Дата публикации: 04.12.2020
Последнее изменение: 18.01.2021

Как выбрать металлическую арматуру

Металлическая арматура предназначена для укрепления бетона. Пустые бетонные конструкции недостаточно крепкие и легко разрушаются под действием внешних факторов.

Железобетон – это комбинация классического бетона с металлическими стержнями. Материалы усиливают свойства и дополняют друг друга.

Арматура для разных типов фундаментов

Самыми распространенными являются следующие типы фундамента:

• свайный;
• ленточный;
• винтовой;
• монолитный;
• столбчатый;
• плитный;
• плавающий.

Арматура для фундамента подразделяется на рабочую и распределительную. На первую категорию приходится масса самой конструкции и внешняя нагрузка. Распределительная арматура переводит вес на стержни рабочих прутьев.

Монолитный фундамент представляет собой цельный блок железобетона. Монолитом является ленточный, свайный и плитный класс. Для монолитного фундамента берется горизонтальная сетка, к которой перпендикулярно привариваются стержни. Минимальный диаметр стержней 1 см.

Армирующий каркас можно заменить готовой сеткой. Конструкция сваривается из металлических заготовок.

Ленточный фундамент лучше всего подходит под возведение несущих стен здания. Для такой категории чаще используется 2 пояса армирования. Чем больше этажей у дома, тем толще берутся прутья. Для ленточного фундамента оптимальный диаметр составляет 14 мм.

Плитный фундамент представляет собой бетонные плиты, толщиной 20-40 см. Для таких сооружений подходит арматура с диаметром 10-16 мм. Характеристика рассчитывается, в зависимости от нагрузки и типа грунта. Если земля подвержена пучению, берутся толстые прутья. Под плитный фундамент арматура укладывается так, чтобы конструкция выглядела, как множество квадратов со сторонами в 20 см.

На что обратить внимание при выборе

Самой важной характеристикой арматуры является показатель сопротивления изгибу. Параметр зависит от материала, из которого изготавливается продукция. В основном, используется металл.

Металлическая арматура отличается высокой прочностью. В процессе монтажа стержни привариваются друг к другу, благодаря чему повышается жесткость всей конструкции. Такой каркас выдерживает большие нагрузки различного происхождения. Дополнительно, бетонное основание прогревается электрическим током, который распространяется по все конструкции, благодаря металлическим стержням.

Сейчас часто используется арматура из полимерных и композитных материалов. Преимуществами таких конструкций являются малый вес и упругость. Профиль отличается устойчивостью к коррозии и отсутствием радиопомех. У полимерной арматуры есть недостатки:

• невозможность соединения прутьев сваркой;
• слабая жесткость;
• низкая устойчивость к внешним факторам;
• увеличение размеров при растяжении.

Металлическая арматура – лучший вариант для обустройства фундамента, сужу по своему опыту.

Армирующий материал подразделяется на 3 категории, в зависимости от технологии изготовления:

• вид А – метод горячей катки;
• вид Вр – метод холодной деформации;
• вид К – канатный метод.

При выборе арматуры обратите внимание на ее класс. Категорий много, но для армирования фундамента подходит класс А400 и выше. Запрещено использовать категории А300 и А240. Если нагрузка на основание будет слишком большой (увеличение количества этажей), выбирайте более высокий класс.

При изготовлении металлической арматуры под фундамент используются определенные марки стали: 5ГС, 32Г2Рпс или 25Г2С.

Как проводится армирование

На фундамент воздействует 2 силы: на изгиб и на сжатие. Первая нагрузка приходится на нижнюю поверхность основания. Сила на изгиб происходит из-за расширения почвы, которая выталкивает основание наружу. Нагрузка на сжатие появляется при воздействии массы здания на фундамент.

Для предотвращения деформации и разрушения бетонной конструкции внутри тела устанавливается арматурный каркас. Процесс армирования и характеристики арматуры регламентируются требованиями СНиПа. Армокаркасы изготавливаются из горячекатаного профиля с диаметром сечения 12-20 мм.

При строительстве частного дома допустимо использование полимерной или стеклопластиковой арматуры. Для возведения промышленных объектов запрещено применение композитных материалов.

Стандартная арматурная конструкция включает нижний и верхний контуры, которые соединяются поперечными перемычками. Середина основания не армируется, так как на эту часть внешние нагрузки минимальны или отсутствуют вовсе.

Элементы арматуры устанавливаются на определенном расстоянии, которое указано в СНиПе №52-01-2003. Между продольной арматурой берется промежуток, больше (или равный) диаметру профиля. При этом, величина должна быть 25 см или меньше.

Поперечные перемычки между продольными контурами устанавливаются на высоте до 50 см. если высота основания больше 50 см, устанавливается внутренняя продольная конструкция. Шаг между перпендикулярными профилями составляет половину высоты основания (не должен превышать 30 см).

Существует 2 способа сборки арматурного каркаса: сварка и соединение вязальной проволокой. Первый метод имеет значительный недостаток – арматура подвергается коррозии на приваренных участках. Такое воздействие ослабляет металл.

Механическая прочность основания не зависит от выбранного метода сборки арматуры. Высокая надежность обеспечивается, благодаря единой железобетонной конструкции, когда смесь твердеет.

При армировании фундамента выполняются следующие требования:

• расстояние между наружным контуром бетонной конструкции и крайними участками арматуры составляет 4-5 см;
• арматура поднимается над землей с помощью пластиковых "грибков" (использование кирпичей для этой цели запрещено);
• вертикальные стержни арматуры нельзя втыкать в землю (это дает быструю коррозию металлической конструкции).

Армирующий каркас помещается в опалубку, которая заливается бетонной смесью за 1 заход. Не допускаются перерывы, так как бетон частично затвердевает. Это снижает конечную прочность результата, внутри конструкции появляются трещины.

Как рассчитать арматуру для фундамента

Расчет производится, согласно СП 63.13330.2012. Учитываются все силы, воздействующие на основание, а также тип конструкции.

Глубина, на которой будет нижняя плоскость основания, определяется с учетом вида грунта. На глинистой, мелкопесчаной и пылеватой почве фундамент размещается на непромерзающем слое, ниже уровня грунтовых вод. На слабопучинистой или непучинистой земле подошва основания располагается не ниже 50 см от верхнего уровня земли.

Если в здании предусматривается подвал, ленточный фундамент размещается на глубине, ниже полов на 50 см, столбчатый – на 150 см.

Собирается информация о всех возможных нагрузках, среди которых:

• вес самой конструкции;
• масса стен, плит перекрытий, крыши, кровли, пола и отделки;
• воздействие при эксплуатации здания, сантехники, мебели, перегородок, расположенных в доме;
• средняя нагрузка осадков.

С помощью ширины подошвы рассчитывается арматура для ленточного основания. Для кирпичных массивных домов используются ленты Т-образной формы, которые из-за увеличенной площади опоры снижают давление на почву. Облегченные каркасные и пенобетонные конструкции стоят на фундаменте с прямоугольным сечением.

Размер подошвы рассчитывается с учетом предельного давления на почву и нагрузки от конструкции на несущих участках фундаментных балок. Если строится малоэтажное здание, ширина конструкции составляет 20-40 см.

Расчеты производятся с учетом типа фундамента. Разберем основные из них.

Ленточный фундамент

Стандартный вариант – равномерно нагруженное основание на непучинистой непросадочной земле. Подошва располагается выше уровня грунтовых вод.

Ширина бетона равна толщине стен здания. Применяется конструктивное армирование, чтобы предотвратить замачивание почвы. Берется гладкая или рифленая арматура, диметром 8-12 мм. Шаг связывания составляет 30-40 см.

В теле основания устанавливаются противоусадочные сварные и вязаные сетки из проволоки, диаметром 6-8 мм. Шаг составляет менее 20 см.

Свайное основание

Расчет металлической арматуры для свайного фундамента происходит следующим образом:

1. Определяется вид грунта по ГОСТу "Грунты. Классификация".
2. Рассчитывается постоянная и временная нагрузка, согласно СНиПу "Нагрузки и воздействия".
3. По таблице ВСН 5-71 выбирается несущие характеристики грунта с учетом его структуры.

Формула для расчета свайного основания: P=(0,7*R*S)+(U*0,8*fin*li), где

• R – несущая способность почвы;
• S – площадь итогового опорного участка;
• U – периметр сечения сваи;
• fin – сопротивление почвы, которое указано в таблице ВСН 5-71;
• li – глубина слоя грунта, которая оказывается сопротивление боковой поверхности сваи.

Плитное основание

Если у бетонной плиты толщина составляет меньше 15 см, укладывается единственная сетка, стороны ячеек составляют 15-20 см. Если толщина основания больше, требуется установка двух сеток.

Армирующий каркас сваривается из стержней с диаметром 12-16 мм и соединяется с верхними участками конструкции с помощью вертикальных хомутов (размер сечения не превышает 1 см).

Плита основания шире размера здания на 10 см. Расчет арматурного каркаса (количество стержней) производится в двух направлениях. Если требуется 2 конструкции, количество элементов удваивается.

Для расчета количества соединений считается число сочленений в каркасе. Оно умножается на длину хомута, которая равна высоте плиты (защитный слой бетона не учитывается).