Арматурний каркас: схеми в’язки, крок хомутів та захисний шар бетону

Арматурний каркас — це “скелет” залізобетонної конструкції. Саме від того, наскільки правильно підібрана схема армування фундаменту, витриманий крок хомутів і забезпечений захисний шар бетону, залежить реальна несуча здатність і довговічність будівлі.

У приватному будівництві часто зводять усе до формули “чотири стержні по кутах і хомути через певну відстань”. На практиці цього недостатньо: каркас має працювати як розрахункова просторово жорстка система, а не просто “зв’язка арматури по місцю”.

Нижче — структурований огляд базових схем армування фундаментів, принципів формування арматурного каркаса, логіки підбору кроку хомутів та захисного шару бетону з прив’язкою до проектних вимог.

Що таке арматурний каркас і в чому його особливість

Арматурний каркас фундаменту — це система поздовжніх, поперечних та вертикальних стрижнів, об’єднаних у просторову конструкцію, яка:

• сприймає розтягувальні й згинальні зусилля;
• забезпечує спільну роботу бетону й арматури;
• обмежує ширину тріщин та деформації;
• задає геометрію залізобетонного елемента.

Ключові ролі елементів каркаса:

• поздовжня арматура — основна робоча, працює на розтяг та згин;
• хомути / поперечна арматура — працює на поперечні зусилля, фіксує форму каркаса, утримує стрижні в проєктному положенні;
• вертикальні стрижні (для ростверків, колон) — забезпечують просторову жорсткість, сприймають частину зусиль.

При цьому будь-яка схема армування фундаменту коректна тільки за умови, що арматура розташована всередині захисного шару бетону, тобто має нормативну відстань від зовнішньої поверхні бетону до сталі.

Основні параметри арматурного каркаса

Для роботи з каркасом потрібно чітко розуміти, які параметри контролюються проєктом та нормами:

• діаметр і клас арматури (робочої та поперечної);
• кількість поздовжніх стрижнів у перерізі;
• крок хомутів;
• геометричні розміри каркаса (ширина, висота);
• товщина захисного шару бетону;
• довжина нахлестів, анкеровка стрижнів.

Орієнтовно це можна звести до такої таблиці (для фундаментних елементів у малоповерховому будівництві — без прив’язки до конкретного об’єкта):

Точні значення цих параметрів визначаються розрахунком конструктора і відповідними ДСТУ / Єврокодами. Наведені діапазони — типові для ринку приватного будівництва.

Базові схеми армування фундаменту

1. Стрічковий фундамент

Типова схема армування фундаменту стрічкового типу:

• 2 пояси робочої арматури (верхній і нижній);
• у кожному поясі по 2–3 поздовжні стрижні (всього 4–6);
• хомути по периметру з кроком, заданим проєктом (частіше 200–300 мм);
• захисний шар бетону по низу і боках стрічки.

Схематично: прямокутний контур хомута, усередині якого у верхній та нижній зоні розташовані поздовжні стрижні.

2. Плитний фундамент

Для фундаментних плит:

• дві арматурні сітки: нижня (основна робоча) та верхня;
• діаметри стрижнів та крок сіток — за розрахунком, але, як правило, у діапазоні 10–16 мм та 150–200 мм;
• захисний шар бетону від низу, верху й боків плити;
• у зонах під несучими стінами — локальні посилення (ущільнення кроку або збільшення діаметра).

3. Пальово-ростверковий фундамент

Схема армування включає:

• каркаси паль (поздовжні стрижні + спіральні/кільцеві хомути);
• ростверк із поздовжніми стрижнями (4–6 шт.) та поперечними хомутами з кроком 150–250 мм;
• захисний шар бетону навколо каркасів паль і ростверка.

У всіх цих випадках принцип один: арматурний каркас має бути цілісним, жорстким і розташованим у межах нормативного захисного шару.

Крок хомутів: чому це критично

Крок хомутів — це відстань між поперечними елементами (хомутами) уздовж довжини балки, стрічки, ростверка чи колони. Часто його сприймають як “другорядний” параметр, хоча насправді це один із ключових факторів роботи залізобетонного елемента.

Функції хомутів

1. Сприйняття поперечних зусиль (зсуву)    При навантаженні в елементі виникають не лише згин, а й поперечні сили. Якщо хомути розташовані занадто рідко, можливе утворення похилих тріщин і зсувні руйнування.

2. Фіксація робочої арматури    Хомути утримують поздовжні стрижні в проєктному положенні, не даючи їм “гуляти” при бетонуванні, вібруванні та експлуатації.

3. Забезпечення сумісної роботи бетону й арматури    Частий крок хомутів зменшує ширину тріщин, утримує бетон на місці, покращує анкерування стрижнів.

Практика кроку хомутів

У проєктах крок хомутів задається розрахунком відповідно до діючих норм. Для фундаментних елементів у малоповерховому будівництві типові орієнтовні значення:

• зони підвищених зусиль (кути, вузли спирання стін, місця концентрації навантажень) — крок може бути зменшений (наприклад, до 150–200 мм);
• проміжні зони — крок може бути більшим (наприклад, до 200–300 мм).

Скорочення кроку хомутів у зонах підвищених напружень часто дає більший ефект, ніж просто збільшення діаметра робочої арматури, при цьому вплив на бюджет залишається помірним.

Захисний шар бетону: призначення та орієнтовні значення

Захисний шар бетону — це відстань від зовнішньої поверхні бетону до найближчої поверхні арматури. Це не “побажання” будівельників, а чітко нормований параметр, який впливає на:

1. Корозійну стійкість    Достатній шар бетону захищає арматуру від впливу вологи, солей, агресивних середовищ.
2. Вогнестійкість    Чим більший захисний шар, тим довше арматура зберігає працездатність при пожежі.
3. Анкерування та сумісна робота    Нормальний шар забезпечує необхідне прилягання бетону до стрижнів, роботу зчеплення “бетон–сталь”.

Орієнтовні практичні значення

Для фундаментів приватного сектору часто застосовують наближені орієнтири:

• нижній захисний шар у стрічках та плитах — близько 40 мм;
• бічний захисний шар — на тому ж рівні або трохи менше, залежно від проєкту;
• верхній шар може бути меншим, але також нормується.

Ключовий момент: захисний шар не “підганяють по місцю”, а закладають і витримують через використання спеціальних фіксаторів арматури (“стільчики”, “зірочки” тощо).

Прив’язка до норм та проектних рішень

Жодна схема армування фундаменту не може вважатися коректною, якщо вона не перевірена на відповідність:

• розрахунковим навантаженням (вага будівлі, експлуатаційні навантаження);
• ґрунтовим умовам (тип ґрунту, глибина промерзання, рівень ґрунтових вод);
• нормативним вимогам до:   * мінімального діаметра арматури для конкретного елемента;   * мінімального і максимального кроку хомутів;   * мінімального захисного шару бетону;   * мінімальних довжин нахлесту та анкерування.

У сучасних проектах розрахунок виконується у відповідності до діючих ДБН/ДСТУ або Єврокоду з урахуванням національних додатків. У приватному будівництві критично важливо не замінювати розрахунок та проєкт “типовими картинками з інтернету”.

Типові помилки при формуванні арматурних каркасів

1. Занижений захисний шар бетону    Стрижні лежать майже “по ґрунту” або притиснуті до опалубки. Наслідок — швидка корозія, відшарування бетону, зниження несучої здатності.

2. Надто великий крок хомутів    Економія на поперечній арматурі призводить до схильності до зсувних тріщин, втрати форми елемента, “розкриття” каркаса.

3. Неправильна схема армування фундаменту    Поздовжні стрижні розміщені без системної логіки: нерівномірно, надто близько один до одного з одного боку, з великими “порожнечами” з іншого.

4. Використання гладкої арматури як робочої    Гладкі стрижні (А240) застосовують там, де немає вимог до підвищеного зчеплення. Для робочої арматури фундаментів потрібен періодичний профіль (А400, А500С).

5. Відсутність нормальних фіксаторів для захисного шару    Арматуру підкладають на цеглу, шматки дерева, каміння. Геометрія каркаса спотворюється, захисний шар по факту всюди різний.

6. Стикування стрижнів “в торець” без нахлесту    Порушення базових правил анкерування, що призводить до локальних “розривів” робочої арматури.

7. Хаотична в’язка    Вузли каркаса в’яжуться без системи: частина — дротом, частина — зварюванням (у т.ч. там, де це не допускається), частина — взагалі без надійного кріплення.

Як підібрати схему армування фундаменту: чек-лист

1. Отримати або замовити проєкт    Схема армування фундаменту повинна бути зафіксована у кресленнях: діаметри, кількість стрижнів, крок хомутів, захисний шар.

2. Уточнити конструктивну схему будівлі    * кількість поверхів, матеріал стін, тип перекриття;    * наявність внутрішніх несучих стін, консолей, еркерів.

3. Урахувати ґрунтові умови    * тип ґрунту, рівень ґрунтових вод, глибина промерзання;    * чи не вимагають умови переходу від стрічки до плити або пальово-ростверкової схеми.

4. Погодити діаметри арматури та крок хомутів    Не занижувати їх “по місцю” в процесі закупівлі або монтажу.

5. Передбачити захисний шар бетону    * закласти фіксатори для нижнього, бічного та верхнього шару;    * перевірити, що після в’язки каркас не “лягає” на дно котловану чи опалубку.

6. Виконати контрольне звірення    До початку бетонування — звірити фактичну схему армування з кресленнями: кількість стрижнів, їх діаметри, крок хомутів, захисний шар.

Підсумок

Арматурний каркас — це не просто “зв’язка арматури”, а розрахункова конструкція з чіткими параметрами: діаметрами, схемою розташування стрижнів, кроком хомутів та нормативним захисним шаром бетону.

Коректна схема армування фундаменту забезпечує:

• несучу здатність і жорсткість;
• довговічність та тріщиностійкість;
• корозійну стійкість арматури;
• відповідність проєктним та нормативним вимогам.

Будь-яка “оптимізація” по місцю — зменшення кроку хомутів, діаметра арматури або захисного шару — без розрахунку й узгодження з конструктором напряму б’є по надійності фундаменту та всієї будівлі.

Корисні посилання

• Технічна інформація про арматуру: класи, діаметри, властивості
• Арматура для фундаментів, плит та монолітних конструкцій — асортимент зі складу
• Сітка кладочна (армувальна) для посилення стін, перемичок та стяжок
• Сітка рабиця та сітка ПВХ для огорож та тимчасових огороджень будмайданчика
• Профільна труба для каркасів, ростверків та допоміжних металоконструкцій
• Лист сталевий для закладних деталей, опорних пластин, плит-розподільників
• Смуга сталева як матеріал для виготовлення закладних та монтажних елементів
• Круг сталевий та квадрат сталевий для анкерів, випусків, монтажних елементів
• Секційні паркани та профнастил для периметральних огорож будівельних об’єктів