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 металлическая арматура цена 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 испытывающих сильных 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.