Критерии выбора арматуры для фундамента
Основа дома – фундамент, и он должен выдерживать разные нагрузки. Одна из них – на изгиб. К сожалению, застывший бетонный раствор большую нагрузку этого типа выдержать не может. Конструкция тут же покрывается трещинами, что снижает качество.
Поэтому в тело бетонного раствора закладывается армирующий каркас, изготовленный из металлической арматуры для фундамента. Ее производители сегодня предлагают разные марки, типы и виды, в основе которых лежат разные технологии производства. Поэтому вопрос, какая арматура нужна для фундамента, сегодня очень актуален.
Отличительные особенности
Вся выпускаемая сегодня металлическая арматура делится по следующим характеристикам.
В строительстве используются 3 вида:
Какая лучше для фундамента? Конечно, первый вид, который изготавливается по ГОСТу 5781-82. Второй вид можно уложить в фундаментную конструкцию, но только под легкое сооружение. Холодно деформированную еще называют проволочной. Она мягкая и гибкая, чем две остальные, поэтому хорошо гнется. Даже под легкие постройки придется точно рассчитать необходимое количество и частоту укладки в каркас.
Что касается третьей позиции, то это самый прочный вид, у нее сложная технология производства, поэтому и материал сам дорогой. Чисто экономически ее использование в строительстве фундаментов не обоснованно.
По внешнему виду арматуру можно разделить также на 3 вида:
Класс и марки
Какой класс арматуры для фундамента лучше всего использовать? Специалисты считают, что не ниже класса А 400, по старой маркировке не ниже АIII. Стержни высшего класса с экономической точки зрения невыгодны, низшего – имеют невысокие характеристики, которые для фундаментных конструкций не подходят.
По технологии производства стальную арматуру изготавливают из разной стали. Так как нас интересует марка А 400, то ее изготавливают:
Кроме того в маркировке можно встретить разные буквенные обозначения, у которых свое определение одного из качеств материала.
Разделение по назначению
Так как армирующий каркас собой представляет клеть, то стержни устанавливаются в разных плоскостях. В некоторых фундаментных конструкциях не все виды используются, но данное разделение материала регламентируется разными СНиПами, к примеру, «Бетонные и железобетонные конструкции». Так вот на основании этих правил и требований сделана классификация стальной арматуры.
Параметры материала
Диаметр арматуры для фундамента, используемых для изготовления хомутов, можно определить из расчета 0,25 от диаметра рабочего армирования. А выбор материала для последнего определяется площадью фундамента и типом его конструкции. К примеру:
То есть, рассчитывая, сколько нужно арматуры положить в фундамент, берутся во внимание эти соотношения и диаметр прутков.
Итак, подводя итог и отвечая на вопрос, какую арматуру лучше использовать для фундамента дома, утверждаем однозначно – класс А 400, рифленая: с двумя продольными ребрами и обязательно с поперечными выступами. Последние проходят по винтовой линии, она трехзаходная. И запомните, соединять стержни марки А 400 электросваркой нельзя. Соединение проводится вязальной проволокой. Если требуется сварка, тогда выбирайте М 400 С.
Видео
Правила монтажа
Если со всеми пунктами выбора определено, то можно переходить к монтажу арматуры в фундаменте. В первую очередь надо определиться, как стальные прутки будут соединяться между собой. Здесь три варианта: сварка, проволокой и нахлест. С первыми все понятно, а вот третья позиция требует пояснения.
По сути, это укладка арматуры в фундамент в виде сетки без крепления. Стержни укладываются друг на друга попеременно, что создает достаточно прочную клеть. Такой способ соединения можно использовать только при сооружении плитного фундамента, когда армирующий каркас собой представляет однорядную сетку. Скажем прямо, не самый надежный каркас для фундамента. Лучше для соединения использовать проволоку или сварку.
Что касается самой установки арматуры для фундамента, то все зависит от типа фундаментной конструкции.
Обратите внимание, что укладывать каркас надо в тело фундамента. Поэтому под него устанавливаются подставки. К примеру, цельный кирпич, металлические профили, камни и другие прочные предметы и приспособления. Использовать ржавую арматуру или другие металлические изделия для этого нельзя.
Есть в процессе монтажа одна операция, которая связана с установкой арматуры в углах фундаментной конструкции. Здесь стержни можно соединять между собой, как и во всех других случаях, а можно провести загиб прутков под 90°, что обеспечит цельность каркаса. Потому что чем меньше стыков, тем надежнее система. Поэтому важно знать, как гнуть арматуру для фундамента.
Как и на чем гнуть стержни?
Для гнутья арматуры обычно используются специальные станки: заводские или самодельные.
Если стоит задача согнуть стержень диаметром 6 — 8 мм, то это можно сделать вручную. Более толстые прутки таким способом не согнуть.
Заводские станки стоят дорого, даже самые небольшие. Поэтому их эксплуатируют в цехах.
В основе их конструкции лежит или электрический двигатель с редуктором, или пневмо, или гидронасос. Перед тем как согнуть арматуру на станке, выставляется диаметр прутка на рабочем органе гибочного оборудования, чтобы прут внутри прихвата не болтался.
Но если объем строительных работ, связанных с изготовлением армирующего каркаса, невелик, то лучше самому изготовить приспособление. Это к вопросу, чем гнуть арматуру? Самое простое – это вертикально вкопанная в землю труба. В нее просто вставляется прут одним концов, а за второй надо потянуть, чтобы согнуть стержень. Можно изгиб получить, установив профиль между двумя деревьями. Правда, такими способами толстую арматуру не согнуть.
Поэтому ее сгибают с помощью нагрева, для чего используется или газосварка, или газовая горелка (паяльная лампа). Но надо сразу отметить, что прочность изделия от этого снижается.
Альтернативные модели
Кроме стальных изделий рынок сегодня предлагает несколько разновидностей: полимерная арматура, стеклопластиковая.
Все они относятся к категории композитной арматуры. В процессе их производства используются базальтовые, стекловидные, арамидные и углеродные волокна.
Они пропитываются полимерными наполнителями термопластичного типа. Стекло арматура обозначается АСП, материал из базальтовых волокон АПБ.
Композитная арматура для фундамента не так широко применяется, потому что у нее низкая прочность, относительно стальной в четыре раза. К примеру, стальная А 300 выдерживает 200 ГПа, АСП всего 45 ГПа. Армировать таким материалом фундамент нельзя. Главное достоинство композитных изделий – максимальная коррозионная стойкость. Применяют их в скрепляющих растворах, которые используются, к примеру, для кладки стен. Армированная таким способом стена обладает повышенной прочностью и хорошо выдерживает нагрузки на растяжение.
Заключение
Сам процесс укладки арматуры под фундамент своими руками несложен. Главное в этом деле – правильно собрать каркас и выбрать способ соединения стержней между собой. Если сваркой вы не владеете, то используйте вязальную проволоку. Специалисты утверждают, что надежнее способа все равно нет.
Таблицы минимальных радиусов загиба арматуры
При гнутье арматуры важно соблюдать минимальный радиус загиба. Неправильно согнутые стальные элементы становятся слабым местом в железобетонной конструкции, и могут стать причиной разрушения или раскалывания бетона в месте загиба стержня.
От чего зависит размер изгиба
Для гнутья стальных стержней применяют как механические станки, так и ручные, сделанные своими руками или изготовленные на заводе. Механические устройства, способны гнуть арматуру любого диаметра, ручной станок позволяет гнуть пруты 12 мм и ниже.
На радиус загиба стержней влияет класс арматуры и величина её диаметра. Требования по размеру оправки для закругления прутов указаны в СП 52-101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры».
Радиус гиба гладкой арматуры (таблица)
Минимальный размер оправки для гнутья гладкой арматуры А1 (А240) зависит от размера сечения используемого прута.
Радиус загиба арматуры периодического профиля
Для стальных стержней периодического профиля класса А400, А500С и других, размер сечения которых менее 20 мм, минимальный радиус загиба равен 2,5 диаметрам арматуры. А для прутов толщиной 20 мм и выше, минимальный размер оправки для гнутья 8 диаметров используемой арматуры.
Максимально допустимый угол загиба для арматуры классов А500С и А400С – 180 градусов.
В таблице ниже рассчитаны размеры загибов по рекомендациям раздела СП 52-101-2003, о конструктивных требованиях по армированию.
| Диаметр стержня, мм | Диаметр оправки, мм | Радиус загиба, мм |
| 8 | 40 | 20 |
| 10 | 50 | 25 |
| 12 | 60 | 30 |
| 14 | 70 | 35 |
| 16 | 80 | 40 |
| 18 | 90 | 45 |
| 20 | 160 | 80 |
| 22 | 176 | 88 |
| 25 | 200 | 100 |
| 28 | 224 | 112 |
| 32 | 256 | 128 |
Без применения гнутых элементов не получится выполнить армирование ленточного фундамента, бетонной колонны, плиты перекрытия, несущей балки, а также монолитной стены и фундаментной плиты. Соблюдение требований по радиусу загиба арматурных стальных стержней гладкого и периодического профиля, гарантирует получение качественной железобетонной конструкции.
Гибка арматуры – простые решения серьезного вопроса
Любая основательная стройка требует работ с металлом. Гибка арматуры должна производиться с соблюдением технологии – от этого зависит надежность возводимым конструкций и зданий.
1 Для чего и как гнуть арматуру – памятка начинающим строителям
Основное назначение арматуры – армирование бетона, который подвержен разрушению нагрузками изгибающего характера. В железобетонных конструкциях растягивающие и сжимающие усилия берет на себя металлический пруток. Возвести достаточно надежный, прочный фундамент любого дома практически невозможно без арматурного каркаса.
В тоже время, армирование углов и различных примыканий перекрестием прямых прутков является грубым нарушением технологии, ослабляющем конструкцию, что может привести к расслоению бетона. В угловых связках требуется укладка изогнутой арматуры с перехлестом на каждую сторону минимум 80 см. Гибка прутков также необходима для изготовления различных соединительных элементов, работающих на растяжение (к примеру, стандартный крюк, лапка, другое).
Как гнуть арматуру, чтобы она при этом сохранила свои прочностные характеристики, знает далеко не каждый. Стеклопластиковую согнуть невозможно, поэтому подобной обработке подвергают только стальную. Разрешается сгибать арматурные стержни исключительно механическим способом, не допуская острых углов в месте изгиба. Закругления требуется делать плавными – оптимальный радиус составляет 10–15 диаметров арматуры.
Следует знать, что арматура А3 в холодном состоянии гнется без потери прочности на угол 90° (так называемый прямой). Ее прочностные показатели снижаются приблизительно на 10 % при угле в 180°.
В настоящее время очень распространены как минимум 2 недопустимых способа сгибания арматуры:
После подобных «подготовительных» работ используют подручный инструмент для гибки арматуры (молотки, кувалды, трубы и так далее). Очевидно, что оба приема ослабляют стержни в разы, а это может повлечь их разрушение под влиянием нагрузок. Все виды арматуры требуется гнуть в холодном состоянии без нарушения их целостности, если иное не указано проектировщиком.
2 Устройства для гибки арматурных прутков
За историю развития технологий строительства и металлообработки человечество изобрело далеко не одно приспособление для гибки арматуры. Принцип действия у всех одинаков, а отличие состоит в конструкциях оборудования и диаметре сгибаемой арматуры, зависящих от модели.
Деталь, подвергаемую изменению, фиксируют между центральным и упорным роликом (валом) устройства. Третьим роликом (гибочным) металл изгибают в нужную сторону на требуемый угол. Закругление можно делать как по часовой стрелке, так и против. Препятствием для деформации вдоль всей длины служит упорный вал, не позволяющий провернуться или сдвинуться незадействованной части заготовки.
Основных вариантов оборудования два:
Приводные станки, кроме специальных, действуют по одной схеме. Рабочим органом является диск, который насажен на вертикальный вал и вращается в горизонтальной плоскости. На диске установлены изгибающий и центральные пальцы – между ними закладывают арматуру. Упорный ролик закреплен на стойке – арматура упирается в него при вращении диска и изгибается вокруг центральной втулки под действием изгибающего пальца, который двигается по наружной поверхности прута.
Станки отличаются по мощности, производительности и подразделяются на 3 группы в зависимости от назначения:
Подобное устройство для гибки арматуры способно согнуть несколько прутков одновременно. Выпускается также оборудование для диаметров 3–90 мм. Если необходимо изготовить сложную конструкцию с переменными углами сгиба, то лучше всего подойдет гидравлический станок. Он позволяет гнуть прутки более качественно, без образования на поверхности заготовки изломов и складок, сопровождающих напряжение металла. На таком станке можно выполнить изгиб под углом до 180°.
Ручные гибочные инструменты выпускают разных видов, в том числе переносные. Они достаточно просты в применении и доступны по цене. Для работы с прутками можно приобрести как специальный станок, так и трубогиб. Устанавливают этот инструмент на верстаках. Большинство устройств предназначено для сгибания прутков диаметром не более 14 мм. Такие станки вполне подходят для частного строительства, но непригодны при больших объемах работ.
Выбор оборудования для гибки определяется диаметром арматуры и объемом работ. Прежде чем приступить к обработке металла, следует учесть, что разные части прутка подвергаются различным напряжениям, внешняя – растяжению, а внутренняя – сжатию. Неправильный выбор станка или его неграмотное применение могут привести к появлению не только складок и изломов, но и к повреждению арматуры. Поэтому необходимо точное определение всех размеров заготовки, соответствующая настройка оборудования и правильная фиксация в нем прутка.
3 Самодельные устройства для сгибания – это может каждый!
Самодельный станок для гибки арматуры можно изготовить самостоятельно. Вариантов исполнения много, но все они похожи на заводской ручной станок. К металлической станине или плите приваривают упорный штырь или уголок. Затем устанавливают поворотную металлическую платформу, оснащенную рычагом, центральным и гибочным штырями. Расстояние между элементами конструкции зависит от диаметра прутков, которые предполагается гнуть. Ножки станины следует прикрепить к полу – это позволит работать с арматурой толщиной 6–12 мм.
Конструкция, выполненная на плите, будет являться переносным вариантом. Но для нее необходимо предусмотреть способ крепления по месту работы. Это могут быть отверстия под болты – для прикручивания к верстаку или иной основе. Можно также приварить с обратной стороны плиты 2 или более штырей, которые надо будет вставлять в отверстия основы. Возможности такого станка, скорее всего, будут ограничены диаметром арматуры в 10 мм.
4 Как согнуть арматуру руками – дешево и сердито
Когда специальные устройства отсутствуют, то можно, конечно, в ряде случаев обойтись и без них. Но необходимо помнить, что ручная гибка арматуры на порядок травмоопасней, чем на станке. Любое непродуманное действие, движение может привести к тому, что пруток или импровизированные приспособления спружинят или выскользнут и нанесут повреждение горе-мастеру.
Тонкие прутки до 8 мм при хорошей физической подготовке можно сгибать вручную даже без каких-либо приспособлений. Качество будет соответствующее – радиус сгиба будет слишком велик. Такая арматура вряд ли в полной мере выполнит возложенные на нее функции по укреплению фундамента.
Использование двух стальных труб значительно улучшит результат и позволит сгибать более толстые прутки. Чем длиннее трубы, тем больше может быть диаметр арматуры, и меньшие усилия потребуются. Схема работы – стержень фиксируют в одной трубе, а вторую надевают на выступающий конец заготовки и используют, как рычаг. Тонкие прутки можно будет сгибать прямо от земли, наступив на упорную трубу. Более продвинутый вариант – когда фиксирующая труба укрепляется до неподвижного состояния на верстаке в тисках, в земле (вкапывается, бетонируется) или другим способом.
Другой вариант с применением труб, когда в землю прочно вбивают 2 штыря, используемые в качестве упора для прутка на месте сгиба. Арматуру заводят между штырями. Обе трубы выполняют роль рычага. Вместо штырей можно использовать 2 близко растущих дерева, но защитникам природы это очень не понравится!
Можно также использовать нерекомендуемые способы, упомянутые выше, но только если это не отразится на надежности конструкции, или когда не важен результат. Гибка арматуры своими руками в этом случае начинается с закрепления прутка (необязательное условие). Место сгиба надрезают или раскаляют, а затем гнут арматуру в нужную сторону. При необходимости используют молоток или трубы.
Как правильно согнуть арматуру в домашних условиях для фундамента и других конструкций из железобетона
При производстве металлоконструкций и проведении строительных работ используется арматура различных диаметров. Кроме прямолинейных прутьев всегда востребованы изделия других конфигураций, которые можно получить, только в процессе гибки. От того, чем и как гнуть арматуру своими руками в домашних условиях либо заводских, зависит надежность армирующего каркаса и прочность будущей бетонной конструкции.
Где востребована гнутая арматура
Монолитные конструкции из бетона склонны к разрушениям от изгиба, растяжения, сейсмической активности, атмосферного воздействия и других неблагоприятных факторов. Для усиления их прочности применяют объемные армирующие каркасы из арматуры, которые помещаются в тело бетона. Получаемый из стальных прутьев и бетона строительный материал известен как железобетон.
С помощью гнутой арматуры проводят значительное усиление на углах и торцах отдельных изделий или сооружения в целом. Она также используется для упрочнения мест сопряжения балки со стеной, сваи либо колонны с фундаментом, и при других сочетаниях ответственных конструктивных элементов постройки. Важна и декоративная роль фигурных элементов из согнутых металлических прутьев при изготовлении решеток, секций заборов и ограждений, ворот и дверей.
Начинающим строителям и застройщикам необходимо помнить о недопустимости угловых примыканий участков фундаментного каркаса в виде перекрестия прямых прутьев арматуры. Такая конструкция получается ослабленной, она может стать причиной появления трещин на бетоне в будущем. Прочная угловая связка получается только с применением гнутой арматуры.
Запомните! При монтаже гнутых элементов на углах, в процессе армирования ленточного фундамента придерживаются правила: минимальный нахлест арматуры, прямолинейной и согнутой, по обе стороны углового стыка – не менее 0,8 м.
Общие правила гибки прутка
Для выполнения определенных задач применяются гнутые изделия разнообразной формы: Г и П-образные элементы для армирования плит перекрытий и стен, хомуты для армирования колонн и балок, петли, “эски” и прочие конфигурации. Но правила получения всех этих элементов общие. Перечислим и охарактеризуем их:
Классификация оборудования для гибки стержней арматуры
Применяемые станки делятся на ручные и автоматизированные. Первая группа не отличается сложностью, расширенным функционалом, высокой стоимостью. Это оборудование часто является мобильным. Его работу контролирует ответственный рабочий-оператор.
Автоматизированные устройства востребованы при серийном производстве однотипных изделий, которые также могут сгибаться пакетами из нескольких заготовок. На таком оборудовании работают с прутками любой толщины, которая определяется мощностью станка. Значительную мощность имеют аппараты с пневмо- и гидроприводом.
Следующее деление – на мобильные и стационарные модели. Тяжелые и габаритные станки применяются в цеховых условиях. Облегченные мобильные механизмы легко транспортируются к месту выполнения строительных работ. Они компактные, могут работать от передвижного (переносного) генератора. Однако, не могут работать со стержнями большого диаметра и обеспечивать высокую точность размеров готовых изделий.
Все перечисленные виды станков относятся к механическому оборудованию. Другая группа специальных приспособлений подразумевает работу с приложением физических усилий исполнителя – это ручные прутогибы. На видео ниже примеры заводских ручных приспособлений для гнутья арматуры.
Единый принцип гибки на любом оборудовании
Вне зависимости от характеристик и конструктивного исполнения, все приспособления для сгибания металлических стержней работают по общему принципу. Центральный и опорный ролики на станине служат для фиксации арматурного прутка. Третьим – гибочным роликом – воздействуют на прямолинейную заготовку с целью изгиба в нужную сторону и на определенный угол.
При выполнении рабочей операции опорный (неподвижный) ролик служит упором для заготовки и ограничивает участок ее изгиба без деформации остальной прямолинейной части. Специальные сменяемые насадки центрального ролика формируют нужный радиус загиба. Гибочный ролик или палец при работе перемещается снаружи формируемого изгиба, прижимая арматурный пруток к насадке центрального ролика. В механических станках фиксирующий – опорный – ролик расположен на раме. Остальные закреплены на поворотном круге, который насажен на вертикальный вал с подключенным приводом.
Преимущества ручных устройств для гнутья арматуры
Для разовых или постоянных строительных работ небольшого объема всегда будут востребованы приспособления для выполнения гибки своими руками. Эти несложные устройства значительно облегчат работу, сэкономят время мастеров-застройщиков и небольших бригад. Ассортимент промышленных образцов позволяет выбрать оптимальный инструмент для своих запросов, который станет надежным помощником при гибки арматуры.
Перечень достоинств ручных устройств для гибки стальных прутов:
Приведенные плюсы перевешивают очевидные недостатки – малую производительность и необходимость приложения значительных физических усилий во время работы с прутогибами.
Способы гнутья арматуры в домашних условиях
На видео ниже приведен пример как можно согнуть арматуру для фундамента в домашних условиях без трубогиба. Единственный минус этого способа, это не соблюдение радиуса загиба, что может привести к повреждению структуры стали в месте загиба, тем самым уменьшив её прочностные характеристики. Данный способ лучше подойдет для загиба арматуры, которая выполняет конструктивную функцию в каркасе.
Ещё одни интересный способ как загнуть арматуру под прямым углом в домашних условиях без специальных приспособлений с помощью досок. Как и в варианте выше нет уверенности в правильном радиусе загиба, но способ имеет место быть, подойдет для тех кто не хочет “заморачиватся” с изготовлением ручного станка. Правда загнуть хомуты данным способом не получится.
Допускаемые ошибки
Задача любого исполнителя – получить качественное изделие, сберечь здоровье и не повредить применяемое оборудование. Чтобы этого добиться, нужно избегать типичных ошибок при гибке арматуры:
Гибка арматуры может выполняться на станках, с помощью промышленных или самодельных приспособлений. В любом случае главным остается соблюдение технологических норм и правил данной операции. Если не было нарушений, металл арматуры сохраняет свою структуру и заявленные производителем механические характеристики. Из таких элементов получаются надежные и долговечные объемные каркасы для армирования бетона.
