Описание и виды арматуры для фундамента

Автор: | 06.03.2016

С усилиями сжатия бетонные конструкции отлично справляются сами. Для компенсации растягивающих нагрузок необходима арматура для фундамента. Во избежание коррозии стали внутри бетона ее располагают на расстоянии 1,5 – 7 см от наружных поверхностей, называемым защитным слоем. В ленточных, столбчатых фундаментах используются арматурные каркасы, плавающие плиты армируются сетками. Участки сложной конфигурации, сопряжения усиливаются отдельными стержнями.Арматура для фундамента

Назначение арматуры в фундаменте

В нормальных условиях плиты, ленты испытывают в верхней части сжимающие, у подошвы растягивающие усилия. Прочность сжатия бетона в 50 раз превосходит прочность растяжения, чтобы избежать раскрытия трещин, разрушения фундамента, подошва армируется стальными прутками, выдерживающими в 10 раз большие нагрузки растяжения.

При зимнем вспучивании ситуация меняется:

  • при насыщении глинистых почв водой, промерзании они увеличиваются в объеме
  • грунты стремятся вытолкнуть фундамент на поверхность
  • направление сил меняется – растяжение в цокольной части, сжатие у подошвыКак используется арматура в фундаментах

Поэтому необходим второй армопояс в верхней части опалубки, который так же следует утопить в бетон на величину защитного слоя (2 – 7 см). Арматурные стержни, сетки не могут висеть в воздухе во время бетонирования, поэтому в фундаментах дополнительно присутствует арматура конструкционная:

  • необходима для придания необходимой геометрии пространственным каркасам
  • позволяет регулировать минимальный процент армирования железобетона

Например, при высоте ленты от 15 см хомуты либо вертикальные прутки являются обязательными. В плавающих плитах нижняя сетка лежит на пластиковых, бетонных прокладках, верхняя опирается на специальные столики, «пауки», «лягушки». При армировании буронабивных свай равномерно распределить вертикальные стержни в сечении скважины невозможно без кольцевых, квадратных, треугольных хомутов.

Внимание: Запрещено применять вместо арматуры стальные обрезки, отходы, лом, прутки, пластины из цветного металла. Для этих целей должны использоваться стержни периодического сечения («рифленка») из стали.

Разновидности арматуры

Для восприятия растягивающих нагрузок используется закладываемая по расчету рабочая арматура. Распределяет усилия между ней, воспринимает нагрузки неучтенные, позиционирует рабочую арматуру в проектном положении монтажная арматура.

Монтажная (конструкционная) арматура имеет гладкий профиль, рабочая – периодическое сечение. Вмятины, рифы, ребра на наружной поверхности необходимы для надежной связи с бетоном. В отдельную категорию выделена композитная арматура:

  • стеклопластик – маркировка АПС, состоит из склеенных смолой волокон, имеет поперечное рифление либо спиральную накрутку, стоит в пределах 50 руб./мСтеклопластиковая арматура для фундамента
  • базальтопластик – аббревиатура АБП, диаметр в пределах 16 мм, рифление непрерывное продольное, цена в пределах 90 руб./мБазальтопластиковая арматура для фундамента
  • углепластик – самый дорогой материал (100 – 200 руб./м), маркировка АУП, навивка спиральная, может покрываться песком, в состав входит синтетическая смола, углеродные волокнаУглепластиковая арматура для фундамента

Полимерные материалы не пропускают электроток, химически инертны, коррозия невозможна. Прутки стыкуются исключительно пластиковыми хомутами, проволочными скрутками. Изогнуть стержень на стройплощадке нереально, приходится заказывать специальные элементы у производителя, что удорожает бюджет строительства.

Внимание: Несмотря на агрессивную рекламу производителей, композитная арматура не рекомендуется для фундаментов. Она более гибкая, имеет высокое линейное расширение. При воздействии растягивающих нагрузок пруток сначала вытягивается, лишь потом воспринимает усилие. Для бетона этого достаточно, чтобы трещины начали раскрываться.

Для продольных стержней, воспринимающих нагрузки в сетках, каркасах, используется арматура А400 периодического сечения 8 – 16 мм из сталей 32Г2Рпс, 25Г2С, 35ГС. Вертикальная обвязка, горизонтальные перемычки, хомуты, специальные поддерживающие элементы для верхнего ряда сеток изготавливаются из гладкой А240 арматуры 6 – 8 мм диаметра.Типы рифления стальной арматуры для фундамента

Если планируется соединение прутков с хомутами, между собой при помощи сварки, применяется арматура, имеющая букву С. Выступы на наружной поверхности рифленых прутков бывают серповидными, кольцевыми. В индивидуальном строительстве используется только ненапрягаемая арматура, поскольку натянуть стержни внутри опалубки на объекте не представляется возможным.Гладкая арматура для фундамента

Технология армирования

Основной характеристикой арматуры является сечение, при расчете этой характеристики учитываются факторы:

  • минимальный процент армирования в зависимости от размеров сечения ленты, плиты, сваи, столба
  • сборные нагрузки от здания в зависимости от этажности, конструкционных материалов, региона эксплуатации
  • характер грунта с учетом мероприятий по ликвидации морозного вспучивания

В идеале, избавившись от сил пучения (дренаж, подстилающий слой, засыпка пазух нерудным материалом, утепление отмостки) можно обойтись одним армопоясом возле подошвы фундамента – верхней части растягивающих усилий не будет. На практике закладывают два армопояса для обеспечения прочностного запаса конструкции, если силы пучения все же возникнут. Стандартными схемами армирования являются:

  • ленточный фундамент – каркас из продольных прутков, обвязанных хомутами либо горизонтальными, вертикальными перемычками, анкеровка Г-образными, П-образными элементами в примыканиях внутренних несущих стен, углахАрматурный каркас для ленточного фундамента
  • плита – две арматурных сетки, торцы стержней которых соединены между собой П-образными анкерамиАрматурные сетки для плитного фундамента
  • столб – сетка в плите, уширяющей подошву, вертикальный каркас треугольного, квадратного, круглого сеченияСхема армирования столбчатого фундамента
  • буронабивная свая – вертикально расположенный цилиндрический, треугольный или квадратный каркасАрматурные каркасы для буронабивных свай
  • ростверк монолитный – аналогично ленточному фундаменту, каркасы связываются с оголовками свай, столбов специальными анкерамиАрматурный каркас для ростверка

Внимание: Прутками армируются периметры технологических отверстий в плитах, лентах, бутобетонные, кирпичные фундаменты сборного типа. Кроме того, стержни используют при усилении, реставрации существующих фундаментов методом ж/б обоймы в опалубке.

Анкеры

В отличие от прямых арматурных прутков изогнутые анкеры обходятся застройщику дороже. Поэтому их изгибают из заготовок нужной длины на объекте. Для этого используются трубогибы (в том числе, ручные) либо специальные приспособления. Анкеры необходимы в следующих случаях:

  • обвязка продольных стержней в каркасах (перемычки вместо хомутов)
  • усиление углов, примыканий, пилястр, технологических отверстий
  • жесткая фиксация каркасов к сеткам, оголовкам свай, столбовСхемы анкеровки рабочей арматуры фундаментов П-образными элементами

Анкеры изготавливают из конструкционной А240 (гладкая) арматуры для снижения бюджета строительства либо из рифленки А400 для повышения адгезии в ответственных местах. Например, при значительной ширине ленты (от 50 см), помимо продольных изгибающих моментов появляются поперечные. Их компенсируют хомутами или поперечными стержнями с серпообразными, навивными рифами (неровности на наружной поверхности прутка).

Внимание: Нагрев арматуры резаком, сваркой для изгибания анкеров категорически запрещен. После нагрева, охлаждения на воздухе металл теряет прочность, конструкция ослабляется.

Каркасы

Пространственные конструкции из прутков, хомутов получили название каркасов. Их вяжут в пятне застройки либо используют готовые изделия, применяют в конструкциях:

  • ребра жесткости плитных фундаментов
  • ростверки
  • ленточные фундаменты
  • буронабивные сваи
  • столбы

Конструкция арматурного каркаса имеет вид:

  • продольные стержни
  • хомуты, придающие каркасу форму либо перемычки, анкерные крючкиАрматурный каркас фундамента

При изготовлении каркасов следует учесть требования СП 63.13330 для ж/б конструкций:

  • хомуты, горизонтальные, вертикальные перемычки необходимы уже при высоте ленты 15 см
  • шаг хомутов 30 см в углах, сопряжениях, 60 см на прямых участках
  • при высоте ленты от 70 см через каждые 40 см добавляется конструкционный пояс из продольных прутков
  • вместо отдельных стержней рекомендуются хомуты подходящего сечения, снижающие число проволочных скруток

Внимание: Свежая поверхностная ржавчина допускается на всей поверхности стержней, так как повышает адгезию. Отслаивающаяся ржавчина должна удаляться перед установкой прутков в сетку, каркас.

Углы, сопряжения внутренних несущих стен с наружными анкеруются по схемам:

  • конец прутка изгибается под прямым углом, заходит на соседнюю сторону на 40 см минимум, второй заходит на эту же стену с соседней на точно такое же расстояние
  • каркасы укладываются на прямых участках, углы обвязываются П-образными, Г-образными анкерами

Внимание: Перехлест прямых стержней в углах без изгиба считается прерыванием арматурного пояса. Это ослабляет ленту, нарушает целостность конструкции.

Сетки

В плитных фундаментах, уширяющих подошву столбчатых конструкций плитах применяются арматурные сетки. Их вяжут из прутков 8 – 16 мм периодического сечения с учетом следующих требований:

  • ячейка 10 х 10 – 20 х 20 см
  • соединение проволочными скрутками либо сваркой
  • использование в торцах по периметру П-образных анкеров для связки прутков верхнего пояса с нижним
  • если заливается чашеобразная плита, для связки цокольной части снизу выпускаются вертикальные прутки
  • в перевернутых чашах ребра жесткости армируются стандартными каркасами, жестко соединенными с верхними сеткамиАрматурная сетка для фундамента

Внимание: Не рекомендуется соединять арматуру в сетках полимерными хомутами. При укладке, распределении бетона внутри опалубки они не обеспечивают достаточную жесткость фиксации. В результате изменяется расстояние между стержнями, изменяя прочность фундамента на изгиб.

Таким образом, для фундаментных арматурных каркасов, сеток применяется рифленая арматура А400, гладкие прутки А240. Диаметр, количество прутков выбирают по расчету, монтажная арматура назначается конструктором в зависимости от конфигурации, размеров фундамента.