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.
Технология вязки арматуры
Способ достаточно надежный и простой. Вязка не требует специальных навыков, но для контроля работ лучше позвать специалиста. Перед началом необходимо подготовить инструмент:
- Вязальный крючок или шуруповерт.
- Вязальную мягкую проволоку толщиной 1-2 мм. Для вязки можно использовать обожженную проволоку.
- Станок для загиба арматуры. Приспособление обычно является самодельным. На железную станину крепится поворотный рычаг с двумя неподвижными роликами. К этой же станине крепится кусок металлического уголка. Арматура устанавливается вдоль уголка, место сгиба пропускается между роликами. Поворот рычага позволяет без особых усилий согнуть стержень.
Вязка арматуры для фундамента крючком
Следующий шаг – это подготовка. Длина прутка 6 метров. Нежелательно без надобности укорачивать стержни. Начинать сборку арматурной сетки лучше на самом коротком участке. Это позволит набить руку перед более сложными работами. Каркас лучше собирать с напарником на ровном прямом участке. Минимальное расстояние арматуры от края бетона — 50 мм, в этом случае она не будет подвергаться коррозии. Для вязки прутков их соединяют между собой с нахлестом в 20-30 см. Проволока вяжется двумя способами:
- С помощью вязального крючка.
- С помощью насадки на шуруповерт. В качестве насадки используют мебельный шестигранник. Важно не перетянуть проволоку.
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.
Зачем вязать арматуру
Понять, зачем вязать арматуру, можно зная схему заливки железобетонных конструкций. Сначала выставляется металлический каркас. Впрочем, бывает и композитная арматура. Последняя легче по весу и скручивается в бухты.
Первая несгибаема и тяжела. Но, принцип действия классического и современного каркасов один. Из прутов складывают некую сеть в центре фундамента, стены, бетонной плиты. В центре арматура и должна остаться.
Сместившись к краям заливки, каркас перераспределит нагрузки в итоговой конструкции и станет уязвимым. Вблизи от поверхности бетона до арматуры могут «добраться» пары воды, спровоцировав коррозию металла. Поэтому-то пруты и связывают меж собой, дабы под заливаемой бетонной смесью не «поплыла» и основа.
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.
Схемы распределения арматуры в конструкции каркаса ленточного фундамента
Оптимальной считается схема, где в ленточном фундаменте при поперечном сечении арматура будет представлять прямоугольник. На основание действует сразу две силы: первая – пучение при морозе, вторая – давление дома. Какую арматуру используют для ленточного фундамента для компенсации этих двух сил?
Композитная арматура
Материал здесь не играет главной роли. Чтобы скомпенсировать влияние этих двух сил, устанавливают два пояса арматуры. Первый располагается сверху, второй – снизу. Если фундамент закладывают неглубоко (до 1 метра), то этого вполне достаточно. Для основания, которое закладывается глубже, необходим третий пояс арматуры. Большой высоте нужно усиление.
Применяются четыре основные схемы вязки арматуры для ленточного фундамента. Вне зависимости от выбранного метода, в первую очередь необходимо сделать крючок из проволоки, диаметр которой должен составлять 3–4 мм. Вязать арматуру проволокой можно самостоятельно.
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:
Об «устаревших» стандартах
На различных площадках доминирует мнение, что старые советские стандарты 60-х годов прошлого века, рекомендующие выполнять монтаж каркасов фундаментов с применением сварки, — не могут работать в современных реалиях. Но что выразители подобных утверждений увидели новое и суперсовременное в вязании арматуры проволокой, заставляющее отказаться от применения сварки, — непонятно. Они, вероятно, забыли, что армирование было изобретено в середине 19-го века, когда о сварке могли только мечтать. Все армокаркасы тогда связывались, а лишь через сотню лет стали свариваться. Но тогда получается, что советские сварочные стандарты и технологии – немыслимый прогресс, но не рутина, а вязание каркаса проволокой – это совсем отсталые дедовские технологии.
Строительные нормы и созданные на их основе стандарты основаны на практике, часто отрицательной и даже трагической.
Сегодня появилась тенденция отрицания советских стандартов многими производителями работ, они предпочитают руководствоваться информацией из интернета и личным опытом. И то и другое может быть очень сомнительного качества, но за зарабатыванием денег прорабам некогда следить за обновлением строительных нормативных документов. А они постоянно актуализируются.
Свариваются не только стержни с дополнительной маркировкой «С» (арматура пригодна для сварки), например, А500С. Можно сваривать арматуру А240 и А400. До внесения в 2022г. изменений в ГОСТ 14098 допускалась сварка термоупрочнённого металла Ат. Но после сваривания термоупрочнение пропадало, поэтому в новой редакции стандарта марка Ат не применяется.
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.
Способы армирования фундамента
При установке каркаса применяют два метода соединения прутков:
- с использованием сварки;
- с применением технологии вязки арматуры проволокой.
При любом методе армирования делается каркас, состоящий из поперечной и продольной арматуры. Поперечное усиление ставится через равные промежутки и соединяется с продольными стержнями. В идеале получается каркас, состоящий из равных прямоугольников. Поперечное усиление загибается с помощью специального устройства. У каждого способа есть свои преимущества и недостатки. Итак, вы уже определились с техникой соединения. Рассмотрим каждый процесс более подробно.
Как вязать углы арматуры фундамента
Вязка углов – отдельный вопрос, поскольку на них приходится львиная доля нагрузки. К тому же, углы бывают прямыми, острыми и тупыми. От конфигурации зависит приемлемый способ вязки. Тупые соединения делают жесткими, внахлест.
Правильная вязка углов фундамента
Он производится за счет сгиба одного из свободных концов арматуры. После, внутренний горизонтальный прут крепится к такому же внешнему. К полученной связке присоединяют внутренний горизонтальный прут.
Крепят лапкой. По длине она равна 35-50-ти диаметрам продольной арматуры. Что касается шага меж угловыми поперечными прутами и вертикальными, он равен 3/8 высоты фундамента.
Углы примыканий в фундаменте скрепляют П- или Г-образными хомутами. 90-градусные сочленения прутов арматуры, обычно, фиксируют анкерными элементами Г-образной формы. Почти всегда процесс состоит из 5-6-ти шагов. Освоить их, значит обеспечить дому светлое, то есть крепкое будущее.
Как снизить негативное воздействие сварки на прочность арматуры
Если сварка выбрана в качестве способа соединения арматуры фундамента, важно знать, как сделать все правильно и свести потери свойств металла к возможному минимуму. Для начала следует подобрать электроды. Для прутьев, диаметр которых не превышает 14 мм, можно взять «АНО-21» или «Тр». Они имеются в свободной продаже в любом специализированном магазине.
Не менее важно правильно подобрать величину тока, с которой будете варить каркас. Ведь именно от нее в первую очередь зависит большая часть качественных характеристик сварного шва. Величину тока проще всего выбирать опытным методом. Сделайте несколько пробных сварных швов и внимательно изучите полученный результат. В случае если происходит прилипание электрода к металлу, показатель тока можно немного увеличить. После того, как закончите варить очередной стык, дайте ему остыть и произведите проверку поверхности на отсутствие микротрещин. Если таковых не имеется, можно с полной уверенностью утверждать, что работа произведена правильно.
Чтобы придать сварному шву каркаса для основания большую долговечность можно увеличить плотность прилегания подлежащих сварке элементов друг к другу. Наиболее эффективно сделать это можно с помощью любого шлифовального оборудования.
Оценить негативное влияние сварки на арматуру можно при помощи визуального осмотра. Если вокруг места сварки имеются трещины, это свидетельствует о том, что сварка не подходит для того металла из которого изготовлена каркасная сетка.
Варить арматуру можно различными способами. Но на практике наиболее часто применяется электродуговая инверторная сварка. Связано это с тем, что данный вид огневых работ поддается контролю и, соответственно, регулировке.
Системы соединения тоже могут варьироваться. Но чаще всего используют следующие варианты:
- крестовое соединение;
- тавровое соединение;
- нахлестное соединение;
- стыковое соединение.
Тавровый метод лучше для сварки не использовать. При его использовании прочность на изгиб оказывается слишком низкой. Обычно основные прутья варят внахлест, а поперечные – посредством крестового типа сварки.
Узлы и материалы, используемые для связки арматуры
Соединять стержни допускается различными способами. Чаще всего при выполнении данного типа работ используются следующие типы связки:
- мертвая;
- двухрядная;
- угловая;
- крестовая;
- двойная;
- простая.
Рекомендуется использовать отожженную проволоку диаметром от 0,8 до 4 мм. Конкретный выбор сечения должен производиться с учетом особенностей возводимой конструкции. Что касается частоты крепления и шага укладки арматурных прутов, данные показатели рассчитываются заблаговременно на стадии создания проекта и обязательно указываются в рабочей документации.
Вязать арматуру для фундамента можно непосредственно на строительной площадке или в специально оборудованном цехе. Инструмент для работы можно применять самый простой. Чаще всего речь идет о крюке из специальной проволоки, которая позволяет надежно соединять между собой несколько прутьев арматуры. Так же можно использовать арматурные кусачки.
Если планируется большой объем работы, можно приобрести пистолет для арматуры, который достаточно прост в испонии. К тому же его использование позволяет существенно увеличить скорость вязки.
Пистолет – это профессиональный инструмент, стоимость которого достаточно высокая. Поэтому если речь идет об единичном случае соединения каркаса арматуры, покупать его окажется нерентабельно.
Для удобства выполнения работы проволоку, с которой специалисты будут вязать каркас, необходимо перед работой нарезать на отдельные куски, длина которых может варьироваться от 80 до 100 мм и связать их в пучки. Не окажется лишним промаркировать подготовленную проволоку по длине и диаметру. Проще всего произвести маркировку посредством погружения кончиков прутков в емкость с соответствующей масляной краски.
Соединение арматурных элементов
Данный процесс может вестись несколькими способами:
- встык;
- внахлест;
- накрест;
- тавровым образом.
Тавр и встык считаются не слишком желательными. В обоих случаях элементы соединяются под прямым углом, а значит, конечное изделие на изгиб будет показывать недостаточную прочность. Однако такие соединения все же иногда используют, если избежать подобной стыковки не представляется возможным по каким либо объективным причинам. Обычно же в длину арматура варится нахлестом, а поперечины фиксируются крестом. Хотя, заметим, что, к примеру, американские стандарты крестовых пересечений в строительстве фундаментов не признают.
Перед проведением работ по каркасу обязательно проводится тестовая сварка. Для нее берутся два небольших прута; элементы соединяются, а после остывания шов обследуется на качество. Контролируется появление трещин, состояние образующегося шлака, глубина проработки тела арматуры. Если хоть один из параметров кажется недостаточно соответствующим стандартам и условиям, в сварочном аппарате отлаживают силу тока или меняют электроды.
Как варить арматуру
Отличительные особенности
Сами способы соединения прутьев являются абсолютно разными. Сварка предполагает фиксацию деталей под высокой температурой с частичным расплавлением. Соответственно конструкции подвергаются значительному нагреву. Вязка не предполагает нагрева или какого-либо иного воздействия на материал.
Более простым решением является связывание арматуры. Это можно сделать достаточно быстро и практически в любых условиях. Прутья связывают как непосредственно на объекте, так и в отдельном цеху. Многие производители предлагают уже готовые связанные каркасы, выполненные по индивидуальным заказам.
Вязка считается более правильным решением с точки зрения дальнейшей прочности конструкции, поскольку не приводит к изменению свойств металла. Вследствие сварки ухудшаются свойства стали. Металл отпускается (становится более мягким) в процессе сваривания, вследствие чего значительно теряется жёсткость, арматура становится менее прочной на растяжение.
Далеко не все виды прутков можно варить. Это особенно актуально для изделий из легированной стали, которая не только отпускается, но и теряет легирующие вещества. Вследствие сваривания ухудшается качество самой стали.
Из-за ослабления арматуры снижается качество и надёжность самих железобетонных конструкций. В бетоне могут образовываться трещины и другие дефекты. Поэтому в современном строительстве чаще используют методику связывания, позволяющую добиться наивысшей прочности железобетонных конструкций. Контактная сварка вредит прочности значительно меньше, однако сама технология более сложная и, как правило, не реализуемая в домашних условиях.
Сварка выигрывает за счёт возможности создания более жёсткого каркаса, удобного в установке. Но, это преимущество нельзя считать значимым из-за ухудшения качества итоговой конструкции. Поэтому сварку лучше применять только для соединения стержней в конечных точках, чтобы в остальных местах их было проще связывать.
