Арматура для фундамента: виды и правила использования

Задачи арматуры для фундамента

Строительство дома на участке начинается с создания прочного фундамента. Монолитный бетонный фундамент обладает рядом преимуществ: он прочный, устойчив к агрессивным воздействиям окружающей среды, подходит для различных типов почвы и имеет длительный срок службы.

Однако у монолитного бетонного фундамента есть один существенный недостаток — он хрупкий. Чтобы улучшить технические характеристики фундамента, используется арматура. В результате получается железобетонная конструкция, которая может иметь разные виды в зависимости от типа используемых прутьев.

Арматурный каркас используется для предотвращения разрушения и деформации бетона под воздействием сжимающих и растягивающих нагрузок. Прочность стали на растяжение в 200 раз выше, чем у бетона. Это означает, что после застывания армированного бетона конструкция станет монолитной и прочной.

Армирование используется для усиления конструкций, испытывающих повышенные нагрузки, а также для создания различных типов фундаментов: ленточных, столбчатых на сваях, плитных. Кроме того, армирование применяется в перекрытиях, колоннах, лестницах, столбах и других монолитных сооружениях.

Армирующий каркас может быть пространственным или плоским, горизонтальным или вертикальным.

Какие факторы влияют на различные типы фундаментов при строительстве элитных коттеджей?

Ленточный фундамент должен выдерживать вес коттеджа, который давит сверху. Кроме того, на него негативно влияет морозное пучение грунта. Однако центральная часть ленты остаётся неподвижной.

Это означает, что при армировании мелкозаглублённых и среднезаглублённых лент глубиной до 1 метра необходимо использовать продольное армирование поясами с вертикальными перемычками или хомутами в два уровня. Если же речь идёт о несущей конструкции глубокого заложения, то требуется армирование в три уровня.

Когда толщина плит небольшая, их армируют одной или двумя сетками, которые размещаются по всей площади плиты. Сетки изготавливают из арматурных прутьев, при этом диаметр и размер ячейки сетки подбираются индивидуально для каждого случая.

Для монтажа арматуры ленточного фундамента используются специальные фиксаторы. Они позволяют создать равномерный защитный слой. Использование подручных материалов и методов для создания расстояния между элементами арматуры не рекомендуется, так как они не подходят для этой цели.

При выборе толщины каркаса необходимо учитывать тип железобетонного основания, а также сечение прутьев и условия эксплуатации.

Виды арматуры для фундамента

Какая арматура используется для фундамента?

Раньше под этим термином подразумевались только металлические прутья. Но сейчас в продаже представлено множество различных видов арматуры.

Стальная. Наиболее распространённым видом прутьев являются стальные. Их изготавливают из сплава железа и углерода. Технические характеристики стальных прутьев зависят от пропорций этих материалов и от того, какие присадки были добавлены в процессе производства. Стальные прутья могут иметь гладкую или ребристую поверхность. У стали есть ряд преимуществ. Она прочная, надёжная и не деформируется под нагрузкой. Однако со временем стальная арматура может ржаветь, что является её недостатком.
Композитная арматура для фундамента дома. Основные преимущества композитных прутьев, изготовленных из пластика: они не подвержены коррозии, не проводят электрический ток, лёгкие по сравнению со стальными прутьями и не ржавеют. Однако стоит отметить, что цена на такую арматуру довольно высока.

Пластиковая арматура для фундамента бывает нескольких видов:

Базальтопластиковая. Этот вид арматуры изготавливается из полимерных материалов с добавлением базальта. Сначала материал расплавляют, а затем вытягивают в нити. Эти нити переплетаются с пластиковыми, образуя сверхпрочные прутья. Основное преимущество такой арматуры — она пропускает радиоволны. Поэтому её часто используют при строительстве стен, чтобы не препятствовать распространению сигнала Wi-Fi.
Стеклопластиковая арматура. Этот вид арматуры широко используется при создании несущих конструкций. Она обладает высокой устойчивостью к коррозии, прочностью и низкой теплопроводностью, что позволяет создавать тёплые фундаменты, не пропускающие холод снаружи. Однако её главный недостаток – высокая стоимость.
Углепластиковая арматура. Производится с добавлением алмаза или графита. Прутья получаются прочными, что позволяет создать надёжную несущую конструкцию, при этом используется небольшое количество таких прутьев. Арматура из углепластика стоит дорого.
Из стеклоармированного полиэтилентерефталата. Технология производства заключается в переплетении стеклянных и лавсановых волокон. В результате получаются прочные и гибкие прутья, которые используются при строительстве зданий на подвижных грунтах благодаря своим уникальным свойствам.

Несмотря на все преимущества, пластиковые трубы для арматуры используются нечасто из-за их высокой стоимости. Такие фундаменты встречаются только в особых случаях, когда нет других доступных вариантов.

Поскольку полимерные прутья используются нечасто, мы будем говорить только о стальной арматуре. Её производство для фундамента осуществляется тремя способами:

горячекатаная сталь;
холоднопрокатная;
канатная сталь.

В зависимости от типа поверхности чаще всего используются следующие виды арматуры:

Гладкая. Её производство стоит недорого. Гладкую арматуру используют для возведения стен или стяжки пола. Однако она не подходит для железобетонных фундаментов.
Ребристая. Площадь поверхности этой арматуры больше, поэтому она лучше контактирует с бетоном. Благодаря своей прочности и устойчивости к нагрузкам, она идеально подходит для создания железобетонных оснований.
С серповидным профилем. Эта арматура обеспечивает наилучшее сцепление с бетонной смесью, благодаря чему её используют для создания особо прочных фундаментов коттеджей.
С комбинированным профилем. Это универсальный материал, который сочетает в себе преимущества разных видов арматуры. Он часто используется при строительстве железобетонных конструкций, таких как основания.

При выборе арматуры для фундамента необходимо учитывать класс и марку стали. Эти параметры влияют на прочность несущей конструкции.

А240 – гладкие прутья из горячекатаной стали;
А300 – арматура с кольцевидным профилем;
А400 и А500 – прутья с рельефной поверхностью, лучше всего подходят для обустройства несущих основ;
А600 –арматура повышенной прочности;
А800 и А1000 – сверхпрочные прутья, применяемые для возведения многоэтажных зданий.

Расчет сечения арматуры для фундамента

При выборе арматуры для несущей конструкции здания, будь то двухэтажный дом или каркасный дом, важно учитывать её сечение. Это один из ключевых параметров, определяющих прочность конструкции.

Чем толще прутья — не важно, стальные они или композитные, — тем большую нагрузку они смогут выдержать. Однако стоит помнить, что увеличение сечения также приводит к увеличению веса арматуры и, соответственно, к повышению её стоимости. Поэтому необходимо найти оптимальный баланс между прочностью и доступностью материалов.

Самое сложное — это определить диаметр рабочей арматуры. Для этого нужно знать поперечное сечение основания, которое может быть плитным или ленточным.

Чтобы произвести расчёты, вам понадобятся рулетка и калькулятор. После этого определите длину рабочей арматуры. Если длина прута составляет до 300 см, то его диаметр должен быть 0,1% от площади сечения, но не менее 10 мм. Если же длина прута превышает 300 см, то диаметр также будет 0,1% от площади сечения, но не менее 12 мм.

Определив необходимые параметры и проведя несложные вычисления, вы сможете точно рассчитать подходящий диаметр арматурных прутьев. Это позволит вам сэкономить на материале и при этом создать прочный армированный фундамент для вашего строения.

Когда необходимо подобрать гладкие прутья для сборки каркаса, нужно учитывать минимально допустимый диаметр арматуры:

горизонтальные поперечные прутья – не менее 0,6 см;
вертикальные поперечные прутья при высоте основания не более 0,8 м – 0,6 см;
вертикальные поперечные прутья при высоте основания более 0,8 м – от 0,8 см.

При создании армирующего каркаса необходимо соблюдать важное правило: сечение вспомогательных прутов должно быть не меньше одной четвёртой диаметра рабочей арматуры. Только так каркас получится достаточно прочным.

Чтобы верно определить диаметр прутьев, необходимо учесть характеристики будущей конструкции и её тип. Если вы сомневаетесь в своих способностях, лучше обратиться за помощью к опытному проектировщику.

Расчет количества арматуры для фундамента

Сначала необходимо определить периметр здания и учесть количество продольных рядов из прутьев. Для лучшего понимания рассмотрим конкретный пример.

Предположим, что нам нужно построить дом размером 10 на 10 метров с ленточным фундаментом шириной 40 см и высотой 1 метр. Тип почвы на строительной площадке — пучинистый. Длина несущей стены по периметру составляет 40 метров.

Для создания ленточного фундамента необходимы две арматурные сетки. Нижняя сетка предотвращает разрыв бетона при оседании грунта, а верхняя защищает несущую конструкцию от морозного пучения.

Шаг сетки составит 20 см. Для создания ленты нам потребуется 4 продольных прутка, которые будут расположены по два в каждом слое каркаса арматуры.

При выборе диаметра прутьев следует учитывать особенности материала, из которого будет построен дом. Если речь идёт о строительстве деревянных домов и коттеджей, то здание будет значительно легче, чем кирпичное. Поэтому в этом случае можно использовать прутья диаметром 12 мм.

Чтобы укрепить основание двух длинных сторон дома, нужно 80 метров стержней: 2 × 10 × 2 × 2. Для укрепления коротких сторон потребуется также 80 метров: 2 × 10 × 2 × 2. В сумме для двух сеток по всему периметру понадобится 80 метров + 80 метров, то есть 160 метров арматуры.

Также необходимо учесть стыки, где прутья арматуры должны накладываться друг на друга. Для этого можно добавить к расчётному значению 10-15%. В итоге мы получим: 160 + 10% = 16 метров.

Таким образом, расчётная длина продольных элементов составит 176 метров: 80 метров + 80 метров + 16 метров.

Поперечные связующие элементы, диаметром 10 миллиметров, должны быть расположены на расстоянии 0,5 метра друг от друга. Всего понадобится 80 прутьев.

Чтобы определить необходимое количество стержней, разделим периметр основания на шаг укладки: 40 / 0,5. Длина стержней будет такой же, как ширина ленточного фундамента, то есть 0,4 метра. Общее количество по длине будет равно 32 метрам: 80 * 0,4.

Для создания вертикальных связей потребуются прутья, диаметр которых 1 см.

Высота арматуры будет такой же, как и у ленточного фундамента, — 1 метр. Чтобы определить количество прутков, нужно узнать количество пересечений. Для этого умножим 80 поперечных стержней на 4 продольных прутка. Получится 288 элементов.

Длина каждого отрезка арматуры составляет 100 сантиметров, поэтому общая длина всей арматуры будет равна 288 метрам.

Сколько арматуры для фундамента потребуется? Подытоживая подсчеты, получаем, что для обустройства армирующего каркаса под строительство дома 10 на 10 метров необходимо купить:

176 м стальных прутьев класса A-III, диаметр 12 мм.
320 м прутков класса А-I, диаметр 10 мм (32 + 288). .

Чтобы определить массу армирующего каркаса для ленточного основания, следует учесть требования ГОСТ 2590.

Вес одного метра прута диаметром 12 мм составляет 0,888 кг, а прута диаметром 6 мм — 0,222 кг. Следовательно, общая масса арматуры будет равна:

176 * 0,888 = 156,29 кг;
320 * 0,222 = 71,04 кг.

Таким образом, общий вес арматуры составит 227,33 кг.

Способы соединения арматуры для фундамента

В настоящее время арматуру для фундамента соединяют с помощью сварки. Это позволяет быстро и надёжно скрепить прутья, не нарушая целостности каркаса.

Сварку можно применять даже при большой глубине заложения фундамента. Однако у этого способа крепления есть один недостаток: не все виды арматурных стержней можно соединять с помощью электродуговой сварки.

Изделия, пригодные для сварки, маркируются буквой «С». Однако сварку нельзя применять для соединения композитных и полимерных элементов.

Если в основании используется силовая арматура, то каркас в местах крепления должен быть подвижным, чтобы можно было использовать сварку.

Как ещё можно соединить прутья — металлические и стеклопластиковые?

Для этого используется проволочная вязка или обвязка. Такой метод подходит, если бетонная плита не выше 60 сантиметров. В этом случае применяются определённые виды технической проволоки.

Такая проволока обладает пластичностью, что позволяет обеспечить свободное естественное смещение элементов конструкции. Это невозможно при использовании электросварки. Однако проволока может ржаветь, и для её покупки нужно выделить средства из бюджета.

Способы соединения арматуры для фундамента

Ещё один способ крепления, который используется реже, — пластиковые хомуты. Их можно применять только в определённых случаях, например, при строительстве небольших индивидуальных построек.

Если вы планируете вязать самостоятельно, вам понадобятся вязальный или винтовой крюк, плоскогубцы или вязальный пистолет. Проволоку диаметром от 0,8 мм нужно связать в местах пересечения прутьев.

Важно выполнять вязку с использованием двух слоёв проволоки одновременно. Толщина проволоки в местах пересечения может быть разной в зависимости от типа несущей конструкции и нагрузок. На завершающем этапе вязки следует соединить концы проволоки между собой.

Нюансы монтажа арматуры для фундамента

При монтаже арматуры для фундамента нужно учитывать тип несущей основы:

Если вы заливаете плитную конструкцию, сборку армирующего каркаса выполняют на стройплощадке. Прутья размещают на поверхности подготовленной подушки, связывают либо сваривают их друг с другом.
Когда основание ленточное заглубленного, потребуется обустроить армирующий каркас заранее, после чего заготовку опустить в траншею.
В случае с фундаментом мелкого заложения собирать каркас следует в месте установки либо на стороне, если это упростит работу.
Когда основание столбчатое, в скважину армирующий каркас монтируют в готовом виде. Конструкция представляет собой 3-4 стержня, которые связаны горизонтальными хомутами.

Не забудьте положить арматуру в основание. Для этого под фундамент устанавливают подставки: цельный кирпич, металлопрофили, камни и другие подходящие материалы. Нельзя использовать ржавые прутья или другие металлические предметы.

При создании армирующего каркаса важно помнить о следующем моменте: когда вы устанавливаете прутья в углах фундамента, их нужно соединять друг с другом либо стандартным способом, либо с загибом под прямым углом. Это позволит создать цельный каркас, так как количество стыков будет минимальным. А это, в свою очередь, повысит надёжность конструкции.

Читать дальше про способы обустройства и консервации фундамента зимой