Правила вибору товщини арматури для фундаментів і перекриттів
Будь-бетонної конструкції, особливо моноліту фундаменту, потрібне посилення. Воно запобіжить її деформацію і передчасне руйнування. Для цих цілей використовується арматура. Її стрижні збільшують здатність фундаменту витримувати великі вагові навантаження з боку будівлі і тиск грунту. Найважливіший параметр при виборі підсилює матеріалу - діаметр арматури. Саме він забезпечує міцність армуючого каркаса і його спільну роботу з монолітом бетону.
Види арматури, використовуваної в будівництві
металеві стрижні
Виготовляються з металобрухту методом гарячого прокату. Процес простий: лом сортується, подрібнюється і розплавляється до потрібної температури, потім рідка сталь розподіляється по изложницам. Після застигання злитки знову нагріваються, обжимаються і йдуть в прокат. Завершальний етап - охолодження в холодильниках і контроль якості. Залежно від товщини арматури, вона випускається у вигляді стрижнів або мотках і буває наступних видів:
- пластичні сталеві стрижні (найбільш часто використовувані для посилення фундаменту);
- швелер;
- металевий куточок;
- двутавр.
Характеристики та маркування металевих стрижнів
Стрижнева арматура (ГОСТ 5781-822) буває рифленої і гладкою. Остання має маркування А-1. Щодо першої складніше: в залежності від типу рифлення (рівномірні виступи, у вигляді гвинта, під певним кутом і т.д.) проводиться маркування А-2, А-3, А-4, А-5 і А-6. Але різниця між цими виробами не зводиться тільки до виду рифлення, вони відрізняються по міцності і марки стали. Залежно від цих чинників виробляється додаткова класифікація арматури.
Буква "Т" в маркуванні повідомляє про те, що для виробництва стрижнів застосовувалася термічно зміцнена сталь. "К" - про те, що метал має підвищену стійкість до корозії. "З" - про те, що вироби цієї марки можна зварювати. "В" - про надання міцності за рахунок витяжки прутків. Діаметр арматури будь-якого типу буває різний, але для кожної маркування є свої обмеження цього параметра.
Наприклад, вироби ГОСТ 10884-81 (термомеханічні і термічно зміцнені рифлені стрижні) мають стандартний діаметр від 6 до 40 мм. Саме вони використовуються для армування фундаменту. Для плит перекриттів і інших цілей використовуються більш гнучкі прутки СТО АССЧМ 7-93 або А500С. За функціональним призначенням арматура підрозділяється на робочу і монтажну. Перша призначена для компенсації вагових навантажень, друга - для пристрою каркасів і фіксації робочих прутків.
Склопластикові (композитна) арматура
Вона виготовляється з базальтового волокна з домішкою спеціальних зміцнюючих добавок у вигляді стрижнів різної товщини і волокнистих добавок. Особливість цих виробів в тому, що бетон, в який введено склопластик, ламається при будь-яких осьових зсувах. Якщо металеві прутки після руйнування моноліту продовжують хоч якимось чином зєднувати між собою його частини, то бетон з базальтової складової відразу розламується на окремі шматки.
Армування склопластиком може бути не тільки внутрішнім, але і зовнішнім. Для цього на поверхню конструкцій наноситься шар необхідної товщини, який виконає гідроізоляційну і антикорозійну функцію. Оптимальний спосіб використання базальтової арматури - дорожні покриття, стіни, перегородки.
Для посилення фундаменту вона може використовуватися тільки разом з металевими прутами.
Ця вимога обумовлена тим, що у композитних стрижнів міцність на розрив в 3 рази більше, ніж у сталевих, але опірність на вигин значно нижче.
Вибір діаметра арматури для посилення фундаменту
Для того щоб не помилитися в тому, яка потрібна товщина і кількість прутків, потрібно зробити попередній розрахунок підсилює каркаса. Більшість приватних забудовників економлять на проектуванні фундаменту і вибирають прутки за принципом «на око», компенсуючи можливу недостатність діаметра значно більшою кількістю прутків, ніж потрібно.
Вибір арматури залежить не тільки від її товщини і кількості, але і від марки бетону, конструкції фундаменту, його висоти, передбачуваної вагового навантаження, типу грунту. Але існує єдине правило пристрої підсилює каркаса: горизонтальні стрижні завжди виконуються з рифленою арматури потрібної товщини. Необхідні параметри прутків можна знайти по таблиці, дані якої регламентовані комплексом будівельної документації.
Варіант застосування арматури | Мінімальна товщина стержня |
Поздовжні робочі стрижні, що укладаються уздовж боку довжиною менше 3 м | 0,1 см |
Поздовжні робочі стрижні, що укладаються уздовж боку довжиною понад 3 м | 1,2 см |
Поперечна арматура для вузлових зєднань позацентрово стиснутих деталей конструкції | не менше 0,25% найбільшого діаметра робочої арматури, але не менше 6 мм |
Для вузлових зєднань вязаних каркасів висотою до 80 см | не менше 0,6 см |
Для вузлових зєднань вязаних каркасів висотою більше 80 см | не менше 0,8 см |
Арматура для фундаментів | 0,1% від площі перерізу по висоті проміжку між шарами арматури і 1/2 ширини бетонної смуги |
Вибір діаметра арматури для конкретних умов будівництва
З урахуванням вагового навантаження будинку, марки бетону, типу фундаменту і грунту орієнтуються на такі показники:
- для легких будівель (каркасні будинки, брусові, з піноблоків), що зводяться на МЗЛ (мелкозаглубленние стрічковому фундаменті) з використанням бетону марки від М200 для пристрою армуючого каркаса потрібні рифлені прутки А-3 діаметром 12-14 мм;
- якщо бетонна стрічка шириною до 40 см і заввишки 60-80 см, то достатньо двох поясів поздовжнього армування, якщо висота стрічки більше 80 см, то потрібен каркас з трьома горизонтальними поясами. Це ж вимога справедливо для більш важких будинків і рухливих грунтів;
- якщо будівництво ведеться в умовах рухливих грунтів, то товщина рифлених стрижнів повинна бути 14-16 мм, а відстань між вертикальними стійками - 20 см.
Для того щоб вирахувати кількість вязального дроту, слід визначитися з тим, який спосіб зрощування металевих стрижнів буде використовуватися для влаштування армуючого каркаса. Спочатку фіксують поперечні і поздовжні стрижні нижнього пояса, потім аналогічним чином вибудовується верхній. У кожному місці перетину горизонтальних і вертикальних стрижнів знаходяться два вузлових зєднання дроту. Для звязування одного потрібно 15 см вязальних прутків, які повинні бути покладені в 2 шари. Таким чином, на один вузол її знадобиться 30 см. Знайшовши кількість місць перетинів, вираховуємо загальну витрату дроту.