Как рассчитать количество арматуры для ленточного 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.

Арматура для фундамента-расчет

Для монолитного фундамента на устойчивых грунтах и лёгком доме используется арматура с диаметром 10 мм. На подвижном грунте диметр увеличивается до 15 мм. Армирование делается в 2 ряда. Размер ячеек – 200 мм (при неустойчивом грунте или тяжёлом строении 150 мм).

Пример расчёта арматуры для плиты монолитного фундамента размером 10Х10 м.

Арматура для фундамента-расчет

Из расчёта ячейки в 200 мм на 1 м уходит 5 прутьев арматуры. Соответственно на 10 м будет 50 прутьев. Прибавляем столько же на поперечный слой и умножаем на 2 (второй ряд). Дальше прибавляется поперечная обвязка и проволока для вязания. Прутья при поперечной обвязке должны быть друг от друга на расстоянии до 400 мм.

Расчет арматуры для фундамента плитного типа

Плитный фундамент используют для строительства коттеджей и загородного жилья, а также прочих строений без подвального помещения. Это основание представляет собой монолитную бетонную плиту, которая армирована прутком в двух перпендикулярных направлениях. Толщина такого фундамента более 20 см, а сетка вяжется как сверху, так и снизу.

Статья по теме:

Вначале определяются с типом прутка арматуры. Для плитного монолитного фундамента, который выполняют на прочных плотных и непучинистых грунтах, обладающих весьма низкой вероятностью горизонтального сдвига, возможно допускать использование ребристого арматурного прута диаметром от 10 мм, имеющего класс A-I. Если грунт довольно слабый, пучинистый или здание проектируется на уклоне – арматуру необходимо брать толщиной не менее 14 мм. Вертикальные связи между нижним и верхним рядом арматурной сетки вполне будет достаточно использовать гладкий 6-миллиметровый прут класса A-I.

Характеристики ленточной несущей конструкции

Сегодня в сфере строительства широкое распространение получил фундамент, выполненный из железобетона. Благодаря простой технологии такой тип основания можно легко смонтировать, не используя при этом спецтехнику и грузоподъемные механизмы. Главное, правильно подобрать сечение, определить заглубление, диаметр арматуры для ленточного фундамента.

Широкое распространение основание ленточного типа получило из-за того, что его можно обустроить практически на любом типе почвы, а также благодаря большому сроку службы – около 150 лет. Эти показатели обеспечиваются качеством бетонной смеси и эффективно выполненным армированием.

Бетон, невзирая на его высокие эксплуатационные характеристики, является хрупким стройматериалом, поэтому даже при малых движениях он подвергается разрушению. Армирование предназначено для придания бетону особой пластичности и выполняется с помощью стальных прутьев. Для того чтобы улучшить сцепление с бетонной смесью основная часть поверхности прутьев выполняется ребристой.

Расчет арматуры для фундамента

Достоверная информация, предложенная вашему вниманию в данной статье, поможет вам легко провести вычисления: определить диаметр и метраж железного прута, выбрать схему вязания каркаса или решётки, не прибегая к платным услугам предприимчивых специалистов.

Расчет арматуры для фундамента
Расчет арматуры для фундамента

Металлопрокат, который применяют при сооружении железобетонных конструкций, выполняет важнейшие функции по обеспечению долговечности и безопасности. Правильно сочетая рифленый и гладкий стержень, строители устраивают прочный остов, который впоследствии возьмет на себя большую часть нагрузок, и предотвратит образование деформаций — прогибов, осыпания и растрескивания бетона.

Расчет арматуры для фундамента
Расчет арматуры для фундамента

Существуют различные методики, позволяющие быстро и довольно точно определить, сколько нужно арматуры на фундамент как путем профессионального подхода, так и «на глазок», основываясь на опыте мастеров. Прежде чем освоить их с целью снижения затрат, следует уделить внимание качеству закупаемого материала — его сорту, марке стали, толщине, массе и виду поверхности (рифленой или гладкой).

Расчет арматуры для фундамента
Расчет арматуры для фундамента

Выбор следует основывать на требованиях ГОСТ 5781—2003, согласно которому отечественная промышленность производит 5 классов профильных металлических изделий:

Расчет арматуры для фундамента
Расчет арматуры для фундамента
  • I и II — это гладкий металлический прокат, поставляемый в мотках или стержнях с d от 10; 12; 16 до 40 mm.
  • III — это пруток с рифлением различной глубины и модификации. Данная категория маркируется, как А III, ассортимент поставляется с различной толщиной сечения.
  • IV и V присваивают металлоизделиям, способным выдерживать наивысшие перегрузки, которые свойственны высоткам и объектам недвижимости специального назначения.
Расчет арматуры для фундамента
Расчет арматуры для фундамента

На заметку. В последние годы широко распространена продукция на основании ТУ, маркирование которой может не соответствовать классификации по ГОСТ. В таких случаях их характеристики следует уточнить у продавца.

Расчет арматуры для фундамента
Расчет арматуры для фундамента

Читайте также:  Дом 8 на 8: 135 фото актуальных проектов маленьких квадратных домов и коттеджей

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.

Количество арматуры для укрепления фундамента

Для того чтобы определить количество арматуры, которое необходимо для укрепления бетона, требуется учесть следующие данные:

  • тип фундамента, который может быть столбчатым, плитным или ленточным;
  • площадь фундамента (в м2) и его высота;
  • диаметр арматурных прутков, а также их тип;
  • тип грунта, на котором возводится строение;
  • общий вес строительной конструкции.
Количество арматуры для укрепления фундамента

Принцип армирования ленточного фундамента

Для армирования фундаментов плитного и ленточного типов преимущественно применяются изделия с ребристым профилем класса A-III и размерами поперечного сечения не меньше 10 мм. В качестве элементов для соединения каркасных решеток допускается использование арматуры гладкого типа и меньшего сечения. Бетон монолитного фундамента для тяжелых строений армируется прутками большего сечения – 14–16 мм.

Арматурный каркас состоит из нижнего и верхнего поясов, в каждом из которых прутки укладываются таким образом, чтобы размер формируемых ячеек составлял приблизительно 20 см. Пояса соединяются между собой вертикальными прутьями, которые фиксируются при помощи вязальной проволоки. Высота и площадь фундамента позволит вам определить, сколько метров арматуры вам потребуется для укрепления бетона. Зная расход арматуры на 1 м3 вашей ЖБК, вы сможете подобрать размер поперечного сечения прутков, который будет зависеть от толщины фундамента.

Количество арматуры для укрепления фундамента

Схема раскладки арматуры ленточного фундамента

После того как вы определите, сколько арматуры вам будет нужно, вы должны распределить конструкцию из нее таким образом, чтобы на 1 м3 бетона приходилось требуемое количество массы металла. Создавая арматурный каркас, следует обращать внимание на то, чтобы все его элементы были покрыты слоем бетона толщиной не меньше 50 мм.

Читайте также:  (+50 фото) Планировка дома до 100 кв м одноэтажный

Определить, сколько нужно арматуры для укрепления ленточного фундамента, несколько проще, чем для более массивных конструкций из бетона. В этом случае также следует придерживаться норм, оговоренных в ФЕР – 81 кг металла на 1 м3 раствора бетона. Ориентироваться следует на размеры вашего ленточного фундамента. Например, если его ширина не превышает 40 см, то на формирование одного армирующего пояса можно пустить два прута с поперечным сечением 10–12 мм. Соответственно, если ширина больше, то и количество арматурных прутков в ряду следует увеличить.

Расчетные площади пеперечного сечения в зависимости от количества стержней

Количество арматуры для укрепления фундамента

Для фундаментов, глубина которых не превышает 60 см, арматурный каркас создают из двух уровней. Если глубина больше, то количество уровней каркаса рассчитывают так, чтобы они располагались на расстоянии 40 см друг от друга. Для соединения армирующих поясов между собой, как уже говорилось выше, используются вертикальные перемычки, которые монтируют по всей длине каркаса, располагая их с шагом 40–50 см.

Способы армирования углов

Составив несложный чертеж вашего будущего армирующего каркаса и проставив на нем все размеры, вы сможете легко рассчитать, сколько всего метров прутков определенного диаметра вам будет нужно. Вычислив общую длину прутков, вам нужно будет разделить ее на стандартную длину арматуры (5 или 6), и вы узнаете, сколько таких прутков надо приобрести.

Если вы собираетесь заливать ленточный фундамент для легкого строения, а почва на вашем участке крепкая, то для укрепления бетона можно использовать арматуру сечением и до 10 мм, создавая из нее каркас по описанной выше методике.

Количество арматуры для укрепления фундамента

Подводим итоги – насколько необходим расчет арматуры на фундамент

Планируя строительство дома, бани или дачного строения, несложно определить потребность в арматуре своими руками. Пошаговые инструкции позволят на калькуляторе рассчитать метраж стержней для изготовления арматурной решетки, усиливающей основу здания. Зная, как рассчитать арматуру, можно самостоятельно выполнить вычисления, не прибегая к помощи сторонних специалистов. Правильно выполненные расчеты обеспечат прочность фундаментной основы, устойчивость здания, а также длительный ресурс эксплуатации.

Как работает арматура в ленточном фундаменте

Арматурный каркас необходим для компенсации осевых противонаправленных (растягивающих) нагрузок, возникающих в ленте при появлении деформирующих воздействий — изгибающих или скручивающих усилий.

Особенность бетона состоит в способности принимать гигантские давления без каких-либо последствий.

При этом, он практически беззащитен перед разнонаправленными усилиями, быстро покрывается трещинами и разрушается.

Поэтому для ленты крайне опасны любые усилия, приложенные в одной точке — например, боковые или вертикальные нагрузки пучения. Арматурные стержни предназначены для приема этих усилий на себя.

Существует горизонтальная (рабочая) и вертикальная арматура. Основные нагрузки принимают горизонтальные стержни.

Они имеют больший диаметр и рифленую поверхность, обладающую хорошим сцеплением с бетоном.

Как работает арматура в ленточном фундаменте

Вертикальные стержни выполняют две функции:

  • Фиксация рабочей арматуры в необходимом положении до момента заливки бетоном.
  • Частичная компенсация скручивающих усилий.

Первая задача основная, а вторая — дополнительная, поскольку наличие таких специфических нагрузок наблюдается довольно редко.

В большинстве случаев вертикальная (гладкая) арматура служит лишь опорной конструкцией, удерживающей рабочие стержни в необходимом положении до момента заливки.

Они довольно толстые, так как заливка — процесс с достаточно интенсивными воздействиями на каркас, сосредоточенными в одной точке (место падения тяжелого материала в опалубку), а также распределенными по всей длине (штыкование, обработка виброплитой).

Зачем нужна арматура в ленточном фундаменте?

Со временем у любого дома возникает просадка, поскольку грунт, находящийся под подошвой основания, поддается давлению сверху и уплотняется. Чем больше давления на него оказывают, тем сильнее и быстрее он уплотняется. Если возникающий напор распределен равномерно по всей площади ленточного фундамента, то в этом нет особой проблемы.

Читайте также:  Дизайн гостиной в стиле хай-тек: как сделать его более уютным?

Как правило, в реальных условиях давление на основание не симметрично из-за чего здание оседает неравномерно. Чтобы избежать подобной проблемы в фундаменте применяются ленты различной ширины, но даже этот прием не всегда способствует устранению и уравнению давления на фундамент.

Неравномерному осадку фундамента способствует:

  1. Разнообразные включения грунтовой почвы.
  2. Неравномерная и непостоянная влажность.
  3. Различные достройки и пристройки.
  4. Протечка водонесущих коммуникаций.
  5. Отсутствие с какой-либо стороны отмостки и т. п.

Под влиянием указанных причин осадки, поверхность грунта под фундаментом становится кривой относительно вертикального направления здания. Больше всего подвержены воздействию углы конструкции и места с большими перепадами нагрузки.

В подобной ситуации в фундаментной ленте возникает внутренне напряжение, которое способствует возникновению изгибающихся моментов и трещин. Чтобы устранить нежелательное давление на основание, снизить количество трещин и изгибов внутрь фундамента добавляют арматуру.

Какая арматура нужна для фундамента?

Существует два варианта, используемой в строительстве арматуры:

  1. Стальная, которая подразделяется на:
      стержневую;
  2. проволочную.
  3. Композитная арматура. Она применяется сравнительно редко из-за характерных для нее минусов.

Чтобы армировать фундамент ленточного типа используют стержневую арматуру в качестве основного (рабочего) материала и гладкую как дополнительного.

Главное свойство для рабочей арматуры способность быстро и хорошо сцепляться с бетоном. Подобный тип арматуры производят с периодическим профилем, подразделяя его по показателям прочности на классы.

Согласно ГОСТу, существовавшему в период СССР, для частного типа строительства применяется арматура класса А-ΙΙΙ или аналог А400 (по современному ГОСТу). Для поперечной арматуры используется гладкий стержень класса А-Ι или А240 (современный ГОСТ).

Между арматурой старого и современного образца существует отличие в виде измененного профиля серповидной формы, в остальных аспектах отличия отсутствуют.

Чтобы правильно выбрать арматуру для фундамента в магазине следует просто обратить внимание на обозначения:

  • Индекс С указывает на то, что арматурный прокат свариваемый;
  • Индекс К свидетельствует о том, что арматура обладает стойкостью к процессам коррозийного растрескивания, возникающих в связи с давлением на фундамент.

Если эти индексы отсутствуют на упаковке лучше не покупать такой подобный материал.

Армирование подошвы ленточного фундамента

На грунтах с не очень высокой несущей способностью, на пучнистых почвах или под тяжелые дома, часто ленточные фундаменты делают с подошвой. Она передает нагрузку на большую площадь, что придает большую стабильность фундаменту и уменьшает величину просадок.

Чтобы подошва от давления не развалилась, ее также необходимо армировать. На рисунке представлены два варианта: один и два пояса продольной арматуры. Если грунты сложные, с сильной склонностью к зимнему печению, то можно укладывать два пояса. При нормальных и среднепучнистых грунтах — достаточно одного.

Уложенные в длину пруты арматуры являются рабочими. Их, как и для ленты, берут второго или третьего класса. Располагаются друг от друга они на расстоянии 200-300 мм. Соединяются при помощи коротких отрезков прутка.

Армирование подошвы ленточного фундамента

Два способа армирования подошвы ленточного фундамента: слева для оснований с нормальной несущей способностью, справа — для не очень надежных грунтов

Если подошва неширокая (жесткая схема), то поперечные отрезки — конструктивные, в распределении нагрузки не участвуют. Тогда их делают диаметром 6-8 мм, загибают на концах так, чтобы они охватывали крайние прутки. Привязывают ко всем при помощи вязальной проволоки.

Ели подошва широкая (гибкая схема), поперечная арматура в подошве тоже является рабочей. Она сопротивляется попыткам грунта «схлопнуть» ее. Потому в этом варианте подошвы используют ребристую арматуру того же диаметра и класса, что и продольную.