Время чтения: 9 минут
Если в стенах дома появляются трещины, с них падает штукатурка и отклеиваются обои, в одном углу комнаты ощутимо прохладнее, чем в другом, и не закрывается полностью окно или дверь - это самые безобидные из тех сложностей, которые возникают при неправильном выборе арматуры для каркаса фундамента. Как же не ошибиться при выборе, что учесть и как понять, какая арматура требуется для фундамента вашего дома?
Что такое арматура и зачем она нужна
На фундамент уже построенного дома действуют силы растяжения и сжатия. Под нагрузкой самого дома нижняя часть подвергается растяжению, а верхняя часть - сжатию. Зимой при замерзании почва тоже давит на фундамент и поднимает его, а в теплое время года на участке грунт двигается и давит и снизу, и сбоку. Эти силы деформируют и разрушают фундамент, что меняет геометрию верхних конструкций. От этого, в свою очередь, появляются трещины на стенах, зазоры между оконными рамами и стенами дома, перекосы уровня пола. Отсюда и сквозняк при закрытых окнах и дверях, и вспучивание напольного покрытия, и отсыревание штукатурки, а в худшем случае - повреждение электрических проводов и труб водоснабжения и канализации внутри дома.
 |
| Стальная арматура |
Арматура для фундамента - длинные круглые стержни из стали либо стеклопластика, которыми укрепляют бетонные конструкции, в том числе фундамент. Связанная в каркас арматура берет на себя часть вертикальной нагрузки и помогает равномерно распределить давление дома на почву. Стальной прут арматуры способен выдержать растяжение в десятки раз большее, чем неукрепленный бетон. Для сравнения, прочность на растяжение неармированного бетона - 5,5 МПа, арматуры - в диапазоне 215-400 МПа. Сжатию армированный бетон противостоит в 8-10 раз лучше, чем неукрепленный. В массовом жилищном строительстве ничего невозможно построить из бетона, не укрепив его как следует, т.к.этот процесс регулируется СНиПами (Строительными Нормами и Правилами). Игнорировать их, во-первых, опасно для жизни людей, находящихся в здании, а во-вторых, означает уголовную ответственность для руководителя строительной компании. В частном жилищном строительстве для экономии бюджета и времени пытаются возвести фундамент, обойдясь только нижней частью каркаса. Объясняют это тем, что нагрузка на растяжение под весом дома приходится на "дно" фундамента. Но при замораживании и увеличении объема грунта нижняя часть только сжимается, а растягивается верхняя, неукрепленная. В этом случае деформации и разрушения фундамента, а затем и дома, не миновать.
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
Арматурная продукция, или арматурный прокат, маркируется по ГОСТ (Государственному стандарту) и обозначается в этой маркировке индексом А, Вр или К. Класс А - арматура, из которой строят каркас. Класс Вр - проволочная арматура, ее используют для соединения стержней. Класс К - канатная арматура, при возведении фундаментов частных домов не используется. 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 приведенной таблицы 1 видно, к какому классу относится арматура с приведенной маркировкой.
Арматура 1 класса - круглый гладкий металлический стержень, который применяется только в составе монтажной либо поперечной конструкции в зданиях, не испытывающихсильных нагрузок и сопротивления. Использовать арматуру этого класса для каркаса опорных или несущих элементов попросту запрещено: недостаточно сцепление с бетоном из-за гладкого профиля, да и прочности для решения таких задач ей не хватит.
Назначение класса А2 то же, что и у А1 - монтажная арматура.
А вот класс А3 - универсальный, поскольку пригоден для решения строительных задач, в нем оптимально для жилого домостроения сочетаются прочность и сопротивление напряжениям. Такая арматура долговечна, это традиционный компонент для стандартных железобетонных изделий.
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.
Арматура каждого класса производится в нескольких вариантах диаметра стержня. Варианты отличаются друг от друга прочностью и ценой. Как остановиться на правильной величине диаметра? Главный свод правил, который описывает требования к арматуре, расчетные нюансы и ограничения - СНиП 52-01-2003 “Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения”. К нему прилагаются уточняющие и дополняющие пособия, инструкции и правила. Об этом СНиПе стоит знать, что без него невозможно спроектировать ни одно строение, где предполагается возведение железобетонных конструкций. В том случае, если дом спроектирован специалистом, в проекте в разделе "Ведомость материалов" указываются параметры и количество арматуры. Если проекта дома нет, то общие правила, которым руководствуются при определении диаметра арматуры, таковы:
- при длине стороны фундамента менее 3 м допускается использование металлической арматуры диаметра не менее 10 мм
- при длине стороны фундамента 3 м и более используются стержни диаметром не менее 12 мм
При этом в одном слое арматуры продольные стержни должны иметь одинаковый диаметр.
- диаметр поперечной арматуры, которая соединяет между собой продольные стержни, допускается меньше, но не менее 6 мм и не менее ¼ наибольшего диаметра продольных стержней. Это относится к высоте будущего арматурного каркаса до 80 см
- если высота каркаса все же более 80 см, то диаметр поперечной арматуры - не менее 8 мм
- содержание армирующих элементов в основании составляет не менее 0,1% площади сечения фундамента.
Подробную таблицу значений можно посмотреть в таблице 2. 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. Если запланирована постройка дома на ленточном фундаменте высотой 0,6 м и шириной 0,4 м, то площадь сечения = 0,4X0,6 = 0,24 кв.м, или 2440 кв.см. 0,1% этой величины - 2,4 кв.см. Этой величине соответствуют два прута по 14 мм либо три по 12 мм.
Еще одна величина - длина прута. Металлическую арматуру, как правило, продают со стандартной длиной прутьев 6, 9 или 11,7 м. Но при заказе на нашем сайте при выборе арматуры можно найти стержни длиной 2,9 м.
Как принять решение о выборе
Выбирают арматуру, уже зная тип грунта, определившись с типом фундамента и сделав необходимые расчеты, а также представляя себе габариты, конструкцию и материалы стен дома. Для фундамента рекомендуется использовать стальную арматуру классов 3 или 4. При строительстве дома не более 2-х этажей на ленточном фундаменте достаточно использовать арматуру в диапазоне от 10 до 16 мм. Проблемная почва (или слабонесущий грунт), такая, как глина, потребует арматуры большего сечения, чем песчаный грунт на участке застройки. В этом случае сечение арматуры стоит увеличить в 1,5-2 раза и выбирать арматуру диаметром не менее 16 мм. Плиточный фундамент, который подходит для строений без подвалов, потребует более прочных стержней в каркасе, чем другие типы фундамента, и здесь следует остановиться на диаметре не менее 14 мм. Чем больше дом и тяжелее материал изготовления стен и перекрытий, тем шире должно быть сечение стержня. Дом, построенный на каркасе из арматуры диаметром сечения менее 10 мм, окажется недолговечным - такой каркас не выдержит нагрузок. Арматура диаметром сечения больше 40 мм для строительства частных домов не используется.
 |
| Сварная сетка из арматуры. |
 |
| Связанная арматура. |
Кроме того, важно, каким способом планируют соединять элементы каркаса - сваривать либо связывать. В первом случае стоит убедиться, что в маркировке арматуры присутствует индекс С, указывающий на то, что в процессе сварки продукт не станет хрупким в точках соединения, либо выбирать арматуру класса 3 - сваривается она лучше, чем продукт классом выше. В случае, если каркас будет связываться, потребуется еще арматура Вр. Оптимальный вариант для частного домостроения - проволока с диаметром 1,2 мм. Она прочна и при производстве обрабатывается термически, в итоге получается гибкий и поэтому удобный для вязки материал, устойчивый к растяжению и разрывам.
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
| Диаметр, мм | Расчетные площади поперечного сечения, см2, при числе стержней. | |||||||||
| 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 |