Планируя закладку монолитного бетонного основания для дома, следует внимательно отнестись к его каркасу. Арматура для фундамента является своеобразным скелетом, превращая бетон в железобетон. Усиленная конструкция успешно противостоит разновекторным переменным нагрузкам. Выбор армирующего материала и расчет его количества – важный этап, предшествующий закладке фундамента.
Виды арматуры и ее назначение
Прочность бетона на сжатие в полсотни раз больше, чем на растяжение. Поэтому основное назначение арматурного каркаса – выдерживать растягивающие нагрузки. Такими возможностями обладают углеродистые и конструкционные стали, специальные композиты. Для придания прочности основанию частного дома в основном используют стальную арматуру диаметром 8-16 мм. Конкретный размер подбирают на основании расчетной нагрузки на фундамент.
По выполняемым функциям арматура для монолитного фундамента делится на две группы.
- Рабочая (класс А2, А3, А4, А5, А6 соответствующей марки стали). Она работает на растяжение и изгиб. Площадь стержня увеличена за счет ребристой поверхности, благодаря этому изделие упрочняется, возрастает сила его сцепления с бетоном. Предпочтительны диаметры 10-16 мм.
- Монтажная (класс АІ, марка А240). Она поддерживает рабочие стержни и участвует в формировании объемной конструкции. Арматура представляет собой гладкий цилиндр диаметром 6-8 мм.
Армирование фундамента осуществляется по-разному: это определяется типом закладываемого основания. В столбчатом варианте основную нагрузку несут вертикальные стержни, поэтому они должны быть ребристыми. Так, столб диаметром 0,2 и длиной 2 м армируют четырьмя рабочими прутками диаметром 10 мм. Их перевязывают 6-милиметровой монтажной арматурой в 4-х местах. В ленточном фундаменте пояса ребристой арматуры (10-16 мм) располагают вдоль периметра, а в поперечном сечении их связывают гладкими прутками (6-8 мм).
Совсем недавно производителями была предложена новинка – арматура из стекловолокна. Она нашла свое применение в армировании плитного и облегченного ленточного фундамента, подходит для зданий, строящихся в заболоченной местности и рядом с водоемами. Преимущества композитного материала:
- низкая плотность – стекловолокно, скрепленное органическим вяжущим, в 4 раза легче стали, поэтому снижается нагрузка на почву;
- противокоррозионные свойства;
- высокая прочность на сжатие и разрыв;
- химическая нейтральность к щелочам и кислотам, сохранение рабочих характеристик при температуре от -60 до +100о;
- простота монтажа – с помощью пластиковых хомутов;
- невысокая цена – купить арматуру из композитного материала можно по цене 8-18 руб/п. м
У стекловолоконных прутов есть и весомый недостаток: они плохо выдерживают изгибающие нагрузки, заставляя бетон работать на растяжение. Укладка такой арматуры целесообразна, если есть возможность предварительно натянуть ее почти до предельных значений.
Цена арматуры для фундамента в Москве
Компания | Обозначение | Диаметр, мм | Цена, руб/кг |
МеталлГрупп | А3 А5000С | 12 | 31,200 |
А1 | 8 | 32,700 | |
Металлоторг | А1 | 10 | 33,000 |
СигмаБетон | А3 | 8-18 | 27,000 |
Первый металлопрокат | А500/СП | 10 | 24,000 |
Цена за 1 метр арматуры определяется следующим образом: вес 1-го погонного метра умножают на стоимость килограмма. Например, 1 метр прутка диаметром 10 мм составляет 0,617 кг, соответственно его цена в СигмаБетон: 27 х 0,617 = 16,66 руб.
Расчет арматуры для ленточного фундамента
Чтобы определить диаметр и количество прутков, нужно знать расчетный размер ленты. В качестве примера взят фундамент для дома из газоблоков 6 х 10, возводимого на плотном супесчаном грунте. Высота ленты 0,9 м, ширина – 0,6 м, длина – 32 м. Для начала определяют площадь сечения в мм: 900 х 600 = 540 000 мм2. Согласно СНиП 52-01-2003 (пункт 7.3.5), в площади бетона должно быть не менее 0,1% рабочей арматуры: 540000 х 0,0001 = 540 мм2.
Чтобы определиться с диаметром, нужно знать расчетную площадь сечения разных прутков. Эти данные приведены в таблице.
Суммарная площадь арматурных стержней
Диаметр, мм | Расчетная площадь при числе прутков, мм | |||
1 | 2 | 4 | 6 | |
6 | 28,3 | 57 | 113 | 170 |
8 | 50,3 | 10 | 201 | 302 |
10 | 78,5 | 157 | 314 | 471 |
12 | 113,1 | 226 | 452 | 679 |
14 | 153,9 | 308 | 616 | 923 |
Ближайшие значения по таблице имеют 4 прутка с диаметром 14 мм или 6 прутков диаметром 12 мм. При ширине ленты 0,6 м и величине изолирующего слоя бетона по краю (40-50 мм), рассчитывают интервал между прутами. Если стержней 4 (по 2 в каждом ряду), то расстояние между ними равно: 600 – (40 х 2) = 520 мм. Но СП 52-101-2003 устанавливает максимальную величину интервала 400 мм. Поэтому лучше в данной ситуации армировать фундамент шестью стержнями диаметром 12.
Сечение монтажного прута должно составлять минимум 25% площади рабочего стержня, но не менее 6 мм. Расчетный диаметр равен 12 : 4 = 3 мм, то есть принимается 6 мм. Рекомендуемый интервал между поперечными и вертикальными элементами – 300 мм. Таким образом, для вертикальной связки потребуется 32000 : 300 = 106 штук, длина 900 – (40 х 2) = 820 мм. Количество поперечных прутов такое же, а длина элемента 600 – (40 х 2) = 520 мм.
Чтобы определить, какое количество арматуры нужно для фундамента, длину ленты умножают на число рабочих прутков: 32 х 4 = 128 м. Метраж монтажных стержней находят, умножив их длину на количество: 0,82 х 106 + 0,52 х 106 = 142 м. Приобретать арматуру следует с запасом 15-20%.
Как связать арматуру для фундамента
Если диаметр стержней не больше 32 мм, то скрепление каркаса производится при помощи сварки или вязки. Первый способ характерен для промышленного строительства, его плюс – скорость проведения работ. К минусам относятся: высокая оплата труда квалифицированных сварщиков, падение прочности стержней в месте их соединения (за счет отпуска закаленной стали). Во время уплотнения бетона вибратором сварные соединения могут просто лопнуть – поэтому все чаще арматуру между собой связывают.
Если планируется делать это своими руками, нужно подготовить материалы, инструмент, приспособления.
1. Вязальная проволока. Ее диаметр 0,8-1,4 мм (чаще 1 мм), материал – низкоуглеродистая сталь. Лучше брать отожженную проволоку – при вязании узлов она легко гнется, почти без зазоров прилегает к прутьям, не рвется. Для быстрой нарезки проволочный моток сгибают, чтобы между перегибами было 0,25-0,3 м. После этого режут пучок по сгибам болгаркой.
В последнее время появились специальные скрепки (зажимы) из упругой стали. Для их установки не нужны специальные навыки: скрепку вручную надевают на пересечение прутков и стягивают его. Единственный недостаток изделия – высокая цена.
2. Инструмент. Для вязки иногда используют плоскогубцы, чаще – обычные и винтовые (полуавтоматические) крючки, пистолет (на аккумуляторе). Преимущество последнего – скорость работы, недостатки: большой расход проволоки, невозможность использования в малодоступных местах.
3. Бобышки для фиксации. Это подставки с вырезами под арматуру, предназначенные для ее изоляции от грунта и снижения риска коррозии.
Вязка арматуры выполняется поэтапно. Пруты очищают металлической щеткой, режут на куски нужной длины, холодным способом делают гнутые заготовки (если это предусмотрено в проекте), устанавливают в опалубку на нужные места. Обычно арматуру стыкуют с нахлестом (его средняя длина 0,25 м) и вяжут в трех точках: по центру и по краям.
Чтобы арматура для фундамента стала единым каркасом, применяют несложную ручную технологию вязки. Усовершенствовать и ускорить процесс помогает обычный шуруповерт, в гнездо которого вставляют самодельный вязальный крючок.