Армування фундаменту і поширені помилки

Фундамент – це елемент конструкції будівлі, що передає його навантаження на грунт. Сама будівля, фундамент і грунт є єдиною системою, що знаходиться під впливом природних і антропогенних факторів зовнішнього середовища, які створюють додаткові навантаження на фундамент. Це навантаження від руху грунтів, ваги снігу, тиску вітру, а також навантаження, що виникають в процесі експлуатації будинку або при виробництві будівельних робіт.

Поширені типи фундаментів

У практиці заміського малоповерхового будівництва найчастіше використовують такі типи залізобетонних фундаментів, як фундамент, свайно-ростверкових (в ролі ростверку може виступати монолітна залізобетонна рама або монолітна залізобетонна плита), заглиблений або малозаглублённий стрічковий фундамент, монолітна плита (плоска або ребриста).

Конструкція фундаменту повинна забезпечувати рівномірний розподіл навантажень на нижні грунти і гарантувати мінімальну зміну положення фундаменту і всієї архітектурної конструкції при зміні властивостей грунту на місці забудови. Причиною таких змін можуть бути природні чинники – висихання або обводнення, заморожування або опаіваніе грунту. Найбільш небезпечними для цілісності залізобетонних фундаментів є локальні руху грунтів або зміни їх властивостей, внаслідок чого виникають нерівномірні навантаження на конструкцію.

Сталь і бетон

Стійкість бетону до стиснення в 50 разів вище, ніж до розтягування. Для підвищення стійкості бетонних конструкцій до навантажень на злам, зріз або розтягнення було придумано посилення структурної міцності за допомогою застосування сталевий (пізніше – і композитної) арматури. Сталь здатна подовжуватися без розриву при навантаженні на розтягнення від 4 до 25 мм, а неармований бетон втрачає цілісність при розтягуванні всього на 0,2-0,4 мм. Залізобетон (бетон, армований сталевими стрижнями) добре витримує комплекс навантажень як на стиск, так і на розтягнення.

Проект і дотримання правил

Щоб фундамент мав потрібними характеристиками, що забезпечують його цілісність, армування повинно бути виконано за певними правилами. На жаль, при самостійному будівництві або при зведенні будинку бригадою шабашників (які будують будинки без проекту та нагляду архітектора) залізобетонні фундаменти часто армуються недостатньо або неправильно. Тож не дивно, що на будівельних форумах в Інтернеті раз у раз зустрічаються питання про тріснутих залізобетонних фундаментах, а деякі домовласники і взагалі впевнені в тому, що бетон фундаменту рано чи пізно «повинен лопнути».

В одній статті складно розповісти про всі нормах і правилах армування залізобетонних фундаментів. Загострити увагу на часто зустрічаються помилках армування, які можуть призвести до небажаних і навіть небезпечних наслідків.

Чи не все то арматура, що з металу

З книг для дачників радянського періоду, коли в країні були відомі труднощі з придбанням будь-яких виробів, крім друкованих праць В. І. Леніна, багато винесли уявлення, що бетон можна армувати будь-якими залізними предметами – трубами, деталями ліжок, збірними сітками. Однак не всі подібні вироби мають необхідними характеристиками, щоб адекватно сприйняти навантаження на розтягнення, і не захищають бетон від деформацій і утворення тріщин. Так, популярне армування бетонного фундаменту залізничними рейками не рекомендується через погане зчеплення бетону з гладкою поверхнею металу. А включення алюмінієвих виробів до складу бетону в якості арматури взагалі призводить до хімічних реакцій, що руйнують бетон.

види арматури

Для робочого армування залізобетонних фундаментів повинна застосовуватися сучасна арматура періодичного профілю свариваемого класу А500С (літера С означає, що таку арматуру можна з’єднувати за допомогою зварювання). При використанні застарілого класу арматури A-III (А400) витрати зростуть приблизно на 10%, так як для армування потрібно більше арматури через більш низької межі її плинності при розтягуванні. Таку арматуру доведеться з’єднувати по довжині НЕ зварюванням, а прямий анкеруванням (закріпленням арматури в бетоні), тобто нахлестом стрижнів на величину, рівну мінімально 50 діаметрам арматури. З’єднання ж арматури несваріваемого класу (без літери С) зварюванням призведе до локального ослаблення структури металу, можливого зламу і розриву бетону під навантаженням. Арматура повинна бути ребристою для кращого зчеплення з бетоном. Гладку арматуру використовують тільки для допоміжного поперечного армування.

Діаметр стрижнів арматури для залізобетонних фундаментів

Мінімальний допустимий діаметр арматури в бетонних елементах фундаменту довжиною до 3 м становить 10 мм, а більше 3 м – 12 мм. У буронабивних палях мінімальний діаметр арматури становить 12 мм. Поздовжня робоча арматура повинна бути з стержнейодінакового діаметра. Якщо ж застосовуються прути різних діаметрів, то стрижні більшого діаметра слід розміщувати внизу стрічки фундаменту – в зоні розтягування.

Загальна кількість стрижнів поздовжньої арматури і їх діаметр залежать від величини площі перетину ростверку або стрічки фундаменту. Сумарна площа перерізу стержнів робочої арматури повинна становити не менше ОД% від площі перетину стрічки фундаменту або ростверку.

Для виготовлення поперечно зігнутих елементів (хомутів) в каркасах фундаментів висотою до 70 см застосовується арматура діаметром не менше 6 мм, а при висоті перетину фундаментів більше 80 см – не менше 8 мм. У загальних випадках крок установки поперечної арматури (хомутів) не повинен перевищувати 50 см. При висоті фундаменту більше 70 см потрібні додаткові конструктивні стрижні арматури у бічних граней, що сприймають додаткові навантаження – такі, як усадка і розширення – при наборі бетоном міцності і температурних розширеннях.

Розташування стрижнів арматури і захисний шар бетону

Робочі стрижні арматури повинні бути розташовані якомога ближче до граней конструкції, щоб забезпечити максимальну величину армованого перетину фундаменту, але при цьому шар бетону, який захищає арматуру від корозії, не повинен бути менше певних значень.

У загальних випадках поздовжня робоча арматура в бетоні повинна бути розташована не ближче 70 мм до граней, постійно контактують з землею. Але якщо це підошва фундаменту, має бетонну підготовку, то захисний шар бетону можна скоротити вдвічі – до 35 мм.

Поширеною помилкою є нерівномірність розташування робочої арматури, яка призводить до змінного значенням армованого перетину фундаменту. За нормами відхилення від положення стрижнів арматури не повинні перевищувати 10 мм.

Поверхня сталевої арматури

Стан поверхні арматури забезпечує якість зчеплення металу з бетоном. Вона повинна бути вільна від будь-яких «проміжних» шарів – бруду, що відшаровується іржі, льоду і снігу. Фарбувати арматуру не можна. Допустимо тільки спеціальне епоксидне покриття, яке, хоча і знижує адгезію бетону, але уповільнює корозію металу.

А ось дивна, на перший погляд, звичка деяких будівельників поливати водою сталеву арматуру за кілька днів перед укладанням, щоб вона заіржавіла, і «до неї сильніше прилипав бетон», не є халтурою або помилкою. Наприклад, в офіційних коментарях до американського зводу правил по будівельному бетону ACI-318-08 в пункті R7.4 сказано: «Звичайна поверхнева неотслаівающаяся іржа підсилює силу зчеплення арматури з бетоном. Іржава поверхня краще склеюється з цементним гелем в складі бетону. Але відшаровується іржу потрібно видалити ».

Згинання сталевої арматури

У багатьох випадках сталеву арматуру доведеться згинати для анкерування стержнів арматури, для виконання правильного армування кутів і примикань стрічкових фундаментів і рам ростверків. Арматуру класу A-III можна гнути в холодному стані без втрати міцності на кут до 90 градусів. Діаметр вигину повинен бути не менше 6 діаметрів арматури.

З’єднання стрижнів арматури

Для чого потрібно правильно поєднувати арматуру в фундаменті? Перш за все, з’єднання арматури забезпечує передачу розрахункових зусиль від одного з’єднуваних стержнів до іншого. Сучасні вимоги до збереження структурної цілісності припускають наявність як мінімум двох безразривних контурів армування в тих зонах, які схильні до навантажень на розтяг.

Найпростіше з’єднувати зварювану сталеву арматуру. Її зварюють з нахлестом довжиною мінімум 10 діаметрів стержня арматури. А ось при з’єднанні несваріваемой арматури нахлестом (пряма анкеровка) зазвичай роблять багато помилок. По-перше, довжина нахлеста арматури повинна бути не менше 50 діаметрів арматури. По-друге, з’єднання арматури без зварювання, внахлест зовсім не означає фізичного контакту стрижнів арматури: стрижні якраз не повинні торкатися один одного, щоб бетонна суміш при укладанні змогла «охопити» з’єднуються стрижні арматури з усіх боків і зафіксувати їх. Відстань між сполучаються нахлестом стрижнями робочої арматури повинно бути не менше 25 мм і не більше 8 її діаметрів.

Армування кутів і примикань

Бажання знизити трудовитрати або неправильне розуміння окремих публікацій призводить до помилок армування зон фундаментів з найбільшою концентрацією напружень – кутів і примикань. У народній будівельної міфології народилася і міцно закріпилася неприпустима форма армування кутів і примикань за допомогою простих перехресть решт арматури, скручених в’язанням дротом. Таке виконання армування загрожує відколом шарів фундаменту по ширині і утворенням тріщин в кутах, так як просте перетин арматури «перехрестям» не є з’єднанням (анкеруванням), а являє собою фактично розрив армування. В цьому випадку стрічка або ростверк втрачають монолітність, перетворюючись в структуру з окремих залізобетонних балок, єдиних зовні, але не структурно, так як передачі зусиль від стрижня до стрижня в цьому випадку не відбувається. Правильне армування кутів і примикань являє собою систему анкерування стержнів арматури шляхом загинів або використання анкерування П-образними арматурними елементами (хомутами), довжина яких повинна бути не менше подвійної ширини стрічки або ростверку фундаменту (пункт 10-4.5 СП 63.13330.2012 «Бетонні та залізобетонні конструкції »).

Звертайтеся до фахівців

Неуважне ставлення до конструювання і будівництва фундаменту, рухоме зрозумілим внутрішнім мотивом забудовника або працівників зробити «дешевше і швидше», найчастіше призводить до проблем в майбутньому. Як правило, вони пов’язані з дорогим ремонтом або відновленням фундаментів, які втратили цілісність, і пошкоджених будинків. Відсутність компетенції, поспіх і економія при будівництві часом призводять до анулювання пошкоджень будівлі та як наслідок – до втрати всіх коштів і часу, вкладених в будівництво будинку. Сподіваюся, що невеликий огляд помилок армування послужить приводом для звернення майбутнього забудовника до фахівців або як мінімум до СНіП і склепіння правил (СП), які повинні бути основою при будь-якому будівництві, навіть якщо навколо все орієнтуються на те, «як зроблено у сусіда».

Ссылка на основную публикацию