В процессе эксплуатации здания фундамент испытывает нагрузку от сдвигов грунта, морозного пучения и от веса самого здания. Верхняя часть фундамента подвергается сжатию, а нижняя часть — растяжению. Важно учитывать силы морозного пучения, которые иногда могут приподнять здание, вызывая растяжение фундамента в верхней части. Правильное армирование ленточного фундамента своими руками, убережет от разрушения не только сам фундамент, но и стены дома.
Особенности фундаментов ленточного типа
Такие фундаменты характеризуются сравнительной простой их обустройства, обусловленной отсутствием необходимости использовать строительную спецтехнику и грузоподъемные механизмы, аренда коих стоит немалых денег. Также они имеют очень большой срок эксплуатации (от 100 до 150 лет) и подходят почти для всех видов грунтов.
Зачастую ленточный фундамент является безальтернативным способом создания надежного основания для жилого здания. Например, в тех случаях, когда строительство дома планируется осуществлять на слабых грунтах.
Описываемый нами фундамент представляет собой ленту из бетона, сооружаемую по периметру будущей постройки. Именно на него впоследствии будут опираться стены дома. Сам по себе бетон считается очень прочным и надежным материалом. Но, к сожалению, даже при незначительных смещениях грунта сделанная из него конструкция вполне может лопнуть. А это означает, что постройка на таком фундаменте будет подвергаться опасности разрушения либо серьезного нарушения ее эксплуатационных характеристик.
Для увеличения несущего потенциала рассматриваемого в статье основания для постройки и увеличения его пластичности используется армирование. Выполняют данную процедуру при помощи прутков из металла, которые обычно называют стальной арматурой. Суть ее применения заключается в том, что металл в фундаментной конструкции противостоит ее растяжению, а бетон – сжатию.
Чтобы осуществить качественное армирование, вам потребуется лишь арматура на ленточный фундамент, количество которой рассчитывается по специальной методике. Она достаточно простая, поэтому любой человек способен выполнить требуемые подсчеты, используя калькулятор.
Арматура под бетон: виды и классификация
Арматура, применяющаяся в современном строительстве, классифицируется в соответствии со следующими факторами:
- Материал изготовления – углеродистая сталь или стеклопластик.
- Технология производства и физическое состояние: стержневая, канатная и проволочная.
- Вид профиля сечения: круглый, гладкий или рифленый.
- Работа арматуры в бетоне: напрягаемая или ненапрягаемая.
- Назначение: рабочая, распределительная и монтажная.
- Способ установки: сварная или связанная мягкой стальной, медной или алюминиевой проволокой.
Диаметр арматуры, мм | Профиль | Назначение |
6 | гладкий | монтажная/для формирования хомутов |
8 | монтажная/возможно применение в качестве армирующих элементов буронабивных свай | |
10 | периодический (рифленый, ребристый) | рабочая/используется для небольших построек с учетом параметров грунта |
12 | рабочая/самые распространенные варианты для возведения ленточного или плитного железобетонного основания | |
14 | ||
16 | рабочая/используется для больших домов на сложном грунте |
Также армирование бетона арматурой может быть иметь поперечный или продольный характер:
- Поперечное армирование исключает образование наклонных трещин от скалывающих механических нагрузок и связывает бетон сжатой зоны с арматурой в «растянутой» зоне.
- Продольное армирование воспринимает нагрузку на «растяжение» и препятствует возникновению вертикальных трещин в нагруженной зоне.
Какой вид, тип, диаметр и количество арматуры использовать в каждом конкретном случае, указывается в проектной документации на то или иное здание или сооружение. Тем не менее, многих застройщиков, которые возводят дома, и сооружения без проекта интересует распространенный вопрос: какой расход арматуры на 1 м3 бетона необходимый для обеспечения долговечности сооружения. Рассмотрим расход арматуры на куб бетона подробнее.
Использование железобетонных конструкций в частном строительстве
Цемент, как всем хорошо известно, является материалом, без которого нельзя обойтись в строительстве. То же самое можно сказать и о железобетонных конструкциях (ЖБК), создаваемых посредством армирования цементного раствора металлическими прутками для повышения его прочности.
Как в капитальном, так и в частном строительстве могут использоваться и монолитные, и сборные ЖБК. Наиболее распространенными типами последних являются фундаментные блоки и готовые плиты перекрытия. В качестве примеров монолитных конструкций, выполненных из железобетона, можно привести заливной фундамент ленточного типа и цементные стяжки, которые предварительно армируются.
Строительство ленточного фундамента
В тех случаях, когда строительство выполняется в местах, куда затруднена подача подъемного крана, плиты перекрытия также могут выполняться монолитным способом. Поскольку такие ЖБК являются очень ответственными, то при их заливке следует строго соблюдать расход арматуры на куб бетона, оговоренный в вышеуказанных нормативных документах.
Монтаж конструкций из арматуры в условиях частного строительства лучше всего выполнять при помощи вязальной проволоки из стали, так как использование для этих целей сварки может не только ухудшить качество и надежность создаваемого каркаса, но и увеличить стоимость выполняемых работ.
Дорогостоящий пистолет для вязки арматуры успешно заменяется самодельным крючком, согнутым из проволоки и закрепленным в патроне шуруповерта
Какие существуют методы расчета арматуры?
Чтобы создать прочный каркас, строители прибегают к сварному методу либо вязальному. Второй предусматривает соединение стержней посредством специальной отожженной нити. Расход вязальной проволоки на тонну арматуры вычисляется, исходя из данных о численности стыковочных соединений и диаметра прутьев. А вот форма сечения позволит узнать длину нахлеста. Например, для диаметра 12 мм используют нити 1.2 мм, более – 1.4 мм, а длина может варьироваться от 30 до 50 см.
В соответствии со СНиП 52-01-2003 норма расхода арматуры на м2, т.е. число продольных прутьев, не может быть менее 0.1 % от площади поперечного сечения основания. Например, высота ленточного фундамента − 1 м, ширина – 0.5 м, значит, материала понадобится: 1м х х 0.1 = м ² или 500 мм ².
Каждый расчет количества арматуры индивидуальный, т.к. основывается на типе фундамента и его размерах. Чем больше вес строения, тем больший диаметр выбирают для стержней: для легких подойдут с сечением 10-12 мм, а при возведении тяжелых – 14-18 мм. Расход арматуры на куб бетона основывается на правилах Госстандарта. В нем указаны технические характеристики каждого класса бетона: содержание разных наполнителей и добавок. Узнать коэффициент расхода арматуры стальной можно из норм СНиП и ВСН 416-81 (дополнение 452-84). Он поможет определить нормативное количество материалов еще на этапе подготовки технической документации.
Расчет арматуры для ленточного фундамента зависит от конкретной схемы армирования. Чаще используют 4 либо 6 продольных прутьев. Определить, сколько их необходимо, поможет ширина: если она составляет менее 40 мм, то хватит и 2-х, а если более – 3 (для одной ленты). Важно, чтобы расстояние от боковой стенки фундамента до крайнего продольного стержня было 5-7 см. Кроме этого, надо знать длину сторон дома, высоту фундамента, диаметр металла и шаг между поперечными прутьями.
Чтобы произвести расчет арматуры на монолитную плиту, стоит учесть несколько важных факторов:
- Вид – периодический, рифленый профили обеспечат наивысшую сцепку с бетоном.
- Наличие продольных, поперечных металлических прутьев, диаметр которых не может быть менее 10 мм, а в углах лучше с нагрузкой справятся 16 мм.
- Определить способ их объединения – вязальный либо сварочный.
Вычислим расход арматуры на фундамент 8 на 8 метров. Размер сечения прутков – 12 мм, а шаг между ними – 200 мм. Расчет делаем по схеме: 8/0.2 +1 (добавляем прут) = 41. А так как они располагаются перпендикулярно, то 41 х 2 = 82. В случае 2-х слоев расчет продолжаем и 82х2 = 164 стержня. Их итоговая длина будет 164х6 м (стандартное значение) = 984 м. Число вертикальных рассчитываем так: 41х41 = 1681 штук.
Их длина будет равна 200 мм (толщина плиты) – 100 мм (отступ по 50 мм от верхнего края и нижнего) = 100 мм или 0.1 м. Количество, в м: =168.1.
Метраж всех стержней: 984 + 168.1 = 1152.1 м.
Зная из таблиц, сколько весит 1 м прутьев диаметра 12 мм, можно рассчитать общий вес конструкции.
А при определении расхода арматуры на 1 м3 бетона фундамента учитывают плотность бетона (чем она меньше, тем больше понадобится прутьев), размеры, тип фундамента. Также важно выбрать правильный диаметр и шаг армирующего каркаса. Помочь рассчитать расход арматуры на перекрытие, в зависимости от потребностей клиента, помогут операторы компании БЕТАЛЛ.
Задать вопрос
Отправляя форму, Вы соглашаетесь с «Политикой конфиденциальности» Please leave this field empty.
Правила выбора
В строительстве фундаментов применяется два вида арматуры – композитная и металлическая. Традиционно используются металлические прутки. Они выпускаются с диаметром от 5 до 32 мм.
Композитный материал для усиления фундаментов применяется относительно недавно, но он уверенно вытесняет металлический аналог. Преимущества композитного материала – отсутствие электропроводности и устойчивость к коррозийным процессам.
При выборе необходимо учитывать основные характеристики строящегося здания – площадь, этажность, вид стеновых материалов, вариант кровли, тип грунта и степень его пучинистости.
Каркас состоит из продольных прутков, вертикальных и поперечных. Поперечные и вертикальные элементы необходимы для придания конструкции жесткости. Основную нагрузку берут на себя продольные прутки. Они изготавливаются обычно из рифленой арматуры 12-14 см.
Благодаря рифленой поверхности прутки лучше сцепляются с бетоном, что обеспечивает фундаменту сопротивляемость растягивающим нагрузкам. Поперечины могут быть выполнены из гладких прутьев толщиной от 4 до 10 мм.
Требования по СНиП
Установленные правила СНиП определяют толщину и количество продольных арматурин. Согласно принятым требованиям, суммарное сечение всех основных элементов каркаса должно составлять не менее 0,1% от сечения всей фундаментной ленты (СНиП 52-01-2003).
Применять можно прутки любой толщины от 10 мм. Количество продольных прутков должно быть не меньше 4, так как иначе не получится сконструировать надежный устойчивый каркас.
Это означает, что самые легкие постройки требуют обустройства каркаса их 4 прутков 10 мм. Для более массивных зданий делаются индивидуальные расчеты.
Минимальный диаметр стержней в зависимости от назначения армирования
Поскольку нагрузку от постройки несут только продольные прутки, в СНИП указаны требования именно к ним.
Они должны быть толщиной не меньше 10 мм. Поперечные прутки нагрузку не несут, но выполняют функцию фиксации и придания конструкции жесткости.
Если длина основания меньше 3 м, то минимальный диаметр продольных прутьев должен быть 10 мм; если больше 3 м — 12 мм.
Виды арматуры для фундамента
В Сети можно часто встретить вопрос, какая арматура лучше подойдёт для фундамента. Он в корне неправильный, поскольку арматура для фундамента подбирается исключительно по её характеристикам. Для этих целей используется прокат классов А-I (А240), А-II (А300) и А-III (А400). Эти виды арматуры для фундамента в 99 случаях из 100 закрывают все потребности по его устройству.
Использование других марок арматуры для фундамента не запрещено, но экономически нецелесообразно. Зачем платить лишние деньги за явно избыточные характеристики проката? Для сведения к минимуму расходов на его закупку необходимо следовать правилам армирования бетонных конструкций, установленным СНиП 52-01-2003, СП 52-101-2003 и другими нормативными документами.
Расход арматуры на кубический метр бетона
Отдельно следует рассмотреть расход арматуры на м3 бетона. Расчет производится по действующему ГОСТу индивидуально в каждом отдельно взятом случае. Связано это с тем, что характеристики самого бетона могут варьироваться в достаточно широких пределах в зависимости от наполнителя и добавок.
Для армирования фундамента чаще всего используется стальная ребристая арматура с диаметром от 8 до 14 мм. Подобная поверхность позволяет обеспечить максимальное сцепление со слоем бетона. На фундамент 10 на 10 в среднем уходит 150-200 кг арматуры на каждый куб бетона (для колонн расход составляет от 200 до 250 кг на куб бетона). В последнее время в процессе строительства используется арматура из стеклопластика. Ее стоимость несколько выше стоимости металлического аналога. Но если рассчитать, сколько нужно таких армирующих прутьев на м3, вероятнее всего использование композитной арматуры для фундамента окажется намного более выгодным. Как правило, стоимость композитной арматуры оказывается в среднем вдвое ниже, чем стальной. Это связано с тем, что расход на куб бетона у прутьев аналогичный, но при этом вес композитной намного ниже.
Для того чтобы рассчитать расход прутьев на куб бетона и не ошибиться, в принципе не так уж сложно. Нужно только знать, сколько м3 бетона будет использоваться для заливки фундамента. Если вы боитесь ошибиться в расчетах арматуры на куб бетона, всегда можно воспользоваться помощью профессионалов. Они с максимальной точностью рассчитают расход материалов на м3 раствора и при необходимости выполнят и саму закладку фундамента, а также его армирование.
Какую арматуру использовать для фундамента?
Сегодня мы хотим целенаправленно сосредоточиться на вопросе арматуры под фундамент. Фундамент – это самый широко используемый железобетонный элемент в конструкции дома. Вопрос армирования фундамента – один из самых актуальных. Правильно выполненный фундамент – это залог “здоровья” здания, гарантия прочности и долговечности всей конструкции дома.
Так, все же, какая должна быть арматура фундамента дома? Правильно на этот вопрос можно ответить после расчета всей конструкции дома. То есть, чтобы совершенно точно быть уверенным в своем выборе, нужно просчитать конструкцию фундамента и потом выполнить расчёт арматуры.
Мы уверены, что расчет должен выполнять квалифицированный специалист. Но если по какой-то причине вы решите выполнять расчёт сами, то знайте: если ваш дом стоит на не проблемных грунтах, и он не больше двух этажей (без цокольного этажа и без подвала), то под свою ответственность можно воспользоваться типовыми решениями и расчётами. То есть, выбрать параметры фундамента и количество арматуры из предложенных в специализированной литературе, справочниках.
Вот пример стандартных таблиц, из которых можно выбирать свои решения и показания (арматура для ленточного фундамента тоже выбирается по подобным таблицам).
Вариант армирования |
Диаметр рабочей арматуры, мм |
Количество арматурных стержней, шт |
|
в одном поясе |
в сечении фундамента |
||
1 |
10 |
2 |
4 |
2 |
10 |
3 |
6 |
3 |
12 |
2 |
4 |
4 |
12 |
3 |
6 |
5 |
14 |
3 |
6 |
Если мы не говорим про свайные фундаменты, то большинство фундаментов усиливается металлической арматурой, уложенной вдоль и поперёк (пруты перекрещиваются, образуя единую сетку). Для того, чтобы прутья не сдвигались относительно друг друга во время заливки бетона, они свариваются или связываются между собой вязальной проволокой в каждой точке касания. В теле бетона арматура располагается примерно в пяти сантиметрах от поверхности. Необходимо делать два яруса армирования: верхний (предназначен для работы на изгиб фундамента вверх) и нижний (для защиты от изгиба вниз). В середине фундамента армировку производить не нужно.
Строительство фундамента – работа, требующая вдумчивого и тщательного подхода, ведь цена ошибки – аварийный дом. Необходимо со всей серьезностью отнестись к этому этапу строительства. Также хотим напомнить, что арматуру для фундамента можно выбрать на «Первой Металлобазе»: близко, быстро, и с доставкой!
Инструменты и материалы
Бетон
Бетон является одним из самых надёжных и доступных строительных материалов. Бетон может быть использован практически для каждого строительного проекта. Бетон подходит для всех видов фундаментов. Кроме того, бетон, используется для подземных стен, которые составляют главную часть подвала. Бетонные фундаментные стены легко строятся и ремонтируются.
При работе с бетоном в первую очередь необходимо построить деревянный каркас. Бетон наливается в него и остаётся, пока не затвердеет. Как только бетон затвердеет, каркас может быть удалён.
Металлическая арматура
При работе с бетоном, обычно используют металлическую арматуру. Металлическую арматуру сцепляют с бетоном. После застывания обеспечивается дополнительная прочность и жёсткость. Металлическая арматура является важным компонентом любого фундамента.
Бетонный блок
Бетонные блоки изготавливаются из бетона. Они крупнее, чем обычный кирпич. Поэтому класть их гораздо проще и быстрее. Бетонные блоки также называют шлакоблоками, так как они намного легче, чем вы можете себе представить. Вы должны выбрать сверхмощные бетонные блоки при строительстве ленточного фундамента.
Бетонные блоки являются морозостойкими. Это значит, что они не будут уничтожены, если вода попадёт внутрь. Бетонные блоки используются так же, как кирпичи, только укладываются они гораздо быстрее.
Кирпичи или камни
Некоторые старые дома имеют фундамент из кирпича или камня. Эти материалы обладают такими же характеристиками, как бетон, но более восприимчивы к попаданию воды из-за зазоров между камней.
Дерево
Большинство людей думают, что фундамент изготавливают только из бетона. Однако дерево является отличным материалом для изготовления фундамента дома. Как правило, древесину обрабатывают большим количеством химических веществ. Это позволяет предотвратить гниение и защищает от вредителей.
Герметичные материалы
Почти все подвалы могут пострадать от проникновения воды, потому что они построены под землёй. Поэтому необходимо использовать гидроизоляционные материалы. Есть много различных типов гидроизоляции для фундаментных стен.
Для строительства ленточного фундамента используют различные инструменты:
- Лопаты;
- Линейные и водяные уровни;
- Электрические лобзики, бензопилы и ножовки;
- Болгарка и ножовка по металлу;
- Кувалды;
- Молотки;
- Дрель и шуруповёрты;
- Гвоздодёры;
- Рулетки не менее 30 метров;
- Строительные степлеры.
Примеры расчета под конкретные типы основания
В зависимости от того, какая конструкция используется – ленточная или плитная – отличается не только общий объем вводимой арматуры, но и ее характеристики, рабочие свойства.
Для ленточного типа
Ленточный фундамент
Здесь базовая нагрузка на разрыв проявляется вдоль ленты, основание испытывает продольное давление. В целях армирования используют прутья с толщиной в пределах 12-16 мм, конкретный выбор соотносится с материалом стен и типом грунта. Продукция меньшего диаметра применяется для сборки связей в обеих рабочих плоскостях, здесь достаточно 6-10 мм. Обустраивается арматурная решетка с зазором между звеньями в рамках 10-15 см, здесь необходимо принимать во внимание высокие нагрузки на разрыв.
Далее в качестве примера для вычислений рассматривается основание для традиционного сруба на пучинистых супесях высотой 100 см и шириной 40 см, габариты – 6х12 м. Порядок вычислений для ленточного фундамента:
- Укрепление выполняется в виде двух расположенных параллельно сеток, нижняя нужна для предотвращения деформации строения в случае просадки почвы, тогда как верхняя позволяет сохранять целостность конструкции при пучении грунта.
- Если учесть, что номинально сторона ячейки составляет 20-25 см, обустройство фундамента подразумевает внедрение по паре продольных элементом в каждом слое.
- Толщина указанных изделий – 12 мм, значит, двухслойное укрепление двух длинных граней фундамента потребует около 96-100 м изделий.
- В отношении коротких сторон используется 48 м прутьев.
- Поперечные связи обустраиваются с применением материала, толщина которого не превышает 10 мм, он укладывается с шагом 50 см.
- Находится периметр основания, здесь он равен 36 м, он делится на шаг укладки в метрах, получается 72 шт. Длина изделий соответствует ширине фундамента, чтобы найти их общее количество, нужно поделить на 0,4, в итоге образуется 28,2 м.
- При обустройстве вертикальных связей используется такой же пруток, высота конструкции составляет 1 м. Требуемое количество материала вычисляют, учитывая число пересечений: значит, при длине изделия в 1 м нужно закупить 288 м материала.
То есть для обустройства ленточного фундамента нужно подготовить:
- 144 м продукции толщиной не менее 12 мм;
- 316,2 м изделий размером 10 мм.
Чтобы найти количество вязальной проволоки, нужно удвоить число вертикальных соединений: 288·2 = 576. Каждое из них требует 40 см проволоки, значит, расход составит не более 231 м. Чтобы определить массу материала, нужно полученное количество умножить на 6,12 (столько весит 1 м проволоки диаметром 1 мм), то есть нужно купить около полутора килограммов.
Для плитного типа
Плитный фундамент
Решение распространено при возведении компактных загородных жилищ, не оснащенных полноценным подвальным помещением. Конструкция выглядит как бетонная монолитная толстая площадка, укрепленная металлическими элементами в обеих перпендикулярных плоскостях. Если толщина фундамента превышает 20 см, армирование выполняется в нижнем и верхнем слоях.
Здание из газобетонных блоков собирается на плитном основании, толщина которого не менее 40 см – это оптимальное значение для среднепучинистых суглинков. В рассчитываемом далее примере габариты дома составляют 9х6 м.
Очередность вычислений:
- Так как фундамент имеет значительную толщину, в него встраивают 2 арматурные сетки, объединенные вертикальными связками. Горизонтальные элементы основания, заглубляемого в среднепучинистый грунт, собирают из компонентов диаметром 16 мм, для создания вертикальной части используют 6-миллиметровый гладкий прут.
- Количество изделий для продольного укрепления рассчитывают путем деления большей грани фундамента на шаг сетки, то есть в этом случае понадобится 45 продольных прутьев в 6 м, в целом нужно закупить 270 м.
- Подобным способом находят количество прута, с помощью которого будут обеспечены поперечные связи: 6/0,2 = 30 штук или 30·9 = 270 м.
- В итоге на обе арматурные сетки уйдет (270+270)·2 = 1080 м материала.
- Длина вертикальных связей определяется высотой фундамента. Для нахождения их количества подсчитывают пересечения поперечных и продольных компонентов: 45·30 = 1350 шт. с суммарной длиной 1350·0,4 = 540 м.
В итоге для сборки плитного фундамента нужно закупить:
- 1080 м материала диаметром 16 мм, класс изделий – A-III;
- 540 м прутьев диаметром 6 мм класса A-I.
Расход вязальной проволоки полностью определяется тем, какая техника соединения используется. Если вязание осуществляется крючком, разовое соединение потребует около 40 см проволоки. Каждый слой содержит 1350 стыков, во всей конструкции 2700 таких точек. Получается, общий расход достигает 1080 м. Погонный метр обожженной обвязки со стандартным для этой цели диаметром 1 мм весит 6,12 г, следовательно, на всю плиту понадобится чуть более 6,5 кг материала.
Пример расчета армирования свайного фундамента
Определим наиболее оптимальный и бюджетный способ армирования заливных свай круглого сечения диаметром 20 см (0,2 м).
Определим площадь сечения сваи:
S = ПR2 = 3,14 х (0,2 / 2)2 = 0,0314 м. кВ.
Минимальное суммарное сечение арматуры:
0,0314 / 1000 = 0,0000314
Путём деления полученного значения на табличные площади срезов арматуры различных диаметров, получим:
- для стержней диаметра 6 мм — 2 шт;
- 8 мм — 1 шт;
- 10 мм — 1 шт;
- 12 мм — 1 шт.
Результаты расчётов показывают, что двух стержней арматуры диаметром 6 мм вполне достаточно. Однако, армирование железобетонных изделий менее чем 3 прожилинами не рекомендуется, так как это резко снижает их прочность. В нашем случае самым дешёвым, но в то же время абсолютно отвечающим требованиям прочности выходом, будут 3 прутка диаметром 6 мм.
Методика проведения расчетов
Проведения расчетов
Для проведения вычислений нужно определить следующие величины:
- P – число армопоясов;
- H – промежуток между поясами;
- K – количество прутьев в одном армопоясе;
- L – шаг горизонтальных перемычек;
- T – шаг прутьев арматуры в пределах одного пояса;
- N – шаг вертикальных перемычек.
Благодаря подсчету длины ленточного фундамента можно вычислить необходимое количество арматуры в погонных метрах для устройства одного пояса. Во избежание ошибок при подсчете следует учесть не только размеры периметра здания, но и его внутренних перемычек. Обозначим длину буквой D и вычислим ее по формуле:
D = P*K
Затем следует произвести подсчет количества Q горизонтально расположенных перемычек:
Q = P/L
Размер C горизонтальной перемычки вычисляют так:
C = ((K-1) *T) +0,05,
где 0,05 – это запас в 2,5 см в каждую сторону, поскольку предусмотрено, что перемычка должна выступать с запасом за край стержня именно на такое расстояние.
Когда величины Q и C известны, определение общей длины арматуры W не представит сложностей:
W = Q*C
Следующий шаг – определение размеров вертикальных прутьев, соединяющих армопояса. Их общее количество J определяется так:
J = P/N
Размер же самой вертикальной перемычки U вычисляют по формуле:
U = ((R-1)*H)+0,05
Общая длина F равна:
F = J*U
Последний этап расчета арматуры для ленточного фундамента заключается в определении суммы трех ранее вычисленных величин, которую следует умножить на количество армопоясов:
S = (D+W+F)*RПриобретать арматуру для фундамента следует с запасом в 5-10%, чтобы покрыть возможные неточности при вычислениях. После определения общей длины требуется узнать массу погонного метра арматуры, поскольку металлопрокатные изделия реализуются только по весу (в тоннах или килограммах).
Расчеты можно провести на некоторых строительных сайтах при помощи специального калькулятора. При использовании этого сервиса остается только ввести параметры будущего фундамента, а остальное будет сделано автоматически. Однако при строительстве дома не стоит рисковать и полагаться на свои вычислительные способности или точность калькулятора. Цена ошибки слишком высока в данном случае. Оптимальный вариант – получить профессиональный расчет арматуры для фундамента и гарантию на то, что возведенное сооружение простоит долгие годы.
Сбор нагрузок
С целью получения максимальной точности результатов проводят определение не только общего веса всех конструктивных элементов здания, но предметов антуража и людей, которые будут проживать. Насколько эти данные важны станет понятно позднее, когда будут рассмотрена зависимость ширины ленты от физических параметров постройки.
В качестве примера представьте одноэтажный дом, в котором три стены (a; b; c) будут несущими (увеличивается за счёт опирающихся на них конструкций). Две другие (А и B) — самонесущие (собственная масса).
Стены (несущие, самонесущие) | Постоянная нагрузка (перекрытия, кровля), кг/м | Эксплуатационная
(имущество, жильцы и прочее), кг/м |
a | 8080 | 920 |
b | 11600 | 1860 |
c | 8100 | 925 |
A | 8666 | 0 |
B | 8666 | 0 |
Итого | 44 932 | 3705 |
Укладка арматуры
В первую очередь выполняется укладка первого слоя армокаркаса, для вязки которого потребуются:
- крючок;
- вязальный пистолет;
При строительстве частных домов чаще всего используются шуруповерты с обычными крючками, которые позволяют механизировать и ускорить процесс работы, не требуя при этом лишних денежных затрат.
Укладка армокаркаса производится в два этапа.
Установка нижнего пояса
Вязка арматуры и ее укладка выполняются следующим образом:
- Продольные стержни раскладываются подготовленные пластиковые подставки через 15-20 см друг от друга (исходя из размера ячеек).
- Поперечные стержни укладываются сверху с таким же шагом.
- 30 см катанки складывается вдвое и еще раз сгибается пополам. После этого край катанки нужно завести под стык, где прутки пересекаются по диагонали.
- В полученную петлю необходимо поместить жало крючка и начать вращать инструмент по часовой стрелке. Проволока с силой стянет стыки стержней, благодаря чему конструкция будет прочной и надежной.
Если вы решили вязать стержни вручную, то необходимо следить за усилием затяжки, обычно оно определяется по степени натяжения катанки. При работе с механическим шуруповертом, необходимо выставить усилие затяжки на 9-21 позицию.
Установка верхнего пояса
На этом этапе необходимо установить на уже уложенный слой «столики». Для этого:
- Установите опорные конструкции через каждые 2 ряда сетки таким образом, чтобы их «лапки» опирались на оба ряда прутьев.
- Свяжите «хвостики» с нижним армопоясом.
- Уложите верхний слой армирующего каркаса и зафиксируйте его на «столиках».
Согласно своду правил от 2012 года (пункту 10.4.9) при армировании торцов плитного фундамента, стержни должны иметь П-образную форму. Их длина должна составлять 2 толщины плиты и более. Для создания прочной конструкции, которая будет соответствовать всем нормам, достаточно просто связать верхний и нижний пояса армирования и произвести анкеровку.
Сколько нужно прутка
Разработав схему армирования ленточного фундамента, вы знаете, сколько продольных элементов вам необходимо. Они укладываются по всему периметру и под стенами. Длинна ленты будет длиной одного прутка для армирования. Умножив ее на количество ниток, получите необходимую длину рабочей арматуры. Затем к полученной цифре добавляете 20% — запас на стыки и «перехлесты». Вот столько в метрах вам и нужно будет рабочей арматуры.
Теперь нужно посчитать количество конструктивной арматуры. Считаете, сколько поперечных перемычек должно быть: длину ленты делите на шаг установки (300 мм или 0,3 м, если следовать рекомендациям СНиПа). Затем подсчитываете, сколько уходит на изготовление одной перемычки (ширину арматурного каркаса складываете с высотой и удваиваете). Полученную цифру умножаете на количество перемычек. К результату добавляете тоже 20% (на соединения). Это будет количество конструктивной арматуры для армирования ленточного фундамента.
По похожему принципу считаете количество, которое необходимо для армирования подошвы. Сложив все вместе, вы узнаете, сколько арматуры нужно на фундамент.
Расчет арматуры для фундамента ленточного типа
Для большинства зданий и сооружений выбор ленточного фундамента является оптимальным вариантом. Такая конструкция качественно выполняет свои функции, а затраты на монтаж существенно ниже, чем расходы на заливку монолитного основания. В состав каркаса входят продольные, поперечные и вертикальные металлические стержни.
Для продольной арматуры стандартным диаметром является 12-16 мм, поперечные и вертикальные связи могут быть меньшей толщины. Шаг ячеи принимается равным 0,2 метра, но может быть изменен в зависимости от конструкции и нагрузки на основание. Технология расчета арматурного каркаса ленточного фундамента будет следующей:
- в конструкцию обязательно закладывается 2 сетки, верхняя связывает основание при просадках грунта, нижняя исключает деформации при вспучивании почвы;
- для обустройства каркаса потребуется 4 продольных прутка, протяженность каждого из которых равняется периметру ленточного фундамента;
- количество поперечных прутков рассчитывается, исходя из принятого шага ячейки, длина стержней равна толщине бетонного основания;
- вертикальная арматура рассчитывается, исходя из количества соединение продольных и поперечных стержней, высота прутков определяется аналогичными показателями фундамента;
- для соединения прутков используется вязальная проволока, длина которой определяется из расчета 0,4 метра на 1 узел.
Путем достаточно простых вычислений удается подсчитать общую длину продольных, поперечных и вертикальных стержней, а также вязальной проволоки. В зависимости от длины имеющейся в продаже арматуры вычисляется число отдельных элементов. При этом учитывается некоторый запас, наличие которого необходимо в непредвиденных случаях.
Арматурные каркасы для фундаментов другого типа рассчитываются аналогичным образом. Для этого необходимо знать размеры каждого блока, определиться с конструкцией, толщиной используемых прутков. С помощью несложных математических расчетов определяется общая длина стержней, расходы на их приобретение.
Монтаж фундамента любого типа будет некачественным, если в основу не заложить металлический каркас. Стальные прутья, сваренные или связанные между собой, защищают фундамент от деформации, выкрашивание, излома и растяжения. Количество и стоимость необходимого материала можно рассчитать самостоятельно. При отсутствии опыта желательно обратиться к профессионалам, предлагающим свои услуги в данной сфере.
Разновидности арматуры
Существует несколько видов арматуры для фундаментов. Каждый тип имеет свои характерные отличия и область применения. К ним относят:
Металлическая. Она представляет собой длинные железные прутья, выполненные из высокопрочной стали. По всей поверхности имеется круглое сечение, которое обеспечивает плотный контакт с бетонным раствором. Увеличить прочность помогают винтовые надсечки по всей длине изделия.
Стеклопластиковая. Этот вид материала был разработан еще в начале 80-х годов. Несмотря на столь длительный срок существования, такую арматуру для строительства применяют недавно. Этот материал выполнен из высокопрочного стеклопластика.
Основное преимущество таких изделий заключается в их стойкости по отношению к процессу коррозии. Они хорошо противостоят повышенной влажности, что не скажешь о металлическом материале.
Расчет арматуры для фундамента
Расчет арматуры для фундамента – важный этап его проектирования, поэтому его необходимо проводить с учетом требований СНиП 52-01-2003 по выбору класса арматуры, сечения и его необходимого количества.
Для начала следует понять, для чего в монолитном бетонном основании нужна металлическая арматура. Бетон после набора им промышленной прочности отличается высокой прочностью на сжатие, и значительно более низкой прочностью на растяжение. Не армированное бетонное основание при вспучивании грунта склонно к растрескиванию, что может привести к деформации стен и даже разрушению всего здания.
Расчет арматуры для фундамента
Расчет арматуры для плитного фундамента
Плитный фундамент часто используют при строительстве коттеджей и дачных домов, а также других строений без подвального помещения. Он представляет собой бетонную плиту, армированную прутком в обоих перпендикулярных направлениях, при толщине фундамента более 20 см сетка выполняется в верхнем и нижнем слое.
До начала расчета необходимо определиться с маркой арматурного прутка.
Для плитного фундамента, выполняемого на прочных непучинистых грунтах, где вероятность горизонтального сдвига здания ничтожна, допускается использовать ребристый арматурный пруток класса A-I диаметром от 10 мм.
Если грунт слабый, пучинистый либо здание стоит на уклоне – пруток необходимо выбирать не менее 14 мм в диаметре. Для вертикальных связей между нижней и верхней арматурной сеткой достаточно гладкого прутка с диаметром 6 мм класса A-I.
Материал стен также имеет значение, так как нагрузка здания существенно отличается у каркасных или деревянных домов и строений из кирпича или газобетонных блоков. В общем случае, для легких небольших строений допускается использовать пруток диаметром 10-12 мм, для кирпичных или блочных – арматуру 14-16 мм в диаметре.
Расстояния между прутьями в сетке обычно составляют 20 см и в продольном, и в поперечном направлении. Это означает, что на 1 метр длины дома необходимо уложить 5 арматурных прутков. Между собой перпендикулярные пересекающиеся прутки связывают мягкой отожжённой проволокой с помощью крючка для вязки или вязального пистолета.
Образец установленной арматуры для фундамента
Пример расчета
Дом из газобетонных блоков, устанавливается на плитный фундамент толщиной 40 см на среднепучинистых суглинках. Габаритные размеры дома – 9х6 метров.
- Поскольку толщина фундамента значительна, необходимо две арматурные сетки, а также вертикальные связи. Горизонтальные сетки для блочного строения на среднепучинистом грунте выполняют из армированного прутка диаметром 16 мм, вертикальные – из гладкого прутка диаметром 6 мм.
- Количество прутьев продольной арматуры вычисляют так: длину большей стороны фундамента делят на шаг решетки: 9/0,2 = 45 продольных арматурных прутьев длиной 6 метров, а общее количество прутка равно 45·6 = 270 м.
- Аналогично находят количество прутка для поперечных связей: 6/0,2 = 30 прутков; 30·9 = 270 м.
- Общее количество прутка на две арматурных сетки равно: (270+270)·2 = 1080 м.
- Вертикальные связи имеют длину, равную высоте фундамента. Их количество находят по числу пересечений продольных и поперечных арматурных прутков: 45·30 = 1350 штук. Их общая длина 1350·0,4 = 540 метров.
- Таким образом, для выполнения фундамента необходимо:
- 1080 метров прутка класса A-III D16;
- 540 метров прутка класса A-I D6.
- По ГОСТ 2590 находим его массу. Погонный метр прутка D16 весит 1,58 кг; метр прутка D6 – 0,222 кг. Вычисляем общую массу: 1080·1,58 = 1706,4 кг; 540·0,222 = 119,88 кг.
Сумарная площадь сечения стержневой арматуры
- Расчет вязальной проволоки зависит от применяемого инструмента. При вязке крючком средний расход проволоки равен 40 см на одно соединение. Количество соединений в одном ряду равно 1350, в двух – 2700. Расход проволоки составит 2700·0,4 = 1080 метров. Масса 1 метра проволоки с диаметром d=1,0 мм составляет 6,12 г. Для вязки арматуры фундамента потребуется 1080·6,12 = 6610 г = 6,6 кг проволоки.
Зачем нужно армирование фундамента
Известно, что каменные конструкции (к числу которых относится бетон – искусственный камень) хорошо выдерживают сжимающие нагрузки, но легко ломаются при растяжении или изгибе. Основная нагрузка, которую испытывает фундамент – это центральное сжатие. Может возникнуть вопрос: а зачем вообще нужно армировать фундамент, если бетон и без арматуры хорошо справляется с действующими на него нагрузками? Именно так и рассуждали строители еще в начале прошлого века. В результате много зданий тех времен постройки имеют дефекты в виде зияющих трещин в стенах, перекосов.
Часть этих зданий не подлежит уже никакому восстановлению и должна быть снесена. И все это в большинстве случаев от неправильно выполненных фундаментов. Не забываем, что патент на железобетон был получен во Франции Ж. Монье в 1867 году, а использование железобетонных конструкций в строительстве пошло с начала 20 века, уже совсем широчайшее распространение началось в военный (для создания фортификационных сооружений) и послевоенный период (для ускоренного восстановления и воссоздания того, что было разрушено во время войны). Оказалось, что армирование фундаментов позволяет значительно снижать расход материалов, делать их более прочными и надежными, противостоять изгибающим нагрузкам, которые возникают при морозном пучении грунта (при замерзании грунт увеличивается в объеме из-за содержащейся в нем воды), при внезапном подъеме грунтовых вод или аварийных протечках в инженерных коммуникациях при просадочных грунтах, имеющих свойство резко терять несущую способность при замачивании.
Как рассчитать толщину плиты
При расчете толщины плиты фундамента придерживаются нижеприведенной схемы:
Первый этап: Геологический анализ участка показывает подходящую величину оптимального удельного давления на почвы. В процессе работ также определяется достаточная глубина заложения фундамента.
Второй этап: Проводится расчет возможных весовых нагрузок. В таблицах указаны средние показатели для большинства стройматериалов – рассчитать их вес не сложно в зависимости от размеров перекрытий, стен и других конструкций. Далее к получившейся цифре прибавляется средняя нагрузка снежного покрова в соответствии с регионом проживания и уклоном кровли. Не стоит забывать про такой критерий, как полезная нагрузка – для цокольных перекрытий она равняется 210 кг/см² (этот параметр определяется для каждого этажа здания, после чего суммируется).
Третий этап: Проводится расчет площади монолитной длины (для этого необходимо умножить длину дома на ширину). Чтобы высчитать величину удельной нагрузки на 1 м² просто разделите общие весовые данные на получившееся ранее значение.
С подсчетом размеров плитного монолитного фундамента проблем обычно не возникаетИсточник
Четвертый этап: Расчет оптимального объема фундамента (делится на средний удельный вес армированного бетона), а также определяется предварительная толщина монолитной плиты фундамента – причем получившийся показатель увеличивают на пять сантиметров (с запасом).
Пятый этап: После того, как будет ясен вес основания, он прибавляется к средним весовым нагрузкам. Далее показатель удельного давления на грунт (около трех) сравнивают с предварительными результатами для конкретной местности (отклонение должно быть не более 25%).
Определение величины нагрузок влияет на выбор марки бетонной смеси, а толщина фундамента влияет на выбор схемы армирования (также как и расчет других составляющих поможет произвести расчет арматуры на монолитную плиту калькулятор), в соответствии с которой подбирается диаметр прутьев и частоты из размещения. Упростить весь процесс расчетов можно воспользовавшись простым механизмом – онлайн-калькуляторов. Специальный калькулятор поможет сделать расчет монолитного перекрытияи других составных частей, вычислить толщину плит и подушки фундамента. Для этого вам потребуется только вбить достоверные показатели в указанные ячейки и дождаться результатов.