Арматура для фундамента должна обладать высокой прочностью и коррозионной стойкостью, чтобы обеспечить долговечность конструкций. Обычно используется сталь класса A-II или A-III, которая обладает хорошими свойствами при растяжении и сжатии, а также способна выдерживать температурные колебания и механические нагрузки. Важно также учитывать правильный диаметр и шаг арматуры, которые зависят от проектных нагрузок и типа грунта.
Помимо прочности, особое внимание следует уделить качеству арматуры: она должна быть ровной, без трещин и других повреждений. На этапе монтажа важно обеспечить правильное расположение и связывание арматурных элементов, чтобы избежать местных перегрузок и обеспечить равномерное распределение нагрузок по всему фундаменту. Соблюдение этих требований существенно повышает надежность и устойчивость здания в целом.
Толщина арматуры для фундамента
Одна из важнейших характеристик арматурного прутка — это его диаметр. От толщины прутка зависит способность фундамента выдерживать большой вес. Также диаметр оказывает непосредственное влияние на стоимость арматурного проката.
Арматурные прутки выпускаются диаметром от 6 до 80 мм. Наиболее распространенные диаметры в частном строительстве — 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22 мм. Арматура большего диаметра применяется на особо крупных объектах коммерческого и специального строительства.
Как связаны диаметр и тип арматуры
Вся арматура различается по назначению:
- рабочая — арматурный стержень принимает на себя основную нагрузку, тем самым усиливая бетонную конструкцию. К этому типу чаще всего относится продольная арматура, располагающаяся горизонтально в ленточных и вертикально в свайных фундаментах;
- распределительная — участвует в равномерном распределении нагрузки по арматурному каркасу, не позволяет скопиться излишнему напряжению в одной точке. К данному типу относится вертикальная и горизонтальная поперечная арматура, связывающая разные части арматурного каркаса в единое целое;
- монтажная — поддерживает арматурный каркас во время переноски на место установки, также не дает ему развалиться во время заливки бетоном;
и типу поверхности:
- рифленая — только такая арматура может выступать в роли рабочей, так как ребра позволяют лучше схватываться бетону и арматурному прутку;
- гладкая — очень выполняет распределительную роль в слабонагруженных участках арматурного каркаса, в основном играет монтажную роль. Иногда ее используют в качестве рабочей при создании декорирующих объектов и элементов уличного убранства.
Размер рабочей рифленой арматуры всегда больше, чем у распределительной или монтажной. Разница в размерах может достигать до 10 мм.
Минимальный диаметр арматуры для фундамента
В малоэтажном строительстве допускают две самые распространённые ошибки:
- используют сверхмалый диаметр прутков, например, кладочные сетки по 3 мм, ставя под угрозу надежность конструкции;
- применяют арматуру от 20 мм и толще, тем самым многократно переплачивая за материал и усложняя процесс строительства.
Отчасти это происходит из-за того, что существующие нормативные документы указывают минимальный допустимый размер арматуры далеко не для всех случаев. Например, СНиП 52-01-2003 сообщает о том, что для ленточных фундаментов толщина продольной арматуры определяется по минимально допустимому сечению арматуры по отношению к сечению самого фундамента. Но ничего не сказано о поперечных прутках (подробнее про расчет нужного количества арматуры читайте здесь).
За годы преобразований в строительной отрасли появился ряд внутриведомственных документов, уточняющие допустимые профилеразмеры арматуры. Таблица 1 позволит получить представление о рекомендуемых минимальных размерах арматуры для фундамента.
Область применения арматуры
Минимальный диаметр арматурных стержней
Источник (нормативный документ)
Поперечная арматура (хомуты) вязаных каркасов
п.8.3.10 СП 52-101-2003 Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения
Поперечная арматура (хомуты) вязаных каркасов высотой 80 см и менее
п.3.106 Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения (М:, Стройиздат, 1978 г.)
Поперечная арматура (хомуты) вязаных каркасов высотой более 80 см
Продольная рабочая арматура на участке фундамента длиной 3 м и менее
Приложение № 1 к пособию по проектированию «Армирование элементов монолитных железобетонных изделий» (М:, 2007 г.)
Продольная рабочая арматура на участке фундамента длиной более 3 м
Смотрите также
Показать все
Сталь 25Г2С — расшифровка, характеристики и область применения Сталь 25Г2С — это низколегированная конструкционная сталь, применяемая для производства сортового свариваемого проката. Легированные стали отличаются тем, что в их состав добавляют легирующие добавки, которые улучшают механические свойства металла.
Виды изделий из листового металла, которые можно изготовить самостоятельно
Стальной лист — легкий, прочный и удобный в обработке материал, подходящий для изготовления различных изделий, которые активно применяются в сферах строительства, дизайна, ремонта, а В промышленном производстве. Рассмотрим, какие проекты можно воплотить из стальных листов.
Какой инструмент применять для изготовления поделок из жести Жесть — это тонколистовая холоднокатаная отожженная сталь, чья толщина варьируется от 0,10 до 0,36 мм. Сверху жесть может быть покрыта специальными покрытиями — лаком, цинком, хромом, оловом или другими. Столь малая толщина металла определяет выбор инструмента для изготовления поделок из жестяного металла.
Армирование фундамента
Армирование монолитного фундамента: 7 актуальных вопросов
Изготовление железобетонного фундамента для возведения частного дома кажется довольно простым делом. Но, как показывает практика, на этом этапе малоопытные (или недобросовестные) строители довольно часто допускают серьёзные просчёты, исправить которые впоследствии — практически невозможно. Если не вдаваться в вопросы грамотного проектирования, проблем всё равно масса: неправильно выбирается водоцементное соотношение, используется слишком малая плотность армирования, отсутствует вибрирование уложенной смеси, игнорируются требования к срокам распалубки, не выполняются операции по защите и уходу за бетоном в период созревания.
В данной публикации мы постараемся проделать «работу над ошибками» по части армирования монолитного фундамента. Статья поможет начинающему строителю не упустить из виду основные подводные камни, а заказчику – проконтролировать очень важные скрытые работы.
Монолитная фундаментная плита
Армирование монолитной плиты
1. Зачем вообще армировать бетонный фундамент?
Возможно, кому-то вопрос покажется банальным, но всё же соблазн сэкономить на металле иногда берёт верх над будущим домовладельцем. Результаты такого решения всегда плачевны.
Любой фундамент является конструкцией нагруженной. Сверху на него давит масса всего здания. Но, как ни странно, снизу на монолит тоже действуют некие силы. Это — так называемое «морозное пучение», которое зимой при промерзании и расширении грунта как бы «выталкивает» фундамент на поверхность. Чем легче здание, и чем более пучинистым является грунт, тем больше фундамент подвержен выталкиванию (именно поэтому не рекомендуется оставлять на зиму незастроенные фундаменты).
Нагрузка на фундаментную конструкцию разнонаправлена и неравномерна из-за наличия проёмов в стенах, из-за несимметричности конструкций, из-за сложного состава грунтов под строением… Например, более всего уязвимы наружные углы и Т-образные соединения в фундаментной системе. Поэтому, кроме простого сжатия (которое цементный камень прекрасно переносит), монолит подвергается более сложным воздействиям: растягиванию, изгибу, кручению и так далее. И вот тут затвердевший бетон, не обладающий необходимой пластичностью, может сломаться. Проблема разрушения тут носит даже не мгновенный характер, а имеет место «усталость», которая со временем накапливается.
Сталь, в отличие от камня, хорошо сопротивляется растягиванию и изгибу. Упругий прут арматуры, уложенный вовнутрь бетона, как раз и придаёт ЖБ-изделию недостающих свойств. Сцепляясь с бетоном по всей своей длине, арматурный каркас перераспределяет нагрузку. Металл и камень фактически дополняют друг друга.
Схема армирования фундамента в разрезе
2. Какой материал нужно использовать для армирования фундамента?
Не так давно при создании монолитов начали использовать композитную арматуру. Однако по ряду причин популярной классикой остаётся стальной прут из горячекатаной стали с модулем упругости около 200 кПа, выполненный согласно ГОСТ 10884-94 (Сталь для железобетонных конструкций).
Арматура для усиления фундамента может быть как с гладкой поверхностью, так и рифлёная. Последняя, благодаря «переменному сечению», намного лучше сцепляется с цементным камнем, поэтому применяется в качестве основных стержней. А гладкие пруты чаще всего идут для формирования необходимой пространственной конфигурации каркаса.
То есть арматуру в монолите принято разделять на:
- Рабочую (выполняет основные силовые функции).
- Монтажную или распределительную (служит для сборки каркаса, перераспределяет нагрузку между всеми рабочими стержнями).
Для формирования рабочих ниток арматурного каркаса используется обычно материал класса А2 с рёбрами типа винта, либо А3 – с продольными рёбрами и отходящими от них насечками типа серпа или колец. А вот арматура класса А1 (по ГОСТ 5781) – это как раз гладкий прокат, который представлен в виде прута или бухты, если диаметр не превышает 12 мм.
Сечение арматуры выбирается в зависимости от прогнозируемых нагрузок, конфигурации фундамента и выбранной схемы армирования. Очевидно, что желательно выполнить инженерные расчёты, но ориентировочные цифры озвучить можно. Так для одноэтажного деревянного каркасного дома небольшого размера фундамент армируют прутами диаметром в 10-12 мм, а вот каменное здание с большими габаритами потребует использования арматурных ниток диаметром минимум 14-16 мм.
Для сборки каркаса (в качестве монтажной арматуры) чаще всего используется гладкий материал класса А1 диаметром 6 мм, изредка – 8 мм. Кстати, ничто не мешает для этих целей применить рифлёную арматуру более высокого класса, она тоже выпускается в малых сечениях.
Виды рифленой арматуры
Минимальные нормативные диаметры арматуры
| Расположение и условия эксплуатации | Минимальный размер | Нормативный документ | |
|---|---|---|---|
| Продольная арматура, длиной не более 3 м | Ø 10 мм | Приложение № 1 к пособию по проектированию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий», М. 2007 | |
| Продольная арматура, длиной более 3 м | Ø 12 мм | Приложение № 1 к пособию по проектированию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий», М. 2007 | |
| Конструктивная арматура в балках и плитах высотой более 700 мм | Площадь сечения не менее 0,1% площади сечения бетона | «Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона (без предварительного напряжения)», М., Стройиздат, 1978 | |
| Поперечная арматура (хомуты) в вязаных каркасах внецентренно сжатых элементов | Не менее 0,25 наибольшего диаметра продольной арматуры и не менее 6 мм | «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры» СП 52-101-2003 | |
| Поперечная арматура (хомуты) в вязаных каркасах изгибаемых элементов | Ø 6 мм | «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры» СП 52-101-2003 | |
| Поперечная арматура (хомуты) в вязаных каркасах изгибаемых элементов при высоте | менее 0,8 м | Ø 6 мм | «Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона (без предварительного напряжения)», М., Стройиздат, 1978 |
| более 0,8 м | Ø 8 мм | ||
3. Что такое оптимальная плотность армирования?
Плотность закладки (или плотность армирования) является одной из основных характеристик железобетонных изделий в целом и монолитных фундаментов в частности. Оценивается она в процентном соотношении площади продольных рабочих ниток арматуры к площади бетона. Монтажные поперечные элементы в расчёт тут не берутся.
Согласно СП 52–101–2003 (Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжёлого бетона без предварительного напряжения арматуры) в сумме сечение всех прутов рабочей арматуры должно составлять минимум одну десятую процента от площади сечения фундамента. Максимальная плотность закладки, гарантирующая надёжность ЖБ-монолита, может достигать 0,3 процента.
Получается, что мы имеем возможность в определённых рамках маневрировать сечением рабочих стержней и их количеством. Но нельзя забывать о требованиях к правильному расположению ниток арматуры в конструкции. Очевидно, что нельзя 4 нитки из прута 12 мм заменить 2 нитками арматуры диаметром 16 мм, хотя плотность закладки математически будет сопоставимой.
4. Как расположить арматуру в фундаменте?
Плитные фундаменты могут армироваться сеткой с квадратной ячейкой в несколько ярусов. А для фундаментных конструкций ленточных, столбчатых, ростверковых или свайных – собирается пространственный скелет из отдельных стержней.
Железобетонный фундамент квадратного/прямоугольного сечения, как мы уже отметили выше, испытывает серьёзные изгибающие и растягивающие нагрузки одновременно с разных сторон. Чтобы избавиться от трещин, арматура должна находиться максимально близко к поверхностям монолита, поэтому по одному рабочему стержню всегда располагают по углам сечения ленточного или столбчатого фундамента. То есть минимально в каркасе используется 4 нитки армирования, в зоне каждой грани.
Однако при увеличении габаритов ЖБ-изделия приходится также устанавливать промежуточную арматуру. Дело в том, что между нитками арматурного каркаса должно быть расстояние не более 400 мм – об этом говорится во всех отраслевых пособиях по проектированию. То есть если у нас имеется мелкозаглублённый ленточный фундамент сечением, например, 500Х300 мм, то каркас будет состоять из 4 стержней. А если сечение фундамента составляет, к примеру, 600Х300 мм, то придётся применить уже 6 стержней: 3 яруса по 2 штуки.
Что касается конструктивных элементов (это могут быть отдельные стержни или «хомуты», представляющие собой прямоугольные «кольца»), то их следует ставить не реже чем, через 60 сантиметров.
Схема укладки арматуры
Арматура уложена и готова к заливке
Что такое обязательный защитный слой, и как он влияет на расстановку арматуры?
Мы уже выяснили, что арматура должна находиться максимально близко к наружным плоскостям монолита, тут она работает максимально эффективно. Между тем, существуют жёсткие ограничения по допустимой дистанции между арматурным каркасом и наружными поверхностями фундамента. Нельзя, чтобы арматура находилась слишком близко к поверхности, в противном случае есть риск, что сталь будет поражаться за счёт коррозии (ведь бетон в определённой мере проницаем для воды).
Кроме этого, чтобы каркас качественно работал в монолите, как единое целое с цементным камнем — каждый стержень должен быть со всех сторон надёжно сцеплен с бетоном. Потому снова очень важно выдержать защитный слой.
В цифрах для заглублённой в грунт фундаментной конструкции это выглядит следующим образом (СНиП 2.03.01-84):
- Если фундамент льётся без бетонной подготовки, то защитный слой должен быть более 70 мм снизу.
- Если фундамент заливается по бетонной подготовке, то защитный слой снизу не должен быть менее 35 мм. Это же расстояние выдерживается сверху и с боковых сторон монолита.
Другой вопрос – как выдержать заданные дистанции на практике. Для этого под нижние стержни арматурного каркаса устанавливаются необходимого размера подкладки («сухари», «фиксаторы»). Обычный строительный мусор, типа боя кирпича, не подойдёт, так как при укладывании и вибрировании массы тяжёлого бетона каркас может сломать такие подкладки и просесть. В крайнем случае, можно использовать куски прочного отвердевшего бетона, но лучше всего применить специальные пластиковые изделия, фиксирующиеся на стержнях разных диаметров.
Для создания защитного слоя между арматурой и щитом опалубки тоже существуют заводские полимерные «сухари» (их ещё называют «спейсеры»). Но также тут допускается использовать горизонтальные выпуски металлических стержней, которые, упираясь в опалубку, обеспечат правильное позиционирование каркаса и защитный слой бетона соответственно.
Арматура для фундамента
За редкими исключениями изготовление сборных и монолитных бетонных конструкций требует их армирования. Расчёт арматуры на фундамент или другие строительные конструкции выполняется в зависимости от проектируемых эксплуатационных нагрузок. Для сборного железобетона, произведённого в заводских условиях, используют готовую техническую документацию. При устройстве монолитных конструкций все технические решения, включая ответ на вопрос, какая арматура нужна для фундамента, принимаются в индивидуальном порядке.
Нормативная база для производства строительной арматуры
В 2016 году был принят межгосударственный ГОСТ 34028-2016. Он разработан взамен ГОСТ 5781-82 и ГОСТ 10884-94, которые регламентируют производство всего сортамента строительной арматуры. Введение нового нормативного документа планировалось с 01.01.2018 года, но было отсрочено на год.
Будет ли выдержана эта дата, неизвестно, поскольку ГОСТ 34028-2016 всё ещё не подписан Казахстаном и Беларусью (странами Таможенного союза), а также некоторыми странами СНГ. Поэтому ответ на вопрос, какую арматуру использовать для фундамента с точки зрения документального оформления, в скором времени может измениться.
Впрочем, этот вопрос в большей мере волнует проектировщиков, которые отвечают за соответствие технической и рабочей документации на строительство требованиям действующих нормативных документов. Процесс перехода на новую нормативную базу также создаст определённые неудобства для потребителей арматуры.
Например, те, кто работает в строительстве, продолжат пользоваться массивом технической документации и литературы, в которой останутся прежние термины, обозначения и отсылочные нормы. Поэтому после перехода на ГОСТ 34028-2016 нам придётся привыкать, какую арматуру использовать для фундамента дома и других конструкций.
Сортамент и маркировка строительной арматуры
Вне зависимости от того, когда будет осуществлён переход на ГОСТ 34028-2016, потребителям арматуры придётся долгое время параллельно пользоваться существующими правилами её маркировки. Чтобы не теряться в ответе на вопрос, какая арматура нужна для ленточного фундамента, мы приведём сводную таблицу маркировки этого вида проката в действующих и ожидаемых после введения нового ГОСТ условиях:
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 прекратится использование римских цифр для маркировки арматуры. Обозначаться она будет символами А240–А1000, Ат400–Ат1000. Изделия класса Ат1200 производиться не будут. Буквой С в конце обозначения вида продукции отмечается арматура повышенной свариваемости.
В настоящее время для арматуры класса А-IV (А600) и выше, а Всей продукции Ат дополнительно используется маркировка цветом. В ГОСТ 34028-2016 предусмотрены совершенно другие правила маркировки – с нанесением надписей на прокат или в виде кода из выполненных особым способом рёбер рифления. Нечто вроде штрих-кода на этикетках.
Виды арматуры для фундамента
В Сети можно часто встретить вопрос, какая арматура лучше подойдёт для фундамента. Он в корне неправильный, поскольку арматура для фундамента подбирается исключительно по её характеристикам. Для этих целей используется прокат классов А-I (А240), А-II (А300) и А-III (А400). Эти виды арматуры для фундамента в 99 случаях из 100 закрывают все потребности по его устройству.
Использование других марок арматуры для фундамента не запрещено, но экономически нецелесообразно. Зачем платить лишние деньги за явно избыточные характеристики проката? Для сведения к минимуму расходов на его закупку необходимо следовать правилам армирования бетонных конструкций, установленным СНиП 52-01-2003, СП 52-101-2003 и другими нормативными документами.
Основные правила армирования фундаментов
При устройстве фундамента следует учитывать полную эксплуатационную нагрузку на него, тип грунтов, глубину их промерзания и другие факторы. От этого зависят все параметры основания, включая его ширину, высоту, несущую способность, в том числе и то, какой и сколько арматуры нужно для армирования ленточного фундамента. При его возведении необходимо следовать таким правилам:
- для продольных линий используется исключительно прокат периодического профиля классов А-II (А300) или А-III (А400);
- для вертикальных и поперечных элементов каркаса хватает гладкого проката класса А-I (А240);
- в сумме общая величина поперечника всех стержней должна составлять не менее 0,1 % от сечения ленты;
- шаг арматуры в ленточном фундаменте для продольных линий не должен превышать 40 см;
- для поперечных и вертикальных элементов шаг арматуры фундамента может находиться в диапазоне 30–80 см;
- при длине сторон основания более трёх метров диаметр арматуры на фундамент для продольных стержней должен быть не менее 12 мм;
- для фундаментов меньшей длины минимальный диаметр проката – 10 мм;
- при соединении стыков длина запуска должна быть не менее 30 диаметров проката на ровных участках и 50 в углах;
- при установке арматурного каркаса необходимо предусмотреть защитный слой бетона толщиной не менее 5 см по всем сторонам периметра;
- продольные стержни должны быть одного диаметра, допускается использование арматуры двух разных размеров, но тогда больший из них устанавливают в нижнем поясе каркаса.
Укладка арматуры в ленточный фундамент выполняется с соединением стержней вязальной проволокой или при помощи сварки. Иногда нас спрашивают, почему нельзя варить арматуру в фундаменте. Отвечаем, что такой запрет касается электродуговой сварки обычной арматуры периодического профиля. Вы можете купить арматуру для фундамента с буквой С в маркировке. Её можно спокойно варить.
Другой вариант ответа на вопрос, можно ли сваривать арматуру для фундамента, будет ещё лаконичнее. Вязать каркас проще и дешевле, чем варить. Зато при сборке тяжёлых каркасов обычно используют сварку. В индивидуальном и малоэтажном строительстве тяжёлое армирование встречается крайне редко, поэтому при покупке арматуры не забудьте и о вязальной проволоке.
Сборка элементов арматурного каркаса в единое целое не имеет целью достижение высокой прочности соединений. Вам необходимо только обеспечить ему необходимое пространственное положение и способность выдержать процесс заливки бетона. После его схватывания арматура для ленточного фундамента уже никуда не денется. Вам останется только проверить конструкцию на предмет дефектов и повреждений (например, раковин) и устранить их.
Как рассчитать арматуру на фундамент
Вопрос о том, как рассчитать арматуру на фундамент, рассмотрим на примере устройства конструкции сечением 40х100 см. Такого основания, как правило, хватает для возведения индивидуального дома в обычных условиях строительства. Впрочем, в данном случае для нас имеет значение сам принцип расчёта. Простейшая схема арматуры в ленточном фундаменте может иметь такой вид:
В левой части рисунка приведена схема армирования, когда ширина фундамента не выходит за пределы выбранной нами величины. При большей ширине обязательно добавляется один дополнительный продольный стержень на каждые 40 см превышения. То же самое касается и высоты.
Расчёт сечения арматуры для фундамента в нашем примере мы выполним при помощи небольшой таблички, в которой приведены значения суммарного сечения продольных стержней разных диаметров:
У нас величина поперечника конструкции составляет 4 000 см2. Значит, общая площадь сечения продольной арматуры при 4-х стержнях не менее 4 см2.
Находим в таблице наиболее близкое к этому значение и получаем, что диаметр арматуры для ленточного фундамента должен быть 12 мм. Если выполнять подобный расчёт для фундамента сечением 60х150 см, следует помнить, что в арматурный каркас придётся добавить ещё по одному стержню на каждую сторону периметра, чтобы выдержать шаг. Для этих размеров фундамента суммарная площадь сечения восьми стержней должна быть не менее 9 см2. По данным таблицы, вновь получаем прокат диаметром 12 мм.
Максимально допустимый размер ячейки арматуры для фундамента составляет 40х80 см на горизонтальных и 80х80 см на вертикальных поверхностях. Гнаться за высокой плотностью армирования и избыточным запасом прочности не стоит. Например, при замене четырёх стержней диаметром 12 мм на 14 мм вы увеличите расход металла по весу почти в 1,4 раза. Примерно на столько же возрастёт цена арматуры для фундамента, поскольку вам нужен метраж, а не вес.
Вот так в общих чертах можно ответить на вопрос, какая арматура нужна для монолитного фундамента. Не забудьте учесть неизбежную стыковку стержней. На это вам потребуется дополнительно 10–15 % металла относительно «чистого» метража фундамента.
