Бетон володіє чудовою міцністю на стиск. Це означає, що якщо бетонний брусок помістити під прес, він почне руйнуватися тільки під дуже високим тиском.
Реалії експлуатації ЗБВ такі, що не можна точно передбачити, які сили будуть діяти в окремо взятій точці масиву. Все тому, що конфігурація бетонного вироби значить не так багато, як фізико-механічні характеристики основи, на якій вона встановлена. А вони майже завжди непередбачувані.
Навантаження в бетоні розподіляється нерівномірно. Максимальна напруга припадає на точку опори, при цьому завжди діє правило важеля — сила зростає пропорційно плечу впливу. Якщо підвісити бетонну балку за обидва краю, вплив на центр буде прямо залежати від довжини балки.
Також цікавий характер і напрям деформацій в різних точках. При вигині одна сторона буде стискатися, але це, як ми з’ясували, не обіцяє великих неприємностей. Набагато гірше, що зі зворотнього боку виробу бетон буде розтягуватися, що при невисоких показниках пружності виллється в тріщини і злами.
Статті в тему: Яка арматура потрібна на фундамент: поради і рекомендації
Головне завдання арматури — не дозволити бетону розтягуватися. Це досягається за рахунок сил тертя, які передають навантаження від бетонного шару заставних елементів, які мають модуль пружності набагато вище, ніж у бетону. І, звичайно, арматура повинна бути розподілена максимально рівномірно, щоб кожна окрема дільнянка конструкції не мала слабких місць з поганою перев’язкою. Інакше армування втрачає будь-який сенс.
Чим зміцнюють фундамент
Існує два типи арматури. Робоча арматура виконує безпосередню функцію армування — приймає на себе навантаження в прокладеній площині. Конструктивна арматура служить для упорядкування ліній робочого армування в шарі бетону і отримання додаткових зв’язків, якщо це необхідно.
В якості робочої арматури традиційно використовується гарячекатані стрижні періодичного або гладкого профілю по ГОСТ 5781-82. Сталева арматура може бути зварною і незварною, в залежності від термомеханічного зміцнення і області використання.
Для фундаменту в якості робочого армування доцільно застосовувати саме періодичний профіль, який володіє найвищим показником зчеплення. Допоміжне армування, навпаки, виконується гладкими стрижнями, хоча це не категоричне правило.
Важливий і матеріал, марка сталі визначає клас арматури. Найбільш затребувані для приватного забудовника класи А400-А600: вони найбільш широко поширені на будівельних базах і не вимагають спеціальних засобів стикування: весь каркас збирається в’язкою. Все частіше застосовують композитну арматуру (ГОСТ 31938) з пластика, укріпленого вуглецем і скловолокном. Така арматура значно легше сталевої і абсолютно не схильна до корозії, а ось наскільки це важливо в рамках конкретного проекту — вирішувати тільки вам.
Основні параметри армування
У кожному конкретному розрахунку є ряд ключових значень, описаних в посібнику до СНиП 2.03.01:
Щільність закладки арматури (коефіцієнт армування). Визначається по поперечному зрізі виробу як відношення суми перетинів арматурних стержнів до перетину бетонної маси. Встановлений нормами мінімум — 0,05%, хоча коефіцієнт може збільшуватися в міру зростання відношення довжини сегмента до його висоти аж до 0,25%.
Товщина стрижнів. При довжині сегмента понад 3-х метрів використовується арматура діаметром не менше 12 мм, більше 6-ти метрів — понад 14 мм, а при протяжності від 10-ти метрів — 16 мм і більше.
Розподіл армування. Якщо фундамент має глибину близько метра, то яку частину зміцнювати від розтягування: верхню чи нижню? Що краще — мала кількість товстих стрижнів або багато ліній тонкої арматури? На практиці часто всю робочу арматуру поміщають у одній частині, розбиваючи на якомога більшу кількість прутів, які не заважають заливці бетону. Потім такий же пояс дублюється у протилежній частині.
Міцність фундаменту може бути навмисно завищена в 2 або 3 рази на випадок непередбачених змін в геоморфології регіону або при відсутності на момент будівництва завершеного проекту.
Статті в тему: Армування стрічкового фундаменту
Останнє має ставитися до розряду винятків, але на практиці так будується мало не половина об’єктів ІЖС. Проблема в тому, що без вичерпних проектних даних ви не маєте можливості точно встановити вагу будівлі, визначити по ньому достатню площу і глибину залягання, відповідні опорні здатності грунту, потім по нормативним пропорціям розрахувати лінійні характеристики фундаменту, а з них вивести оптимальні методи зміцнення його структури , адекватні розрахунковому навантаженню.
Конфігурація арматури для НЗЛФ, стрічки та плити
Стрічкові фундаменти, що залягають вище глибини промерзання, армуються каркасом прямокутної форми. Між зовнішніми ребрами може розташовуватися необмежена кількість ліній армування, між якими обов’язково дотримується нормативний просвіт. Як правило, такі каркаси складаються з окремо пов’язаних модулів, довжина яких зручна для транспортування і установки. Конструктивна арматура тут представлена П-образними або замкнутими хомутами, що обкручують прути робочого армування кожні 0,6-1,1 метра.
Заглиблені фундаменти зміцнюються як і стрічка — каркасом. Лінії армування, як згадувалося, дубльовані і зосереджені у верхній і нижніх гранях. Додатково можуть закладатися проміжні лінії, що компенсують сили тиску і пучення грунту, якщо того вимагає проект. Між собою армування з’єднується вертикальними прутами. Це армування виглядає як конструктивне, але воно ж виконує функцію робочого, в значній мірі перешкоджаючи скручуванню і бічним деформаціям.
Статті в тему: Утеплення фундаменту пінополістиролом: покрокова інструкція
Плита армуються просто: дві арматурні сітки, кожна може складатися з декількох шарів. Розносяться сітки до верхньої і нижньої площині відповідно до нормативного захисним слоєм. Параметри арматурних сіток — табличні, прут і осередок розраховуються в залежності від габаритів плити. Що стосується ребер жорсткості під плитою, вони формуються як і каркаси МЗЛФ, а потім скріплюються з сіткою плити вертикальними прутами конструктивної арматури.
В’язка, встановлення і контроль
З лінійними ділянками все просто, але ж фундамент має повороти і перетини. На них лінії сходяться гнутими заставними елементами з арматури того ж перетину. Краї встановлюються з нахлестом від 40 до майже 100 номінальних діаметрів. Досить поширена практика зміцнення кутів фундаменту арматурними сітками 12х150х150 мм, особливо на слабких грунтах і в сейсмонебезпечних регіонах.
Ми вже описували переваги в’язки арматури перед зварюванням і настійно рекомендуємо використовувати тільки цей метод, якщо мова не йде про фундаменти спеціального призначення.
В’язка арматури фундаменту
Кожен наступний сегмент каркаса встановлюється на дистанційних підкладках або кільцях, які перешкоджають порушенню захисних шарів. Прути на торцях зв’язуються з нормативним перехлестом, по 2-3 дротяних хомути на кожному стику.
В результаті армуючий каркас повинен бути сформований таким чином, щоб по ньому спокійно могли пересуватися люди. Перед заливанням каркас ретельно перевіряється на міцність скріплення. Якщо при заливці бетоном розійдуться перев’язки ліній, це призводить до повного браковування всієї конструкції. Тому під час заливки і усадки потрібно приділяти особливу увагу становищу і цілісності з’єднань арматури. ( Фундаментні блоки )