Фундамент, находящийся ниже уровня земли, служит основой любого здания. Существует несколько типов фундаментов, и выбор конкретного зависит от множества факторов. При его обустройстве обязательно используется стальной армирующий каркас. Перед началом монтажа крайне важно понять, какая именно арматура подходит для выбранного типа фундамента, и разобраться в системе её маркировки.
Зачем нужно усиление для фундамента
Бетон — это прочный и долговечный материал, который отлично сопротивляется сжатию, но плохо выдерживает нагрузки на растяжение и изгиб. Чтобы улучшить эти характеристики и сделать фундаментную конструкцию более устойчивой к деформациям, в неё вводят стальные стержни — арматуру. В результате получается прочный композитный материал — железобетон, сочетающий лучшие свойства металла и искусственного камня.
Процесс создания армированного фундамента обычно включает следующие этапы:
- Подготовка опалубки из деревянных или металлических щитов.
- Установка внутрь опалубки заранее собранного каркаса из стальных прутьев.
- Заливка в подготовленную конструкцию бетонной смеси.
Готовая конструкция соответствует строительным нормативам: она обладает высокой прочностью и необходимой пластичностью, чтобы успешно противостоять серьёзным нагрузкам, таким как вибрация, изгиб и давление.
Классификация арматуры
Арматурные изделия, применяемые в строительстве, классифицируются по нескольким ключевым признакам. Основными из них являются:
- Технология изготовления (горячекатаная, холоднодеформированная и т.д.).
- Класс стали, определяющий её прочностные характеристики.
- Диаметр прутков.
- Физические и механические свойства металла.
Понимание этих характеристик помогает специалисту правильно подобрать арматуру для конкретных задач и ожидаемых нагрузок.
По типу профиля арматуру делят на следующие виды:
- Гладкая арматура: стержни с ровной поверхностью.
- Периодического профиля (рифлёная): стержни с выступами (рёбрами) для лучшего сцепления с бетоном.
- С загнутыми концами: специальные заготовки для надёжной анкеровки в бетоне.
Эта классификация охватывает основные, но не все существующие виды арматурных изделий.
Виды арматуры по назначению в конструкции
В зависимости от выполняемой роли в железобетонной конструкции, арматуру разделяют на:
- Рабочую: воспринимает основные растягивающие нагрузки от веса конструкции и внешних воздействий.
- Распределительную (конструктивную): обеспечивает равномерное распределение нагрузки между рабочими стержнями, повышает жёсткость каркаса и предотвращает смещение элементов при бетонировании.
- Монтажную: служит для сборки и фиксации каркаса в проектном положении внутри опалубки, не рассчитывается на восприятие значительных усилий.
Области применения стальной арматуры очень широки и зависят от её класса и типа:
- Устройство фундаментов, стен и перекрытий в жилых, промышленных и специальных зданиях.
- Возведение опор, колонн, защитных железобетонных конструкций.
- Усиление стяжек и оштукатуренных поверхностей.
- Производство сборных ЖБИ: плит, блоков, труб, колец, балок.
- Строительство дорог, тротуаров, взлётно-посадочных полос.
Для каждой задачи подбирается арматура определённого типа и диаметра, что отражается в её маркировке.
Арматура для ленточного фундамента
Для армирования ленточных фундаментов чаще всего применяют стержни классов А-I (А240) и А-III (А400), изготовленные методом горячей прокатки.
- Класс А-I (А240): арматура с гладким профилем. Имеет предел текучести 240 Н/мм². Используется в основном для поперечных и конструктивных связей, а также для продольной обвязки в конструкциях с невысокими нагрузками на растяжение.
- Класс А-III (А400): арматура периодического (рифлёного) профиля. Обладает более высокой прочностью (предел текучести 390-400 Н/мм²) и обеспечивает отличное сцепление с бетоном. Способна удлиняться до 25 мм без разрыва, что критически важно для восприятия нагрузок. Применяется для основного рабочего армирования — продольных, вертикальных и поперечных стержней, несущих высокие нагрузки.
Согласно европейским стандартам, для усиления каркасов также широко используется арматура класса А500С. Буква «С» в маркировке указывает на её свариваемость без потери прочностных свойств.
Расчет требуемого количества арматуры
Расчёт необходимого количества арматуры для фундамента можно выполнить разными способами: с помощью специальных онлайн-калькуляторов или вручную, по методикам, учитывающим конкретные параметры.
Основой для расчётов служат:
- Конструктивные особенности и размеры фундамента.
- Величина предполагаемых нагрузок на основание.
- Характеристики самой арматуры и схема расположения стержней в каркасе.
Правильно рассчитанный и смонтированный армированный фундамент эффективно воспринимает нагрузку от здания и равномерно передаёт её на грунт.
Перед расчётами необходимо понять устройство силового каркаса, который обычно включает:
- Продольные и вертикальные рабочие стержни, расположенные с определённым шагом.
- Мягкую вязальную проволоку для соединения элементов каркаса.
- Специальные муфты для соединения и наращивания прутьев.
Схема армирования и тип используемой арматуры индивидуальны для каждого типа фундамента и зависят от характеристик грунта, размеров и конструкции здания, а также от всех действующих на него нагрузок.