Чтобы компенсировать растяжение фундаментных конструкций и предотвратить возникновение трещин, в них используются металлические арматурные каркасы.
При их проектировании и монтаже становится актуальным вопрос: какой способ соединения будет более оптимальным – вязка или сварка?
Фиксация в армировании и зависимость от нагрузок
Частные дома, дачи, хозяйственные постройки, мастерские и другие малоэтажные здания оказывают относительно небольшую нагрузку на основания. В слабо нагруженных фундаментах целесообразно использовать метод ручной или машинной вязки арматуры. Металлические прутья обвязывают специальной вязальной проволокой.
Обратите внимание! Способ вязки не позволяет добиться жестких и неподвижных соединений. При высоких нагрузках вязальная проволока может растягиваться, из-за этого между арматурными стержнями возникает зазор в точках их обвязки, и прочность каркаса снижается.
В фундаментах массивных многоэтажных зданий категорически недопустимо смещение арматурных стержней друг относительно друга. Поэтому вместо вязальной проволоки все элементы каркасов в фундаментах соединяют жесткими и неподвижными сварными соединениями. Такой метод позволяет добиться максимальной стабильности армирующей конструкции и значительно повысить ее прочность.
Калькулятор расчета количества проволоки для вязки арматурного каркаса ленточного фундамента
Мало знать, как вязать правильно арматуру, нужно еще провести расчет. Для этого необходимо учесть следующие показатели:
- отступы между хомутами;
- количество прутьев продольного армирования;
- длина основания;
- удвоенное уплотнение углов.
Современный калькулятор, которым вы сможете воспользоваться в режиме онлайн, позволит вам не только определить количество проволоки для вязки каркаса под фундамент, но и рассчитает приблизительное количество мест для соединения.
Можно ли применять сварку?
Использовать сварные соединения при армировании фундаментов не запрещено правилами СНиП. Но существует ряд важных условий, которые обязательно нужно соблюдать при сварке арматуры для фундаментных конструкций:
Необходимо очень тщательно контролировать качество металлических прутьев, которые будут использоваться при создании армирующей решетки.
Изделия не должны иметь никаких дефектов и очагов коррозии. Из-за ржавчины может резко ухудшиться прочность и надежность сварных соединений.Если на стальных стержнях присутствует коррозия, их нужно заменить новыми или тщательно очистить от оксидов.
- Перед проведением строительных работ необходимо в обязательном порядке проводить на стройплощадке геодезические исследования, анализировать свойства грунтов и сейсмическую обстановку. Сварку можно использовать только в фундаментах зданий, которые возводятся на почвах с минимальной усадкой.
Повышенная сейсмическая активность и продолжительная усадка грунта могут приводить к нарушению целостности сварных соединений. В таких случаях данный способ является недопустимым. - Арматуру нужно варить только методом точечной сварки. Шовная, рельефная, дуговая (бесконтактная) и другие виды сварки не рекомендованы, поскольку при использовании таких технологий можно пережечь арматуру. Это плохо отразится на свойствах металла и, соответственно, на прочности фундаментного каркаса.
Рекомендации по связке
Перед тем, как приступить к работе, подготовьте материал и инструменты. Арматуру нужно предварительно нарезать, если в этом есть необходимость. Заранее определитесь с формой арматурного каркаса. Мы рекомендуем соединять прутки таким образом, чтобы на стыке они образовывали квадрат.
Если собираете каркас на улице, то это можно сделать прямо на земле. На одну сторону «квадрата» уйдет три арматуры. Возьмите три прутка и положите их параллельно друг другу. Предварительно положите под прутки пару кирпичей или досок, чтобы арматура не касалась почвы.
Расстояние между прутками должно быть от 4 до 6 см. Шаг должен быть постоянным, чтобы нагрузка распределялась равномерно. Т.е., если при сборке первой стороны каркаса вы сделали зазор 5 см между тремя прутками, значит соблюдайте его на протяжении всего времени.
Изготовьте хомуты из толстой проволоки. На картинке ниже показано расположение арматурных прутков и хомутов.
Теперь вы должны соединить прутки и хомуты. Для этого используется специальная тонкая проволока и крючок. Есть множество способов сделать узел. Один из них показан на картинке ниже. Вместо крючка можно использовать специальный пистолет, но тогда стоимость работ увеличится.
Для соединения арматуры используют одну петлю. Есть метод соединения с двумя петлями, но он используется редко, поскольку одной петли достаточно для обеспечения достаточной жесткости. Да и обучиться этому несложно. Посмотрите несколько роликов в интернете. Там подробно описывается и показывается процесс связывания арматуры.
Стандартный расход проволоки на один узел — около 20 см. У новичка будет уходить больше материала, но нужно стремиться именно к этому показателю, чтобы не переплачивать за проволоку.
Помните: чем качественнее связан каркас, тем лучше. Конечно, если у вас лопнет одна-две связки, фундамент сильно не пострадает. Важно, чтобы конструкция была жесткой при заливке бетоном. Но если таких огрехов будет много, то каркас станет подвижным, а это плохо. Следите, чтобы арматура была стянута с достаточным усилием.
Преимущества и недостатки
Сварка арматуры в фундаментах зданий имеет несколько важных достоинств:
- Жесткость соединений. В отличие от вязальной проволоки, которая подвержена растяжению, сварка обеспечивает жесткое и неподвижное крепление арматурных прутьев. Каркасы, сконструированные при помощи этого метода, способны выдерживать огромные статические нагрузки.
- Относительно низкая трудоемкость работ. На обвязку арматурного каркаса может потребоваться в 2-3 раза больше времени и трудовых ресурсов, чем на проведение сварочных работ. Использование электросварки позволяет ускорить строительный процесс без ущерба качеству работ (при условии, что армированием фундамента занимаются сварщики с высокой квалификацией).
- Повышение несущей способности основания. Это имеет решающее значение при строительстве тяжелонагруженных фундаментов, на которых возводятся многоэтажные постройки жилого, промышленного, коммерческого или другого назначения.
Также сварка лучше подходит для соединения арматурных стержней большого сечения (от 30 мм и более), при работе с которыми затруднительно использовать обвязку.
На заметку. Основной недостаток сварных соединений заключается в том, что хуже выдерживают неравномерные нагрузки, возникающие на основание при смещении пластов почвы.
Поэтому их надежность во многом зависит от свойств породы. Также при ошибках, допущенных в процессе сварки, могут произойти необратимые изменения в структуре металла, поэтому к профессионализму и компетентности сварщиков предъявляются повышенные требования.
Минимизация негативных воздействий
Понятно, что природные факторы преодолеть не удастся (во всяком случае, в большинстве вариантов). Однако снизить отрицательное влияние сварки на металл в строительных работах считается вполне возможным. Специалисты разработали целый комплекс мер, направленных на минимизацию потерь при сварочных работах.
- Выбор арматуры под каркас. Настоятельно рекомендуется использовать прутья, отнесенные к классу A400C либо А500С. Их диаметр и содержание в металле углерода являются оптимальными для оборудования несущей конструкции способом сварки.
- Подбор электродов. Они должны соответствовать диаметру элементов, собираемых в каркас. Если предполагается использовать относительно тонкие прутья, годится большинство электродов, имеющихся в продаже. Если арматурный каркас сооружается из элементов с диаметром больше 14 мм, придется запасаться для этих случаев специализированными электродами. Причем желательно приобретать те из них, которые предназначены для работы с низкоуглеродистой сталью. Такие электроды менее интенсивно воздействуют при сварке на металл и обеспечат получение конструкции с большей прочностью.
- Сварочный аппарат. Для сварки арматуры для фундамента при соединении арматурных элементов рекомендуется использовать оборудование с плавным регулированием силы подаваемого тока. Недостаточный ток не даст возможности добиться надежного, прочного и качественного шва, что впоследствии может привести к проседанию фундамента, а то и к разрушению здания в целом. Избыточно интенсивный ток перекалит металл, и арматурный элемент после остывания приобретет хрупкость.
Нужен сварочный аппарат
- Чтобы сварное соединение вышло максимально прочным, требуется как можно крепче прижать друг к другу свариваемые элементы. Однако сделать это довольно трудно. Некоторые мастера советуют использовать шлифовальный инструмент. Прутья зачищаются до относительной гладкости, и площадь соединения арматуры возрастает.
И, наконец, встречаются рекомендации в строительных работах по обработке швов антикоррозийными составами. В месте соединения сваркой металл становится более уязвимым к воздействию влаги, а раствор, из которого заливается фундамент, содержит ее предостаточно и сохнет продолжительное время.
Технологические особенности и этапы
Сборка металлических арматурных каркасов с применением электросварки выполняется в такой последовательности:
Перед началом работ необходимо провести тщательный контроль качества и проверить арматуру на соответствие всем требованиям и стандартам.
Подробно о том, какая арматура нужна для частного дома, что лучше использовать в промышленности, читайте тут.Стальные прутья, которые не соответствуют нормам, отбраковывают и не допускают к использованию в каркасе фундамента.
- Арматуру размечают, правят и режут на фрагменты заданных размеров. С помощью абразивных инструментов работники тщательно зачищают каждый прут.
- Далее при помощи сварки создают первую часть объемного каркаса для бетонного фундамента. Арматурные стержни сваривают между собой в определенных точках (согласно разметке) и получают плоскую прямоугольную конструкцию.
- Затем плоские части каркаса соединяют в одну объемную конструкцию, поочередно закрепляя их вертикально друг над другом и соединяя специальными кондукторами. Сначала эти части фиксируются обвязкой, после чего свариваются в определенной последовательности.
Очередность создания точечных сварных соединений выбирается таким образом, чтобы исключить перегрев конструкций. Для этого каркас сначала варят с одной стороны, затем – с противоположной (за это время металл на первой стороне успеет остыть).
Из видео узнаете, как правильно варить арматуру для фундамента:
Для чего нужна арматура?
Для компенсации опасных для бетона растягивающих нагрузок, внутрь его «тела» помещается особая усиливающая конструкция – армирующий каркас. При монтаже ему придается форма решетки, располагаемой таким образом, чтобы принять на себя растягивающие напряжения. Простейший вариант такой конструкции – несколько арматурных стержней, связанных между собой и помещенных внутрь опалубки перед заливкой бетона.
В более сложных случаях (когда требуется максимально усилить фундамент) каркас собирается из комбинации основных и вспомогательных стержней. Первые изготавливаются из более толстых заготовок и размещаются продольно.
Вспомогательные стержни нужны только для поддержки продольных прутков и востребованы лишь при заливке.
Основная нагрузка после застывания смеси (при эксплуатации фундамента) приходится именно на рабочие стержни. Вспомогательные остаются внутри массива, поскольку их невозможно извлечь из застывшей конструкции.
Усиливающий каркас собирается непосредственно на рабочей площадке из отдельных прутьев, заранее нарезанных по длине. Соединяются они посредством мягкой отожженной проволоки, закрепляющей узлы решетки с помощью скруток. На первый взгляд, кажется, что сваривать арматуру намного проще и быстрее, чем делать скрутки из проволоки. Чтобы с уверенностью утверждать это – сначала придется внимательнее разобраться с тем, как “работает” армирующий пояс и его отдельные элементы.
Сваривать или вязать — что эффективнее?
Каждый метод имеет свои преимущества, недостатки и область применения. Выбор в пользу той или иной технологии соединения арматуры в фундаменте делается после тщательного анализа условий проведения работ, расчетных характеристик железобетонной конструкции, свойств почвы на стройплощадке и др.
Вязка арматурных стержней будет более эффективна при возведении малоэтажных построек с низкой нагрузкой на фундамент. Такой метод позволяет предотвратить чрезмерное напряжение металла в точках соединений. Также это удешевляет строительство, поскольку для вязки арматуры не нужно применять дорогостоящее сварное оборудование и привлекать высококвалифицированных сварщиков.
Сварка, в свою очередь, позволяет сократить время изготовления железного каркаса для фундамента и повысить его прочностные характеристики. В некоторых случаях эти методы могут комбинироваться. Например, изначально каркас может быть собран при помощи вязальной проволоки. Затем в готовой конструкции сваривают арматурные стержни, которые предварительно скреплены обвязкой.
Обратите внимание! Применение двух видов соединений позволит избежать разрушения каркаса, если одно из них окажется недостаточно надежным и прочным.
Как сделать петлю
Весь процесс вязки арматурного каркаса сводиться к вязанию петель в местах пересечения прутьев. Петлю можно делать разными способами (см. схему на рисунке)
Способы связывания арматуры проволокой
Весь процесс завязывания петли:
- Отрезаем кусок проволоки сантиметров 20, складываем пополам.
- Заводим ее под узел пересечения по диагонали.
- Соединяем концы, обхватывая арматурины.
- В петлю вставляем крючок и проворачиваем по часовой стрелке, пока прутки не стянутся достаточно плотно, но не следует переусердствовать, чтобы проволока не порвалась.
