – на изгиб. К сожалению, застывший бетонный раствор большую нагрузку этого типа выдержать не может. Конструкция тут же покрывается трещинами, что снижает качество.

Именно поэтому в состав бетонной смеси вводится армирующий каркас, который изготавливается из металлической арматуры, предназначенной для фундаментов. Производители такой арматуры предлагают сегодня различные марки, типы и варианты, основанные на разнообразных технологиях производства.

Отличительные особенности

Вся выпускаемая сегодня металлическая арматура делится по следующим характеристикам.

1.  Вид.
2.  Класс.
3.  Марка арматуры.

Виды

В строительстве используются 3 вида:

1. Горячекатаная, обозначаемая буквой «А».
2. Холоднодеформированная, обозначаемая аббревиатурой «Вр».
3. Катанная, соответственно «К».

Какая лучше для фундамента? Конечно, первый вид, который изготавливается по ГОСТу 5781-82. Второй вид можно уложить в фундаментную конструкцию, но только под легкое сооружение. Холодно деформированную еще называют проволочной. Она мягкая и гибкая, чем две остальные, поэтому хорошо гнется. Даже под легкие постройки придется точно рассчитать необходимое количество и частоту укладки в каркас.

Что касается третьей позиции, то это самый прочный вид, у нее сложная технология производства, поэтому и материал сам дорогой. Чисто экономически ее использование в строительстве фундаментов не обоснованно.

По внешнему виду арматуру можно разделить также на 3 вида:

1. Гладкая.
2. Рифленая (с периодическим профилем).
3. Серповидная.

Класс  и марки

Какой класс арматуры для фундамента лучше всего использовать? Специалисты считают, что не ниже класса А 400, по старой маркировке не ниже АIII. Стержни высшего класса с экономической точки зрения невыгодны, низшего – имеют невысокие характеристики, которые для фундаментных конструкций не подходят.

По технологии производства стальную арматуру изготавливают из разной стали. Так как нас интересует марка А 400, то ее изготавливают:

1. Из стали 35 ГС – это конструкционная низколегированная сталь для сварных соединений.
2.  25 Г 2 С.
3.  32 Г 2 Р пс.

Кроме того в маркировке можно встретить разные буквенные обозначения, у которых свое определение одного из качеств материала.

1. «В» в начале марки – это обозначение проволоки, в конце – это говорит о том, что изделие упрочнено вытяжкой.
2.  «Т» — термически упрочненная.
3. «А» в начале – стержневой вид.
4. «К» — канатная разновидность, эта же буква в конце обозначает, что материал коррозийностойкий.
5. «С» — можно использовать электросварку.

Разделение по назначению

Так как армирующий каркас собой представляет клеть, то стержни устанавливаются в разных плоскостях. В некоторых фундаментных конструкциях не все виды используются, но данное разделение материала регламентируется разными СНиПами, к примеру, «Бетонные и железобетонные конструкции». Так вот на основании этих правил и требований сделана классификация стальной арматуры.

1. Рабочее армирование. Это стержни, расположенные вдоль укладки ленточного фундамента, или элементы сетки плитного фундамента.
2. Поперечное. Это горизонтально укладываемые хомуты, которые связывают между собой продольные элементы.
3. Вертикальное. Хомуты, соединяющие между собой продольные стержни в вертикальной плоскости. Они отсутствуют в столбчатом фундаменте, а так же в плитном. В последнем их нет, если армокаркас представляет собой однорядную сетку.

Параметры материала

Чтобы окончательно узнать, какую арматуру использовать для фундамента, необходимо правильно ее выбрать по диаметру. Данный размерный показатель напрямую связан с назначением материала в конструкции каркаса.

• Поперечные элементы изготавливаются из стержней диаметром не менее 6 мм (это минимальный диаметр арматуры).
• Вертикальные также 6 мм, если высота конструкции не выше 80 см, и 8 мм, если каркас по высоте будет больше 80 см.

Диаметр арматуры для фундамента, используемых для изготовления хомутов, можно определить из расчета 0,25 от диаметра рабочего армирования. А выбор материала для последнего определяется площадью фундамента и типом его конструкции. К примеру:

1. При закладке ленточного фундамента арматура укладывается из расчета 0,1 от площади основания под дом. При этом учитывается, что длина стенки не больше 3 м. Но диаметр в любом случае не должен быть меньше 10 мм. Если длина больше 3 м, тогда используется арматура не меньше 12 мм.
2. Что касается плитного, то здесь берется коэффициент 0,3 при тех же условиях.

То есть, рассчитывая, сколько нужно арматуры положить в фундамент, берутся во внимание эти соотношения и диаметр прутков.

Итак, подводя итог и отвечая на вопрос, какую арматуру лучше использовать для фундамента дома, утверждаем однозначно – класс А 400, рифленая: с двумя продольными ребрами и обязательно с поперечными выступами. Последние проходят по винтовой линии, она трехзаходная. И запомните, соединять стержни марки А 400 электросваркой нельзя. Соединение проводится вязальной проволокой. Если требуется сварка, тогда выбирайте М 400 С.

Видео

Видео про расчет веса арматуры.

Правила монтажа

Если со всеми пунктами выбора определено, то можно переходить к монтажу арматуры в фундаменте. В первую очередь надо определиться, как стальные прутки будут соединяться между собой. Здесь три варианта: сварка, проволокой и нахлест. С первыми все понятно, а вот третья позиция требует пояснения.

По сути, это укладка арматуры в фундамент в виде сетки без крепления. Стержни укладываются друг на друга попеременно, что создает достаточно прочную клеть. Такой способ соединения можно использовать только при сооружении плитного фундамента, когда армирующий каркас собой представляет однорядную сетку. Скажем прямо, не самый надежный каркас для фундамента. Лучше для соединения использовать проволоку или сварку.

Что касается самой установки арматуры для фундамента, то все зависит от типа фундаментной конструкции.

1. При заливке плитной модели стержни собираются прямо по месту. Их раскладывают на поверхности подготовленной подушки, где или связывают, или сваривают между собой.
2. Если ленточный фундамент заглубленный, то лучше изготовить армирующий каркас вне траншеи, а затем готовую конструкцию просто опустить.
3. Если мелкозаглубленный, то можно сборку провести по месту установки. Хотя проще будет собрать ее на стороне.
4. В скважину для столбчатого фундамента каркас устанавливается в готовом виде. Это конструкция из трех или четырех стержней, обвязанных горизонтальными хомутами.

Обратите внимание, что укладывать каркас надо в тело фундамента. Поэтому под него устанавливаются подставки. К примеру, цельный кирпич, металлические профили, камни и другие прочные предметы и приспособления. Использовать ржавую арматуру или другие металлические изделия для этого нельзя.

Есть в процессе монтажа одна операция, которая связана с установкой арматуры в углах фундаментной конструкции. Здесь стержни можно соединять между собой, как и во всех других случаях, а можно провести загиб прутков под 90°, что обеспечит цельность каркаса. Потому что чем меньше стыков, тем надежнее система. Поэтому важно знать, как гнуть арматуру для фундамента.

Как и на чем гнуть стержни?

 Для гнутья арматуры обычно используются специальные станки: заводские или самодельные.

Если стоит задача согнуть стержень диаметром 6 — 8 мм, то это можно сделать вручную. Более толстые прутки таким способом не согнуть.

Заводские станки стоят дорого, даже самые небольшие. Поэтому их эксплуатируют в цехах.

В основе их конструкции лежит или электрический двигатель с редуктором, или пневмо, или гидронасос. Перед тем как согнуть арматуру на станке, выставляется диаметр прутка на рабочем органе гибочного оборудования, чтобы прут внутри прихвата не болтался.

Но если объем строительных работ, связанных с изготовлением армирующего каркаса, невелик, то лучше самому изготовить приспособление. Это к вопросу, чем гнуть арматуру? Самое простое – это вертикально вкопанная в землю труба. В нее просто вставляется прут одним концов, а за второй надо потянуть, чтобы согнуть стержень. Можно изгиб получить, установив профиль между двумя деревьями. Правда, такими способами толстую арматуру не согнуть.

Поэтому ее сгибают с помощью нагрева, для чего используется или газосварка, или газовая горелка (паяльная лампа). Но надо сразу отметить, что прочность изделия от этого снижается.

Альтернативные модели

 Кроме стальных изделий рынок сегодня предлагает несколько разновидностей: полимерная арматура, стеклопластиковая.

Все они относятся к категории композитной арматуры. В процессе их производства используются базальтовые, стекловидные, арамидные и углеродные волокна.

Они пропитываются полимерными наполнителями термопластичного типа. Стекло арматура обозначается АСП, материал из базальтовых волокон АПБ.

Композитная арматура для фундамента не так широко применяется, потому что у нее низкая прочность, относительно стальной в четыре раза. К примеру, стальная А 300 выдерживает 200 ГПа, АСП всего 45 ГПа. Армировать таким материалом фундамент нельзя. Главное достоинство композитных изделий – максимальная коррозионная стойкость. Применяют их в скрепляющих растворах, которые используются, к примеру, для кладки стен. Армированная таким способом стена обладает повышенной прочностью и хорошо выдерживает нагрузки на растяжение.

Заключение

Сам процесс укладки арматуры под фундамент своими руками несложен. Главное в этом деле – правильно собрать каркас и выбрать способ соединения стержней между собой. Если сваркой вы не владеете, то используйте вязальную проволоку. Специалисты утверждают, что надежнее способа все равно нет.

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.