какой марки арматуру использовать для плитного фундамента
Какую арматуру выбрать для плиты фундамента, как рассчитать?
Чтобы плитный фундамент был достаточно прочным и стойким по отношению к растягивающим и сжимающим деформациям в процессе эксплуатации, его усиливают арматурными прутьями.
Какой материал лучше выбрать? Когда подойдет композитная арматура, а в каком случае нужно приобрести металлическую?
Как определиться с диаметром и как выяснить потребность в количестве – можно узнать из настоящей статьи.
Правила выбора материала
От типа арматуры и качества сборки армирующего каркаса напрямую зависит срок службы плитного основания. В задачи инженера при проектировании фундамента входит выбор материала арматуры, а также ее типа и размера сечения. Между стальными и композитными прутьями эксперты советуют делать выбор в пользу первых изделий, поскольку технология их использования достаточно изучена и проверена временем.
Композитные аналоги начали использовать при закладке плитных фундаментов не так давно, при этом производители гарантируют высокие прочностные характеристики изделий, несмотря на их легкий вес. Особого внимания заслуживает стеклопластиковая арматура с поперечными надсечками, прочность которой, согласно заявленным качествам, в 10 раз превышает стальные стержни.
Практикующие инженеры и конструкторы не решаются заменить металл на композитный материал и поэтому рекомендуют частным строителям придерживаться традиционной схемы изготовления стального арматурного каркаса.
Металл
Основные преимущества стали доказаны временем, поэтому большинство строителей отдают предпочтение этому варианту. Качество металлопроката регламентируется правилами ГОСТ 5781-82.
По типу поверхности металлическая арматура делится на такие типы:
По способу изготовления арматура может быть напрягаемой и ненапрягаемой. В первом случае в процессе изготовлены арматуру подвергают предварительному растяжению. Это позволяет частично или полностью устранить растягивающее напряжение от нагрузки.
При проектировании основания сооружения уточняют состав и класс стали. Так, рифленую ненапрягаемую арматуру класса Alll используют в качестве продольных элементов каркаса. При монтаже силовой конструкции напрягаемую гладкую арматуру класса Al применяют в качестве поперечных и П-образных конструктивных элементов.
Помимо класса, учитывают марку арматуры, которая может быть от С1 до С8. Увеличение марки свидетельствует о росте прочностных характеристик за счет добавления легирующих компонентов в состав стали.
Диаметр прутков выбирают, исходя из проектных нагрузок:
Композит
Композитный материал состоит из волокон различного происхождения, которые связаны в одну структуру за счет полимерной пропитки.
По типу задействованного сырья арматура для фундамента может быть таких типов:
Поверхность композитной арматуры может быть двух типов:
Состав и механические свойства композитной арматуры регламентируются нормативами ГОСТ 312938-2012, но, несмотря на общие требования, производители продолжают экспериментировать с составами, поэтому проектировщикам остается ориентироваться только на заявленные свойства материала.
Расход при армировании плитного основания
Потребность в материале определяется исходя из площади основания и выбранного шага. Например, если площадь плиты 8 на 8 метров, а стандартный размер ячейки 20х20 см, то необходимо использовать:
Для изготовления сетки добавляют столько же поперечных стержней – 41 шт.
Если каркас состоит из двух поясов, то рассчитанное количество прутков необходимо увеличить в два раза:
Таким образом, для изготовления конструкции в соответствии с проектными условиями всего понадобится 164 стержня арматуры. Учитывая стандартный размер стальной арматуры – 6, узнают общую потребность в материале:
Чтобы посчитать количество материала на вертикальные перемычки, необходимо знать число точек пересечения продольных и поперечных элементов:
Чтобы узнать, какая нужна длина одной вертикальной перемычки, необходимо знать высоту плиты и необходимый запас бетона. Например, толщина плиты – 20 см, а минимальное расстояние от ее грани армокаркаса составляет 5 см. Тогда длина одного стержня будет равной:
Тогда общая потребность в арматуре на вертикальные перемычки составит:
Если производитель продает арматуру по весу, то можно найти этот параметр, умножая метраж на массу одного погонного метра арматуры, которая составляет 0,66 кг.
Расчет для монолитного основания
Схема армирования монолитного основания зависит от ее толщины. Если высота конструкции превышает 0,15 см, то необходимо устраивать пространственный армирующий каркас из верхнего и нижнего поясов.
В противном случае можно обойтись одной сеткой из продольных и поперечных стержней. В процессе проектирования инженер составляет схему армирования и разрабатывает чертеж, с которым будет проще рассчитать количество арматуры и без ошибок собрать силовую конструкцию.
При перпендикулярном расположении продольных и поперечных стержней на рабочем участке конструктору необходимо обеспечить оптимальный размер ячеек.
Для этого используют нормативные требования относительно выбранного шага, который может быть равным:
Параметры ячейки не должны превышать высоту плиты больше, чем в 1,5 раза.
Диаметр
Методика определения оптимального диаметра материала заключается в последовательных расчетах:
Чем чреват неправильный выбор?
В большинстве случаев ошибки в армировании возникают из-за неправильного расчета суммарных нагрузок от конструкции на плитное основание.
Тогда конструктор может выбрать недостаточные размер арматуры и ее количество.
В результате основание остается уязвимым к вертикальным нагрузкам и разрушается раньше заявленного срока службы.
В лучшем случае результатом ошибочных расчетов станет появление осадочных трещин, в худшем – плита может расколоться, что грозит полным обрушением здания.
С целью экономики некоторые собственники для армирования фундамента используют старые швеллеры, рельсы и трубы и другие стальные изделия с гладкой поверхностью. В таком случае из недостаточного сцепления металла с бетоном ухудшаются прочностные характеристики силовой конструкции.
При монтаже армокаркаса методом сварки самой грубой ошибкой является использование стали, марка которой в своем обозначении не содержит символ «С». Это значит, что материал изначально обладает недостаточной прочностью, а под действием силы тока его структура станет еще слабее в местах сварочных швов, что в несколько раз сократит срок службы плитного основания.
Заключение
Технология допускает не армировать бетонную плиту только в том случае, если она располагается на поверхности земли и ничто не грозит стойкости ее конструкции. Как правило, на практике фундамент подвергается сжимающим и растягивающим нагрузкам, которые воздействуют на материал и разрушают его структуру.
Чтобы избежать преждевременного выхода из строя силовой конструкции, в тело плиты помещают арматурный каркас. К качеству и размеру материала предъявляют особые требования, поэтому проектировщик должен быть ознакомлен с ГОСТ 5781-82 для металлической арматуры и ГОСТ 31938-2012 – для композитных прутков.
Как правильно выбрать стальную арматуру для каркаса фундамента
Что такое арматура и зачем она нужна
 |
| Стальная арматура |
Чтобы избежать таких последствий, фундамент обязательно укрепляют каркасом из арматуры. Сегодня в России 90% бетонных конструкций построены на стальной, или металлической арматуре, СНиПы разработаны и применяются для этого вида арматуры, она производится в России металлургическими комбинатами с советского времени и ее рассматривают как традиционный и проверенный материал для укрепления бетона.
Классификация стальной арматуры
Арматура класса А4 прочнее и выдерживает более серьезные нагрузки, чем А3, и потому используется как материал для каркаса сильно напряженных конструкций, в том числе фундамента дома. Классы А5 и А6 в частном жилищном строительстве не используются.
Дополнительная маркировка арматуры указывает на устойчивость к коррозии (индекс К в конце аббревиатуры), на свариваемость (индекс С), на термическую упрочненность (Т). Эти обозначения увеличивают базовую стоимость продукта.
 |
| Виды профиля арматуры. |
C класса А2 и выше, у арматуры периодический профиль, или рельефная поверхность стержня. Серповидный рисунок профиля указывает на стойкость арматуры к разрывным нагрузкам. Поэтому стержни серповидного профиля лучше использовать для тонкостенных конструкций. Кольцевой профиль говорит о сильном сцеплении с бетоном, поэтому такая арматура подойдет для капитальных железобетонных конструкций.
При этом в одном слое арматуры продольные стержни должны иметь одинаковый диаметр.
Как принять решение о выборе
 |
| Сварная сетка из арматуры. |
 |
| Связанная арматура. |
Если выбор сделан правильно, то каркас для фундамента получится надежным, способным выдерживать серьезные вертикальные нагрузки и горизонтальные воздействия. Фундамент получится устойчивым к вспучиванию грунта при промерзании зимой, к движениям грунтовых вод. Дом с таким основанием даст минимальную усадку и верно прослужит много лет, не доставляя неприятностей в виде разрушения фундамента и стен.
Таблица 1. Виды арматуры и их обозначения.
| Вид арматуры | Класс арматуры | |
| Обозначение | ||
| Старое | Новое | |
| Стержневая горячекатанная (ГОСТ 5781-82*): | ||
| гладкая | А-I | А-I(А-240) |
| переодического профиля | А-II | А-II(А-300) |
| Ас-II | Ас-II(Ас300) | |
| A-III | A-III(А-400) | |
| А-IV | А-IV(А-600) | |
| А-V | А-V(А-800) | |
| А-VI | А-VI(А-1000) | |
| Сталь арматурная термически упрочненная для ж/б конструкций Технические условия ГОСТ 10884-94 | Ат-IV | Ат 400с |
| Ат 500с | ||
| Ат 600 | ||
| Ат 600с | ||
| Ат 600к | ||
| Ат 800к | ||
| Ат 1000 | ||
| Ат 1000к | ||
| Обыкновенная арматурная проволока: | ||
| гладкая | В-I | — |
| переодического профиля | Вр-I | — |
Таблица 2. Расчетная площадь сечения арматуры при числе стержней, кв.см
Какую арматуру использовать для фундамента
Наличие арматуры в фундаменте – одно из важнейших условий обеспечения прочности и долговечности бетонного фундамента. Армирующие конструкции изготавливаются как из стальных стержней (традиционная технология), так и из композитных материалов (современный способ).
Далее мы рассмотрим плюсы и минусы обоих методов и расскажем, как правильно выбрать арматуру для фундамента.
Разновидности фундаментной арматуры
Сейчас строительные технологии предусматривают применение одного из двух видов фундаментной арматуры:
Чтобы определиться, какую арматуру использовать для фундамента, необходимо рассмотреть его характеристики указанных материалов.
Стальная арматура
Сталь обладает высоким показателем прочности, что обеспечивает высокую надежность фундамента (ленточного и других типов). Для достижения стойкости к вертикальным деформациям почвы, вызванным перепадами температур или изменением объема грунтовых вод, используется арматура определенного диаметра. Наиболее широкое распространение получили рифленые арматурные элементы толщиной 12 мм.
Арматура для фундамента с рифлением (ребристая) применяется для верхних и нижних продольных сегментов каркаса: на эти части впоследствии приходится самая большая нагрузка. Поперечные элементы часто изготавливаются из гладких прутков меньшего диаметра.
Металлическая арматура имеет следующие преимущества:
Но есть и недостатки:
За счет присутствия железа в составе сплава, повышается вероятность коррозии арматуры при контакте с влажной средой. Чтобы предотвратить это явление, расстояние до поверхности фундамента от каркаса должно быть минимум 50-60 мм. Бетон защитит металл от воздействия воды, что не позволит появиться ржавчине.
Арматура из пластика
Основой данного материала служат минеральные волокна, а связующим веществом – полимерная масса с эпоксидной смолой.
В России данный вид материала применяется относительно недавно и еще не получил широкого распространения. Инженеры с осторожностью относятся к высокому показателю продольного удлинения арматуры. Пластиковые стержни обладают способностью к растяжению, что понижает прочность фундамента здания в целом. Этого недостатка лишены аналоги из металлического сплава.
К другим минусам относят следующие моменты:
У данного материала есть и преимущества:
Специалисты сходятся во мнении, что данная разновидность арматуры не подходит для фундаментов с высокими нагрузками.
Ее используют для домов из сип-панелей, но под кирпичные, брусовые, блочные и бревенчатые здания понадобится фундамент с каркасом из металла.
Классификация арматуры для фундамента
При строительстве огромное значение имеет класс арматуры для фундамента. В процессе расчета каркаса во внимание принимается конкретная разновидность стального сплава и его рабочие показатели.
Существует несколько ГОСТов для определения видов строительных арматур. В каждом из них используются свои маркировки.
Для фундаментов домов применяется марка арматуры не меньше А-III.
Важно! Наиболее распространено использование именно разновидности A400. Применение марок A 240 и A 300 для фундаментов не разрешается.
Арматура для ленточного фундамента: правила выбора
Преимущественное число каркасов для оснований данного типа – это два горизонтальных пояса, в каждый из которых состоит минимум из 2-х двух уровней. Если фундамент имеет ширину до 40 см, для одного уровня достаточно использовать два металлических прутка, если более 40 см, то три-четыре. Для нетяжелых зданий потребуется материал диаметром 10 – 12 мм с рифленой поверхностью, а для массивных строений используются стержни, имеющие диаметр 14-16 мм.
Для соединения горизонтальных элементов применяется гладкая арматура (она обходится дешевле) 6-8 мм в диаметре. Соединения устанавливаются на расстоянии 30 – 50 см друг от друга.
Выбор арматуры для плитного фундамента
При строительстве на проблемных грунтах (пучинистых, болотистых, песчаных) обоснованный выбор – возведение плитного основания. Диаметр арматуры для фундамента в этом случае должен составлять от 10 до 16 мм. Каркас делается в 2 уровня: каждый из них выполняется в виде рядов квадратов из стержней 20 на 20 см. Для соединения используют вертикальные перемычки, которые прикрепляют к основному каркасу, приваривая их в местах пересечения прутков. Высота получившейся конструкции должна быть на 10 см меньше высоты фундамента – по 5 см снизу и сверху.
Композитная полимерная арматура для фундамента: можно ли применять
Согласно ГОСТу 31938-212, который стандартизирует свойства этого материала, в качестве основного компонента для его изготовления используются:
Диаметр готовых изделий варьируется от 4 до 32 мм. Указанные виды материала отличаются по своим показателям:
Важно! Следует понимать, что в ГОСТе указываются свойства готовых изделий, а выбор рецептуры остается за производителем.
Чтобы определить, какую арматуру использовать для конкретного случая, следует сравнить свойства материалов из пластика и из стали:
Композитный материал разрешается задействовать для армирования основания здания только если об этом сказано в документах к нему.
Количество фундаментной арматуры: как рассчитать
На требуемое количество арматуры влияет несколько факторов: тип основания, его габариты, вид почвы (чем проблемнее грунт, те большее количество материала потребуется).
Пример расчета для плитного фундамента
Допустим, толщина будущего основания 30 см, его длина и ширина – 7 м и 5 м, шаг 20 см. Проект предусматривает армирование в 2 уровня, связанных вертикальными элементами.
Для ленточного основания расчет производят аналогичным образом, учитывая их конструктивные нюансы.
Итак, при подборе арматуры следует учитывать такие факторы, как особенности грунта, массу будущего сооружения, марку бетона. Однозначно определить, какой материал лучше всего подойдет для армирования, не всегда возможно. Для этого специалисты должны учесть все особенности конструкции и места ее расположения.
8 советов, какую арматуру использовать для фундамента
Как театр начинается с вешалки, так и строительство любого здания начинается с закладки фундамента. От того, насколько правильно он организован, зависит долговечность постройки и безопасность людей, находящихся в ней. В основе фундамента лежит бетон, но чисто бетонный фундамент быстро бы покрылся трещинами и перестал бы справляться со своими задачами, потому бетон укрепляют толстой стальной проволокой – арматурой. Для оснований разного типа и с разной степенью нагрузки понадобится разный тип арматуры. Давайте разбираться, какую арматуру использовать для фундамента и какой она вообще бывает.
Материал арматуры
Еще недавно арматура и стальной прут были синонимами. Теперь же для изготовления арматуры используются не только разные виды стали.
Арматура для фундамента может быть следующих видов:
Пластиковая арматура пока используется достаточно редко – в большинстве случаев в ней нет никакой необходимости, потому далее речь пойдет исключительно о стальной арматуре.
Жители Москвы и области могут заказать арматуру в СитиМеталл, ведущем интернет-магазине региона. Компания сотрудничает с крупнейшими отечественными производителями, предлагает стальную и стеклопластиковую арматуру разного диаметра и длины. Резка осуществляется бесплатно. Купить можно даже 1 погонный метр арматуры, а заказ может быть доставлен в тот же день. Магазин предлагает одни из самых низких цен в регионе и постоянно проводит акции.
Виды стальной арматуры по типу производства
Свойства стальной арматуры напрямую зависят от способа ее производства:
Тип поверхности арматуры
Стальная арматура может иметь гладкую или рифленую поверхность:
Класс арматуры и марка стали
По классу арматуры можно судить о прочности материала. Наряду с новой маркировкой до сих пор используется старая, потому упомянем обе:
Кроме того, при строительстве фундамента используются и другие виды стальной арматуры, о свойствах которых можно судить по маркировке:
ГОСТы и ТУ требуют использовать сталь конкретной марки для производства определенного типа арматуры. Изготовитель обязательно должен указать, какую сталь он использовал – это очень важная для застройщика информация, позволяющая правильно выполнить все необходимые расчеты.
Некоторые используемые марки стали приведены в таблице ниже. Характеристика каждой марки – это тема отдельной статьи. Тут отметим лишь, что, например, сталь 35ГС – низколегированная, а сталь 25Г2С изготавливается с применением кремния и марганца в качестве легирующих добавок. Оба эти сплава отличаются высокой прочностью. 
Виды арматуры по расположению и назначению
Из арматуры собирают целый каркас, в котором стальные прутья расположены в разных направлениях. Рабочие прутья – это те, которые принимают на себя основную нагрузку. Для связывания их между собой и правильной ориентации в пространстве используют вспомогательные прутья, т.н. хомуты. Рабочая арматура располагается горизонтально, в продольном направлении, а хомуты могут быть поперечными (располагаются горизонтально) и вертикальными. Не все фундаменты требуют задействовать все три вида арматуры.
По назначению арматуру делят на рабочую, конструктивную и монтажную. Конструктивная – та самая, которая берет на себя максимум нагрузки. Конструктивная арматура принимает на себя нагрузку от усадки, а монтажная – служит для объединения конструктивной и рабочей арматуры в единый каркас. Отдельно иногда выделяют анкерную арматуру – это закладные детали.
Размер арматуры
Арматура производится в широком ассортименте размеров:
Какую арматуру лучше выбрать для фундамента? Все зависит от типа фундамента и нагрузки на него – в каждом конкретном случае понадобится сложный и точный расчет диаметра стержней. Чтобы вы примерно понимали, какие стержни придется покупать, приведем следующую информацию:
Арматура и тип фундамента
Нетрудно догадаться, что для разных фундаментов требуется разная арматура, и укладывается она также по-разному:
Способы соединения
Собрать арматуру в единый каркас можно при помощи двух способов:
Если используется пластиковая арматура, то ни о какой сварке речь не идет. Впрочем, металлическую арматуру также нечасто сваривают, так как точки сварки становятся слабыми местами конструкции, они выдерживают меньшую нагрузку, больше подвержены коррозии. Сварка обеспечивает слишком жесткое сцепление прутов, исключающее даже малейший люфт. Такая конструкция хуже воспринимает деформацию, не может использоваться при работе на подвижных грунтах. Более того, варить можно только ту арматуру, в маркировке которой есть буква С.
Куда практичнее использовать вязку при помощи проволоки. Ее складывают вдвое, крючком продевают свободный конец в полученную петлю, а потом закручивают так, чтобы соединяемые пруты не могли свободно двигаться. Просто, дешево, надежно, но долго – опытный строитель сможет выполнить до 20 соединений за минуту, а начинающий – не более 5-6.
Упростить процесс вязки можно при помощи специального вязального пистолета. Его прислоняют к месту пересечения стальных прутов, нажимают на спусковой крючок – и соединение готово. В минуту можно выполнить до 40-50 таких операций. Минус – высокая цена оборудования и необходимость использовать дорогую проволоку.
Наконец, отметим, что при покупке, помимо диаметра, класса и типа поверхности, стоит обращать внимание на наличие у продукции соответствующей документации (прежде всего, это сертификат соответствия). Последний штрих – визуальный осмотр. Если вы заметили на арматуре следы ржавчины, царапины и прочие механические повреждения, то лучше отказаться от покупки и найти действительно качественные изделия – на них, без преувеличения, будет держаться весь дом.