Как выполнить расчет арматуры для ленточного фундамента

Если вспомнить выражение из широко известного детского мультфильма, что «как корабль назовете, так он и поплывет» и применить его к определению армирования фундамента, то можно с уверенностью сказать, что от качества и грамотности выполнения армировки зависит прочность всего здания и то, насколько оно безопасно и как долго будет служить по назначению.

Подробный обзор

Пошаговое руководство по армированию фундамента своими силами

Бетон, хоть и является прочным материалом, устойчив лишь к некоторым видам нагрузок. Постоянное сжатие, которое испытывает фундамент под весом дома, и сдавливание в мерзлом грунте он переносит отлично. Но стоит приложить разнонаправленные или просто неравномерные усилия, как в монолите появляются трещины, и он разрушается.

Бетон хрупок и самостоятельно не может переносить ни изгибов, ни растяжения. Чтобы увеличить сопротивляемость бетонных конструкций именно таким нагрузкам, выполняется армирование фундамента металлическими стержнями. Стальная решетка, собранная из прутьев и повторяющая форму основания принимает на себя изгибающее давление, препятствуя деформации бетона.

По направлению усиливающих стержней выделяют два вида армирования:

  • Горизонтальное – компенсирует нагрузки, которые оказывают на основание вес постройки и встречное давление грунта. Поскольку максимальное давление принимает на себя поверхность фундамента, именно здесь нужны самые толстые стержни (10-16 мм).
  • Вертикальное – усиливает армировку углов и тех частей конструкции, где преобладает боковое давление. Применяется и при монтаже буронабивных свай.

Естественно, что максимальный эффект достигается только при одновременном использовании этих двух методов. От армирования можно отказаться, если строительство ведется на очень прочных крупнообломочных и скалистых грунтах, не склонных к пучению. Но для принятия такого решения должно быть правильно рассчитано техническое обоснование. Если это не сделано, армировку исключать из технологии нельзя.

Как посчитать число арматуры.

Все вычисления по этому вопросу находятся в прямой зависимости от нагрузки, которая будет накладываться на все строение и на базовые его части в том числе. Чтобы не допустить появления трещинноватости и запустить начало деформационного процесса, нужно брать к сведению такие коэффициенты:

  • Взаимосочетаемость;
  • Грузовое давление;
  • Надежность.

Если плита из бетона уменьшается в толщине, соответственно, арматуры нужно будет больше. Это касается тех случаев, когда колонна должна стать податливой для работ, а перекрытие – эластичным. Если плита уменьшается в толщине до 15 сантиметров, достаточно применения арматурной сетки с ячейками 15 на 15 сантиметров.

Когда плита становится толще, применяется дополнительное армирование, то есть понадобится еще одна сетка или больше. Усиленное армирование также нужно там, где бетонное напряжение начинает увеличиваться. В этих случаях нужны уже стержни, протяженность которых подбирают в зависимости от будущего напряжения.

Пример расчетов количества арматуры.

Чтобы высчитать количество бетона, в идеале нужно взять метражные показатели стены и умножить их на ее же будущую высоту и толщину. Тогда можно узнать, сколько метров кубических бетонной массы понадобится для возводимой конструкции. Если вам интересно узнать, какой объем от общего количества бетона займет арматура, примите к сведению, что это примерно один процент из ста. Но при этом надо знать, какие и где будут выемки и будут ли создаваться ниши.

Давайте возьмем в качестве примера ситуацию, когда протяженность бетонной плиты составляет десять метров. Примем во внимание, что арматурные стержни до краев не должны доходить сантиметров на десять. Тогда армирование ведется только для 9,8 метров плиты. Между стержнями должно быть 15 сантиметров – так можно посчитать, сколько нужно прутьев. Теперь длину армирования нужно поделить на расстояние и на всякий случай положить еще один прут – про запас. У нас получается такое решение: 980:15+1=65.

Читайте также:  Некапитальное строение определение Градостроительный кодекс

Теперь посчитаем ширину армирования, если плита шириной пять метров. Решение будет таким: 480 умножить на 65 равно 312 метров. А теперь узнаем число прутов, нужных для введения арматур по ширине. Решение выглядит так: 480:15 плюс 1 равно 33. Что касается протяженности прутьев для армирования по ширине, решение выглядит так: 980 умножить на 33 равно 323,4 метра. В общей сложности получаем, что для плиты размером десять на пять нужно 635,4 метра арматуры (312 плюс 323,4). Задача выполнена!

Выбор арматурных стержней

Для изготовления арматурного каркаса в конструкции монолитного фундамента используется лишь арматура с маркировкой класса А400, устаревший вариант маркировки такой арматуры AIII, причём использовать прутья, относящиеся к классу ниже указанного, категорически запрещено.

Выбор арматурных стержней

Во время выбора арматуры не лишним будет ориентироваться в такой маркировке и знать визуальные отличия арматурных прутьев друг от друга в зависимости от классов:

Выбор арматурных стержней
  • для класса А240 или AI характерна гладкая поверхность;

    Арматура А240.

  • для А300 или AII характерен периодический профиль, который имеет кольцевой узор;

    Арматура А300.

  • класс А400 или AIII – это разновидность, которая подходит для проведения армирования бетонной конструкции монолитного фундамента. Она имеет профиль серповидного типа, иными словами называемый «елочкой».
Выбор арматурных стержней

Выбор арматуры для фундамента

Диаметр стальной арматуры, применяемой при устройстве фундамента, должен определяться расчетом при проектировании. Большую роль играют предполагаемые нагрузки. Но в частном строительстве чаще всего (к сожалению) пренебрегают этим этапом.

Исходя из сложившейся практики, для армирования выбирают материал с такими параметрами:

  • Постройки небольшого размера или в случае применения стеновых материалов с небольшим удельным весом (каркасная технология, пенобетон, ракушняк) — арматура диаметром 8 мм.
  • Постройки среднего размера, к которым можно отнести большинство загородных домов — арматурный прут диаметром 10-12 мм.
  • Для многоэтажных строений желательно применять арматуру большего сечения (14 мм).

Основную нагрузку несут четыре продольных прута, именно они и работают на растяжение в основном. Поперечные (вертикальные и горизонтальные) перемычки подвергаются гораздо меньшим деформационным усилиям. Поэтому, решая вопрос, какая нужна арматура для ленточного фундамента, можно принять арматуру с уменьшенным сечением для перемычек, это позволит несколько сократить затраты на армирование.

Достаточно много споров идет и по вопросу какую арматуру лучше применять — рифленую или гладкую. Опят же из стремления сэкономить часто выбор падает именно на гладкий прут.

Но стоит помнить о том, что рифленая арматура обеспечивает более качественное сцепление с бетоном, поэтому для продольных прутьев стоит применять именно ее.

Для перемычек вполне допускается применение гладкого прута. Но перед тем, как рассчитать арматуру для ленточного фундамента, задумайтесь о том, что в условиях небольшого частного строительства экономия будет минимальной, а несколько снизить несущую способность фундамента применение гладких прутьев сможет. Не стоит гнаться за мнимой выгодой, лучше всего применять именно рифленую арматуру.

Увязка армирующего каркаса

Основной параметр, определяющий несущую способность арматурного каркаса — шаг установки поперечных перемычек, он должен определяться расчетом. Но во многих случаях и в этом вопросе частный застройщик руководствуется опытом. Чаще всего этот параметр составляет 30-80 см, а лучше всего придерживаться золотой середины, расстояние в 40-50 см будет оптимальным для большинства случаев. Но если предполагается возведение серьезной постройки, стоит все-таки обратиться к профессионалу для выполнения расчета.

Соединение элементов каркаса стоит выполнять только при помощи стальной вязальной проволоки, применение сварки недопустимо.

Дело в том, что сварочные работы приводят к локальному нагреву арматуры в местах соединения, а это меняет физические свойства прута. Кроме того, получаемое соединение будет жестким, и при воздействии растягивающих усилий возможно разрушение каркаса.

Исходя из этого рассчитывая, сколько надо арматуры на ленточный фундамент, следует определить и необходимое количество вязальной проволоки.

Общие сведения по результатам расчетов

Общая длина ленты

Длина фундамента по центру ленты с учетом внутренних перегородок.

Площадь подошвы ленты

Площадь опоры фундамента на почву. Соответствует размерам необходимой гидроизоляции. Площадь внешней боковой поверхности

Соответствует площади необходимого утеплителя для внешней стороны фундамента.

Объем бетона

Объем бетона, необходимого для заливки всего фундамента с заданными параметрами. Так как объем заказанного бетона может незначительно отличаться от фактического, а так же вследствие уплотнения при заливке, заказывать необходимо с 10% запасом.

Вес бетона

Указан примерный вес бетона по средней плотности.

Нагрузка на почву от фундамента

Распределенная нагрузка на всю площадь опоры.

Минимальный диаметр продольных стержней арматуры

Минимальный диаметр по СП 52-101-2003, с учетом относительного содержания арматуры от площади сечения ленты.

Минимальное кол-во рядов арматуры в верхнем и нижнем поясах

Минимальное количество рядов продольных стержней в каждом поясе, для предотвращения деформации ленты под действием сил сжатия и растяжения.

Минимальный диаметр поперечных стержней арматуры (хомутов)

Минимальный диаметр поперечных и вертикальных стержней арматуры (хомутов) по СП 52-101-2003.

Шаг поперечных стержней арматуры (хомутов)

Шаг хомутов, необходимых для предотвращения сдвигов арматурного каркаса при заливке бетона.

Величина нахлеста арматуры

При креплении отрезков стержней внахлест.

Общая длина арматуры

Длина всей арматуры для вязки каркаса с учетом нахлеста.

Общий вес арматуры

Вес арматурного каркаса.

Толщина доски опалубки

Расчетная толщина досок опалубки в соответствии с ГОСТ Р 52086-2003, для заданных параметров фундамента и при заданном шаге опор.

Кол-во досок для опалубки

Количество материала для опалубки заданного размера.

Расчет для свайного основания

Схема армированного свайного фундамента.

Произведем расчет количества арматуры для фундамента из свай для аналогичного дома. При расстоянии между опорами 2 м для фундамента потребуется 16 свай длиной 2 м и диаметром 20 см. Сколько потребуется прута?

На каждую сваю уйдет 4 прута, каждый из которых имеет длину, равную длине сваи плюс 350 мм запуска для связки с остовом ростверка. Итого:

Таких свай у нас 16, поэтому общая длина периодического профиля будет равна:

Для связки вертикального профиля, формирующего каркас столба, используем гладкие прутья сечением 6 мм. Соединение производим на трех уровнях. Размер одного прутка будет равен:

3,14х200 = 628 мм.

На одну сваю нужно 3 обвязки:

3х628 = 1884 мм (с округлением 1,9 м).

Общая длина связующих элементов на 16 точек:

Схема монтажа фундамента.

Подсчет продольной арматуры для ростверка аналогичен подсчету для ленточного фундамента. Всего нужно 152,4 м. А вот поперечного стержня с учетом высоты ростверка 400 мм потребуется несколько меньше. Суммарная длина четырех профилей для одной связки будет составлять:

4х(400-2х50) = 1200 мм = 1,2 м.

На 119 соединений необходимо:

Для свай, диаметр поперечного сечения которых меньше 200, можно брать 3 прута. При увеличении этого размера количество необходимой арматуры возрастает.

Как самостоятельно провести расчёт арматуры для фундамента?

Как самостоятельно провести расчёт арматуры для фундамента?

Мероприятиям по возведению любого здания предшествуют проектные работы, в процессе которых определяется тип фундаментной базы и необходимое количество материалов для ее сооружения. Важной частью фундамента является арматурный каркас. Он повышает прочность основания, демпфирует растягивающие усилия и изгибающие нагрузки, а также предотвращает образование трещин. Для выполнения работ необходимо понимать, сколько арматуры нужно для армирования ленточного фундамента, а также для столбчатого и плитного основания. Разберемся с особенностями вычислений.

Расход арматуры на армирование ленточного фундамента

Как самостоятельно провести расчёт арматуры для фундамента?

Расчет диаметра продольной рабочей арматуры

Стоит отметить, что если высота ленты фундамента более 70 см, то нужно добавлять конструкционные продольные ряды арматуры, их называют противоусадочными рядами и они помогают удерживать каркас в правильном положении. Диаметр конструкционных стержней арматуры обычно составляет от 8 до 10 мм.

Количество конструкционных продольных рядов зависит от высоты ленты. По СНиПу, расстояние между конструкционными рядами арматуры не должно превышать 40 см.

Количество рядов конструкционной арматуры, в зависимости от высоты ленты:

  • До 70 см – без конструкционной продольной арматуры.
  • 71-90см – 1 ряд конструкционной арматуры
  • 91-130 см – 2 ряда
  • 131-170 см – 3 ряда.
  • 171-210 см – 4 ряда.

Предлагаем ознакомиться Можно ли мыться в бане когда болеешь

Общая площадь сечения рабочей продольной арматуры должна быть как минимум 0.1% от площади сечения фундамента, то есть одна тысячная от сечения фундамента. Минимальный диаметр рабочих арматурных стержней – 12 мм.

Пример: высота ленты фундамента – 100 см, ширина – 40 см.

Расчет диаметра продольной рабочей арматуры
  • Площадь сечения ленты – 4000 см2.
  • Находим требуемое сечение рабочей арматуры – 4000/1000 = 4 см2.

Далее по таблице подбираем арматурные прутки требуемого диаметра, в зависимости от схемы армирования – 4 или 6 рабочих стержней.

В нашем случае это 4 прутка 12-го диаметра, так как в таблице ближайшее подходящее значение 4,52 см (452 мм).

Стоит отметить, что рабочие стержни продольной арматуры должны быть одного диаметра, но в случае, если у вас не хватает требуемой арматуры, то самые толстые стержни нужно располагать в нижнем ряду.

Нахлест стержней продольной арматуры должен составлять 40 диаметров арматуры, то есть 40*12=480мм.

Расстояние между хомутами (прямоугольными рамками) составляет 500 мм, а на углах – 300 мм.

Ширина подошвы

Полученные в предыдущей главе числа вы складываете и полагая, что прочность грунта будет составлять 29 т на кв. м. производите вычисления.

Стены Общий вес т/м (Длина+ ширина фундаментальной базы) Ширина (Общий вес делим на прочность грунта)
a 8,980+0,92=9,1 9,1: 29=0,31
b 11,600+1,860=13,46 13,46: 29=0,39
c 8,1+0,925=9,1 9,1: 29=0,32
A 8,666=8,66 8,66: 29=0,32
B 8,666=8,66 8,66: 29=0,32

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.

  1. 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.
  2. 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.
  3. Аналогично находят количество прутка для поперечных связей: 6/0,2 = 30 прутков; 30·9 = 270 м.
  4. Общее количество прутка на две арматурных сетки равно:  (270+270)·2 = 1080 м.
  5. 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.
  6. Таким образом, для выполнения фундамента необходимо:
  7. 1080 метров прутка класса A-III D16;
  8. 540 метров прутка класса A-I D6.
  9. 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

  10. 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.