Для чого потрібна арматура і армування фундаменту? Ця міра збільшує міцність бетонних конструкцій. За рахунок чого це відбувається? Сталь, з якої в основному роблять цей елемент, має високі міцнісні характеристики: у 7-8 разів міцніше, ніж сам бетон. Розташовують прути арматури в масиві бетону таким чином, щоб навантаження припадали на арматуру. Після того, як бетон набуває всю свою міцність, система стає монолітною, а її характеристики в рази вище, ніж у аналогічного за розмірами споруди, але без армування.
Зміст статті
- 1 Яка буває арматура
- 2 Установки арматури для фундаменту
- 2.1 Крок укладання арматури
- 3 Чим поєднувати
- 4 Розрахунок кількості арматури для різних типів фундаментів
- 4.1 Плитні основи
- 4.2 Стрічковий фундамент
- 4.3 Пальові стовпчасті підстави
- 5 Розрахунок вартості арматури для фундаменту
- 6 Підсумки
Яка буває арматура
Арматура випускається в основному із сталі. Буває вона гладка і профільована — з особливої форми ребристістю. Ребриста, використовується для розподілу навантаження, гладка служить лише для додання конструкції форми. Тобто основою упор потрібно робити на якість ребристого дроту.
Арматура буває гладка і ребриста
Не так давно на ринку з’явилася пластикова арматура для фундаменту. Вона активно просувається. Але мало хто з фахівців (продавці не в рахунок) радить її використовувати. Якщо розбирати властивості одного та іншого виду арматури, то в реальності всі достоїнства і недоліки виглядають приблизно так:
- Сталь струмопровідна — пластики немає. Не можна однозначно сказати, що токопроводімость — погане якість. Його можна використовувати, наприклад, при пристрої заземлення.
- Пластикова арматура в 4-5 разів легше і випускається в бухтах. Це факт, але реально впливає він лише на вартість перевезення. Так як для маси залізобетонної конструкції різниці немає, важить пруток 50 кг або 10.
- Сталеві прути можна гнути прямо на будмайданчику. З виробами з полімерів такого робити не можна. При необхідності вашого замовлення вам виготовлять на заводі гнуті ділянки. На майданчику самостійно це зробити нереально.
Пластикова арматура — новинка ринку
- Пластик хімічно нейтральний і не руйнується при попаданні вологи у бетон. Це так. Але при дотриманні правил (не менше 50 мм бетону від прутків до поверхні) і сталеве посилення варто десятиліттями й не руйнується.
- Сталь починає плавитися при 600o Пластики розм’якшуються при 200-300 o c.
- Пластики мають кращі характеристики. Не зовсім так. Вони більше розтягуються при статичних навантаженнях. Зробите плитний фундамент армований пластикової арматурою, а він через деякий час провисне: коефіцієнт подовження у них в 10-11 разів більше, ніж у сталі. Те ж і з стрічковим фундаментом: стрічка може провиснути.
Загалом, виходить, наступне: для фундаментів пластикову арматуру краще не використовувати. Надто ризикована виходить затія.
Параметри арматури для фундаменту
Кількість і розміри сталевого прутка залежать від декількох факторів:
- Типу фундаменту (плитковий, пальовий, стрічковий).
- Типу ґрунтів (пучнистые, сипучі гірські породи, щільні підстави тощо);
- Ваги самої будівлі (типу використовуваного будівельного матеріалу, поверховості).
Насамперед, потрібно визначитися з тим, який діаметр арматури використовувати для фундаменту. Чим складніше грунти, тим більше буде потрібно розмір прутків. Так для легкого будинку на хорошому, сталий, непучнистом грунті використовують арматуру 10-12 мм діаметру. Якщо будинок буде важким, або грунт пучнистый або сипучий, потрібно вже 14-16 мм.
Вибір діаметру арматури для фундаменту залежить від типу грунтів та маси будівлі
Для плитних фундаментів використовують великі діаметри — найбільш поширений в приватному житловому будівництві — 14 мм, для стрічкових буде достатньо 12 мм, а для стовпчастих 10 мм. Але це для нормальних не дуже складних грунтів та будівель невеликої маси.
Крок укладання арматури
Аналогічно справа йде з кроком укладання арматури. Для армування плитних підстави він змінюється в межах 20-30 див. Чим важче будинок і складніше грунт, тим менше крок. Конкретна кількість необхідного прутка вважається виходячи з габаритів і умов експлуатації. Поясів армування, як правило два: верхній і нижній.
Крок укладання арматури також залежить від майбутніх навантажень і типів грунтів
У стрічкових фундаментах основне навантаження несуть горизонтальні напрямні. Їх для стрічок шириною 30 — 40 см досить по дві вгорі і внизу. Якщо ширина більше, використовують в одному ряду три або чотири прутка.
Горизонтальних рядів у стрічкових фундаментах майже завжди два: один на 5 см нижче верхнього краю, другий на 5 см вище нижнього. З’єднують їх в єдину конструкцію поперечними перев’язками. Їх крок повинен бути в районі 30-50 див. Частіше або рідше — залежить від грунтів або маси будівлі.
Схема розташування прутків в стовпчастих підставах, що залежить від діаметра стовпів. Тут важливо, щоб від прутків до краю стовпа було не менше 5 див. Горизонтальні перев’язки потрібно ставити теж приблизно раз на 50 див.
Чим поєднувати
При укладанні армуючих поясів поздовжні і поперечні складові необхідно якимось чином поєднувати. Це роблять двома способами: зварюванням і в’язкою з допомогою дроту.
Зварювання — швидкий спосіб, але не найкращий. Справа в тому, що місцях, які зазнали впливу високих температур, сталь більш схильна до корозії. Це в умовах укладання в бетон — дуже погана якість.
З’єднувати арматуру можна за допомогою зварювання дротом або
Якщо і ще один мінус зварного з’єднання арматури — під час заливки або трамбування розчину є досить реальні шанси порушити з’єднання. Воно зазвичай носить точковий характер і обламати його можна.
З’єднані зварюванням елементи каркаса мають більшу міцність, але така підстава позбавлене можливості реагувати на зрушення грунту. А це веде до утворення напружень в бетоні і появи тріщин. Тому робимо висновок: на пучнистых та сипучих грунтах краще використовувати в’язку.
В’язка арматури за допомогою дроту проводиться вручну. Є деякі пристосування, полегшення процесу — гачки, кльоші, пістолети. Але все одно процес займає пристойну кількість часу.
Докладніше про те, як в’язати арматуру для фундаменту, читайте тут.
Розрахунок кількості арматури для різних типів фундаментів
Кількість прутків, їх діаметри індивідуальні для кожного випадку: вони залежать від типу фундаменту, і його габаритів. Розміри ж у кожному випадку різні: у когось фундамент ширше, у кого-то глибше і т. д. Доведеться рахувати кожний раз з новими параметрами. Щоб методика була більш зрозуміла, наведемо розрахунки для конкретного прикладу. Розібратися не дуже складно.
Плитні основи
Найбільша кількість арматури йде на плитні фундаменти. Тут крок часто 20 см*20 див. Роблять два пояси: верхній і нижній. Вони зв’язуються між собою вертикальними прутками. Вся арматура потрібно тільки ребриста.
Методика розрахунку кількості арматури наступна. Вважаєте, скільки прутків з обраним кроком лягає вздовж і поперек фундаменту. Це буде кількість, необхідну для одного поясу. Так як поясів два, множите знайдену цифру на два.
Плитний фундамент вимагає самого великої кількості матеріалів
Потрібні ще прутки на вертикальні стійки. Висота — на 10 см нижче, ніж товщина плити (по 5 см знизу і зверху). Кількість таких стійок дорівнює кількості точок перетину прутків. Струми перетину знаходимо, перемноживши кількість прутків, які укладаються уздовж і впоперек.
Щоб було зрозуміліше, пояснимо на прикладі. Роблять фундамент 6*4 м, товщина плити 25 див. Отже, по довгій стороні з кроком 20 см поміститься 31 пруток, по короткій — 21. Визначаємо довжину необхідної арматури для одного поясу: 31*6 м + 21* 4 м = 186 м + 84 м = 270 м. Поясів два, тому результат подвоюємо: 270 м * 2 = 540 м.
Потрібно взяти деякий запас на з’єднання арматурину — їх потрібно заводити одну за іншу не менш ніж на 50 см, і щільно перев’язувати або зварювати. Будемо вважати, що на два горизонтальних пояса необхідно 550 м прутка.
Тепер визначаємо, скільки буде потрібно арматури на вертикальні стійки. Точок перетину виходить: 31 * 21 = 651 шт. Висота кожної буде 25 см — 10 см = 15 див. Виходить, що на все потрібно 651 * 15 см = 97,65 м, округляємо 100 м.
Схематичне зображення армування плитного фундаменту
Разом для плитного фундаменту потрібно ребристою арматури 550 м + 100 м = 650 м. Але це ще не всі матеріали для армування: потрібна буде дріт для в’язки. Про те, як розрахувати її витрата розповімо нижче.
Послідовність робіт при в’язці арматури плитного фундаменту така: спочатку з’єднують всі прутки нижнього пояса. Потім в місцях їх перетину встановлюють вертикальні стійки. Їх теж перев’язують. Наступним етапом прив’язують верхній пояс: спочатку встановлюють поздовжню арматуру, потім поперечну.
Виходить, що в кожній точці перетину потрібно буде в’язати два рази. Для в’язки одного перетину потрібно від 25 см до 50 см дроту в залежності від діаметра прутків. Найчастіше використовують відрізки по 30 див. Порахуємо для плитного фундаменту кількість в’язального дроту: 651 шт * 0,3 м * 2 = 390,6 м. Це необхідно на в’язку одного поясу. Стільки ж буде потрібно на другий. 390 м * 2 = 780 м. Візьмемо невеликий запас на зв’язку ділянок арматури. Будемо вважати, що нам необхідно 800 м.
Роботи попереду багато
Отже, для плитного фундаменту 6*4 м потрібно ребристого дроту 650 м і 800 м дроту для в’язки.
Стрічковий фундамент
Для стрічкових фундаментів використовують менші діаметри арматур: найчастіше для приватного будинку беруть 10-12 мм. Рідко — для важких будівель на пучнистых грунтах — 14 мм. Ще більше — це зовсім рідкісний випадок.
Незалежно від висоти фундаменту в стрічковому підставі завжди роблять тільки два пояси армування. Їх достатньо для нормального розподілу навантаження. Розташовують їх на 5 см нижче верхнього краю, і на 5 см вище нижнього.
Стрічковий фундамент будь-якої висоти практично завжди має два пояси армування — верхній і нижній
З-за особливої геометрії довжина яких у багато разів більше ширини і глибини — поперечні і вертикальні прутки практично не несуть навантаження, а служать тільки для додання форми. Тому, на поздовжні беруть рифлену арматуру, на інші — гладку. Причому вертикальні стійки і поперечини роблять з тонкої — 6-8 мм — дроту.
Кількість поздовжніх прутків залежить від ширини фундаменту. Підстави Для шириною 40 см достатньо двох зверху і два знизу, для більшої потрібно буде взяти по три штуки. Три або чотири поздовжніх елемента необхідні і на пучнистых або сипучих грунтах, а також під важкі стіни.
Крок установки горизонтальних прутків і вертикальних стійок — близько 30-50 див.
Розрахунок кількості арматури тут аналогічний. Відразу перейдемо до прикладу. Ті ж габарити фундаменту 6*4 м. Буде ще одна поперечна стіна. Разом виходить, що периметр буде 6 м * 2 + 4 * 3 = 12 м + 12 м = 24 м. Укладати будуть чотири поздовжніх прутка: два зверху і два знизу — ребристою арматури потрібно буде 24 м * 4 = 84 м.
Так виглядає фрагмент сталевого каркасу
Вважаємо гладкий пруток. Ширина фундаменту буде 40 см, його висота 80 див. Поперечок з кроком в 50 см потрібно 47 шт. Їх довжина — 10 см менша ширини стрічки (по 5 см з кожного йде): 40 см — 10см = 30 див. На поперечки потрібно 47 шт * 0,3 м = 14,1 м.
Вертикальних стійок, якщо їх розташовувати через 50 см, 47 * 2 = 94 шт. висота Їх — на 10 см менше висоти підстави: 80см — 10 см = 70 див. Прутка на них піде 94 * 0,7 м = 65,8 м.
Всього гладкого прутка потрібно буде: 14,1 м + 65,8 м = 79,9 м.
Тепер порахуємо, скільки потрібно буде дроту для в’язки стрічкового фундаменту. Точок з’єднання 47 * 4 = 188 шт. На кожне буде потрібно 30 см дроту. Всього 188 * 0,3 = 56,4 м.
Отже, для стрічкового фундаменту 6*4 м з однією поперечною стіною потрібно ребристого дроту 84 м, гладкого 80 м (округляємо, але краще взяти з запасом) і дроту для в’язки 56,4 м (запас теж знадобитися).
Пальові стовпчасті підстави
Достатній рівень міцності палям надають від 2 до 4 прутків, вставлених вертикально. Для них потрібна арматура профільована. Але товсті прутки не потрібні: достатньо діаметру 10 мм, Горизонтальні перемички служать тільки для додання геометрії і навантаження не несуть. Тому для них беруть гладку тонку дріт діаметром 6 мм.
Кількість вертикально вставлених арматури залежить від діаметра стовпів. Якщо він менше 20 см, необхідно розташувати 2-3 прутка так, щоб від краю труби було не менше 5 см. Для діаметра 20-25 см знадобиться вже 4 прутка, для великих їх може бути ще більше.
Кількість прутків для однієї палі залежить від її розмірів
Приклад розрахунку. Той же фундамент 6*4 м, з однією поперечною стіною. Потрібні стовпи 2 метрової висоти, в них будемо укладати по 4 прутка. Всього стовпів 24 шт.
На один стовп йде 4 шт * 2 м = 8 м ребристого дроту. Стовпів 24 шт, на все потрібно 24 * 8 м = 192 м.
Вважаємо скільки потрібно гладкою дроту: 20 см стовпі 4 прутка знаходяться на відстані 10 см один від одного. Щоб їх зв’язати, знадобиться 4 відрізки по 10 см, разом на одну обв’язку — 40 см гладкого дроту. Крок установки поперечної арматури для стовпчиків приблизно 50 см. На двометровий стовп потрібно буде чотири пояси. Разом гладкої арматури на один стовп 04 м * 4 = 1,6 м. Стовпів всього 24 шт., тому загальна кількість 1,6 м * 24 = 38,4 метра.
Вважаємо кількість дроту. На один поперечний пояс потрібно чотири відрізка по 25 см (діаметр прутків невеликий, більше не потрібно). Разом на один пояс піде 1 м. На стовпі поясів 4, так що все потрібно 4 метри в’язального дроту. На 24 стовпа її кількість буде 24 * 4 м = 96 м.
Про влаштування пальових фундаментів для лазні читайте тут.
Розрахунок вартості арматури для фундаменту
Арматуру і дріт частіше продають на кілограми. Тому знайдене кількість прутка потрібно перевести в масу. У тому місці, де збираєтеся придбати пруток, дізнаєтесь, скільки важить погонний метр і скільки коштує тонна виробів необхідного вам розміру.
Перемноживши знайдений метраж на вагу одного метра, отримаєте необхідну масу. З неї дізнаєтеся, скільки це буде коштувати.
Таблиця з вагою одного метра арматури і метражу однієї тонни
Наприклад, порахуємо, у скільки обійдеться арматура для плитного фундаменту (див. вище). Нехай пруток використовувати будуть 14 мм. Один метр важить 1,21 кг. Всього арматури потрібно 650 м. Маса буде 650 * 1,21 = 786,5 кг. Округлимо до 800 кг. Нехай одна тонна коштує 25 тис. руб. На арматуру потрібно 0,8 * 25000 = 20000 рублів.
Для влаштування розрахованого нами стрічкового фундаменту знадобиться 84 м прутка на 12 мм. Його метр важить 0,888 кг. Всього маса буде 0,888 * 84 = 74,592 кг. Будемо вважати, що треба 80 кг Коштує тонна практично ті ж 25 тис. руб. тобто на профільований пруток потрібно 0,08 * 25000 = 2 тис. руб. Вартість гладкої арматури вважається також. Обійдеться вона приблизно в 1,5 тис. рублів. Отже, армування стрічкового каркаса обійдеться в 3,5 тис. руб. (плюс вартість дроту, вона вважається аналогічно).
Вага арматури вказано точно, а вартість досить сильно змінюється в залежності від курсу валют, регіону та обсягів закупівель. Деякі металобази продають на погонні метри, не на вагу, але потрібно дивитися по вартості: іноді вона у них дуже завищена.
Підсумки
Діаметри необхідної арматури і її кількість залежить від типу фундаменту, його розмірів. Впливає також тип грунтів і вага, поверховість будівлі. Маючи ці дані, можна розрахувати вартість армування будь-якої підстави.