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
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.
Арматура для фундамента
За редкими исключениями изготовление сборных и монолитных бетонных конструкций требует их армирования. Расчёт арматуры на фундамент или другие строительные конструкции выполняется в зависимости от проектируемых эксплуатационных нагрузок. Для сборного железобетона, произведённого в заводских условиях, используют готовую техническую документацию. При устройстве монолитных конструкций все технические решения, включая ответ на вопрос, какая арматура нужна для фундамента, принимаются в индивидуальном порядке.
Нормативная база для производства строительной арматуры
В 2016 году был принят межгосударственный ГОСТ 34028-2016. Он разработан взамен ГОСТ 5781-82 и ГОСТ 10884-94, которые регламентируют производство всего сортамента строительной арматуры. Введение нового нормативного документа планировалось с 01.01.2018 года, но было отсрочено на год.
Будет ли выдержана эта дата, неизвестно, поскольку ГОСТ 34028-2016 всё ещё не подписан Казахстаном и Беларусью (странами Таможенного союза), а также некоторыми странами СНГ. Поэтому ответ на вопрос, какую арматуру использовать для фундамента с точки зрения документального оформления, в скором времени может измениться.
Впрочем, этот вопрос в большей мере волнует проектировщиков, которые отвечают за соответствие технической и рабочей документации на строительство требованиям действующих нормативных документов. Процесс перехода на новую нормативную базу также создаст определённые неудобства для потребителей арматуры.
Например, те, кто работает в строительстве, продолжат пользоваться массивом технической документации и литературы, в которой останутся прежние термины, обозначения и отсылочные нормы. Поэтому после перехода на ГОСТ 34028-2016 нам придётся привыкать, какую арматуру использовать для фундамента дома и других конструкций.
Сортамент и маркировка строительной арматуры
Вне зависимости от того, когда будет осуществлён переход на ГОСТ 34028-2016, потребителям арматуры придётся долгое время параллельно пользоваться существующими правилами её маркировки. Чтобы не теряться в ответе на вопрос, какая арматура нужна для ленточного фундамента, мы приведём сводную таблицу маркировки этого вида проката в действующих и ожидаемых после введения нового ГОСТ условиях:
Арматура по ГОСТ 5781-82
Арматура по ГОСТ 10884-94
Арматура по ГОСТ 34028-2016
После вступления в силу ГОСТ 34028-2016 прекратится использование римских цифр для маркировки арматуры. Обозначаться она будет символами А240–А1000, Ат400–Ат1000. Изделия класса Ат1200 производиться не будут. Буквой С в конце обозначения вида продукции отмечается арматура повышенной свариваемости.
В настоящее время для арматуры класса А-IV (А600) и выше, а также всей продукции Ат дополнительно используется маркировка цветом. В ГОСТ 34028-2016 предусмотрены совершенно другие правила маркировки – с нанесением надписей на прокат или в виде кода из выполненных особым способом рёбер рифления. Нечто вроде штрих-кода на этикетках.
Виды арматуры для фундамента
В Сети можно часто встретить вопрос, какая арматура лучше подойдёт для фундамента. Он в корне неправильный, поскольку арматура для фундамента подбирается исключительно по её характеристикам. Для этих целей используется прокат классов А-I (А240), А-II (А300) и А-III (А400). Эти виды арматуры для фундамента в 99 случаях из 100 закрывают все потребности по его устройству.
Использование других марок арматуры для фундамента не запрещено, но экономически нецелесообразно. Зачем платить лишние деньги за явно избыточные характеристики проката? Для сведения к минимуму расходов на его закупку необходимо следовать правилам армирования бетонных конструкций, установленным СНиП 52-01-2003, СП 52-101-2003 и другими нормативными документами.
Основные правила армирования фундаментов
При устройстве фундамента следует учитывать полную эксплуатационную нагрузку на него, тип грунтов, глубину их промерзания и другие факторы. От этого зависят все параметры основания, включая его ширину, высоту, несущую способность, в том числе и то, какой и сколько арматуры нужно для армирования ленточного фундамента. При его возведении необходимо следовать таким правилам:
Укладка арматуры в ленточный фундамент выполняется с соединением стержней вязальной проволокой или при помощи сварки. Иногда нас спрашивают, почему нельзя варить арматуру в фундаменте. Отвечаем, что такой запрет касается электродуговой сварки обычной арматуры периодического профиля. Вы можете купить арматуру для фундамента с буквой С в маркировке. Её можно спокойно варить.
Другой вариант ответа на вопрос, можно ли сваривать арматуру для фундамента, будет ещё лаконичнее. Вязать каркас проще и дешевле, чем варить. Зато при сборке тяжёлых каркасов обычно используют сварку. В индивидуальном и малоэтажном строительстве тяжёлое армирование встречается крайне редко, поэтому при покупке арматуры не забудьте и о вязальной проволоке.
Сборка элементов арматурного каркаса в единое целое не имеет целью достижение высокой прочности соединений. Вам необходимо только обеспечить ему необходимое пространственное положение и способность выдержать процесс заливки бетона. После его схватывания арматура для ленточного фундамента уже никуда не денется. Вам останется только проверить конструкцию на предмет дефектов и повреждений (например, раковин) и устранить их.
Как рассчитать арматуру на фундамент
Вопрос о том, как рассчитать арматуру на фундамент, рассмотрим на примере устройства конструкции сечением 40х100 см. Такого основания, как правило, хватает для возведения индивидуального дома в обычных условиях строительства. Впрочем, в данном случае для нас имеет значение сам принцип расчёта. Простейшая схема арматуры в ленточном фундаменте может иметь такой вид:
В левой части рисунка приведена схема армирования, когда ширина фундамента не выходит за пределы выбранной нами величины. При большей ширине обязательно добавляется один дополнительный продольный стержень на каждые 40 см превышения. То же самое касается и высоты.
Расчёт сечения арматуры для фундамента в нашем примере мы выполним при помощи небольшой таблички, в которой приведены значения суммарного сечения продольных стержней разных диаметров:
У нас величина поперечника конструкции составляет 4 000 см2. Значит, общая площадь сечения продольной арматуры при 4-х стержнях не менее 4 см2.
Находим в таблице наиболее близкое к этому значение и получаем, что диаметр арматуры для ленточного фундамента должен быть 12 мм. Если выполнять подобный расчёт для фундамента сечением 60х150 см, следует помнить, что в арматурный каркас придётся добавить ещё по одному стержню на каждую сторону периметра, чтобы выдержать шаг. Для этих размеров фундамента суммарная площадь сечения восьми стержней должна быть не менее 9 см2. По данным таблицы, вновь получаем прокат диаметром 12 мм.
Максимально допустимый размер ячейки арматуры для фундамента составляет 40х80 см на горизонтальных и 80х80 см на вертикальных поверхностях. Гнаться за высокой плотностью армирования и избыточным запасом прочности не стоит. Например, при замене четырёх стержней диаметром 12 мм на 14 мм вы увеличите расход металла по весу почти в 1,4 раза. Примерно на столько же возрастёт цена арматуры для фундамента, поскольку вам нужен метраж, а не вес.
Вот так в общих чертах можно ответить на вопрос, какая арматура нужна для монолитного фундамента. Не забудьте учесть неизбежную стыковку стержней. На это вам потребуется дополнительно 10–15 % металла относительно «чистого» метража фундамента.
Какую арматуру выбрать для фундамента
Внутри было еще страшнее: ветер свистел сквозь щели между бревнами, температура внутри была ровно такой же, как и снаружи, а от попадающей внутрь дома влаги каких только видов плесени там не развелось. Пол и потолок не были строго параллельны ни друг другу, ни земной поверхности. Позже выяснилось, что причиной такого катастрофического состояния стал неукрепленный фундамент. Разрушаясь, он потянул за собой в разные стороны всю конструкцию, и в три сезона из вполне приличного дома получилась развалюха, совершенно непригодная ни для жилья, ни для ремонта, даже и капитального. Чем же можно укрепить фундамент, чтобы дом получился добротным и крепким?
Чем укрепляют фундамент
Таблица 1.Физико-механические характеристики стальной и неметаллической арматуры.
Сталь горячекатаная 35 ГС, 25 Г2С, Ст3КП, Ст3ПС и др.
Стеклянные волокна, связанные полимером
Предел прочности при растяжении (временное сопротивление), МПа
Модуль упругости при растяжении, МПа
Характер поведения под нагрузкой (зависимость «напряжение-деформация»)
Кривая линия с площадкой текучести под нагрузкой
Прямая линия с упруголинейной зависимостью под нагрузкой до разрушения
Коррозионная стойкость к агрессивным средам
Коррозирует с выделением продуктов ржавчины
Нержавеющий материал первой группы химической стойкости, в том числе к щелочной среде бетона
Не выделяет вредных и токсических веществ при хранении и эксплуатации
В зависимости от условий эксплуатации и антикоррозийной защиты
Не менее 50 лет, даже в морской воде
Замена по физико-механическим свойствам
6А-III, 8A-III, 12A-III, 14A-III, 16A-III и т. д.
АСП-4, АСП-6, АСП-8, АСП-10, АСП-12
Параметры равнопрочного арматурного каркаса при нагрузке 25 т/м2
При использовании арматуры 8A-III, размер ячейки 14х14 см.
При использовании арматуры АСП-8 размер ячейки 23х23 см.
Уменьшение веса в 9 раз
Сравнительная длина и масса арматур
Имеются ограничения по применяемым видам сварки в зависимости от класса арматуры
Не рекомендуется применять при возведении зданий выше 3 этажей
** Виноградова Н. А., Теплова Ж. С. Сдерживающие факторы использования композитной арматуры // Молодой ученый. — 2016. — №17. — С. 31-35.
Отраслевые эксперты считают, что композитная арматура могла бы применяться намного шире, если бы позволяли нормы и правила, на которые опираются проектировщики. Сейчас в российском законодательстве нет документа, регламентирующего расчет и проектирование конструкций с применением стеклопластиковой арматуры.
Следующая за буквой цифра от 1 до 6 означает класс арматуры. Чем выше значение, тем прочнее сами арматурные стержни. При маркировке один и тот же тип и класс арматуры обозначается по-разному, это связано с устареванием советской системы и внедрением новых обозначений. Из таблицы 2 видно, к какому классу относится арматура с приведенной маркировкой.
Таблица 2. Виды арматуры и их обозначения. **
Стержневая горячекатаная (ГОСТ 5781-82*):
Сталь арматурная упрочненная для ж/б конструкций
Обыкновенная арматурная проволока:
Металлическая арматура
У класса А3 достаточное сцепление с бетоном, это универсальная арматура, решает строительные задачи. Здесь оптимально для жилого домостроения сочетаются прочность и сопротивление напряжениям. Такая арматура долговечна, это традиционный компонент для стандартных железобетонных изделий.
Из арматуры класса А4 делают каркас сильно напряженных конструкций, в том числе фундамента. Прочность выше, чем у А3. 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.
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.
Типы арматурных профилей
Арматура каждого класса производится в нескольких вариантах диаметра стержня. Варианты отличаются друг от друга прочностью и ценой. Общие правила, которым руководствуются при определении диаметра арматуры, таковы:
Подробную таблицу значений можно посмотреть в таблице 3.
Таблица 3. Расчетная площадь сечения арматуры при числе стержней, кв.см**
Расчетная площадь поперечного сечения, кв.см, при числе стержней
Значком «*» помечены диаметры арматуры, которые производятся в классе
Идея в том, что, зная площадь сечения фундамента (для этого его ширину умножают на высоту), ее сравнивают с площадью сечения нескольких прутов стандартного диаметра, и таким образом выбирают подходящий вариант.
В том случае, если вариант композитной арматуры кажется вам более привлекательным, а он вполне может оказаться экономичнее традиционного на 30-35%, то потребуется сечение на один шаг меньше, чем выбранный диаметр металлической арматуры. Понимая, что для стального каркаса понадобились бы прутья диаметра 16 мм, стеклопластиковую арматуру можно взять с сечением 14 мм. Учитывая, что это не вполне традиционный и привычный продукт, при выборе композита обращают внимание на качество изделия.
Бракованная композитная арматура
Вязка арматуры проволокой
