Арматура для фундамента – расчет арматуры для фундамента дома

Надёжность дома зависит от его основания, а надёжный и крепкий фундамент невозможен без правильно выполненного его армирования.

Виды арматуры

Арматура различается по:

  1. Составу. Металл, используемый для арматуры, может быть как мягкий, так и более твердый (но хрупкий).

  2. Форме. Армирующие стержни могут быть как гладкими цилиндрическими, так и с шероховатостями, выступами разных форм. “Выступы” нужны для того, чтобы усилить сцепление бетона и стали.

  3. Диаметру. Диаметр арматуры для фундамента (и другие её параметры) выбираются в зависимости от задач и нагрузок армируемой конструкции.

  4. Свариваемости. Не всю арматуру можно сваривать при сборке арматурного каркаса. Это свойство зависит от того, какая сталь используется для арматуры. Чтобы применять сварку для сборки арматурного каркаса, сталь арматуры должна быть специально подготовленной при выплавке для этой операции. Если сварить арматуру, не предназначенную для такой операции, то произойдет ухудшение свойств арматуры.

Правила расчета

Перед тем как рассчитать количество арматуры, необходимой для сборки армокаркаса, нужно определиться со всеми нагрузками, которые будут действовать на основу, и понять схему сборки конструкции. С первой позицией сложнее всего, самостоятельно такой расчет не произвести.

Потому что на фундамент действуют разные нагрузки: постоянные и временные, поэтому для расчетов используются специальные коэффициенты. К тому же необходимо учитывать, из какого материала сооружались все элементы здания, а это огромный ассортимент. Сколько окон и дверей присутствует в архитектуре дома, обязательно учитывается этажность строения, и многие другие факторы.

Правила расчета

На больших строительных порталах установлены калькуляторы, с помощью которых можно легко произвести эти расчёты. Но конечный результат нельзя назвать точным, поэтому совет – найдите специалиста, который в этом разбирается. Можно точно сказать одно, что чем больше дом, чем тяжелее материалы, из которых он возводится, тем толще арматуру придется использовать для сборки каркаса, тем ближе друг к другу стержни придется укладывать.

Использование арматуры  в зависимости от фундамента:

Плитный (сплошной) фундамент.

  • Для этого фундамента нужно использовать только арматуру класса А3 и диаметром 10 мм. При неустойчивых грунтах и значительном весе сооружения, используется арматура как правило 14-16 мм.
  • Размер ячейки арматурного каркаса плиты фундамента: 15- 20 см.
  • Два пояса армирования — верхний (вдоль верхней плоскости плиты) и, соответственно, нижний. Пояса соединяются в местах пересечения продольных (вдоль длинной стороны плиты), и поперечных прутков арматуры. Глубина залегания поясов- около 5 см от поверхностей плиты.
  • Арматурная конструкция поясов соединяется между собой вязальной проволокой. Вязка арматуры происходит в следующем порядке: сначала соединяются прутки арматуры нижнего пояса, к ним присоединяются вертикальные прутки, и потом прутки верхнего пояса.
Подробнее об обустройстве ленточного фундамента
Ленточный фундамент
  • Используется арматура 10-12 мм, иногда 14 мм.
  • Армирование без исключений двух- поясное
  • Размер ячейки арматурного каркаса до 50 см.
  • Соединение поясов такое же как и у плитного (сплошного) фундамента (см. выше)

Столбчатый фундамент

  • Достаточно арматуры диаметром 10 мм.
  • Для вертикального армирование устанавливаются арматурные прутки по окружности с шагом 10 см.
  • Горизонтальная арматурная обвязка- через 50 см.
  • проволокой

Выбор арматуры

Для проведения качественных работ по армированию, необходимо не только знать, как вязать арматуру, но и иметь представление о ее свойствах. Для фундамента потребуется выбор арматуры определенного диаметра, который должен соответствовать толщине плиты (минимум 0,3% от расчетной площади сечения).

Выбор арматуры

Типовой расчет арматуры для монолитно-плитного фундамента толщиной менее 3 метров предполагает использование 10-миллиметровых прутков. При возрастании толщины плиты следует выбрать арматуру, диаметр которой варьируется в пределах 12-16 мм. Зная, объем задействованных прутков можно вычислить массу необходимого материала, используя калькулятор расчета.

Основные требования к арматуре

Техническая документация и установившаяся практика определяют, что минимально допустимое количество арматуры в ленточном фундаменте должно быть не менее 0,1% площади всего сечения основания.

Читайте также:  Пол цокольного этажа: от структуры до декоративного покрытия

Например, если производится армирование основания высотой 1 м и шириной 0,5 м, то наименьшая площадь проволоки в таком случае должна быть 500 мм2.

Пример расчета арматуры.

Как рассчитать диаметр арматуры (в мм):

  • продольные стержни при длине стороны до 3 м должны иметь сечение 10;
  • продольные стержни вдоль при длине стены более 3 м должны иметь сечение 12;
  • поперечные стержни вязаных изгибающихся каркасов – не менее 6;
  • размер диаметра арматуры верхнего ряда для бетона тяжелых марок должен быть не более 40.

Для ребер и балок шириной более 15 см нужно использовать не менее 2-х рабочих стержней с поперечным сечением. Если ширина будет меньше 15 см, то можно применять 1 такой элемент.

Наибольшее количество арматуры в ряду зависит от минимально допустимого расстояния между ними. Данное значение не может быть меньше наибольшего сечения арматуры:

  • если армирование производится в 2 ряда – не более 30 мм для верхнего ряда и 25 мм для нижнего ряда;
  • если армирование ленточного фундамента производится в 3 ряда – не менее 50 мм в верхнем ряду.

Расчет арматуры для ленточного фундамента

Зная длину ленточного фундамента (равняется сумме длин всех его сторон и внутренних перемычек), можно вычислить, сколько погонных метров арматуры нужно будет для возведения одного пояса. Длина («D») рассчитывается по формуле:

D = P x K

Далее нужно посчитать количество горизонтальных перемычек, которыми будут соединяться прутья (Q):

Q = P / L,

а длина одной перемычки («C») вычисляется по формуле:

С = ((К-1) х Т) + 0,05,

где 0,05 метра – запас по 2,5 см с каждой стороны. Именно на такое расстояние должна выступать перемычка за край прута. Зная Q и C легко рассчитать общую длину арматуры для горизонтальных перемычек («W»):

W = Q x C

Теперь осталось рассчитать только длину вертикальных перемычек между поясами арматуры. Их количество («J») равняется:

Расчет арматуры для ленточного фундамента

J = P / N

Длина одной вертикальной перемычки («U»):

U = ((R-1) х Н) + 0,05,

а общая длина (“F”)

F = J x U

Теперь расчет арматуры для ленточного фундамента («S») сводится к сумме трех вычисленных параметров, перемноженную на количество поясов:

S = (D + W + F) x R

Стоит иметь в виду, что рекомендуется при покупке делать запас в 5-10% от рассчитанной длины, дабы нивелировать возможные погрешности в расчетах.

После вычисления длины, нужно рассчитать вес погонного метра арматуры, а затем и ее общий вес, так как продается металлопрокат только килограммами и тоннами. Не лишним будет узнать и о том, как и чем правильно вязать арматуру.

Какой расход арматуры для фундамента

Приобретая стройматериалы для монолитных оснований, рекомендуется сделать предварительный расчет, иначе одного элемента конструкции может не хватить, другого компонента будет в излишке. А металл — это дорогостоящий стройматериал, поэтому нужно точно знать его расход на 1 куб бетона.

Исходные данные

Сведения, которые нужны для расчетов:

  • тип бетонного пола (фундаментной конструкции);
  • тип почвы в регионе, где выполняются строительные работы;
  • ширина, высота ж/б основания;
  • масса конструкции;
  • класс, сечение металлических стержней.

Для оснований под легкие деревянные постройки или плитные фундаменты, обустраиваемые на плотных грунтах, применяются пруты из стали Ø 1 см. Бетонные основы под дома из кирпича (строительных блоков) армируются стальными стержнями диаметром 1,4-1,6 см. Средний шаг стержней — 20 см.

Методика расчета потребности арматуры

Пример выполнения расчета металла для армирования бетонных сооружений:

  • грунт на участке плотный, характеризуется высокими несущими показателями;
  • основание обустраивается под деревянный загородный дом.
Какой расход арматуры для фундамента

Расчет бетонных основ с арматурой для пучинистых и плывущих грунтов рекомендуется доверять опытным инженерам.

Для расчёта арматуры можно использовать специальные онлайн-калькуляторы, которые можно найти через поисковик.

Плитный фундамент

Согласно технологии строительства плитного фундамента армирующий каркас изготавливается из стальных стержней Ø 1 см с шагом 0,2 м.

Расчет прутьев для армопоясов:

  • параметры бетонной плиты — 6 х 6 м;
  • для такой площади понадобиться 31 стержень для поперечного расположения и 31 стержень для продольного размещения;
  • всего необходимо 62 металлических стержня длиной 6 м для обустройства одного армопояса;
  • каркас предусматривает 2 пояса армирования, поэтому для их обустройства нужно 124 стержня из металла;
  • необходимый металл в погонных метрах составляет — 124 шт. x 6 м = 744.
Читайте также:  Как сделать правильный фундамент для любой теплицы

Армирующие пояса нужно соединить между собой такими же металлическими прутами, длина которых зависит от толщины металлической конструкции. Связка армопоясов делается во всех местах пересечения горизонтальных стержней. Соответственно количество вертикальных стержней составляет 31 х 31 = 961 шт.

Высота конструкции из стали зависит от толщины бетонной плиты. При этом каркас дополнительно покрывается бетонным слоем толщиной 5 см.

Расчет связующих стальных стержней для монолитной плиты толщиной 0,2 м:

  • количество связующих элементов — 961;
  • длина стержней = 0,2 — 0,1 = 0,1 м;
  • перевод в пог. м — 0,1 х 961 = 96,1.

Общий метраж арматуры для сооружения армирующего каркаса составит:

744 + 96,1 = 840,1

Объем бетона (м³) для монолита = 6 х 6 х 0,2 = 7,2.

Погонные метры (840 пог. м) металлических стержней, необходимых для изготовления конструкции, делятся на объемный показатель бетонной плиты (7,2 м³), получается расход арматуры, равный 116,7 м/м³.

Ленточный фундамент

Отличие ленточного основания от плитного в геометрии стального каркаса.

Количество арматуры для ленточного основания сильно зависит от шага между лентами армопояса.

Какой расход арматуры для фундамента

При армировании бетонной ленты армопояса выполняются чаще всего из двух горизонтальных металлических прутьев каждый. Связка армопоясов выполняется с шагом 0,5 м.

При вычислении погонных метров арматуры учитывается периметр фундаментного основания, в т. ч. под внутренними несущими стенами возводимого здания.

Перевод метров погонных в тонны

Стальные стержни чаще продаются по массе, а не метражу. Поэтому после расчета полученный метраж металла переводится в килограммы.

Чтобы осуществить перевод значений, надо знать удельный коэффициент прутьев из металла, который составляет:

  • для металлических изделий Ø 10 мм — 0,617;
  • для Ø 14 мм — 1,21.

При умножении удельного веса на значение в метрах получается масса стальных изделий в кг. Чтобы перевести значение в тонны, надо килограммы разделить на 1000.

Процент армирования фундаментной плиты

Чтобы бетон стал железобетоном, недостаточно просто положить арматуру. Существует такое понятие – минимальная площадь сечения продольной арматуры в железобетонных элементах. Если процент арматуры окажется ниже минимального, то состояние перехода бетона в железобетон не случится, бетон по-прежнему останется бетоном. Магия? Нет. Просто для того чтобы арматура сыграла свою роль ее должно быть достаточное количество. СНиП пункт гласит, что минимальный процент армирования фундаментной плиты составляет:

  • 0,05% от площади сечения бетона. Арматура S в изгибаемых, а также во внецентренно растянутых элементах при расположении продольной силы за пределами рабочей высоты сечения
  • 0,05% от площади сечения бетона. Арматура S, S” во внецентренно растянутых элементах при расположении продольной силы между арматурой S и S”
  • От 0,1 до 0,25 %. Арматура S, S” во внецентренно сжатых элементах
  • В элементах с продольной арматурой, расположенной равномерно по контуру сечения, а также в центрально-растянутых элементах, минимальная площадь сечения всей продольной арматуры должна приниматься вдвое больше величин указанных выше.
Процент армирования фундаментной плиты

Кашу маслом не испортишь, а вот фундамент арматурой испортить можно. Поэтому есть и максимальный процент армирования. Превышение нормативов ухудшит технические характеристики железобетона. Максимальный процент армирования для колонн составляет 5%, а во всех остальных случаях 4%. Нужно учесть, что бетонная смесь должна свободно проникать между арматурой.

Как правильно устанавливать арматуру?

Правильное соединение арматуры обеспечивает высокую прочность железобетонного основания, препятствуя возникновению трещин и обеспечивая сопротивляемость к различным нагрузкам.

Вязка

. Арматура соединяется перехлестом, крест-накрест. Для горизонтальных элементов используются ребристые прутки, для поперечин – гладкие. Вязка выполняется при помощи стальной гибкой проволоки с низким содержанием углерода толщиной 1,2-1,4 мм. Также для этих целей могут быть использованы специальные пластиковые хомуты с сердцевиной из стальной нити.

Как правильно устанавливать арматуру?

В качестве дополнительного оборудования применяют специальный пистолет или дрель с насадкой в виде крючка для вязания, что позволяет существенно снизить трудозатраты. Также можно использовать обыкновенные плоскогубцы. Обратите внимание, что скрутка после обрезки лишних концов должна быть хорошо зафиксирована и прижата к каркасу.

Сварка

. Выполняется по ГОСТ 14098–91. Для качественного соединения армирующих элементов может быть использовано несколько способов сварки: электрошлаковая, полуавтоматическая, ванно-шовная, электродуговая ручная, контактная, ванная. В зависимости от требований прочности, применяют несколько видов соединений – тавровые, стыковые и нахлесточные. Сварка применяется только к арматуре А400С и А500С, выдерживающей термическое воздействие.

Как правильно устанавливать арматуру?

Основное преимущество данной технологии – минимальные временные затраты, что особенно актуально при больших масштабах строительства. Однако в результате сварки снижаются прочностные характеристики арматурных прутьев в местах соединения, а сам шов отличается повышенной хрупкостью. Поэтому такие силовые конструкции не рекомендуется применять при уплотнении бетона вибропрессом. Сварка арматуры также не проводится для фундаментов на участках с болотистым грунтом.

Читайте также:  Правильный фундамент для дома. Важные моменты.

Выбор и расчет армирования необходимо выполнять еще на этапе проектирования дома. Только при жестком соблюдении требований проектной документации во время строительства можно гарантировать высокое качество основания.

Расчет арматуры ленточного фундамента с примером

Вводные данные:

  • длина ленточного фундамента – 20 м;
  • ширина – 40 см;
  • высота — 80 см.

В первую очередь необходимо рассчитать количество продольно уложенной арматуры.

  1. Площадь сечения фундаментной ленты составляет 40х80=3200 см².
  2. Общая площадь продольных арматурных стержней: 3200х0,1%=3200х0,001=3,2 см². Или можно так: 3200/1000=3,2 см².

Таблица соотношения диаметра и площади арматуры

Второй – самостоятельно провести расчет, используя формулу площади круга:S=πD²/4, где

  • «π» — это Архимедово число, равное 3,14,
  • D – диаметр арматуры.

Если диаметр продольной арматуры был выбран 10 мм (1 см), то: S= 3,14х1²/4= 0,785 см². Теперь общую площадь арматурных стержней (3,2) надо разделить на 0,785, получается 4.

Следующий этап расчета арматуры ленточного фундамента – определение общей длины продольных стержней. Необходимо отметить, что в продольном направлении прутки укладываются относительно друг друга с нахлестом, равным 5-10 см. То есть, именно на выбранный размер уменьшаются длины прутков, стандартная длина которых составляет 10,7 м. Получается, что длина каждого после соединения будет равна 10,6 м или 1160 см.

Учитывая длину ленточного фундамента – 20 м, можно рассчитать, сколько стержней требуется для укладки одного продольного элемента: 20:11,6=1,72 штуки. А так как их четыре, то общее количество равняется: 1,72х4=6,89 или, с округлением, ровно 7.

Теперь необходимо определить количество и длину вертикальных и поперечных элементов армирующего каркаса ленточного фундамента. Учитывая позицию номер «2» требований к сборке армокаркаса, можно точно сказать, какая длина будет у поперечных и вертикальных стержней:

  • у поперечных: 40-10=30, где «10» — это два по пять расстояние от краев фундаментной конструкции до каркаса, «40» — это ширина ленты;
  • у вертикальных: 80-10=70 см.

То есть, в общей сложности, если оба элемента изготавливаются из одного типа арматуры, то на их изготовление уйдет 1 м стального материала (30+70=100 см). Далее необходимо рассчитать количество используемых стержней данного типа в самом каркасе. Если расстояние между ними выбрано в пределах 30 см, то количество определяется путем деления общей длины фундамента на шаг установки: 2000:30=66,66 штук. Округляем до 67.

А так как общая длина двух элементов составляет 1 м, то на их изготовления уйдет 67 м арматуры. Этот показатель умножается на «2», потому что в армирующем каркасе поперечных и вертикальных стержней две пары. Первые располагаются верху и снизу конструкции в горизонтальной плоскости, вторые по бокам в вертикальной. Значит, для их изготовления потребуется 67х2=134 м.

Не всегда шаг укладки вертикальных стержней совпадает с шагом поперечных, как было рассмотрено на примере выше, потому что поперечины в основном выполняют функции стяжек между решетками. И их количество можно уменьшить. К примеру, укладывать с шагом 50 см.

Поэтому расчет требуемой арматуры придется производить для двух элементов по отдельности.

Поперечины рассчитываются так:

2000:50х30=120 см или 12 м, где «20» — длина фундаментной ленты, «50» — шаг установки поперечин, «30» — длина одного поперечного элемента.

Вертикальные стержни так:

2000:30х30=2000 см или 20 м, где шаг установки 30 см.

Получается, что общая длина арматуры, требуемой для изготовления вертикальных и поперечных элементов, составляет 12+20= 32 м. С оговоркой, если для них используется арматура одинакового диаметра. В противном случае каждый параметр надо будет учитывать по отдельности.

Необходимо обозначить, что представленный расчет арматуры для ленточного фундамента в плане подсчета количества стержней, является неполным. Потому что в углах фундаментного сооружения используется особое соединения каркасов, расположенных по разным сторонам ленточной конструкции. В зависимости от схемы обвязки углов сопряжения может изменяться общая длина используемой арматуры. В общей массе дополнение незначительное и может составлять до 5 м. Но его необходимо учитывать. Поэтому чаще всего общую расчетную длину арматуры увеличивают на 5-10%.