Какую арматуру использовать для строительства фундамента

Выбираем сечение 

Решая, какая арматура нужна на фундамент, крайне важно обратить внимание на диаметр. Ведь этот показатель остается самым главным. Чем толще металлический (или пластиковый) прут, тем большую нагрузку он выдержит.

Но вместе с диаметром возрастает стоимость и вес. Поэтому подходить к этому выбору следует, тщательно всё продумав и взвесив.

Сложнее всего определиться с диаметром основной рабочей арматуры. Здесь учитывайте поперечное сечение фундамента, будь то ленточный или плитный. Подсчитать его несложно, имея рулетку и калькулятор. Но на этом выбор не заканчивается. Также учтите длину рабочей арматуры. Если длина не более 3 метров, то диаметр арматуры для фундамента должен составлять 0,1% от площади сечения, но минимум 10 миллиметров. При длине более 3 метров – также 0,1% от площади, но минимальный диаметр – 12 миллиметров, ассортимент смотреть здесь.

Проведя замеры и нехитрые расчеты, вы определите оптимальный диаметр, позволяющий с одной стороны не переплачивать лишние деньги при покупке, а с другой – гарантировать высокую надежность и долговечность конструкции.

При выборе гладкой арматуры, используемой при сборке каркаса, всё значительно проще – здесь указан минимальный диаметр арматуры:

• Диаметр горизонтальных поперечных прутьев должен быть не меньше 6 миллиметров;
• диаметр вертикальных поперечных прутьев при высоте фундамента до 80 сантиметров должен быть не меньше 6 миллиметров;
• диаметр вертикальных поперечных прутьев при высоте фундамента свыше 80 сантиметров должен быть не меньше 8 миллиметров.

Также есть ещё одно правило – диаметр вспомогательных прутов не должен быть меньше ¼ диаметра основных рабочих, чтобы гарантировать высокую жесткость и надежность каркаса.

Теперь, зная, какой бывает арматура для фундамента, способы крепления и оптимальный диаметр, вы без труда подберете качественный материал, способный прослужить не одно десятилетие, всё это время обеспечивая надежность и безопасность эксплуатации здания, возведенного на этом основании.

Разновидности

Рассмотрим каждую особенность. Согласно используемому профилю, применяются следующие прутки:

• имеющие равномерно распределенные по поверхности поперечные выступы, расположенные под равным углом к продольной оси стержня. Рефленность обеспечивает сцепление с бетонным массивом;
• имеющие круглое сечение. Они применяются как связующие стержни.

В зависимости от того, как осуществляется работа арматуры в фундаменте или железобетонном сооружении, стержни отличаются характером воспринимаемых усилий, действующих:

• В поперечном направлении. Использование поперечно расположенных элементов предотвращает образование расположенных под углом трещин, являющихся результатом напряжения сдвига.
• Продольно. Прутки компенсируют растягивающие усилия, обеспечивают прочность изделий на растянутых участках. Продольно расположенные элементы, также воспринимают сжимающие нагрузки, обеспечивая целостность конструкции из бетона.

Стержни усиления разделяются на виды, согласно принципу действия. Прутки могут находиться в бетоне в различном состоянии:

• предварительно напряженном. Это обеспечивает уменьшение прогибов, препятствуют растрескиванию.
• в свободном (не напряженном). Их применение предусматривает бетонирование в естественном состоянии без предварительного натяжения.

Арматурная сетка зачастую используется при армировании плит

Армирование бетона производится стержнями, отличающимися по назначению. Применяются следующие прутки:

• Рабочие, воспринимающие напряжения от массы сооружения и внешние усилия.
• Распределительные стержни, отличающиеся рифленым профилем. Это обеспечивает компенсацию усилий, целостность бетонной конструкции.
• Монтажные элементы, с помощью которых собирается каркас усиления. Они способствуют сохранению положения стального сетчатого или пространственного контура при бетонировании.
• Крепежные детали, выполняющие функцию анкеров. Применяются как закладные детали.
• Конструктивные, устанавливаемые на участках, где имеется вероятность возникновения дополнительных напряжений.

При выполнении усиления каркасного и сетчатого типа рабочие прутки применяются совместно с монтажными, распределительными стержнями.

Согласно выбранному способу монтажа, применяются следующие усиления:

• штучное армирование, устанавливаемое при сборке с использованием сварки. Используются элементы круглого сечения или прутки с рифленой поверхностью;
• сетчатое усиление, представляющее предварительно собранную с помощью вязальной проволоки для сварки конструкцию;
• каркасного типа. Оно отличается пространственной формой.

Можно сделать вывод о том, что возведение железобетонных конструкций невозможно без применения такого материала, как арматура

В зависимости от способа изготовления, элементы усиления применяются в виде:

• Стержней, наиболее распространенным типом которых, являются горячекатаные прутки. Маркировка арматуры соответствует различным классам, отличающимся механическими характеристиками. Она может включать буквы А, В или К и цифровое обозначение, например, A400 или A500. Стержневые элементы производятся из низколегированных, насыщенных углеродом, легирующими добавками сталей. Это обеспечивает устойчивость к коррозионным процессам, пластичность, прочностные характеристики.
• Канатов или проволоки, произведенной холоднотянутым методом. Элементы усиления данного вида используются в натянутом, предварительно напряженном состоянии, отличаются высокой прочностью. Особенностью канатов является повышенная прочность, высокая адгезия с бетонным массивом, надежная компенсация изгибающих усилий.

Отдельная разновидность – неметаллические прутки, произведенные из стеклопластиковых или полимерных композитов, содержащих углеродные, базальтовые или стеклянные волокна. Они восприимчивы к изгибающим усилиям, подвержены горению, не воздействуют на электромагнитные излучения. Отличается от стальных стержней:

• Уменьшенной массой.
• Стойкостью к коррозии.

Арматура получила широкое использование в сфере строительства.

Как работает арматура

Основные элементы каркаса — горизонтальные стержни. Они имеют увеличенную по сравнению с остальными прутками толщину, располагаются на небольшом (примерно 5 см) расстоянии от поверхностей.

Вертикальные прутки — хомуты — служат для поддержки несущих элементов и после заливки бетона становятся практически не нужны.

При появлении растягивающих или изгибающих напряжений, стальные стержни начинают принимать их на себя, одна часть работает на сжатие, а противоположные — на растяжение. Бетон без последствий выдерживает давление, а растяжение принимают арматурные прутки, способные переносить значительные нагрузки.

Это обеспечивает целостность ленты, увеличивает ее несущую способность и долговечность.

Основные требования

В местах сварки металл не должен терять прочность и пластичность. Некоторые стали, например, 35ГС, запрещено соединять данным методом, поскольку материал в зоне шва становится хрупким. Каркасы из таких стержней собирают с помощью вязальной проволоки или фиксаторов из пружинной стали.

Перед сваркой с арматуры удаляют грязь и пыль. При небольшом объеме работ ее зачищают до металлического блеска, что положительно отражается на качестве шва. На крупных стройках этого не делают, т.к. подобная подготовка влечет за собой существенное удорожание процесса и растягивание его во времени. Толщину электрода и сварочный ток подбирают так, чтобы избежать прожига стержня.

По назначению бывает арматура:

• рабочая арматура (сечение назначается по расчету, воспринимает усилия в элементах от основной нагрузки)

• конструктивная (распределительная) (сечение назначается по минимальному проценту армирования, воспринимает усадку/расширение, температуру воздействия)

• монтажная (устанавливается для объединения рабочей и конструктивной в сетки и каркасы)

• анкерная (закладные детали)

По ориентации в конструкции:

• поперечная – арматура, которая препятствует образованию наклонных трещин от возникающих скалывающих напряжений вблизи опор и связывает бетон сжатой зоны с арматурой в растянутой зоне;

• продольная – арматура, которая воспринимает растягивающие напряжения и препятствует образованию вертикальных трещин в растянутой зоне конструкции.

Размеры 12 арматуры

Распространенным вариантом при устройстве строительных конструкций из железобетона считается арматура 12, имеющая диаметр 12 мм.

Возможные диаметры стеклопластиковой арматуры

Ее производят из различных стальных сплавов. Диаметр данного типа соответствует минимальным требованиям при строительстве зданий на ленточный фундамент при вязке каркаса из 4 хлыстов.

Прокат объединяется в классы относительно механических свойств:

• А1 Гладкий профиль — отличается хорошей пластичностью, которая требуется при удлинении, обеспечивая растяжку;
• А2 с серповидным рисунком – благодаря рисунку увеличивается прочность;
• А3 периодический профиль – присутствует поперечное сечение под углом к оси хлыста, облегчающее свариваемость деталей.

Популярностью пользуется арматура А3. С диаметром 12 мм масса 1 м профиля составляет 0,888 кг. Площадь сечения равна 1,131 см.

Для определения количества арматуры следует высчитать длину в погонных метрах. Но на рынке материал поставляется по весу. Для вычисления требуемого объема следует учесть, что длина 1 м весит 0,888 кг. Тогда в 1 т 1126 м арматуры (12 мм в диаметре). Для других диаметров можно воспользоваться специальными таблицами, созданными с учетом веса 1 м проката для разных деталей. Но возможно появление погрешности из-за принадлежности к другому классу.

Какая бывает арматура

Для разного типа оснований с различной степенью нагрузки используется необходимый тип арматуры. Давайте разбираться, из каких материалов может быть арматура.Дальше будет много СНиПов, цифр и технических обозначений, но вы не пугайтесь. Просто примите, что все эти данные необходимы, если хотите, чтобы ваше здание имело долгую жизнь.

Стальная арматура

Изготавливается из углеродистой (состоит из железа и углерода, легирующие элементы присутствуют в очень малых количествах) и низколегированной стали (сплав железа и легирующих элементов, таких как никель, медь, титан, ванадий и т.д. Содержат до 0,25% легирующих элементов). Низколегированная сталь обладает лучшими механическими характеристиками и более устойчива к коррозии.

По типу производства арматура бывает:

• Холодного проката. Производится холодным методом, для этого нужна более пластичная сталь. В классовом делении имеет маркировку В.
• Сталь горячего проката. Проходит обработку на высоких температурах, отлично сваривается. Маркируется буквой А. Чаще всего используется в частном домостроении.
• Канатная сталь. Маркируется буквой К. Это свитый арматурный канат, состоит из группы проволок. Чаще всего используется семипроволочный канат. Отличная сцепка с бетоном.

По типу поверхности арматура делится:

• Гладкая. Не подходит для возведения фундамента, так как из-за гладкой поверхности хуже сцепляется с бетоном. Можно использовать для стяжки пола или для возведения стен.
• Ребристая арматура с кольцевым профилем. Отлично сцепляется с бетоном, но постепенно теряет прочность сцепления при многократном нагружении.
• Ребристая арматура с серповидным профилем. Хуже сцепляется с бетоном, нежели чем с кольцевым профилем. Но из-за особенности профиля выносливость конструкции выше, так как лучше восприимчивость к периодически повторяющимся нагрузкам.
• Ребристая арматура с комбинированным профилем. Профиль разработан для арматуры А500СП.

Виды арматуры

Классы прочности арматуры:

Устаревшие маркировки класса арматуры по ГОСТ 5781-82: А-I, А-II, А-III, А-IV, А-V, А-VI.

Современные обозначения класса арматуры: А240, А300, А400, А500, А600, А800, А1000.

• Буква А в начале маркировки указывает на стержневую арматуру
• Маркировка буквой В в начале означает, что это проволока
• Буква К в начале означает, что это канатная арматура
• Маркировка буквами Ат в начале – это термически упрочненная арматура. У такой арматуры повышена прочность и стойкость к коррозии.
• Буква К после цифр означает, что арматура устойчива к коррозии
• Буква С в конце после цифр говорит о том, что эту арматуру можно сваривать

Классы прочности арматуры

Более подробные маркировки можно посмотреть в ГОСТ 34028-2016 Прокат арматурный для железобетонных конструкций.

Композитная полимерная арматура (АКП)

Виды АКП:

• стеклокомпозитная (АСК);
• базальтокомпозитная (АБК);
• углекомпозитная (АУК);
• арамидокомпозитная (ААК);
• комбинированная (АКК)

Вид АКП следует выбирать с учетом условий эксплуатации конструкции, характера их нагружения и экономических показателей. Более подробно можно изучить Изменение №1 к СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции.

АКП изготавливается на основе пластиков. Стоит дороже стальной арматуры. Из плюсов композита можно выделить то, что она не проводит ток, значительно меньше весит, абсолютно не боится коррозии. В частном домостроении пока используется редко. Но так ли важны эти плюсы в частном домостроительстве?  

Особенности материала, сфера применения

Процесс производства данных изделий и требования к ним подробно описаны в нормативной документации – ГОСТ 5781-82 А240. Стальная арматура 8 мм изготавливается в двух вариациях – с гладким и рифленым профилем.

Классификация арматуры ГОСТ 5781-82

Основные характеристики

Данные каркасные основы характеризуются следующими свойствами, которые влияют на их сферу и особенности применения:

Назначение и характеристика арматуры

• для изготовления применяют два вида стали – 25Г2С, 35ГС;
• данный вид стержней принято разделять на классы А1 и А3;
• шаг ребра составляет А400, А500;
• высокие антикоррозийные свойства;
• оптимальные показатели прочности, что позволяет использовать данные прутья при изготовлении ответственных железобетонных конструкций;
• оптимальный вес;
• хорошие адгезионные качества;
• относительно низкая стоимость;
• отличная вязкость и хорошая свариваемость;
• отличные характеристики достигаются тем, что такие изделия могут быть горячекатаными, упрочненными вытяжкой или термически.

Сфера применения

Армирующие прутья активно используются во всех сферах строительства и производства. Особенно сильно они востребованы при возведении зданий для промышленных и бытовых нужд. Не менее часто их применяют при изготовлении армированных сооружений разного предназначения. Среди многочисленно возможных следует выделить основные сферы применения:

Арматурные прутья 8 мм

• создание железобетонных конструкций разного типа – плит перекрытия, покрытия, балок, перемычек, фундаментных блоков и прочих;
• добыча и транспортировка нефти, газа;
• производства сеток с разными размерами ячеек для усиления различных конструкций.

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.