Диаметр арматуры для ленточного фундамента – расчет материала

Сколько необходимо арматуры для фундамента, решается на основании расчета, выполняемого для каждого отдельного строения.

Виды арматуры для фундамента

Лучше всего для создания прочного каркаса фундамента подходит стеклопластиковая арматура. Такой материал обладает несколькими положительными качествами, которые делают его наиболее подходящим при постройке фундаментов:

  • Длительный срок службы.
  • Повышенная прочность материала.
  • Невысокая стоимость.
  • Стойкость к воздействию коррозии.
  • Стойкость к воздействию низких температур.

Кроме того, для постройки железобетонного фундамента хорошо подходит стальная арматура, выполненная на периодическом или гладком профиле. Периодический профиль — это стержень, на поверхности которого нанесено рифление, являющееся выступами металла расположенными под углом к оси. Основное предназначение рифления – увеличить сцепление бетона и арматуры.

Выбирая, какая арматура нужна для фундамента, стоит задуматься о ее надежности. Это качество определяется свойствами используемого материала.

Желательно учитывать и шаг поперечного рифления (расстояние их центрами выступов): чем меньше расстояние, тем лучше сцепление бетона с арматурой.

Но основным качеством арматуры считают ее поперечный диаметр. Для постройки фундамента для бани или небольшого здания хорошо подходят стержни диаметром в пределах 10 — 12 мм. Кроме того, для фундамента можно использовать арматурную сетку, из сплющенной круглой стали. Конструкция с таким элементом обладает повышенной прочностью, по сравнению с обычной арматурой, соединяемой вместе с помощью сварочного аппарата.

Что такое арматура и ее основные свойства

Стержень представляет собой проволоку или прутья определенной длины и диаметра. В качестве материала для изготовления, как правило, применяется сталь различных марок. В последние годы применяется стеклопластиковая арматура, обладающая рядом преимуществ, по сравнению с традиционной металлической. Однако, область ее применения и доступность этой разновидности изделия пока сравнительно невелика.

Колонны из арматуры диаметром 14 мм

Арматура, которая используется при строительстве для создания железобетонных конструкций, делится на два основных типа – рабочую и конструктивную. В первом случае материал используется для увеличения прочностных параметров готового изделия. Он представляет собой продольные прутья, которые располагаются по длине фундамента. Основные параметры арматуры, от которых зависит несущая способность готовой конструкции – диаметр используемых прутьев и марка применяемой при изготовлении стали.

Арматура в ленточном фундаменте, вязка каркаса

Конструктивный тип арматуры применяется для того, чтобы обеспечить правильное расположение рабочих прутьев внутри фундамента или другого железобетонного изделия. Главное требование, которое предъявляется при этом – достаточная для обеспечения надежного соединения и закрепления в определенном месте прочность прутьев или проволоки, нередко применяемой в подобных целях.

Вычисление нагрузок

Чтобы армировать ленточный фундамент, потребуется перед монтажом произвести все вычисления. Какой диаметр арматуры нужен для ленточного фундамента? При возведении дач и частных домов, как правило, используется обыкновенная арматура диаметром от 0,6 до 1,4 см. Чтобы соединить все стержневые элементы в один цельный каркас, используют вязальную проволоку.

Читайте также:  Ремонт фундамента своими руками: пошаговая инструкция

Как рассчитать нагрузки на основание? Для обустройства деревянных зданий, бань и прочих построек на пучинистых грунтах используют малозаглубленный ленточный железобетонный фундамент с монолитной структурой. Чтобы правильно рассчитать все нагрузки, нужно определить тип арматуры и класс металла, а также диаметр стержней. Это не простая задача для строителя. Для этого обычно прибегают к помощи специалиста по проектированию жилого здания. Используются прутья диаметром 0,6 и 0,8 см. Такой размер можно использовать для армирования небольших сооружений на гравийных грунтах или песках.

Вычисление нагрузок

Глубина заложения фундамента зависит не только от величины нагрузки здания, но и от типа грунта. Продольные части оболочки ленточного фундамента воспринимают самые большие нагрузки. Поэтому в каркасе используется арматура с сечением 1-1,4 см с ребристым профилем. Перед началом работ нужно проанализировать грунты по периметру здания, и если в разных местах есть качественные отличия, арматура подбирается под каждый участок разная.

Вычисление нагрузок
Вычисление нагрузок

Немного слов о ленточных фундаментах

В настоящий момент строительный рынок не испытывает проблем с ассортиментом. Однако, потребители из-за обилия предложения могут сделать неправильный выбор.

Немного слов о ленточных фундаментах

Какой бы несущей способностью не наделяла арматура конечную конструкцию, без правильных подготовительных работ фундамент может просесть, потрескаться или даже расколоться. Для того, чтобы все ваши работы по обустройству ленточного фундамента не прошли зря, следует исследовать грунт в месте будущей постройки и провести мероприятия по улучшению свойств грунта при необходимости (обустройство дренажа, подушки из инертных материалов, отмостки и т.п.).

Немного слов о ленточных фундаментах

В большинстве малоэтажных строений средней полосы России применяются малозаглубленные ленточные фундаменты. Их ширина обычно – 40 см, глубина (в грунте) – не менее 50 см.

Немного слов о ленточных фундаментах

Чем больше нагрузка на фундамент, тем больше должна быть его высота (работа на изгиб) и площадь опоры (ширина).

Немного слов о ленточных фундаментах

Фундамент должен быть оборудован под всеми несущими стенами строения, а лучше всего — и под перегородками первого этажа.

Немного слов о ленточных фундаментах

Металлолом и камни вместо арматуры

Когда вы решили армировать фундамент, но все-же хотите сэкономить, воспользуйтесь вместо арматуры камнями и металлоломом. Способ укрепления подойдет только хозяйственным постройкам (сараю, хлеву, гаражу) и на очень малоподвижном грунте.

Жилой дом на таком основании строить категорически нельзя. Основная задача при использовании такой «арматуры» — грамотное равномерное распределение ее по объему бетонной смеси.

Для улучшения сцепления с бетоном арматура имеет специальную ребристую поверхность, продольные и поперечные выступы, она крайне прочна и обеспечивает фундаменту устойчивость к растяжению и сжатию. Валуны, металлолом и некондиционный кирпич не обладают такими свойствами, поэтому их нельзя считать полноценной заменой арматурным прутьям.

Металлолом и камни вместо арматуры

Если решили сделать фундамент к малогабаритному сооружению, не стоит бежать в магазин и покупать дорогую арматуру. Вместо нее подойдут металлические изделия:

  • Уголки, бывшие в употреблении;
  • Швеллеры б/у;
  • Толстая проволока, различные металлические предметы.

Разумеется, не любой металл заменит арматуру, а лишь качественный, без видимых признаков коррозии и ржавчины.

Как правильно связывать арматуру для фундамента

Процесс изготовления армокаркаса для монолитного фундамента достаточно простой. Очень важным моментом в таком процессе является скрепление прутьев арматуры между собой. Это происходит следующим образом:

Как правильно связывать арматуру для фундамента
  1. Изначально нарезается стальная проволока на отрезки, равные в длину 20 см.
  2. После этого прутья арматуры раскладываются по периметру всей конструкции.
  3. Далее проводится установка прутьев вдоль опалубки в вертикальном положении.
  4. Крепление арматуры начинается со связывания в нижней части вертикально стоящих прутьев с горизонтальными. Сначала это делают, используя нить. Расстояние, которое должно соблюдаться при расположении фиксации – 5-7 см относительно грунта или песчаной подушки.
  5. После того, как было проведено крепление всех прутьев, следует приступать к окончательной фиксации этих мест. Для этого используют проволоку и крюк. Накручивают проволоку не слишком плотно, в виде восьмерки. Крепление нужно провести таким образом, чтобы не было лишнего трения, но одновременно с этим, сетка оставалась прочной.
  6. Процесс финишного крепления можно проводить поочередно, либо по всей конструкции сразу.
Читайте также:  Использование фундамента стаканного типа

Расчёт материала

Исходя из всего, что написано выше, рассчитать потребность в прутке несложно. Рассматривая тот же фундамент, что и в первом примере 2,2 х 0,4 м с размерами здания 8 на 10 метров имеем следующее.

Периметр здания = (8+10) ∙ 2 = 36 м

Требуется продольной 16 мм арматуры = 36 ∙ 4 = 144 м.

Длина вертикальной перемычки = 2,2 – (0,05∙2) = 2,1 м.

Расчёт материала

Длина горизонтальной перемычки = 0,4 – (0,05∙2) = 0,3 м.

Периметр одной перемычки = (2,1+0,3) ∙ 2 = 4,8 м.

Требуемой количество перемычек = 36 / 0,5 = 72 шт.

Требуется 6 мм арматуры для перемычек = 72 ∙ 4,8 = 345,6 м.

Установка каркаса и заливка бетоном

Перед началом заливки каркас опалубки проверяют на геометрию. Пространство внутри ограждения освобождают от мусора и посторонних предметов. В траншею кладут подкладки толщиной 5 см. Далее на них устанавливают связанный каркас арматуры, который собирался по чертежу. Вдоль него крепят фиксаторы, которые предотвращают соприкосновение армирования со стенками опалубки.

Заливку бетона производят одновременно по всей протяженности ленточного основания. Поэтому раствор или готовят на месте с помощью бетономешалки, или привозят на строительный участок в автомиксерах. Армирование и заливка ленточного фундамента под небольшие объекты (сарай, гараж, теплицу) не требуют больших затрат материалов. Бетон в этом случае можно замешивать вручную с помощью лопаты. После того как в опалубку залит слой примерно в 20 см, бетон уплотняют. Для этого удобно использовать ручной вибратор.

Требования к бетону

В состав бетонной массы входит вяжущее вещество (цемент), наполнители (песок, гравий, щебень), разбавитель (вода). Качество и количество этих составляющих определяет технические особенности раствора. Имеют значение четыре эксплуатационных показателя бетона:

  1. Класс или марочная прочность.

  2. Морозостойкость.

  3. Водонепроницаемость.

  4. Подвижность.

Марки бетона включают диапазон от М50 до М800. Для устройства армированного фундамента частного дома подходят марки от М100 до М300. В некоторых случаях используют бетон прочностью М400. В отношении морозостойкости для армированного основания применим материал категории F150. Показатель водонепроницаемости при условии хорошей гидроизоляции залитого каркаса имеет в данном случае чуть меньшее значение.

Удобоукладываемость (подвижность) определяет пластичность бетона и его распределение по объему. По этому критерию для ленточного фундамента подходят W2 (под легкие постройки) и W4 (под частные дома). Готовую бетонную смесь, привезенную в автобетоносмесителях, заливают в опалубку не позднее чем через 90 минут. Если раствор завозят на площадку в самосвалах без постоянного перемешивания, то этот период не должен превышать 45 минут.

Читайте также:  Винтовые сваи: изготовление своими руками, плюсы и минусы, чертежи

При соблюдении всех правил армирования, подготовки опалубки и заливки бетона, фундамент способен выполнить все накладываемые на него функции. На протяжении всего срока эксплуатации такое основание выдерживает нагрузки и не дает зданию проседать.

Примерный расчет арматуры для плитного фундамента

Плитный фундамент состоит из двух арматурных сеток, связанных между собой. Для него, как правило, используется рифленая арматура диаметром 12 мм.

Ячейка между продольными и поперечными стержнями арматуры в сетке представляет собой квадрат 20*20 см. При фундаменте 6*8 нам потребуется узнать, сколько прутьев арматуры ляжет вдоль каждой стены с шагом в 20 см.

6/0,2=30 штук по 8 метров

8/0,2=40 штук по 6 метров

Если мы суммируем полученные цифры, мы получим количество прутков на одну сетку.

30*2+40*2=140 штук

В нашем варианте идеально было бы заказать 80 прутков длиной 6 метров и 60 прутков длиной 8 метров. Но чаще всего арматура продается длиной 3-6 метров, поэтому ее придется стыковать внахлест. Допустим, если заказать всю арматуру длиной 6 метров, то к 140 нужно будет прибавить еще 30 на наращивание по длинной стороне, которые потом разрежутся на трехметровые стержни с запасом на связку внахлест.

140+30=170 штук

Примерный расчет арматуры для плитного фундамента

170*6=1020 м рифленой арматуры

После этого необходимо соединить верхнюю и нижнюю сетку вертикальными стержнями, которых будет ровно столько, сколько пересечений продольной и поперечной арматуры.

30*40=1200 соединений

Допустим, высота плитного фундамента 20 см, то, соблюдая отступ от верха и низа бетонной плиты по 5 см, мы получим расстояние между верхней и нижней сеткой арматуры в 10 см.

1200*0,1=120 метров вертикальной арматуры

Общее количество арматуры для плитного фундамента составит:

1020+120=1122 метра погонных, что в 6 раз больше, чем для ленточного фундамента.

Вязальной проволоки также нужно в несколько раз больше, так как в каждом месте, где пересекаются два горизонтальных и один вертикальный стержень, получится по два узла проволоки. Таких пересечений у нас 1200 в верхней сетке и столько же в нижней. На каждый узел необходимо в среднем 30 см вязальной обожженной проволоки.

1200*2*0,3=720 метров вязальной проволоки, что в 10 раз больше, чем для ленточного фундамента на тот же дачный дом.

Общая схема армирования

Существует две основные схемы армирования ленты:

  • С четырьмя прутами. Каркас состоит из двух прутков сверху и двух снизу. Применяется при ширине ленты менее 50 см.
  • С шестью прутами. Изготавливается две горизонтальные решетки по три прута, расположенные внутри отливки одна сверху, на 5-7 см под поверхностью бетона, другая — на такой же высоте над основанием ленты.

Выбор схемы обусловлен требованиями СНиП. Расстояние между двумя соседними прутьями не должно превышать 40 см. Если ширина основания велика и не позволяет обеспечить требование СНиП, применяют вторую схему с тремя стержнями в каждой решетке.