Специалисты компании “МариСруб” помогут выбрать оптимальный тип фундамента, выполнят армирование и монтаж конструкции, произведут подсчет необходимого количества строительных и расходных материалов, а также установят вентиляционные и канализационные системы. Мы гарантируем качественное и надежное строительство деревянных домов из бревна и бруса под ключ или с учетом возможной усадки!
Как правильно выбрать стальную арматуру для каркаса фундамента
Если вы заметили, что в стенах вашего дома образовываются трещины, штукатурка начинает отпадать, обои отклеиваются, в одном углу комнаты стало значительно холоднее, чем в других местах, и окна или двери закрываются не полностью — это лишь самые простые и неопасные проблемы, возникающие из-за неверного выбора арматуры для фундамента. Как же избежать подобных ошибок в выборе арматуры для фундамента вашего дома? Для этого необходимо знать несколько ключевых аспектов.
На фундамент уже построенного дома действует множество сил растяжения и сжатия. При нагрузке от строения нижняя часть фундамента подвержена растяжению, в то время как верхняя часть испытывает сжатие. Зимой, когда земля замерзает, она может давить на фундамент иногда с повышенной силой, поднимая его, тогда как в теплое время года грунт на участке может активно двигаться, влияя на фундамент как снизу, так и сбоку. Эти силы приводят к деформациям и разрушениям фундамента, что в дальнейшем изменяет геометрию верхних конструкций. В результате могут появляться трещины на стенах, образовываться зазоры между оконными рамами и стенами здания, наблюдаться перекосы уровней полов. Эти изменения в итоге становятся причиной появления сквозняков при закрытых окнах и дверях, вспучивания напольного покрытия, отсыревания штукатурки и, в самой худшей ситуации, повреждения электрических проводов и труб водоснабжения внутри дома.
 |
| Стальная арматура |
Арматура для фундамента представляет собой длинные стержни, изготовленные из стали или стеклопластика, которые предназначены для укрепления бетонных конструкций, включая фундамент. Связанная в каркас арматура принимает на себя часть вертикальной нагрузки и помогает равномерно распределить давление конструкции на грунт. Устойчивость стального прута арматуры к растяжению в десятки раз превышает таковую неукрепленного бетона. Например, прочность на растяжение для обычного бетона составляет всего 5,5 МПа, тогда как для арматуры этот показатель колеблется в пределах 215-400 МПа. Что касается противостояния сжатию, армированный бетон демонстрирует устойчивость в 8-10 раз выше, чем неукрепленный. В массовом строительстве невозможно создать какие-либо конструкции из бетона без необходимых арматурных вложений, так как это строго регулируется строительными нормами и правилами — СНиПами. Игнорирование этих норм, помимо прочего, может нести серьезную угрозу жизни обитающих в здании людей, а также привести к уголовной ответственности для руководства строительной компании.
В частном жилищном строительстве иногда для экономии времени и деньги заказывают фундаменты с минимальными затратами, устанавливая только нижнюю часть каркаса. При этом производится отсылка к тому, что основные растягивающие нагрузки от дома приходятся именно на «дно» фундамента. Однако на практике, когда грунт замерзает и увеличивается в объеме, нижняя часть фундамента просто сжимается, в то время как верхняя часть, не имеющая нужного укрепления, начинает претерпевать растяжение. Это ведет к неизбежным деформациям и разрушениям как фундамента, так и самого дома.
Чтобы избежать подобных последствий, необходимо обязательно укреплять фундамент с помощью каркаса из арматуры. На сегодняшний день в России около 90% бетонных конструкций возводятся с использованием стальной арматуры, для которой были разработаны и внедрены соответствующие СНиПы. Эта арматура производится на металлургических предприятиях России с советских времен, она считается традиционным и проверенным материалом для армирования бетона.
Классификация стальной арматуры
Арматурная продукция, иначе называемая арматурным прокатом, маркируется согласно ГОСТ (Государственному стандарту) и обозначается индексами А, Вр и К. Класс A — это арматура, предназначенная для формирования каркасных конструкций. Класс Вр относится к проволочной арматуре, которая используется для соединения стержней, а класс К представляет собой канатную арматуру, которая не применяется при возведении фундаментов частных домов. Цифры, следующие за буквой, варьируются от 1 до 6 и обозначают класс арматуры. Чем больше это значение, тем прочнее арматурные стержни. При маркировке одного и того же типа и класса арматуры могут встречаться различные обозначения, что связано с устаревшими советскими стандартами и внедрением новых систем маркировки. Из приведенной таблицы 1 можно увидеть, к какому классу относится арматура, указанная с данной маркировкой.
Арматура первого класса имеет гладкий круглый профиль и используется исключительно в специализированных сетках или поперечных конструкциях в зданиях, которые не подвергаются сильным нагрузкам. Запрещено применять арматуру этого класса для каркасных опорных или несущих структур, так как гладкость профиля неоправданно снижает сцепление с бетоном, кроме недостаточной прочности для таких задач.
Назначение класса A2 аналогично классу A1 — об этом и говорит название, что указывает на его использование в монтажных конструкциях.
Класс A3 представляет собой более универсальный вариант, так как сочетает в себе оптимальную прочность и способность противостоять различным напряжениям, что делает его идеальным для строительства жилых зданий. Долговечность — одна из основных характеристик такого рода арматуры, она традиционно используется в стандартных железобетонных изделиях.
Класс A4 отличается большей прочностью и может выдерживать значительные нагрузки, по сравнению с A3, поэтому применяется в рамках сильно напряженных конструкций, включая фундаменты домов. Классы A5 и A6 чаще всего не используются в частных жилищных стройках.
Дополнительная маркировка арматуры позволяет определить устойчивость к коррозии (с индексом К в конце аббревиатуры), свариваемость (индекс С) и термическую упрочненность (Т). Эти обозначения увеличивают базовую стоимость арматуры.
 |
| Виды профиля арматуры. |
Для классов A2 и выше арматура имеет периодический профиль, допустим для обозначения рельефной поверхности стержней. Серповидный рельеф профиля намекает на стойкость арматуры в условиях разрывных нагрузок, поэтому стержни с таким профилем предпочтительно использовать для тонкостенных конструкций. Кольцевой профиль говорит о повышенном сцеплении с бетоном, что делает такую арматуру оптимальной для создания капитальных железобетонных конструкций.
Арматура каждого класса выпускается в различных вариантах диаметра стержней. Эти варианты отличаются как прочностью, так и ценой. Как выбрать подходящий диаметр стержня? Главный свод правил, описывающий требования к арматуре, ее расчетные аспекты и ограничения, заложен в СНиП 52-01-2003 “Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения”. К этому документу прилагаются уточняющие пособия и инструкции. Следует усвоить, что без соблюдения данного СНиП невозможно спроектировать любое здание, предполагающее использование железобетонных конструкций. Если дом проектировался профессионалом, он укажет в проекте в разделе «Ведомость материалов» параметры и количество арматуры. В отсутствие проекта дома общие правила определения диаметра арматуры сводятся к следующим положениям:
Технология установки ленточного фундамента
Прежде чем решать, какую арматуру использовать для фундамента дома, важно понять, как правильно установить ленточный фундамент. Начинать следует с расчистки и выравнивания участка, далее осуществляется разметка с помощью колышков и веревки. На подготовленном участке выкапывается траншея или котлован, при этом рытье начинается с самой низкой точки застройки. Для небольших домов или бань оптимальная глубина траншеи составляет не менее 40 сантиметров. Если вы еще не определились с проектом загородного дома, много интересных готовых вариантов дач и коттеджей можно найти в каталоге “МариСруб”.
В траншею укладывается песчаная подушка с гравием высотой 15 сантиметров, которая поливается прохладной водой и тщательно трамбуется. Песок с гравием служат для распределения веса дома по площади подошвы фундамента. Затем устанавливается гидроизоляционный слой, для чего можно использовать специальный текстиль или пленку, а также обычный рубероид. Завершением этапа подготовки становится установка опалубки из досок, брусков или фанеры.
После выполнения подготовительных работ наступает очередь армирования. Металлическая арматура для ленточного фундамента играет ключевую роль в защите бетона от разрывных нагрузок в процессе эксплуатации конструкции. Она также значительно увеличивает прочность материала, помогая ему справляться с возникающими нагрузками. Подробности о том, как правильно провести армирование, мы обсудим ниже.
После установки армированной сетки в опалубку производится заливка бетонной смеси, которую оставляют до полного высыхания. Как только бетон затвердеет, опалубку снимают, основание покрывают гидроизоляцией и при необходимости выполняют утепление. Мы обсудили основные этапы монтажа ленточной конструкции, теперь давайте обратимся к расчету арматуры для ленточного фундамента.
Как рассчитать арматуру
Для расчета необходимого количества арматуры для ленточного фундамента следует учитывать размеры основания. Для этого длина стороны фундамента умножается на количество лент и на число прутьев в поясах сетки. Обычно для укладки арматуры используют два пояса, по два прутка в каждом. В условиях слабых грунтов целесообразно выполнять по 3-4 прута в каждом ряду. Число лент напрямую зависит от количества несущих стен.
Например, чтобы рассчитать количество арматуры для ленточного фундамента размером 10х10 с двумя внутренними стенами, следуем следующему алгоритму:
длина стороны 10 метров Х 6 (4 основные и 2 внутренние стенки) Х 4 (по два прута в двух поясах) = 240 метров.
Для установки армированной сетки также необходимо учесть дополнительную вертикальную арматуру, расчет которой ведется в зависимости от ширины и высоты фундамента. Вертикальное армирование обеспечивает жесткость конструкции и противодействует образованию трещин на стенах основания. Для расчета требуется общую длину ленты умножить на 5,4.
Например, для фундамента с шириной ленты 40 см и двумя несущими стенами по 10 см следуем такой формуле:
общая длина ленты 60 метров (40+2х20) Х 5,4 = 324 метра.
Для связи арматуры в сетку используется специальная проволока. При этом сварочные аппараты нельзя использовать, так как на местах сварки со временем может образоваться коррозия! Для вязки выбор должен падать на стальную вязальную проволоку диаметром 0,8-1,2 мм. Для одного соединения потребуется четыре связки длиной по 0,3 метра, что в сумме составляет 1,2 метра вязальной проволоки. Рассчитав необходимое количество соединений, вы можете определить общую длину проволоки.
Сортамент и маркировка строительной арматуры
Независимо от того, когда произойдет переход на ГОСТ 34028-2016, потребители арматуры еще долгое время будут параллельно использовать существующие правила ее маркировки. Чтобы не теряться в ответе на вопрос, какая арматура необходима для ленточного фундамента, мы предоставим сводную таблицу маркировки этого вида проката в действующих и ожидаемых условиях после введения нового ГОСТ:
Арматура по ГОСТ 5781-82
Арматура по ГОСТ 10884-94
Арматура по ГОСТ 34028-2016
Профили формы 1ф
Профили формы 2ф
Профили формы 3ф
Профили формы 4ф
После вступления в силу ГОСТ 34028-2016 использование римских цифр для маркировки арматуры будет отменено. Новая маркировка будет осуществляться с помощью символов А240–А1000, Ат400–Ат1000. Изделия класса Ат1200 производиться не будут. Буквой С в конце обозначается арматура с повышенной свариваемостью.
На данный момент для арматуры класса А-IV (А600) и выше, а также для всех изделий Ат дополнительно используется цветовая маркировка. В ГОСТ 34028-2016 предусмотрены иные правила маркировки – они будут включать непосредственное нанесение надписей на прокат или использование специального кода, основанного на рифлении. Это будет напоминать о существовании штрих-кодов на этикетках.
Виды арматуры для фундамента
В интернете нередко можно встретить вопрос о том, какая арматура лучше подходит для фундамента. Этот вопрос некорректен, учитывая, что для фундамента арматура подбирается в зависимости от ее характеристик. Для этих целей используется прокат классов A-I (А240), A-II (А300) и A-III (А400). Эти виды арматуры в 99 случаях из 100 удовлетворяют все потребности для устройства фундамента.
Использование других марок арматуры не запрещено, однако экономически это может быть нецелесообразно. Зачем переплачивать за явно избыточные характеристики проката? Чтобы минимизировать расходы на его закупку, следует руководствоваться правилами армирования бетонных конструкций, обозначенными в СНиП 52-01-2003, СП 52-101-2003 и других нормативных документах.
Какая арматура нужна для фундамента
Существует два основных способа армирования фундамента:
- плоский каркас. Это представляет собой сетку из арматуры, которая используется в монолитных фундаментах и межэтажных плитах;
- пространственный каркас. Применяется для ленточного фундамента, стен, колонн и других конструкций.
Ленточный фундамент — самый популярный тип для малоэтажного строительства, особенно если дом возводится из газобетонных блоков, так как его легкая конструкция хорошо перемещают нагрузки.
Также стоит отметить, что нагрузка от конструкции воздействует только на продольные прутки, в то время как поперечные служат лишь для фиксации.
Согласно строительным нормам, если длина основания превышает 3 метра, диаметр арматуры для фундамента должен находиться не менее 12 мм. Эти требования относятся только к стальным пруткам.
Композитной же арматуре в тех же условиях достаточно диаметра в 8 мм. Она обладает большей прочностью на разрыв по сравнению с металлической, а также имеет множество других достоинств.
Композитная арматура чрезвычайно полезна для фундамента жилых объектов высотой до 4 этажей. Таким образом, для фундамента частного дома выбор композитных материалов станет более целесообразным, чем использование стали.
Применение плит для одноэтажного фундамента нерационально, так как их установка требует большого количества стальной арматуры, к тому же после монтажных работ вероятнее всего останутся ненужные обрезки. Плиты целесообразнее использовать для фундаментов двухэтажных домов, так как они способны выдерживать большие нагрузки. Это также оптимальный тип основания при строительстве на трудных почвах. Если есть вероятность, что грунт будет замерзать зимой или подмываться весной и осенью, лучше всего строить дом на монолитном фундаменте.
Если речь идет об экономии, стоит рассмотреть использование стеклопластиковой арматуры для фундамента. Она менее затратная, чем стальная арматура и экономичнее в процессе монтажа. Для ее вязки не требуется сварка или специальные инструменты, а сама арматура легкая, что значительно ускоряет укладку фундамента. Кроме того, материал демонстрирует низкую теплопроводность, что крайне важно для бетона в монолитных конструкциях. Благодаря этому плита не трескается и не ломается со временем, а срок службы композитной арматуры, согласно ГОСТу, составляет минимум 50 лет. Можно ускорить процесс затвердевания бетона, добавляя специальные химикаты в раствор, к которым композитная арматура не проявляет реакций, как и к влаге. Стеклопластик совершенно инертен к воздействию различных веществ.
Каждый владелец сам решает, какую арматуру использовать для фундамента. Многие считают стальную арматуру более надежной для строительства частных домов, однако те, кто уже имел опыт работы со стеклопластиком, высоко ценят этот современный материал.
Способ укладки
- При строительстве любого типа фундамента из перечисленных видов сначала формируют пространственный каркас из арматуры.
- В ленточном и плитном вариантах на всю ширину заливаемого сечения устанавливают два слоя сетки из рабочей арматуры, дополненной хомутами, вертикальными и горизонтальными перемычками, а также другими деталями из монтажной (гладкой) арматуры.
- Все пересечения рабочих и монтажных отрезков связываются с помощью мягкой отожжённой проволоки диаметром порядка 1,3 мм.
- По завершении вязки арматуры, производится заливка жидкого бетона. Для обеспечения надёжного соединения арматуры с бетоном следует использовать погружные вибраторы.
- Через месяц выдержки фундамент дома полностью готов к принятию нагрузки от строения.
- При монтаже монолитных столбов и свай в разработанную скважину устанавливают готовый армокаркас с оголовком, после чего заливают бетоном.
Правильно рассчитать арматуру для фундамента может только квалифицированный проектировщик. После анализа исходных данных (общий вес строения, несущие способности грунта и другие характеристики) он сможет выбрать необходимый тип опоры (фундамента), определить его площадь, сечение, общую длину, глубину закладки и многие другие параметры.
Тем не менее, собственник строения может сделать предварительный расчет арматуры для оценки затрат. Как правило, общая площадь сечения арматуры должна составлять примерно 0,1 % от площади сечения ленты фундамента.
Вычислив этот процент и разделив его на 4 (если было запланировано 4 стержня), мы получим диаметр рабочего стержня. На основании этого, а также учитывая общую длину фундамента и удельный вес стали (7,8 кг/дм³), можно рассчитать объем и массу основного металла, необходимого для армирования, а также количество прутов и их общую длину в погонных метрах.
Для более точного определения объема необходимой арматуры для фундамента также следует учитывать любые монтажные элементы, такие как хомуты и лягушки.
Какая арматура оптимальна для ленточного фундамента
Наиболее подходящими материалами для данного назначения являются стержни классов прочности AIII (A400) и AIV (А500). Они должны соответствовать требованиям ГОСТа (иметь соответствующий документ) и при этом иметь минимальную стоимость.
Арматура не должна содержать дефектов формы, а также, что более важно, следов коррозии. Использование ржавого материала для ответственного армирования недопустимо, поскольку это увеличивает риск ухудшения сцепления с бетоном, что в конечном итоге приводит к развитию коррозионного разрушения всей конструкции.
