Бетонний фундамент має два види навантажень: на стиск і на розтяг. Навантаження на стиск залежить від маси будівлі та діє на верхню частину фундаменту. Навантаження на розтягування виникає, коли ґрунт розширюється і тисне на фундамент знизу або збоку, якщо будинок стоїть на схилі.
Бетон добре протистоїть стиску, але вразливий до розтягування та зламу. Щоб виправити цей недолік, бетонний фундамент армують залізними прутами.
Міцність сталі на розтяг у 200 разів більша, ніж у бетону. При армуванні бетон набуває властивостей сталі і працює з нею як одне ціле:
- бетон протистоїть перегріву, не дає арматурі заіржавіти і захищає її від зовнішнього середовища
- арматура захищає бетон від деформації — рівномірно розподіляє навантаження від стиснення та розтягування
Види арматури
Арматура відрізняється за матеріалом та товщиною прутів.
За матеріалом
Арматура буває металевою та композитною. Металева арматура – це сталеві прути перетином від 6 до 40 мм. Вони бувають рифленими (їх ще називають періодичним профілем) та гладкими. Рифлені прути не дають бетону деформуватися та руйнуватися, їх ставлять вертикально. Гладкі розподіляють вагу будівлі рівномірно по всьому арматурному каркасу, їх кладуть горизонтально.
Металева рифлена арматура
Композитну арматуру роблять із розплавленої гірської породи та високоміцного полімерного волокна. Це рифлені лозини діаметром від 4 до 18 мм. Вони не іржавіють, стійкі до кислот і в 9 разів легші за металеві, але в приватному будівництві їх використовують рідко через високу ціну.
За товщиною прутів
При будівництві житлових будинків, приватних та багатоповерхових та господарських споруд використовують арматуру діаметром від 8 до 22 мм — вибір діаметра залежить від матеріалу будинку (чим важчий матеріал, тим товщі потрібна арматура), типу фундаменту, поверховості будівлі та властивостей ґрунту. Самостійно визначити необхідний діаметр арматури дуже складно – треба врахувати багато факторів. Щоб не помилитися, зверніться до професіоналів.
Арматура для різних типів фундаменту
Тип арматури, кількість лозин та їх діаметр залежать від типу фундаменту та ступеня навантаження на нього.
Для плитного фундаменту
Плитний фундамент армують горизонтальними сітками з однаковим розміром осередків. Для арматурних сіток беруть рифлені лозини.
Якщо товщина плити становить не більше 15 см, роблять одну сітку з осередками зі стороною 15–30 см. Якщо товщина плити більше 15 см, роблять дві сітки — одну над іншою, між собою їх з’єднують стійками з арматури.
>
Арматурний каркас плитного фундаменту з двома горизонтальними сітками
Для стрічкового фундаменту
Стрічковий фундамент підходить для будівель із підвалами. Його зміцнюють об’ємними арматурними каркасами прямокутної форми. Поперечні прути можуть бути гладкими або рифленими, інші — лише рифленими.
Схема арматурного каркасу для стрічкового фундаменту
Для пальового фундаменту
Пальовий фундамент складається з паль і ростверку. Для паль беруть рифлену вертикальну та гладку горизонтальну арматуру.
Палевий фундамент із ростверком.
Для поздовжнього армування ростверку потрібні рифлені прути, для вертикального та поперечного — гладкі.
Витрати для в’язання арматури
З прутів арматури в’яжуть сітки. Для цього їх з’єднують під кутом 90 градусів за допомогою зварювання, дроту чи пластикових хомутів.
У малоповерховому будівництві зварювання використовують із великою обережністю. У місцях з’єднання зварюванням міцність арматури знижується, і при усадці фундаменту вона може не витримати навантаження. В результаті на бетоні з’являться тріщини і він зруйнується.
Дрот для в’язки арматури роблять із низьковуглецевої сталі, він буває обпалений і необпалений. Обпалена міцніша, але при цьому і більш пластична.
Пластикові хомути коштують дорожче, але їх зручніше монтувати завдяки спеціальним застібкам-фіксаторам. Вибирайте хомути із сердечником із металевого дроту — за міцністю вони не поступаються дроту. Уважно дивіться, з якого пластику зроблено хомути: у складі має бути поліамід, щоб використовувати їх узимку, інакше вони можуть зламатися.
Інструменти для в’язання арматури
Є кілька інструментів, за допомогою яких можна в’язати арматуру:
- В’язальний пістолет. Це професійний інструмент, їм в’язати арматуру найзручніше, але він дорогий і для нього потрібний спеціальний дріт на котушках.
- Спеціальний гачок. Його можна купити або зробити із зварювального електрода діаметром 3-4 мм або цвяха довжиною 150 мм – просто зігнути їх пасатижами. Саморобний гачок можна приєднати до шуруповерта як насадку, і тоді робота піде швидше.
- Плоскогубці. Ними в’язати довго та важко.
В’язальний пістолет
Розраховуємо кількість арматури
Розрахувати кількість арматури непросто. Якщо ви не впевнені у своїх силах, довірте цю роботу фахівцям. Якщо все ж таки вирішите робити розрахунок самостійно, запасіться терпінням.
Спочатку потрібно дізнатися, скільки метрів арматури потрібно. Зробимо розрахунки на прикладі плитного фундаменту для цегляного гаража площею 24 кв. м – 6 х 4 м. Висота фундаменту 0,25 м, тому монтувати його будемо з двох сіток арматури: верхнього та нижнього. Розмір кожного осередку арматурної сітки 0,2 х 0,2 м. Сітки з’єднаємо вертикальними стійками. Всю арматуру беремо рифлену діаметром 14 мм.
Плитний фундамент для гаража
Порахуємо, скільки відрізків з кроком 0,2 метра ми помістимо вздовж і впоперек фундаменту, і помножимо результат на два, адже у нас буде дві сітки арматури.
По довгій стороні (6 м) у нас вміститься 31 прут, а по короткій (4 м) — 21 прут. На дві сітки нам знадобиться:
6 / 0,2 * 4 * 2 + 4 / 0,2 * 6 * 2 = 480 м.
0,2 – крок укладання
На дві сітки – 480 м.
Пруття ми заводитимемо один на інший і на кожній сітці втратимо близько 5 м — всього 10 м. Додамо цей запас до загальної кількості:
480+10=490 м — стільки арматури нам знадобиться на дві горизонтальні сітки.
Тепер вважаємо, скільки арматури піде на вертикальні стійки. Вони не повинні доходити 5 см до нижнього та 5 см до верхнього краю фундаменту, щоб не стирчати з бетону після заливання. Кількість таких стійок дорівнює кількості точок перетину горизонтальних та вертикальних прутів:
31 * 21 = 651 — стільки лозин нам знадобиться.
Висота кожної вертикальної стійки арматури становить 0,15 м, множимо це число на кількість точок перетину:
651 * 0,15 = 97,65 м,
округлимо до 100 м — стільки рифленої арматури нам знадобиться для вертикальних стійок.
Усього рифленої арматури нам потрібно: 490+100=590
Часто арматуру продають на вагу. Для того, щоб перевести кілограми в погонні метри, є спеціальні таблиці та калькулятори. Але ми зробимо це за допомогою таблиці ГОСТ 5781-82.