- Що таке арматура і навіщо вона потрібна
- Класифікація сталевої арматури
- Як прийняти рішення про вибір
Якщо в стінах будинку з'являються тріщини, з них падає штукатурка і відклеюються шпалери, в одному кутку кімнати відчутно прохолодніше, ніж в іншому, і не закривається повністю вікно або двері - це найшкідливіші з тих складнощів, які виникають при неправильному виборі арматури для каркаса фундаменту . Як же не помилитися при виборі, що врахувати і як зрозуміти, яка арматура потрібна для фундаменту вашого будинку? 
Що таке арматура і навіщо вона потрібна
На фундамент вже побудованого будинку діють сили розтягування і стиснення. Під навантаженням самого будинку нижня частина піддається розтягування, а верхня частина - стиску. Взимку при замерзанні грунт теж тисне на фундамент і піднімає його, а в теплу пору року на ділянці грунт рухається і тисне і знизу, і збоку. Ці сили деформують і руйнують фундамент, що змінює геометрію верхніх конструкцій. Від цього, в свою чергу, з'являються тріщини на стінах, зазори між віконними рамами і стінами будинку, перекоси рівня підлоги. Звідси і протяг при закритих вікнах і дверях, і спучування підлогового покриття, і відсиріванню штукатурки, а в гіршому випадку - пошкодження електричних проводів і труб водопостачання і каналізації всередині будинку.
Арматура для фундаменту - довгі круглі стрижні з стали або склопластику , Якими укріплюють бетонні конструкції, в тому числі фундамент. Пов'язана в каркас арматура бере на себе частину вертикального навантаження і допомагає рівномірно розподілити тиск будинку на грунт. Сталевий прут арматури здатний витримати розтягнення в десятки разів більше, ніж неукріплений бетон. Для порівняння, міцність на розтяг неармированного бетону - 5,5 МПа, арматури - в діапазоні 215-400 МПа. Стиску армований бетон протистоїть в 8-10 разів краще, ніж неукріплений. У масовому житловому будівництві нічого неможливо побудувати з бетону, що не зміцнивши його як слід, т.к.етот процес регулюється СНіПами (Будівельними Нормами і Правилами). Ігнорувати їх, по-перше, небезпечно для життя людей, які перебувають в будівлі, а по-друге, означає кримінальну відповідальність для керівника будівельної компанії. У приватному житловому будівництві для економії бюджету і часу намагаються звести фундамент, обійшовшись тільки нижньою частиною каркаса. Пояснюють це тим, що навантаження на розтягнення під вагою будинку доводиться на "дно" фундаменту. Але при заморожуванні і збільшенні обсягу грунту нижня частина тільки стискається, а розтягується верхня, неукріплена. В цьому випадку деформації і руйнування фундаменту, а потім і вдома, не минути.
Щоб уникнути таких наслідків, фундамент обов'язково зміцнюють каркасом з арматури. Сьогодні в Росії 90% бетонних конструкцій побудовані на сталевий , Або металевої арматури, БНіП розроблені і застосовуються для цього виду арматури, вона виробляється в Росії металургійними комбінатами з радянського часу і її розглядають як традиційний і перевірений матеріал для зміцнення бетону.
Класифікація сталевої арматури
Арматурна продукція, або арматурний прокат, маркується по ГОСТ (Державному стандарту) і позначається в цій маркуванні індексом А, Вр або К. Клас А - арматура, з якої будують каркас. Клас Вр - дротова арматура, її використовують для з'єднання стрижнів. Клас К - канатна арматура, при зведенні фундаментів приватних будинків не використовується. Наступна за буквою цифра від 1 до 6 означає клас арматури. Чим вище значення, тим міцніше самі арматурні стержні. При маркуванні один і той же тип і клас арматури позначається по-різному, це пов'язано з старінням радянської системи і впровадженням нових позначень. З наведеної таблиці 1 видно, до якого класу належить арматура з наведеної маркуванням.
Арматура 1 класу - круглий гладкий металевий стрижень, який застосовується тільки в складі монтажної або поперечної конструкції в будівлях, які не зазнають сильних навантажень і опору. Використовувати арматуру цього класу для каркаса опорних або несучих елементів просто заборонено: недостатньо зчеплення з бетоном через гладкого профілю, та й міцності для вирішення таких завдань їй не вистачить.
Призначення класу А2 той же, що і у А1 - монтажна арматура.
А ось клас А3 - універсальний, оскільки придатний для вирішення будівельних задач, в ньому оптимально для житлового домобудівництва поєднуються міцність і опір напруженням. Така арматура довговічна, це традиційний компонент для стандартних залізобетонних виробів.
Арматура класу А4 міцніше і витримує більш серйозні навантаження, ніж А3, і тому використовується як матеріал для каркаса сильно напружених конструкцій, в тому числі фундаменту будинку. Класи А5 і А6 в приватному житловому будівництві не використовуються.
Додаткове маркування арматури вказує на стійкість до корозії (індекс К в кінці абревіатури), на зварюваність (індекс С), на термічне зміцнення (Т). Ці позначення збільшують базову вартість продукту.
C класу А2 і вище, у арматури періодичний профіль, або рельєфна поверхня стержня. Серповидний малюнок профілю вказує на стійкість арматури до розривних навантажень. Тому стрижні серповидного профілю краще використовувати для тонкостінних конструкцій. Кільцевій профіль говорить про сильний зчепленні з бетоном, тому така арматура підійде для капітальних залізобетонних конструкцій.
Арматура кожного класу проводиться в декількох варіантах діаметра стрижня. Варіанти відрізняються один від одного міцністю і ціною. Як зупинитися на правильній величині діаметра? Головний звід правил, який описує вимоги до арматури, розрахункові нюанси і обмеження - СНиП 52-01-2003 "Бетонні та залізобетонні конструкції. Основні положення" . До нього додаються уточнюючі і доповнюючі посібники, інструкції і правила. Про це СНиП варто знати, що без нього неможливо спроектувати жодне будова, де передбачається зведення залізобетонних конструкцій. У тому випадку, якщо будинок спроектований фахівцем, в проекті в розділі "Відомість матеріалів" вказуються параметри і кількість арматури. Якщо проекту будинку немає, то загальні правила, яким керуються при визначенні діаметра арматури, такі:
- при довжині сторони фундаменту менше 3 м допускається використання металевої арматури діаметра не менше 10 мм
- при довжині сторони фундаменту 3 м і більше використовуються стрижні діаметром не менше 12 мм
При цьому в одному шарі арматури поздовжні стрижні повинні мати однаковий діаметр.
- діаметр поперечної арматури, яка з'єднує між собою поздовжні стрижні, допускається менше, але не менше 6 мм і не менше ¼ найбільшого діаметра поздовжніх стержнів. Це відноситься до висоти майбутнього арматурного каркаса до 80 см
- якщо висота каркаса все ж більше 80 см, то діаметр поперечної арматури - не менше 8 мм
- зміст армуючих елементів в основі складає не менше 0,1% площі перетину фундаменту.
Детальну таблицю значень можна подивитися в таблиці 2. Ідея в тому, що, знаючи площу перетину фундаменту (для цього його ширину множать на висоту), її порівнюють з площею перетину декількох прутів стандартного діаметра, і таким чином вибирають відповідний варіант. Якщо запланована будівля будинку на стрічковому фундаменті заввишки 0,6 м і шириною 0,4 м, то площа перерізу = 0,4X0,6 = 0,24 кв.м, або 2440 кв.см. 0,1% цієї величини - 2,4 кв.см. Цією величиною відповідають два прута по 14 мм або три по 12 мм.
Ще одна величина - довжина прута. Металеву арматуру, як правило, продають зі стандартною довжиною прутів 6, 9 або 11,7 м. Але при замовленні на нашому сайті при виборі арматури можна знайти стрижні довжиною 2,9 м.
Як прийняти рішення про вибір
Вибирають арматуру, вже знаючи тип ґрунту, визначившись з типом фундаменту і зробивши необхідні розрахунки, а також представляючи собі габарити, конструкцію і матеріали стін будинку. Для фундаменту рекомендується використовувати сталеву арматуру класів 3 або 4. При будівництві будинку не більше 2-х поверхів на стрічковому фундаменті досить використовувати арматуру в діапазоні від 10 до 16 мм. Проблемна грунт (або слабонесущих грунт), така, як глина, зажадає арматури більшого перетину, ніж піщаний грунт на ділянці забудови. В цьому випадку перетин арматури варто збільшити в 1,5-2 рази і вибирати арматуру діаметром не менше 16 мм. Плитковий фундамент, який підходить для будівель без підвалів, зажадає більш міцних стрижнів в каркасі, ніж інші типи фундаменту, і тут слід зупинитися на діаметрі не менше 14 мм. Чим більше будинок і важче матеріал виготовлення стін і перекриттів, тим ширше має бути перетин стрижня. Будинок, побудований на каркасі з арматури діаметром перетину менше 10 мм, виявиться недовговічним - такий каркас не витримає навантажень. Арматура діаметром перетину більше 40 мм для будівництва приватних будинків не використовується.
Крім того, важливо, яким способом планують поєднувати елементи каркаса - зварювати або пов'язувати . У першому випадку варто переконатися, що в маркуванні арматури присутній індекс С, який вказує на те, що в процесі зварювання продукт не стане крихким в точках з'єднання, або вибирати арматуру класу 3 - зварюється вона краще, ніж продукт класом вище. У разі, якщо каркас буде зв'язуватися, буде потрібно ще арматура Вр. Оптимальний варіант для приватного житлового будівництва - дріт з діаметром 1,2 мм. Вона міцна і при виробництві обробляється термічно, в результаті виходить гнучкий і тому зручний для в'язки матеріал, стійкий до розтягування і розривів.
Якщо вибір зроблено правильно, то каркас для фундаменту вийде надійним, здатним витримувати серйозні вертикальні навантаження і горизонтальні впливу. Фундамент вийде стійким до здуття грунту при промерзанні взимку, до рухів грунтових вод. Будинок з такою підставою дасть мінімальну усадку і вірно прослужить багато років, не доставляючи неприємностей у вигляді руйнування фундаменту і стін.
Таблиця 1. Види арматури і їх позначення.
Вид арматури Клас арматури Позначення Старе Нове Стрижнева гарячекатана (ГОСТ 5781-82 *): гладка А-I А-I (А-240) періодичного профілю 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 арматурна термічно зміцнена для ж / б конструкцій Технічні умови ГОСТ 10884-94 Ат-IV Ат 400с Ат 500С Ат 600 Ат 600С Ат 600К Ат 800К Ат тисячі Ат 1000К Звичайна арматурний дріт: гладка В-I - періодичного профілю Вр-I -
Таблиця 2. Розрахункова площа перерізу арматури при числі стрижнів, кв.см
Діаметр, мм Розрахункові площі поперечного перерізу, см2, при числі стрижнів. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 3 0.071 0,14 0,21 0,28 0,35 0,42 0,49 0,57 0,64 0,71 4 0,126 0,25 0,38 0,5 0,63 0,76 0,88 1,01 1,13 1,26 5 0,196 0,39 0,59 0,79 0,98 1,18 1,37 1,57 1,77 1,96 6 0,283 0 , 57 0,85 1,13 1,42 1,7 1,98 2,26 2,55 2,83 7 0,385 0,77 1,15 1,54 1,92 2,31 2,69 3,08 3 , 46 3,85 8 0,503 1,01 1,51 2,01 2,51 3,02 3,52 4,02 4,53 5,03 9 0,636 1,27 1,91 2,54 3,18 3, 82 4,45 5,09 5,72 6,36 10 0,785 1,57 2,36 3,14 3,93 4,74 5,5 9,28 7,07 7,85 12 1,313 2,26 3,39 4,52 5,65 6,79 7,92 9,05 10,18 11,31 14 1,539 3,08 4,62 6,16 7,69 9,23 10,77 12,31 13,85 15,39 16 2,011 4,02 6,03 8,04 10,05 12,06 14,07 16,08 18,1 20,11 18 2,545 5,09 7,63 10,18 12,72 15,27 17,81 20 , 36 22,9 25,45 20 3,142 6,28 9,41 12,56 15,71 18,85 21,99 25,14 28,28 31,42 22 3,801 7,6 11,4 15,2 19 22 , 81 26,61 30,41 34,21 38,01 25 4,909 9,82 14,73 19,63 24,54 29,45 34,36 39,27 44,13 49,09 28 6,158 12,32 18, 47 24,63 30,79 36,95 43,1 49,26 55,42 61,58 32 8,042 16,08 24,13 32,17 40,21 48,25 56,3 64,34 72,38 80, 42 36 10,18 20,36 30,54 40,72 50,9 61,08 71,26 81,44 91,62 101,8 40 12,56 25,12 37,68 50,24 62,8 75,36 87,92 100,48 113,04 125 , 6
Як правильно вибрати сталеву арматуру для каркаса фундаменту
Як же не помилитися при виборі, що врахувати і як зрозуміти, яка арматура потрібна для фундаменту вашого будинку?Як зупинитися на правильній величині діаметра?