Как рассчитать количество арматуры для ленточного фундамента?

Одной из самых популярных конструкций фундаментных оснований является ленточный фундамент. В ряде случаев он изготавливается непосредственно на участке, предназначенном под постройку вашего сооружения.

Зачем нужна арматура

Применение армирования при монтаже монолитного ленточного фундамента превращает бетон в качественно новый материал — железобетон. Сам по себе бетон имеет строение решётки в узлах которой находятся твёрдые фракции щебня или гравия, обладает высокой прочностью на сжатие и низкую на растяжение.

Когда на бетонную балку, рассчитываемую как жёстко защемлённую с двух концов, воздействует распределённая нагрузка, она прогибается.

Зачем нужна арматура

При этом низ балки работает на изгиб, верх на сжатие и наоборот при пучинистости грунта. Пример расчёта каркаса приведён ниже.

Для увеличения жёсткости конструкции и устойчивости внутри монолитной конструкции устанавливается каркас из металлической или стеклопластиковой (композитной) арматуры расчётного диаметра. Получается железобетонная конструкция с высокими характеристиками на сжатие и растяжение.

Формирование каркасов в ленточном фундаменте

Зачем нужна арматура

Рабочая арматура устанавливается устанавливается по верху и низу каркаса ( считается, что срединный слой не деформируется), работает в балке совместно с бетоном. При достижении предельных состояний бетона на изгиб, арматура включается в самостоятельную работу по поддержанию конструкции в проектном состоянии и положении.

Основные требования к материалу для армирования

По техническим нормам количество арматуры для заложения ленточного фундамента должно составлять не меньше 0,1% от всей площади сечения бетонной ленты.

Требования к диаметру металлопроката:

Основные требования к материалу для армирования
  • 10 мм для продольных стержней, если стена 3 м и менее;
  • 12 мм для продольных стержней, если стена 6 м и менее;
  • не меньше 6 мм для поперечных соединительных стержней с изгибами;
  • не больше 40 мм для стержней в верхнем поясе каркаса при использовании тяжёлого бетона.

В рёбрах и балках, ширина которых больше 15 см должно быть два рабочих стержня, с шириной менее 15 см – достаточно одного.

Армированию фундамента под углами здания следует уделить особое внимание, потому что в этих местах основание несет повышенную нагрузку из-за разнонаправленных сил напряжения и сжатия.

При расчёте нужно учитывать, что основная нагрузка на разрыв направлена продольно, то есть вдоль ленты. Для продольного армирования выбирают прутья с диаметром 12–16 мм, а для поперечных и вертикальных связей 6–10 мм. В среднем, ячейка арматурной решетки – 10×10 см.

Основные требования к материалу для армирования

Чтобы сделать более точный расчет, нужно сначала подсчитать общую длину основания будущего здания, путём сложения периметра всех сторон будущей постройки и внутренних перекрытий.

Исходные сведения

Для того, чтобы приступить к расчету количества необходимой металлической арматуры для армирующего пояса вам необходимо получить следующие исходные данные:

  • -общая протяженность длины фундаментного основания – обозначим ее «D»,
  • -число армирующих поясов в горизонтальных плоскостях фундаментного основания – обозначим их «R»,
  • -расстояние между горизонтальными армирующими поясами – пусть будет «H»,
  • -число прутьев в одном горизонтальном армирующем слое – обозначим «K»,
  • -шаг между армирующими прутьями в одном армирующем слое – обозначим «T»,
  • -шаг между перемычками горизонтального слоя – обозначим «L»,
  • -шаг между перемычками вертикальных слоев – обозначим «N».

Все параметры, необходимые при расчете потребного количества арматурного прутка для ленточного фундамента обозначены на приведенном ниже рисунке.

Параметры для расчета количества арматуры

Расчет потребного количества арматурного прутка для ленточного фундамента.

Общая длина планируемого ленточного фундаментного основания представляет собой сумму между длиной периметра и длиной всех внутренних перемычек.

Общая длина арматурных прутков, необходимых для создания фундамента вычисляется формулой:

D = P x K

На следующем этапе вычисляем число горизонтальных перемычек для соединения прутьев. Используем формулу:

Q = P / L,

Для вычисления длина одной единицы перемычки используем формулу:

С = ((К-1) х Т) + 0,05,

При этом число «0,05» добавляется исходя из необходимого запаса в 2,5 сантиметра. На такое расстояние арматурная перемычка выступает за край прутка. Затем вычисляем длину арматурного прута, потребного для создания перемычек в горизонтальной плоскости. Используем формулу:

W = Q x C

Следующий этап – установление длины арматурных перемычек в вертикальной плоскости, соединяющих армирующие пояса. Используем формулу:

J = P / N

Потребная длина одной армирующей перемычки в вертикальной плоскости вычисляется по следующей формуле:

U = ((R-1) х Н) + 0,05,

После чего вычисляется общая длина вертикальных перемычек:

Исходные сведения

F = J x U

Итоговая потребная длина арматурного прутка для создания армирующей конструкцию представляет собой сумму вычисленных длин, умноженную на число армирующих поясов:

Читайте также:  Как сделать столбчатый фундамент для каркасного дома?

S = (D + W + F) x R

При приобретении армирующего прутка добавьте в заказ еще 10 процентов, чтобы скорректировать ошибки.

Поскольку армирующий пруток реализуется не на длину, а на вес, для того, чтобы узнать потребную длину прутка необходимо воспользоваться информацией о соответствии веса арматурного прутка его длине.

Какую арматуру использовать для создания армирующего каркаса

Какую арматуру использовать для создания армирующего каркаса

Неотъемлемой частью формируемого ленточного фундаментного основания является его армирующий каркас. В настоящее время существует несколько модификаций арматурного прутка, каждый из которых должен использоваться в своей сфере.

Разновидности арматуры

Основным свойством арматурного прутка, используемого при расчетах ленточных фундаментных оснований является его толщина – диаметр.

Определение потребного диаметра арматурного прутка производится на этапе проектирования фундамента. При этом должны учитываться свойства почвы, на которой возводится здание, характеристики возводимого сооружения.

Обычно для создания армирующего каркаса ленточного фундаментного основания используется арматурный пруток с диаметром 12 миллиметров. При этом в каждом слое армирующего каркаса необходимо использовать четыре ряда прутков. Такой армирующий каркас станет надежным «скелетом» для ленточного фундаментного основания, подходящего для сооружения легких строений. К таким можно отнести дачные дома и строения из легких строительных материалов, таких как газобетон или пенобетон.

Если вы планируете возводить постройку из более массивных строительных материалов, таких, например, как кирпич, то вам необходимо закладывать в армирующий каркас ленточного фундамента прутки с большим диаметром.

Немаловажную роль играет и класс арматурного прутка. Наиболее часто при частном строительстве используется арматурный пруток класса А-3, которые допускают сгибание под прямым углом. Арматурный пруток более легкого класса-  А-2 допускает сгибание под углом 180 градусов.

Способы вязки арматурных прутков в фундаменте

Для соединения прутков в армирующем слое ленточного фундаментного основания используется вязальная проволока. Ей можно скреплять арматурные прутки как вручную, так и механизированным способом.

Кроме механических устройств-коробков существуют и автоматизированные. Их использование существенно, буквально до одной секунды сокращает время фиксации узла арматурных прутков. Однако данное оборудование имеет высокую стоимость и поэтому приобретать его для работ на приусадебных участках экономически нецелесообразно.

Сохранить и поделиться:

Сбор нагрузок и определение ширины фундаментной ленты

Рассмотрим проведение расчетов на конкретном примере. Возьмем грузовую площадку площадью 4х1=4 кв.м. Собираем на 1 метр погонный следующие нагрузки:

  1. Вес основания – 1.8 х 0.6 х 2500 = 2700 кг/м.

  2. Перекрытия – 1.4 х 0,2 х 2500 х 2 = 4000 кг/м.

  3. Наружных стен – 0.4 х 6 х(32 х 24) = 1843 кг/м.

  4. Крыши – 4 х 50 = 200 кг/м.

  5. Полезной (наличие мебели, присутствующих людей) – 200 х 4 х 2 = 1600 кг/м.

  6. Снежная – 120 х 4 = 480 кг/м.

  7. Ветряная — 67 х 6 = 402 кг/м.

Общая сумма величин равна 11225 кг/м. При этом закладывают коэффициент с увеличением на возможные ошибки – 1.2. тогда полная нагрузка составит 13.5 т/м.

Пересчет длины рифленой, гладкой арматуры в массу

Вес металлопроката регламентируется ГОСТами. Для перевода длины в массу достаточно свериться с таблицей, присутствующей на каждом складе. Нужно считать количество рифленки, гладкого проката, умножить каждую цифру на массу погонного метра. Для наиболее популярных материалов это:

  • Ø8 мм – 0,222 кг/м;
  • Ø10 мм – 0,395 кг/м;
  • Ø12 мм – 0,888 кг/м;
  • Ø14 мм – 1,21 кг/м.

Затем необходимо посчитать количество вязальной проволоки, поскольку сварка внутри бетона не допускается. Средний расход этого материала составляет 0,3 м на каждое пересечение. Это соответствует 50 г на каждый квадратный м сетки (расчет монолитно основания). При расходе арматуры для фундамента 6х6 м (ленточного) около 120 м, 98 м (ребристой, гладкой, соответственно) потребуется 74 кг мягкой вязальной проволоки. Для монолитного основания такого же размера, как показывает расчет, потребуется в семеро больше расходных материалов, зато сократится количество поперечного стержня.

Таблицы перевода массы в длину предназначены для того, чтобы на месте считать общий вес, отпускаемый в соответствии со сметой. Однако, продавцы делают расчет округляя цифры в сторону уменьшения, что приводит к увеличению бюджета строительства. Если неправильно посчитать общую длину, прибавится лишний рейс за этим расходным материалом, округление в сторону продавца на складе, транспортные расходы. Особенно актуально это для плитного (монолитного) основания, в котором нужно считать длину горизонтальных прутков на 200 мм короче размера будущего ж/б изделия. При изготовлении проекта профессионалами расчет расходных материалов прилагается в спецификации, смете.

Изучение характеристик грунта

Перед тем как приступить к расчету любого типа фундамента определяют характеристики основания под него. К основным и наиболее важным моментам относят:

  • водонасыщенность;
  • несущую способность.
Читайте также:  Какие бывают гидроизоляционные материалы для фундамента

При строительстве крупных объектов перед началом разработки проектной документации выполняют полноценные геологические изыскания, которые включают в себя:

  • бурение скважин;
  • лабораторные исследования;
  • разработку отчета о характеристиках основания.

В отчете предоставляются все значения, полученные в ходе первых двух этапов. Полный комплекс геологических изысканий стоит дорого. При проектировании частного дома в нем чаще всего нет необходимости. Изучение почвы выполняются двумя методами:

  • шурфы;
  • скважины.

Отрывку шурфов выполняют вручную. Для этого лопатой выкапывают яму, глубиной на 50 см ниже предполагаемой отметки подошвы фундамента. Почву изучают по срезу, определяют примерно тип несущего слоя и наличие в нем воды. Если грунт слишком насыщен водой, рекомендуется остановиться на свайных опорах под здание.

Второй вариант изучения характеристик основания под дом выполняют ручным буром. Анализ проводят по кускам почвы на лопастях.

Важно! При проведении мероприятий необходимо выбирать несколько точек для изучения. Они должны располагаться под пятном застройки. Это позволит наиболее тщательно изучить тип почвы.

Определившись с основанием, для него выясняют оптимальное удельное давление на грунт. Величина потребуется в дальнейшем расчете, пример которого представлен далее. Значение принимают по таблице.

Тип исследуемого грунта Оптимальное удельное давление на грунт, кг/см2
Песок пылеватый и мелкий 0,35
Песок средней крупности 0,25
Супесь* 0,50
Суглинок 0,35
Пластичная глина 0,25
Твердая глина* 0,50

*При данном типе грунта основания более экономичным может оказаться ленточный вариант, поэтому нужно рассчитать смету на два типа фундамента и выбрать тот, который будет стоить дешевле.

Выводы

Сведем в таблицу полученные варианты расчета столбчатых фундаментов

Как видно, результаты по ручному расчету не сильно отличается от результатов ФОК Комплекс, но при ручном вычислении, мы я не проверял на продавливание, на ширину раскрытия трещин и т.д., а при необходимо посчитать большое количество фундаментов (столбчатых, ленточных, на свайном основании), ручной расчет становится громоздким. Ручной расчет я использую, если нет под рукой программ или необходимо проверить полученные результаты по программе. Использование бесплатных программ возможно, но желательно чтобы они выдавали развернутые результаты, а платные программы должны быть сертифицированными. На данные момент ФОК Комплекс помогает производить расчет фундаментов, сразу введя весь план фундаментов (разных типов), но и выдать чертежи.

Список использованной литературы

  1. СП «Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП *» M., Стройиздат, 2011
  2. , «Примеры расчеты оснований и фундаментов» M.,
  3. Стройиздат, 1986

Как определить количество арматуры и проволоки

Количество арматуры для ленточного основания

Арматура для ленточного фундамента берется диаметром 10-12 мм, так как сама конструкция выдерживает большие нагрузки. Укладывают ее в два прута, независимо от заглубленности основания. Специалисты рекомендуют укладывать арматуру на 10-15 см от верхней точки заливки. Вертикальные пруты при этом не имеют нагрузки, поэтому их можно использовать самые дешевые.

Для дома размерами 5х8 длина ленточного основания равняется 45 м. При армирование 4 прута расход будет: 45х4=180 м. Добавляем поперечины при высоте фундамента 150 см и ширине 50 см с шагом в 40 см: (8/0,4)х0,5=10 м. Добавляем их к длине: 180+10=190 м.

Вязальной проволоки понадобиться на одно соединение 30 см. Длина 45 м и шаг 40 см: 45/0,4- 112,5. Эту цифру умножаем на размер одного соединения: 112,5х 0,3= 33,7 м вязальной проволоки нужно на одноуровневый фундамент.

Количество арматуры для столбчатого основания

Для армирования столбчатого основания используют толстую арматуру от 40 мм. По горизонтали арматура не несет никакой нагрузки, поэтому тут можно взять самую недорогую. В среднем в каркасе одного столба используется 4 прута. Зная количество столбов, будет несложно высчитать размер арматуры.

Как определить количество арматуры и проволоки

Для конструкции высотой в 1,5м диаметром 15 см нужно 4 прута, с шагом 7,5 см и связующими в 3 точках. Толстой арматуры нужно: 1,5х4=6м. Для связки тонкой: 30 см (для одного узла)х3=90 см. Если в фундаменте используется 20 столбов, то количество умножается на эту цифру.

Вязальной проволоки нужно для соединения в 3 точках одного прута. Это число умножается на число прутов и на вертикальные соединения: 3х4х30=72 м.

Количество арматуры для монолитного основания

Для плотного устойчивого грунта можно взять тонкую арматуру от 10 мм. Для тяжелой конструкции и неустойчивой почвы от 14 мм. Крепиться связка с шагом в 20 -30 см.

Для платформы 5х8 нужно по длине 27 шт., и по ширине 17 шт. Так как обвязка нужна двойная: (17+27)х2=88. Это число нужно умножить на длину прута, получится метраж арматуры.

Читайте также:  Как выбрать и сделать своими руками фундамент для бани

Причины необходимости выполнения расчета

С помощью предварительных расчетов мы уточняем:

  • толщину плиты фундамента. Расчетные действия зависят от почвенного состава: параметры высот песчано-гравийной подсыпки и железобетонной основы могут иметь существенные различия;

Причины необходимости выполнения расчета
  • площадь плитного основания. На сильно подвижных и зыбких землях площадь основы может превышать аналогичный показатель объекта, чтобы обеспечивалась требуемая устойчивость;
  • количество требуемых стройматериалов, из которых планируется возведение фундаментного основания;
  • нагрузочное воздействие на плиту.

Если окончательно не определили для себя тип фундаментного основания, рекомендуем изучить все достоинства и недостатки плитного фундамента. В определенных ситуациях застройщики останавливаются на комбинированном варианте из плит и свайных опор, или отдают предпочтение универсальному методу – дорожным плитам.

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.