Разбираемся — какую арматуру используют для ленточного фундамента?

Арматура – это скелет любого фундамента, также она является основой всех железобетонных конструкций.

От того, насколько верно она подобрана по виду (марка, диаметр) и количеству, зависит долговечность, безопасность и надежность постройки. Несоблюдение основных норм может привести к плачевным результатам, поэтому профессиональные строители всегда много внимания уделяют армированию фундамента зданий.

Армирование ленточного фундамента.

Многие хозяева частных участков, задумав построить свой дом, сталкиваются с проблемами на определенном этапе. План дома составлен, выбрано место под строительство, анализ грунта проведен и даже вырыт котлован. Самое время приступить к фундаменту. В строительстве частного дома наиболее обосновано применение ленточного фундамента, однако не все знают, какую арматуру лучше использовать для фундамента подобного типа и надо ли его армировать на самом деле. Как следствие, постройки, возведенные своими руками, не всегда безопасны для эксплуатации.

Как вязать арматуру для фундамента?

Как уже было отмечено выше, вся теоретическая база и численные данные должны быть заранее вычислены и подготовлены, чтобы стройка шла уже непосредственно исходя из них.

Такие параметры как количество бетона, локация фундамента и, сорт используемых материалов, должны быть полностью прописаны в техническом задании и проверены еще перед началом строительного процесса.

Выбор вида арматуры

Какую арматуру используют для ленточного фундамента? На сегодняшний день наиболее популярными видами прутьев являются:

1. Стальные, диаметром не менее 5 мм для поперечных перекладин и 10 для продольных. От того, какой марки нужна арматура для ленточного фундамента, будет зависеть прочность всей ленточной конструкции. Применяют стальные прутья класса А с пределом текучести 400. Визуально можно определить следующие отличия марок – А 240 имеет гладкую поверхность, А 300 – кольцевой рисунок, А 400 – рисунок елочкой. Использование прутьев более низкого качества нецелесообразно.
2. Стеклопластиковые стержни отличаются стойкостью к коррозии, отсутствием электропроводности. Часто такой материал используют для строений, где важно избегать радиопомех. Прочность качественных стержней не уступает металлическим.

Для укладки основных продольных элементов арматуры используются исключительно прутья с ребристой поверхностью, так как это гарантирует лучшее сцепление с бетоном. Гладкие стержни применяются при создании боковых перемычек.

Категорически запрещено использовать в качестве арматуры следующие материалы:

• металлические трубы;
• сетку-рабицу;
• металлопрофиль;
• железные тросы.

Несоответствие требованиям к арматуре для ленточного фундамента может привести в проседанию основания и дальнейшему разрушению всей конструкции.

Схема армирования

При поперечном разрезе железо-бетонной конструкции можно увидеть арматуру в виде прямоугольника. Это обуславливается определенными геометрическими законами.

На фундамент во время эксплуатации действуют две физические силы. Одна направлена вверх и возникает вследствие эффекта пучения в морозы, а вторая сила — это давление массы дома, которая активна постоянно и она направлена вниз.

Читайте здесь — Типы фундаментов — советы по выбору подходящих типов, необходимых материалов и установке фундамента (100 фото)

Для полноценной компенсации этих сил и их балансирования устанавливается арматура в два слоя, сверху и снизу на равном друг от друга расстоянии. При более глубоких фундаментах толщиной, превышающей 100 см могут применяться 2 слоя металла.

Какая арматура подходит для фундамента? При использовании ленточного фундамента различают два типа арматуры. Для тех, что являются несущими, то есть выполняют главную прочностную функцию, используют класс прутьев AII или AIII. Для ненесущих второстепенных конструкций используют более бюджетный материал в виде AI, толщина которого не превышает 8 мм.

Свойства стекловолокна в сочетании с бетоном и стеклопластиковой арматурой для фундамента не изучены. Вы можете поэкспериментировать и использовать композит ручного производства или же просто довериться производителю, приобретая железо.

Определяем требуемое количество материалов

Выше мы выяснили, какие бывают виды арматуры для фундамента и рассмотрели особенности использования каждого из них. Прежде чем перейти к описанию расчета количества требуемых для армирующего каркаса материалов, остановимся подробнее на его устройстве.

Мы уточнили, для чего нужна арматура в фундаменте. Она образует внутренние элементы жесткости, препятствующие разрушению основания строений. Для того, чтобы она выполняла свою задачу с максимальной отдачей, необходимо правильно изготовить армирующий каркас.

Расчет арматуры

Он представляет собой уложенные в два ряда прутья. При этом каркас ленточного фундамента состоит из двух параллельных рядов стержней, соединенных поперечными и вертикальными обрезками арматуры. В основе плитного основания стержни образуют две сетки, расположенные друг над другом. Обязательным условием является углубление стержней внутрь бетонной заливки.

Расчет ленточного основания

Для примера определим требуемое количество арматуры ленточного фундамента под дом 6х6 метров с одной перегородкой. Исходя из параметров здания, общий периметр стен будет равен 6х4+6=30 метров. Стержни укладываем в четыре полосы, следовательно, длину стен умножаем на 4, получая 120 метров.

Для сохранения высокой прочности армирующего каркаса отдельные стержни в углах дома должны перекрывать друг друга не менее чем на 1 метр. Исходя из этого, общий метраж стержней должен быть увеличен на 16 метров и с последующим округлением в итоге получим количество арматуры 140 метров.

Схема расчета арматуры для ленточного основания

Поперечные горизонтальные и вертикальные вставки при размере сечения ленты 1,5х0,5 метра равны соответственно 1,4 и 0,4 метра. Их устанавливаем с шагом 1 метр попарно. Следовательно, длина таких стержней будет равна 60х1,4+60х0,4=80,4+24=105 метров. Из-за отсутствия нагрузки на них диаметр можно уменьшить до 6-8 мм, взяв гладкую проволоку.

Для соединения элементов каркаса применяют мягкую вязальную проволоку. На каждое соединение ее требуется 0,3 – 0,5 метра в зависимости от диаметра арматуры. Точек соединения для нашего варианта потребуется 30х4=120. Выполнив расчет количества вязальной проволоки, получим необходимую длину 120х0,3=36 метров. Добавив несколько метров для соединения по углам, округлим метраж до 50.

Расчет плитного основания

Выше нами были даны рекомендации, из какой арматуры делать фундамент. Расчет ее количества зависит от конкретного типа. Так, плитный фундамент того же размера 6х6 потребует гораздо большего количества арматуры. Стандартный размер ячеек сетки 25 см. Следовательно, количество стержней определяем по формуле: 6/0,25х4=96, а общая длина 96х6=576 метров.

Вертикальные стойки при толщине плиты в 25 см будут равны 0,15 метра. А их общая длина определится как 24х24х0,15=86,4 метра. Округлив, получим дополнительно 90 метров арматуры на стойки, что даст общее количество 666 метров.

Количество соединений стержней верхней и нижней сетки к стойкам будет определяться как произведение точек вязки на 4, так как каждая арматура крепится к вертикальным проставкам: 24х24х4=2304, а общая требуемая длина 2304х0,15=345,6 метра.

Приведенные расчеты наглядно показывают значительное превышение плитного основания дома перед ленточным по материалоемкости. Перед тем, как выбрать арматуру для фундамента необходимо выполнить расчеты финансовых затрат на всю конструкцию.

Расчет армирования ленточного фундамента

Делаем правильно арматуру для фундамента. Как и любое другое техническое задание, проложение фундамента контролируется и регламентируется различными ГОСТами и приложениями. Они регулируют качество используемого материала для строительства, геометрические особенности процесса, и даже технику безопасности рабочего персонала.

Минимальное количество арматуры, например, должно составлять не менее 0,1% от всей поперечной площади фундамента. Расчет арматуры на фундамент производится и по другим параметрам.

Из чего её делают

Для начала расскажем о материалах, применяемых при изготовлении арматуры. Сегодня в продаже встречаются металлические и пластиковые аналоги. Последние, благодаря новизне, привлекают огромное внимание, причем, не всегда оправданное. Перечислим достоинства обоих вариантов, чтобы читатель мог решить, какую арматуру использовать для фундамента. Начнем с плюсов металлической:

• Даже при значительной нагрузке металлический прут не прогибается, что позволяет гарантировать высокую надежность конструкции – пластиковый аналог при такой нагрузке может деформироваться;
• может быть согнута прямо на строительной площадке при наличии специального инструмента. Пластиковый аналог нельзя сгибать – можно лишь предварительно заказать на заводе изделия нужной формы;
• цена хоть и немного, но ниже, чем у пластиковой.

Статья по теме: Устройство опалубки фундамента из досок своими руками

Теперь расскажем о преимуществах пластика:

• Имеет меньший вес, что значительно упрощает процесс транспортировки и сборки каркаса;
• не подвержена коррозии, являющейся бичом всех металлических изделий;
• прекрасно работает на разрыв, в некоторых случаях выдерживая нагрузки, в два раза превышающие аналогичные для металлического материала.

Как видите, довольно тяжело однозначно ответить, какая арматура нужна для фундамента – каждый вариант имеет свои достоинства, которые следует учитывать, чтобы сделать правильный выбор.

Армирование углов

Одним из наиболее уязвимых для механического повреждения и раскола мест в фундаменте являются углы и примыкания неоднородных сред. Такие участки подвержены повышенной нагрузке, потому что представляют из себя не цельный и неоднородный материал.

Чтобы нагрузка распределялась равномерно, необходимо армирование или вязка арматуры под фундамент. Причем просто попытаться соединить таким участки будет не совсем надежным способом.

Это нужно выполнять по строгой технологии, иначе такая система крепления продержится только в течение очень короткого промежутка времени. Суть в том, что для армирования необходимо использовать Г-образные хомуты.

Стеклопластиковая или металлическая (стальная) арматура – сравнительная характеристика

Прутки стеклопластиковой арматуры – это пучок стекловолокна толщиной 15 микрон каждое, пропитанный эпоксидными или другими смолами и имеющий рифленую поверхность для лучшего сцепления с бетоном. В правильно устроенном прутке должен быть центральный стержень из волокон, который оплетается по спирали вторым слоем стекловолокна.

Вид материала волокна определяет свойства и название арматуры. Кроме стекловолоконной, встречаются углепластиковые и базальтовые изделия.

Диаметр прутка арматуры находится в пределах 4-18 мм, а максимальная длина ограничена только настройками производственного оборудования. Плотность стеклопластика составляет всего 1,9 т/м3, а 1 кубометр стальной арматуры весит не менее 7 тонн. Благодаря этому свойству, композиты применяются в изготовлении легкого бетона с 60-х годов прошлого века. Средний срок службы — не менее 80 лет.

Рифленая поверхность арматуры способствует ее сцеплению с бетоном
Производство стеклопластиковых прутков для усиления бетона возможно только в заводских условиях, что снижает вероятность купить некачественный продукт, несоответствующий нормативным требованиям. Композитная арматура не ржавеет, не проводит электрический ток и экологична.

Не бывает идеальных во всем материалов, так и композитная арматура имеет ряд особенностей, которые накладывают ограничение на ее широкое использование. Минусы неметаллических элементов бетонной конструкции:

• модуль упругости стали выше такового у стеклопластика в 4 раза, поэтому из железной арматуры выполняют плиты перекрытия и несущие элементы конструкции;
• пластик невозможно сваривать, только вязка между собой или применение арматуры с металлическими наконечниками;
• любые композитные прутки нельзя сгибать под прямым углом, для соединения берут специальные уголки или связывают встык с перехлестом;
• механические свойства ухудшаются с нагревом, а при температуре 600 градусов происходит полное разрушение конструкции;
• небольшой опыт работы с композитами у строительных бригад и отсутствие сертификации на большую часть возводимых объектов (по умолчанию задана металлическая арматура).

В углах композитная арматура не гнется
Свести недостатки к минимуму поможет сочетание в конструкции металлических узлов и пластиковых прутков различного диаметра. Такое взаимное сочетание считается оптимальным и надежным.

Чтобы выбрать, какую арматуру лучше использовать для фундамента, нужно принять во внимание все вышеизложенные факторы. Наиболее распространенные типы фундамента, на которых можно использовать композитный материал, – это ленточный мелкозаглубленный, ростверк и монолитная плита.

Композитная арматура хорошо подходит для ленточного фундамента небольшой постройки

Для них берут арматуру толщиной 8-12 мм и со специальными насечками для надежного сцепления с раствором. Гладкие прутки типа А1 можно использовать для легких хозяйственных построек и в качестве маяков при заливке фундамента.

Пример использования пластиковой арматуры в плитном фундаменте
Особенности армирования фундамента дома:

• количество прутков рассчитывается из способа укладки и поясности армирующих слоев;
• для ленточного фундамента необходимо 2 таких слоя, для плитного — достаточно одного и песчаной подушки под основанием;
• шаг ячейки для стеклопластика не должен превышать 500 мм;
• углы фундамента проходят специальными уголковыми элементами, потому что соединение встык в углах не допускается;
• вязку арматуры в местах соединения осуществляют проволокой, скобами и специальным пистолетом или пластиковыми хомутами;
• для равномерного распределения каркаса в толще бетона потребуются фиксаторы арматуры, расстояние до поверхности оставляют 1-2 сантиметра;
• Столбчатый фундамент размещают ниже глубины промерзания (обычно от 0,7 до 1,5 метров в зависимости от региона), что исключает его подвижки и разрывы.

Предлагаем ознакомиться Какую пароизоляцию выбрать для стен каркасного дома

Композитной арматурой можно пользоваться при строительстве свайного фундамента небольшой постройки
Важно! Заливая раствор в опалубку, проверяют, чтобы все части каркаса были скрыты бетоном. В месте выхода арматуры на поверхность будут образовываться трещины и происходить дальнейшее разрушение фундамента.

Число вертикальных силовых стержней периодического профиля в свае составляет 2-4 и более. Диаметр – 10 мм, больше обычно не применяется. Точное количество стержней зависит от диаметра сваи, определяемого опалубкой. Ее функции может выполнять асбоцементная труба:

• при диметре до 200 мм используют 2-3 стержня;
• 200-250 мм – 4 штуки;
• более 250 мм – более 4-х штук.

В буронабивных сваях соблюдается такое же правило, как и в ленточных фундаментах, – между арматурой и поверхностью бетонного элемента должно сохраняться небольшое расстояние.

Для горизонтальных перемычек используют пруты гладкого профиля диаметром 6 мм, шаг их установки – примерно 50 см.

Свойства арматуры этого типа регламентирует ГОСТ 31938-2012, согласно которому она разделяется по виду армирующего наполнителя на стекло- (АСК), угле- (АУК), арамидо- (ААК), базальтокомпозитную (АБК), комбинированную (АКК). Диапазон номинальных диаметров – 4-32 мм.

По характеристикам эти типы арматуры достаточно сильно различаются:

• предел прочности при растяжении у СК изделий – 800 МПа и более, у УК – не менее 1400 МПа;
• модуль упругости при растяжении у стеклокомпозитной арматуры в 2,5 раза меньше, чем у углекомпозитной;
• предел прочности на поперечный срез – у СК арматуры составляет не менее 150 МПа, у УК – более 350 МПа;
• предел прочности при сжатии у всех типов полимерной арматуры составляет 300 МПа и более.

Внимание! ГОСТ 31938-2012 регламентирует только характеристики продукции, а рецептуру производители определяют самостоятельно.

Сравнение свойств полимерной композитной и стальной арматуры позволит определить, какая из них лучше в конкретном случае.

• Токопроводимость стали не всегда является недостатком, например, ее можно использовать для устройства заземляющего контура. Полимерные материалы – диэлектрики. Полная инертность к магнитным полям и способность без потерь пропускать радиоволны в широком частотном диапазоне обеспечивают применение этой продукции в строительстве лабораторий и подобных сооружений.
• Удельный вес полимерной арматуры в 4-5 раз меньше аналогичного показателя стальной. Но это свойство играет роль только при транспортировке. Для самой строительной конструкции такая разница в массе значения не имеет.
• Если стальные стержни гнут непосредственно на месте проведения работ, то полимерным изделиям можно придавать определенную форму только в производственных условиях.
• Большой плюс полимеров – коррозионная стойкость. Одно из применений этой продукции – создание сеток из полимерных прутов для дополнительного наружного укрепления фундамента, находящегося в агрессивной среде. При наличии расстояния между арматурой и поверхностью бетона стальные стержни также не разрушаются.
• Минус полимерных изделий – намного больший коэффициент удлинения, по сравнению со стальной продукцией. Это свойство может стать причиной провисания ленточного или плитного фундаментов.
• Более низкая, по сравнению со стальной, теплопроводность полимеров – плюс в холодных регионах, поскольку такая арматура не создает мостиков холода. Однако температуры ниже -15°C эти материалы не выдерживают – начинается процесс охрупчивания. Верхний предел составляет 120°C, при таких температурах термореактивная смола начинает плавиться, что приводит к потере формы прутка.

Вывод!Композитная арматура может использоваться для армирования фундаментов, но только в том случае, если в сопроводительной документации на продукцию есть указание такой возможности.

Для заливки фундамента используется бетон. Но этот материал хоть и отличается высокой прочностью и долговечностью, является довольно хрупким. Поэтому дополнительно он укрепляется арматурой. Раньше в основном использовались только металлические прутья, однако современные технологии расширили выбор.

Сегодня для укрепления фундамента применяются 2 основных вида арматуры:

1. Металлический. Представляет собой стальные прутья. Наиболее часто используются стрежни, имеющие круглую форму сечения. Для улучшения прочностных характеристик прутки имеют ребристую винтовую поверхность.
2. Стеклопластиковый. Композитные прутки были изобретены еще в конце 70-х гг. XX века, однако стали использоваться при строительстве фундамента сравнительно недавно. Постепенно начали вытеснять металлический тип. Изготовлены они из прочного стеклопластика. Главное преимущество таких стержней заключается в стойкости к коррозии, чего не скажешь о стальных прутках.

Арматура для фундамента
Какая арматура лучше: металлическая или стеклопластиковая? Каждый вариант имеет свои преимущества и недостатки. Кроме того, второй вариант появился недавно, и на практике пока не доказаны его долговечность и прочность.

Предлагаем ознакомиться Чем утеплить фундамент дома снаружи своими руками

Основным параметром арматуры является ее сечение (диаметр). Металлические прутки выпускаются диаметром от 5 до 32 мм, стеклопластиковые – от 4 до 20 мм. Благодаря этому можно подобрать оптимальный вариант под строительство любого здания или сооружения, обеспечивая при этом необходимую прочность основания.

При возведении частных домов используются стальные стержни диаметром 8-16 мм. То, какую арматуру использовать при заливке фундамента, зависит и от его типа. Для ленточного, плитного, свайного оснований стальные стержни подбираются отдельно.

Использование стальных стержней при возведении домов

Кроме того, металлическая арматура подразделяется на 2 вида: с ребристой или гладкой поверхностью. Первый вариант используется в зонах, на которые приходятся растягивающие нагрузки. Гладкие стержни применяются, как правило, в качестве соединительных перемычек. И на них не оказывают воздействие основные нагрузки.

Различается арматура для фундамента и по марке стали. Для изготовления прутков может применяться углеродистая и низколегированная сталь. Марка материала выбирается потребителем либо указывается непосредственно самим заводом-изготовителем.

То, какая арматура нужна для фундамента, зависит от множества факторов. Необходимо учитывать тип грунта, сезонные деформации, мощность строящегося здания и все нагрузки. Не меньшее значение в выборе типа прутков имеет и вид основания (ленточное, плитное, буронабивное).

Арматурная сетка в фундаменте — связующий элемент