Армування фундаменту

Армування всіх типів фундаментів у Києві та області

Армування арматурою на сьогоднішній день широко поширене поширене у сфері будівництва. Таким чином, зміцнюють стіни стелі, підлоги, різні фігурні бетонні елементи. Так само армування застосовують під час заливання фундаментів. Будівництво фундаменту без посилення арматурою може призвести до появи тріщин і деформації не тільки основи, а й несучих стін.

Армування фундаменту допомагає розподілити навантаження, підвищити міцність фундаменту і запобігти утворенню тріщин.

Рекомендуємо ознайомитись з нашими цінами або замовити безкоштовну  консультацію

Земляні роботи та підсипка подушки

Будь-яка будівля чинить певне навантаження на ґрунт, тому важливо передбачити заходи, щоб уникнути його просідання і забезпечити рівномірний розподіл ваги. Для цього під фундамент укладається мінеральна подушка з піску і щебеню. Крім того, така подушка вирішує кілька важливих завдань:

• вирівнювання поверхні будівельного майданчика;
• компенсація сезонних змін і рухів ґрунту;
• захист фундаменту від прямого впливу ґрунту;
• підвищення стійкості ґрунту, що особливо важливо в районах із підвищеною сейсмічною активністю;
• організація дренажної системи для відведення дощової і талої води від будівлі.

Перед початком робіт майданчик вирівнюють, після чого залежно від типу фундаменту копають траншею або котлован. На дно укладають шар піску і щебеню, співвідношення яких визначається вагою майбутньої споруди. Після засипки проводиться ущільнення подушки.

Товщина подушки розраховується з урахуванням навантаження, стану ґрунту і ширини фундаменту. Наприклад, для плитного фундаменту достатньо шару в 150 мм, а для пальово-ростверкових конструкцій діаметр лунок збільшують утричі, з глибиною шару до 30 см.

На глинистих ґрунтах товщина подушки може досягати 0,5 м, укладаючись шарами з проміжним зволоженням і ущільненням. Якщо ґрунтові води розташовані близько до поверхні, рекомендується використовувати гідроізоляційні матеріали, такі як геотекстиль або руберойд, для захисту подушки від вологи.

Вибір арматури для армування фундаменту

Під час вибору арматури слід враховувати кілька ключових чинників. Перш за все, це характеристики ґрунту, на якому зводитиметься будівля. Наприклад, для слабких або вологих ґрунтів потрібна арматура зі збільшеним діаметром. Для невеликих будівель, таких як приватні будинки, зазвичай застосовують арматуру діаметром 12 мм - вона забезпечує достатню жорсткість конструкції без зайвого навантаження.

Арматурні стрижні важливо рівномірно розподіляти по всьому периметру фундаменту, щоб навантаження розподілялося рівномірно і запобігали деформації. Що більша вага будівлі, то товщою має бути арматура. Для масивних будівель і багатоповерхових будинків рекомендується використовувати стрижні діаметром від 16 мм. Це дає змогу знизити ризик утворення тріщин у бетоні та значно збільшити довговічність фундаменту.

Для невеликих будинків найчастіше вибирають арматуру класу А400, яка поєднує в собі гнучкість і міцність. Цей тип чудово підходить для легких конструкцій на стійких ґрунтах, адже здатний витримувати помірні навантаження й ефективно розподіляти їх, запобігаючи пошкодженню фундаменту.

Види сталевої арматури

Будівельна арматура виробляється з вуглецевих і низьколегованих сталей, що характеризуються різною зварюваністю, стійкістю до корозії, ударною в'язкістю, міцністю і холодноламкістю. Основний критерій класифікації арматури - межа плинності сталі.

Завдяки широкому застосуванню арматура представлена в різних варіантах, кожен з яких підходить для певних завдань.

Розрізняють види арматури за способом формування:

1. Гарячекатана арматура (діаметр 0,6 & ndash; 4,0 см) з рельєфною поверхнею.
2. Холоднокатана арматура (діаметр 0,4 & ndash; 0,8 см), що виготовляється без нагріву з нанесенням візерунка шляхом наклепу або вм'яття.
3. Тонка дротяна арматура використовується для бетону, не розрахованого на високі навантаження.

Примітка. Арматура також розрізняється за типом насічок на профілі, які можуть бути серповидними, кільцевими або комбінованими. Ребриста поверхня покращує зчеплення з бетоном, але водночас може спричиняти локальні напруження, що знижує пластичність і міцність сталі за багаторазових або динамічних навантажень. У ситуаціях, де підвищене зчеплення не потрібне, рекомендується застосовувати гладкі стрижні.

Маркування сталевої арматури

Арматура класифікується на класи залежно від міцності, діаметра і маси виробів. Основні класи включають: А1 (А240), А2 (А300), А3 (А400, А500), А4 (А600), А5 (А800) і А6 (А1000).

Кожен клас являє собою абревіатуру, що відображає ключові характеристики арматурних прутків даного типу.

Виробники позначають властивості арматури за допомогою буквених індексів. Буква «А» вказує на гарячекатану сталь, «В» – на холоднокатану. Буква «К» означає обробку антикорозійними засобами, «С» – придатність до зварювання, а «Е» – особливу гнучкість.

Арматурні вироби за міцністю діляться на шість категорій. Позначення арматури можуть відрізнятися: наприклад, арматура А1 у старому маркуванні відповідає АI або А240 у новому. Аналогічно: А2 = AII = А300, А3 = АIII = А400, А4 = АIV = А500, А5 = АV = А600. Для арматури, що пройшла термічне зміцнення, додається буква «т» в позначенні. Сюди входять марки Ат400, Ат500, Ат600, Ат800, Ат1000 і Ат1200. Таке зміцнення досягається за рахунок швидкого охолодження стрижнів під час гарячого прокату.

За ступенем окислення сталі арматура ділиться на три типи: СП (спокійна), ПС (напівспокійна) і КП (кипляча). Кипляча сталь під час заливки бетоном активно виділяє гази, створюючи ефект «кипіння» через високий вміст пор. Це низькосортний матеріал. Для арматурних каркасів краще використовувати спокійну сталь, оскільки вона має більш високу якісну структуру.

Композитна арматура

Композитну арматуру виготовляють зі стрижнів на основі скляних або базальтових волокон, просочених полімерним сполучним. Також зустрічаються варіанти з вуглецевих і арамідних волокон. Залежно від матеріалу стрижні класифікують як скло-, базальто- або вуглепластикові. Відрізнити їх можна візуально: склопластикова арматура має світло-жовтий відтінок, а базальтова і вуглепластикова - чорний колір. Як і металева, композитна арматура має періодичний перетин, що забезпечує надійну роботу в складі армованої бетонної конструкції.

Види композитної арматури:

1. Склопластикова (АСП): створюється зі скловолокна з використанням термореактивних смол як сполучного матеріалу. Її головні переваги – висока міцність при низькій вазі.
2. Базальтопластикова (АБП): основою служать базальтові волокна, а сполучною речовиною - органічні смоли. Цей вид відрізняється високою стійкістю до агресивних хімічних впливів, таких як луги, кислоти, гази і солі.
3. Вуглепластикова (АУП): виготовляється з вуглеводневих волокон. Через високу вартість матеріал використовується обмежено.
4. Комбінована (АКК): поєднує в собі скловолокно і базальтові волокна, об'єднуючи їхні властивості.

В англомовній будівельній термінології композитна арматура позначається як FRP rebar (Fibre-reinforced plastic rebar). Це стало причиною, чому композитну арматуру іноді називають пластиковою. Проте виникають непорозуміння, коли, наприклад, склопластикову арматуру помилково приймають за пластикову і навпаки. Насправді, поняття «пластикова арматура» ідентичне терміну «композитна арматура».

Композитна арматура використовує різні полімери як сполучний компонент. Завдяки цьому її часто називають полімерною або полімерно-композитною арматурою. Однак, оскільки основну несучу функцію виконує композитний матеріал, а полімер слугує лише для з'єднання волокон, поширенішим залишається термін «композитна арматура».

Галузі застосування композитної арматури

Завдяки своїм унікальним експлуатаційним характеристикам композитна арматура застосовується в різних типах будівельних конструкцій, інфраструктурних об'єктах і під час виконання ремонтних робіт. Основні сфери використання:

1. Конструкції, на які впливають агресивні середовища: фундаменти будівель, елементи споруд хімічної та харчової промисловості, а також об'єкти сільськогосподарського призначення.
2. Зміцнення основ: під різні будівельні конструкції, включно з об'єктами з особливими вимогами.
3. Приватне малоповерхове будівництво: широко застосовується при зведенні будинків та інших споруд.
4. З'єднання різнотипних матеріалів: використовується для створення поперечних зв'язків у стінах із комбінації матеріалів, як-от газосилікатні блоки і цегла або цегла і бетон.
5. Елементи з ризиком електрохімічної корозії: застосовується в конструкціях, де можливий вплив блукаючих струмів.

Армування для різних типів фундаментів

Під час будівництва використовується широкий спектр арматури, незалежно від обраного типу фундаменту. Ключове значення при цьому має функціональне призначення арматури, а не її вид. Наприклад, для опорних стрижнів, які забезпечують основну несучу здатність конструкції, застосовують арматуру з найбільшими діаметрами. Водночас у кутових з'єднаннях та інших зонах, що вимагають більшої гнучкості, перевагу віддають більш пластичним і тонким видам арматури. Такий підхід дає змогу оптимально розподілити навантаження і підвищити довговічність всієї конструкції.

Армування стрічкового фундаменту

Стрічковий фундамент відрізняється нестандартною геометрією: його довжина в десятки разів перевищує ширину і глибину. Для зміцнення стрічкового фундаменту створюється об'ємний каркас, який формується шляхом з'єднання довгих арматурних прутів. Металеву арматуру зазвичай пов'язують за допомогою дроту, а композитну фіксують спеціальними пластиковими стяжками або кріпленнями.

Особливу увагу приділяють кутам і ділянкам, що піддаються підвищеним навантаженням, які додатково посилюються арматурою.

докладніше про армування: стрічкового фундаменту

Армування плитного фундаменту

Для армування плитного фундаменту застосовується схема в'язки об'ємного каркаса. Вертикальні опорні стрижні рівномірно розподіляються по всій площі, а до них з певним кроком закріплюють поздовжні і поперечні прути. Початок роботи полягає у зв'язуванні нижньої частини вертикальних стрижнів із горизонтальними елементами. Для цього використовують дріт і спеціальний гак. Дріт накручують вісімкою. Кріплення виконують поступово, щоб рівномірно розподілити навантаження.

докладніше про армування: плитного фундаменту

Стовпчастий фундамент

Основним матеріалом для будівництва стовпчастого фундаменту є бетон, який має високу міцність на стиск. Завдяки цьому основа будинку зберігає цілісність протягом усього терміну експлуатації, незважаючи на тиск ґрунту. Однак крім навантажень на стиск, на фундамент впливають сили розтягування і вигину, що виникають під вагою конструкції, а також сезонні явища. У зимовий період промерзлий ґрунт може витісняти стовпи вгору, тоді як непромерзлий шар утримує їх у землі. Щоб протистояти цим силам і забезпечити стійкість фундаменту, застосовують армування.

Для армування стовпів використовують ребристу арматуру товщиною 10 & ndash; 15 мм, що підбирається з урахуванням передбачуваних навантажень. Ребриста поверхня арматури покращує зчеплення з бетоном, що зміцнює конструкцію. Вертикальні стрижні арматури проходять по всій довжині стовпа, а їхня кількість варіюється від 2 до 6, залежно від площі перетину стовпа. Чим більше армувальних стрижнів, тим рівномірніше розподіляються навантаження на вигин і розтягнення, що підвищує довговічність фундаменту.

Часто стовпчастий фундамент завершується горизонтальним ростверком, який також потребує армування через вплив змінних навантажень. Ці навантаження можуть бути викликані як вагою несучих і огороджувальних конструкцій будівлі, так і спучуванням ґрунту. Діаметр арматурних стрижнів для таких елементів розраховується з урахуванням співвідношення їхнього перетину до загального перетину бетонного стовпа. При цьому площа перерізу арматури має становити не менше 0,1% від площі перерізу стовпа.

Пальовий фундамент

Армування пальового фундаменту спрямоване на об'єднання підстави і окремих паль в єдину міцну конструкцію. Для цього використовується ростверк - монолітний елемент, розміщений у верхній частині фундаменту. Місце з'єднання фундаменту з ростверком зазнає значних навантажень, тому воно вимагає додаткового посилення.

Мінімальний відсоток армування паль становить від 0,4% до 3% від їхнього загального перетину, що визначається сумарними деформаційними навантаженнями, які впливають на конструкцію. Перед початком робіт проводять ретельні розрахунки, що дають змогу підібрати оптимальний діаметр арматурних стрижнів і спосіб монтажу каркаса.

Після проведення розрахунків арматура збирається в просторовий каркас за допомогою поздовжніх хомутів. Готовий каркас опускають у пробурений отвір і заливають бетоном. При цьому арматуру розміщують так, щоб уникнути її контакту з ґрунтом на дні та бічних стінках. Для утримання каркаса в потрібному положенні використовуються спеціальні фіксатори, а основа ізолюється шаром гідроізоляційного матеріалу.

Під час складання каркаса необхідно дотримуватися певних правил:

Крок між стрижнями одного ряду має становити не менше 3 см.

Відстань між поздовжніми прутами не має перевищувати 40 см.

Якщо діаметр палі перевищує 15 см, у нижньому поздовжньому ряду ростверку розміщують мінімум два стрижні.

Закладні отвори в ростверку не повинні перевищувати 1/3 ширини палі.

Розрахунок кількості арматури

Міцність, довговічність і надійність усієї конструкції безпосередньо залежать від правильної кількості арматури. Недолік може призвести до деформації або навіть руйнування будівлі, тоді як її надлишок створює зайві витрати, яких можна було б уникнути.

Щоб визначити необхідну кількість арматури, важливо враховувати багато факторів. Розглянемо основні з них:

Тип конструкції

Різні елементи будівлі потребують різної кількості арматури. Наприклад, фундамент, який бере на себе основні навантаження, потребує більшої арматурної густини в порівнянні зі стінами.

Умови експлуатації

В умовах високої вологості або дії агресивного середовища варто розглянути використання композитної арматури або захист сталевої арматури антикорозійними покриттями.

Характеристики навантаження

Для розрахунку арматури потрібно враховувати як постійні навантаження (вага самої конструкції), так і тимчасові (сезонні кліматичні дії, навантаження від меблів, обладнання або людей).

Формули для розрахунку арматури

Для точного визначення потреби у арматурі використовуються спеціальні формули. Одна з основних – це формула розрахунку площі поперечного перерізу стрижня:

A = π * (D/2)², де D – діаметр арматурного стрижня.

Ця формула дозволяє обчислити точну кількість арматурного матеріалу для кожного елемента конструкції.

Загальні рекомендації щодо армування фундаменту

Стрічковий фундамент: зазвичай потрібно від 4 до 6 стрижнів з діаметром не менше 12 мм.

Палевий фундамент: для кожної палі рекомендується використовувати щонайменше 4 стрижні.

Ці параметри ґрунтуються на стандартних будівельних нормах, однак вони можуть змінюватись в залежності від особливостей проекту та розрахункових вимог.

Вибір кроку армування

Перед тим як приступити до в'язання арматури або кріплення дроту для майбутнього фундаменту, важливо заздалегідь оцінити передбачуване навантаження, щоб правильно вибрати діаметр прутів. Точні розрахунки цьому етапі необов'язкові, оскільки завжди використовують арматуру із запасом міцності. Наприклад:

• Для тимчасових металоконструкцій зі стінами до 400 кг/м2; підійде арматура діаметром 8 мм.
• Для гаражів із шлакоблоку з висотою стін до 3 метрів – ndash; арматура з діаметром 12 мм.
• Для двоповерхових котеджів рекомендується використовувати прути діаметром 14-18 мм.

Краще довірити розрахунки професійним інженерам: вони допоможуть оптимізувати витрати та вибрати мінімально допустимі параметри. Однак завжди враховуйте можливість розширення проекту, наприклад добудови мансарди або монтажу важкого багаторівневого даху. Фундамент має бути готовим до таких змін.

Основні рекомендації щодо розміщення арматури:

1. Мінімальна відстань між вертикальними стрижнями повинна бути не менше діаметра арматури, а краще в 2-3 рази більше.
2. Максимальна відстань визначається індивідуально, враховуючи спосіб укладання, якість матеріалів, марку цементу та інші фактори.
3. Для поздовжніх стрижнів крок не повинен перевищувати 40 см. Чим вище навантаження, тим менша ця відстань.
4. У стрічковому фундаменті мінімальна відстань між стрижнями – 10 см для арматури діаметром 14 мм.
5. Крок поперечної арматури повинен перевищувати половини висоти перерізу й у разі трохи більше 30 див.

Вибір перерізу арматури для фундаменту

Основним параметром є діаметр арматури, від якого залежить її здатність витримувати навантаження, межа міцності на розтяг та інші характеристики. Тому за вказівкою марки арматури завжди вказується її діаметр. Повна класифікація має такий вигляд: А200 D30. Число після літери D або символу Ø позначає діаметр прута.

Кожному діаметру арматури відповідають певні задачі. Завдання монтажної арматури – зберегти форму армуючого каркаса під час транспортування, встановлення в опалубку та заливання бетоном. Для цього використовуються стрижні із двох видів сталевих сплавів перетином від 10 до 32 мм.

Діаметр 6-8 мм є основним для арматури, що застосовується у фундаментах. Він простий у обробці та різанні. Така арматура з різною рифленістю може використовуватися як робочих, так розподільчих завдань.

Арматура у вигляді дроту діаметром до 3 мм підходить для посилення косих елементів фундаменту або виготовлення більшості залізобетонних виробів.

Схема монтажу армокаркасу

Схеми армування залежать від плану та типу фундаменту. Для створення армуючої основи плитного та стрічкового фундаменту використовуються різні методи.

Особливості армування залізобетонної плити

Армування залізобетонної плити виконується з урахуванням нерівномірності навантаження: у місцях опори стін чи колон потрібно додаткове зміцнення. Ці ділянки називаються зонами продавлювання. При товщині плити до 150 мм укладання арматури здійснюється в один шар. Якщо товщина плити більша за 150 мм, використовується каркасне армування. Розглянемо основні елементи конструкції.

Схема армування є сітки з однаковими осередками. Крок прутів в обох напрямках має бути рівним. Залежно від розрахункового навантаження, цей крок зазвичай становить 200-400 мм. Для цегляних будівель крок арматури можна встановити 200 мм, для легших каркасних – укладати стрижні рідше. При цьому важливо враховувати, що відстань між стрижнями не повинна перевищувати товщину плити більш ніж 1,5 рази. На торцях плити арматура має бути посилена П-подібними стрижнями довжиною щонайменше вдвічі більше товщини плити. Ці стрижні з'єднують верхній і нижній ряди арматури, забезпечуючи сприйняття моментів, що крутять, у краю плити і закріплюючи кінці поздовжньої арматури.

Для правильного армування фундаменту важливо зв'язати каркас монолітної стіни із плитою. При заливанні фундаменту залишають вертикальні випуски, які є сполучною ланкою. Ці випуски загинають на дві товщини плити і в'яжуть з основним каркасом.

Особливості армування стрічкового фундаменту

Для точного розрахунку матеріалів та зручності виконується креслення, на якому вказуються схема армування, відстані між стрижнями та їх діаметри.

При виборі схеми армування стрічкового фундаменту також потрібно враховувати його розміри та характеристики. Арматуру можна в'язати окремо і потім опускати в траншею, з'єднуючи елементи або в'язати прямо в траншеї. Обидва методи є рівнозначними, але є різниця: на поверхні всі елементи можна з'єднати самостійно, в траншеї потрібен помічник. Для в'язки використовують спеціальний гачок та м'який дріт діаметром близько 0,5 мм.

Армування кутів

Кути та ділянки примикання стрічкового фундаменту є зонами, де напруги розподіляються у різних напрямках. Помилки у стикуванні поздовжньої робочої арматури на цих ділянках можуть призвести до виникнення поперечних тріщин, розшарування та відколів у проблемних зонах.

Правильне армування стрічкового фундаменту гарантує міцність залізобетонної конструкції, забезпечуючи її здатність чинити опір силам стискування та розтягування на всіх ділянках.

Для формування єдиної жорсткої просторової рами стрічкового фундаменту застосовуються такі схеми армування кутових і прилеглих з'єднань:

1. Жорстке кутове з'єднання арматури внахлест з «лапкою ».
2. Армування кутової зони з використанням хомута Г-подібної форми.
3. Армування кута з П-подібним хомутом.
4. Схема армування прилеглої зони зі з'єднанням внахлест.
5. Армування сусідньої зони з Г-подібним хомутом.
6. Армування замикаючої з П-подібним хомутом.
7. Армування тупих кутів з використанням жорсткого з'єднання внахльост.

В'язка перехрестя при армуванні кутів стрічкового фундаменту неприпустима, оскільки це може призвести до розриву арматурного каркаса і втрати його цілісності. Для посилення кутових стиків арматури використовують П-і Г-подібні елементи, виготовлені з тих же лозин, що і для поздовжньої (робочої) арматури. У місцях кутових та прилеглих анкерувань вертикальні та поперечні хомути встановлюються вдвічі частіше, ніж в інших частинах стрічкового фундаменту.

Вартість армування фундаменту

Вартість виконання армування та супутніх робіт у Києві та Київській області можна дізнатися на сторінці, де представлено  прайс-лист на земляні роботи. Наприклад, на цій сторінці ви можете дізнатися ціну на будівництво фундаменту «під ключ».

Підсумок

У процесі армування важливо враховувати властивості матеріалів, правильно розраховувати та дотримуватися технології укладання каркасу. Без професійних знань та правильної технології армування не дасть потрібного ефекту, і фундамент не буде достатньо міцним. Армування дозволяє протягом століть ефективно поєднувати найкращі якості двох основних будівельних матеріалів. бетону та металу.

Армування фундаменту відіграє ключову роль у будівництві основи будинку, забезпечуючи міцність конструкцій, виготовлених з різних матеріалів. Це особливо важливо для стрічкових фундаментів, де велика кількість бетону чинить тиск на грунт. Армований фундамент – це класичний приклад того, як правильно застосовані теоретичні знання та практичний досвід можуть значно покращити характеристики будівельної конструкції.