Как правильно рассчитать арматуру на фундамент

Конструкция ленточного фундамента

Чисто конструктивно ленточный фундамент – это лента (отсюда, в принципе, и название), которая сооружается под все стены здания. Это непрерывная конструкция, закладываемая в грунт, для чего для нее возводится опалубка, устанавливаемая в предварительно выкопанную траншею.

Ленточный фундамент

Достоинства ленточного фундамента:

• высокая несущая способность;
• простота сооружения;
• высокая скорость возведения.

Есть у конструкции и свои недостатки:

• большой вес сооружения, что может спровоцировать неравномерную его усадку, поэтому очень важно предварительно провести исследование грунта и определить уровень пролегания грунтовых вод;
• после заливки придется ждать 28 дней, когда бетон наберет свою марочную прочность, после чего фундамент можно нагружать.

Расчет числа стержней арматуры

На этом этапе выполняются вычисления, позволяющие узнать нужное количество материала. Если конструкция имеет длину 3 метра, подойдет прут диаметром от 6 мм. Для каркаса берется 4 стержня (по 2 рабочих стержня, расположенных в разных местах).

Если высота ленточного фундамента равняется 80 см, поперечные стержни выбирают диаметром от 3 мм. Для цифры 80 см и более – от 8 мм. С каждой части конструкции стержни должны выступать на 2,5 см. Это необходимо для крепления, защитного слоя бетона для рабочих хлыстов при выполнении работ по заливке бетона. Чтобы защитить слой бетона строители применяют фиксаторы из пластика. Ими работать удобно. Применение таких элементов позволяет укрепить конструкцию. О видах, характеристиках таких фиксаторов можно найти информацию в специализированных источниках.

Стержни укладывают через 30 – 60 см, поперек, исходя из размеров ленточного фундамента. Если дом деревянный, фундамент устанавливают не глубоко, приемлемый шаг – 60 см. Для больших зданий его делают небольшим. Необходим такой расчет для предотвращения расползания используемой арматуры из-за давления массы бетона, которым производят заливку. Все стержни, которые используются в строительных работах, соединяют специальной проволокой, ее называют катанкой или вязальная проволока. Для этой цели также подходит сварка. Следует учитывать, что такой способ важен в строительстве промышленных масштабов. Владельцы малоэтажных домов данный факт могут применять на свое усмотрение либо по рекомендациям мастеров.

Зная нужное сечение прутьев арматуры, рассчитывают их необходимое количество. Это сделать проще, после получения нужной информации по выбору материала. Неправильный подсчет может привести к существенным переплатам, особенно если речь идет о масштабных закупках для крупных проектов. Формула для расчетов числа стержней: количество прутьев по каркасу умножается на периметр фундамента по ленте. Для конструктивного решения умножается на общее количество вертикальных и поперечных стержней по длине на длину периметра. Дальше цифра делится на шаг прутьев и прибавляется 1.

Важно! Выполняя любые расчеты, следите за единицами измерения. Они должны быть одинаковыми. Может произойти существенный сбой при одновременном использовании метров, сантиметров, прочего.

Некоторые торговые точки продаж реализуют материал не в штучном счете, а в массовом эквиваленте. Исходя из этого, используют таблицы ГОСТ, в которых есть столбец соответствия веса на метр изделия по данным диаметра. Практические данные говорят о необходимости запаса (около 20%). Такое решение может предотвратить существенные переплаты, а в случае недостатка материала, не нужно будет его докупать. Если в вычислениях были допущены ошибки или потребуется изменение конструктивных решений, это перекроет некоторое запасное количество изделий. В продаже не всегда есть необходимая продукция. Если нет нужной длины прутьев, их наращивают путем соединения внахлест (дополнительные 15 см).

Конструкция армирующего каркаса

Чисто конструктивно армокаркас для ленточного фундамента – это объемная конструкция из двух или более решеток, которые устанавливаются вертикально на определенном расстоянии друг от друга и скрепляются между собой поперечинами из той же арматуры. Размеры фундамента рассчитываются с учетом нагрузок, которыми здание давит на основу. А так как именно армирующий каркас является основной для сдерживания нагрузок, то необходимо рассчитывать и его.

Конструкция армирующего каркаса

Расход арматуры

На четыре наружные стены.

Арматурные стержни d = 16 мм – 11060 х 3 х 4 = 132720 мм (133 м).

Арматурные стержни d = 14 мм – 11060 х 7 х 4 = 309680 мм (310 м).

Проволока d = 6 мм — 4540 х 21 х 4 = 381360 мм (382 м).

Вязальная проволока – 21 х 4 х 5000 мм = 420000 мм (420 м).

Армирование фундамента внутренних стен будет отличаться тем, что вместо арматуры d = 16 мм используется арматура d = 14 мм, а также размерами хомутов.

Расход арматуры на четыре внутренних стены.

Арматурные стержни d = 14 мм – 11060 х 10 х 4 = 442400 мм (443 м).

Проволока d = 6 мм – 4300 х 21 х 4 = 361200 мм (362 м).

Вязальная проволока – 21 х 4 х 5000 мм = 420000 мм (420 м).

Вес необходимого металла

Используем сортамент

Вес одного метра погонного арматуры d = 16 мм – 1.578 кг.

Требуется 133 метра, вес – 133 х 1.578 = 210 кг.

Вес одного метра погонного арматуры d = 14 мм – 1.208 кг.

Требуется 310 + 443 = 753 метра, вес – 753 х 1.208 = 910 кг.

Вес одного метра погонного проволоки d = 6 мм – 0.222 кг.

Требуется 382 + 362 = 744 метра, вес – 744 х 0.222 = 165 кг.

Вес одного метра погонного вязальной проволоки d = 1.4 мм – 0.012 кг.

Требуется 420 х 2 = 840 метров, вес – 840 х 0.012 = 10 кг.

Правила расчета арматуры ленточного фундамента

Расчет арматуры для ленточного фундамента производится на основании двух документов: СНиП под номером 52-101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции» и пособию по проектированию – «Армирование элементов железобетонных зданий». В них четко расписаны требований к армокаркасу ленточного фундамента. А именно:

1. Общая площадь продольных арматурных стержней должна равнять 0,1% от сечения ленты.
2. Каркас должен полностью поместиться в тело фундамента так, чтобы от его краев до арматуры оставался промежуток, равный 5 см. Это касается всех плоскостей: боковин, верхней и нижней поверхностей.

3. Если длина ленточного фундамента с одной стороны не превышает 3 м, то для ее усиления используются арматурные стержни диаметром 8-10 мм. Если длина превышает 3 м, то – не менее 12 мм.
4. Вертикальные (они же монтажные) и поперечные прутки арматуры не являются несущими. Основная их задача – соединение и крепление продольной арматуры. Поэтому поперечины и вертикальные элементы собираются из стержней меньшего диаметра, можно использовать гладкую арматуру, а не рифленую.

5. Для продольного использования арматуры применяют материал марки А3 – стальной горячекатаный рифленый. Для вертикального и поперечного марка А1, А2 или А3.
6. Расстояние между вертикальными, а также между поперечными прутками составляет 20-40 см.
7. Если высота армокаркаса не превышает 80 см, то в качестве поперечных прутков можно использовать арматуру диаметром 6 мм. Если параметр высоты превышает обозначенный показатель, то лучше использовать стержни диаметром 8 мм.

Основной расчет проводится на основании позиции под номером «1». Таким образом рассчитывается количество продольных стержней.

Общие положения

Арматура для ленточного фундамента служит своеобразным скелетом. Собрав все составные части каркаса, фундамент заливают бетонным раствором, что позволяет достичь максимальных показателей прочности. Важным моментом в этом деле является: подбор необходимого металла, и расчёт стоимости материала каркаса. Сейчас существует множество различных онлайн-калькуляторов, которые помогут рассчитать количество прутов арматуры, основываясь на размерных данных вашего строения. Лучше всё выполнить собственноручно — это поможет лучше понять структуру фундамента, а также станет для вас полезным опытом.

Характеристика арматуры

Хоть железобетонный раствор и принято считать прочным основанием, но он тоже имеет свои недостатки. Как и любое другое строение, фундамент легко может быть подвержен влиянию сдвигов тектонических плит, а также усадке. Чтобы обезопасить жилище от этих внешних факторов, лучше изначально усилить конструкцию фундамента. С этой задачей отлично справится металлическая арматура.

Главной функцией металлического прута является армирование раствора. Бетон не относят к пластичным материалам, которые имеют отличные показатели эластичности. Для такого раствора характерны деформации, которые возникают при повышенных нагрузках на основание. Чрезмерное давление на фундамент может изменить его форму, вплоть до полного разрушения конструкции.

Чтобы избежать деформаций, фундамент необходимо правильно усилить. При этом стоит учитывать, что лента фундамента подвержена изгибам в двух точках. В этих местах конструкция в большей мере подвержена нарушениям целостности поверхности за счёт сжатия и растягивания затвердевшего раствора. Такие нарушения могут означать лишь следующее: либо вы произвели неправильные расчёты и выбрали неправильный диаметр прутьев; либо каркас собран некачественно.

Больным местом ленточного фундамента из железобетона, принято считать его низкие показатели устойчивости к натяжению. Именно для этого начали использовать армирующие элементы, которые повысили показатели прочности, как продольной, так и поперечной части основания. Верхний слой бетонного покрытия наиболее подвержен деформациям. Именно поэтому каркас собирают в форме параллелепипеда. Такая форма позволяет максимально усилить фундамент за счёт металлических прутьев, близко расположенных к поверхности.

Выбор арматуры

Перед началом строительных работ, связанных со сборкой и установкой каркаса фундамента, необходимо правильно подобрать весь связующий материал. Если отнестись к этому со всей серьёзностью, то ваш дом прослужит вам долгое время.

Одним из параметров, необходимых для правильного подбора арматуры, является её диаметр. Чтобы правильно рассчитать этот параметр, нужно точно изучить проект будущего основания. Уделите внимание всем аспектам, связанным с предполагаемой нагрузкой на фундамент. Очень часто этому этапу придают мало значения, что впоследствии сказывается на ухудшении эксплуатационных качеств основания.

Чтобы выбрать для каркаса необходимый диаметр арматуры, обратите внимание на следующие параметры:

• в случае, если ваш дом не предполагает наличия монолитной конструкции, а в качестве стенового материала вы используете «ракушку», газобетон или SIP-панели, то для вашего фундамента приемлема толщина арматурного прута диаметром 8 мм. Чаще всего такую арматуру используют в обустройстве сараев и других небольших построек;
• если вы строите собственный загородный дом, и его конструкция не предполагает наличия большого количества этажей, то для каркаса будет приемлемо использование металлического прута диаметром 10-12 мм. Такая арматура хорошо подойдёт для одно(-двухэтажных) строений с облегчёнными стеновыми материалами;
• чтобы усилить фундамент многоэтажного монолитного дома, применяют арматуру с диаметром сечения в 14 мм и выше. В качестве носителя основной нагрузки выступают прутья, расположенные вдоль ленты, которые также отлично защищают основание от растяжения. Дополнительно фундамент армируется перемычками, которые монтируют в вертикальном и горизонтальном положениях. Они не поддаются сильным нагрузкам.

Для строительства ленточного фундамента небольшого загородного дома достаточно арматуры диаметром 12 мм. Чтобы немного сэкономить, при этом не потерять качества основания, можно в качестве перемычек использовать арматуру меньшего диаметра. Помимо этого, материал для перемычки можно использовать гладкий. В отличие от рифленого арматурного прута, гладкий — имеет низшую стоимость, но учтите, что его использование несколько снизит прочность фундамента. Если строение небольшое, то можно использовать и гладкий прут, для дома более крупного размера, советуем использовать рифленую арматуру в качестве всех связующих деталей каркаса.

Основные требования

Прежде чем начинать вязать каркас, необходимо выявить все основные нормативы материала, из которого он будет выполнен. Прежде чем определить те или иные требования, служба стандартизации качества проводит множество тестов и проверок материала. Они помогают выявить все сильные и слабые стороны металлической арматуры, чтобы избежать в дальнейшем разрушений и нежелательных последствий.

Далее рассмотрим все необходимые требования, необходимые для качественного монтажа металлического каркаса ленточного фундамента:

1. Минимальное количество металлических прутьев в основании должно быть более 0,1 % от общей площади сечения фундамента. Эти данные помогут усилить основание должным образом, без потери качества.
2. Минимально допустимое расстояние от края плоскости каркаса до плоскости фундамента, не должно быть менее 20-30 мм. Поскольку металл с бетонным раствором в какой-то степени взаимодействуют, то этот запас необходим для защитного слоя.
3. Количество прутьев в каждом ряду напрямую зависит от расстояния между ними. Таким образом, для двухрядного армирования существует правило, по которому между рядами расстояние не должно превышать 30 мм. Для трёхрядного расстояние не должно быть менее 50 мм.

Помимо вышеперечисленных требований, существует ещё одно, которое определяет размер сечения арматурного прута.

Для того чтобы правильно выбрать диаметр арматуры, обратите внимание на следующие показатели:

1. Для отрезка фундамента длиной до 3 м используют продольные куски арматуры диаметром 10 мм. Для отрезка более 3 м – диаметр 12 мм.
2. Для изогнутых или радиусных участков каркаса, в качестве поперечных усилений используют прут сечением не менее 6 мм.
3. В случае использования для бетонного раствора цемента высокой марки, арматурные пруты верхнего ряда должны быть в диаметре не более 40 мм.

Начиная подготовительные работы, связанные с расчётом и выбором материала фундаментного каркаса, внимательно изучите все особенности этого материала. Правильно выбранные параметры, позволят смонтировать ленточный фундамент быстро и без дополнительных вложений, а качество останется на высоте.

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.

Теперь полученное значение надо разделить на площадь одного стержня, тем самым получается количество требуемой продольной арматуры. Получить площадь одного прутка можно двумя способами. Первый – найти в интернете таблицу соотношения диаметра и площади арматуры. Одна из таких на фото ниже.

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%.

Как рассчитать арматуру для основания дома?

Расчет бетона и арматуры фундамента проводится на этапе проектирования дома с целью получения объема заливаемого раствора, длины, сечения и веса металлических прутьев и шага их расположения. Его результаты используются при составлении схемы армирования и предварительной сметы и являются отправными при закупке стройматериалов. Правила расчета поддерживающих конструкций регламентированы СНиП 52-101-2003, тип каркаса определяется видом и габаритами закладываемого основания.

Специфика расчета арматуры для фундамента

Минимально допустимое процентное содержание продольных укрепляющих элементов в железобетонном монолите – 0,1 % при условии их равномерного распределения. Вторым требованием идет соблюдение указанного в строительных нормах сечения одного стержня, в том числе вертикальных и поперечных. Исходными данными служат габариты ленты или монолитной плиты. Рекомендуемая последовательность действий включает следующие этапы: составление схемы каркаса с учетом СНиП и типа основания → вычисление диаметра продольной, поперечной и вертикальной арматуры → расчет их количества с учетом запусков на стыки (по отдельности для изделий с разным профилем) → нахождение длины вязальной проволоки или числа пластиковых хомутов.

Возможно, вас заинтересует обзор гибочных станков.

Минимально допустимое сечение прутьев определяется нормами СНиП и зависит от габаритов фундамента. Для ленточного типа:

В частном и малоэтажном строительстве ширина ленты обычно определяется материалом и размерами стен и редко превышает 50 см, высота зависит от глубины заложения. Стандартные схемы в данном случае содержат не менее двух продольных рядов с четырьмя или шестью поддерживающими вертикальными стержнями. Выбрать нужный вариант поможет любой строительный калькулятор, при его отсутствии отталкиваются от следующих требований:

• Максимально допустимое расстояние между продольными стержнями в одном ряду – 40 см. По возможности придерживаются шага в 25-30 см (но не менее 15), при ширине ленточного фундамента свыше 50 см целесообразно добавить еще один продольный ряд.
• Оптимальное расстояние между двумя горизонтальными линиями равняется 60-80 см.
• Рекомендуемый шаг расположения поперечной арматуры варьируется в пределах 70-80 см.
• Минимальное расстояния от бокового края ленты до продольных прутьев – 5-7 см.
• Толщина защитного слоя раствора с нижней стороны зависит от выполнения бетонной подготовки: от 40 мм – при ее наличии, 70 – отсутствии. Она не может быть меньше диаметра прутьев.

Помимо вышеперечисленных правил предусматривается обязательный запас по длине стержней с целью их удобной обвязки или сварки. При превышении общего сечения арматуры требуемого минимума в 0,1% в усилении нет необходимости, в частном строительстве достаточно придерживаться указанных норм. При отклонении в меньшую сторону используются более толстые прутья, но при достижении определенной величины это становится нецелесообразным (дешевле ввести дополнительный продольный ряд, чем покупать прокат с сечением свыше 14 мм). Максимальное значение в данном случае – 40 мм, но для различных фундаментов такой толстый профиль не применяется.

При расчете количества продольных стержней общая длина стен, включая несущие, умножается на число рядов. Полученное значение является минимальным и не учитывает потребности в запасе металла на стыки. В реальности длина изделий не совпадает с параметрами монолитной плиты или ленты, с целью равномерного распределения нагрузки и исключения рисков прогибания каркаса запуск стержня должен превышать его сечение как минимум в 30 раз. Для профиля с диаметром в 12 мм он составляет 36 см, строители обычно округляют это значение до 40. Подсчитать число стыков сложнее, для этого нужно знать длину закупаемого проката. При планировании схемы стоит воспользоваться онлайн-калькулятором.

Расчет диаметра арматуры для ленточного фундамента позволяет получить оптимальное значение в плане цены и соответствия ожидаемым нагрузкам. Но отклоняться от указанного в СНиП минимума все же не стоит (каркас теряет надежность), часто этот этап просто пропускают. Отдельного упоминания заслуживает тип профиля проката. Для улучшения качества сцепления при закладке продольных рядов используется катанка с периодическим (рифленым) сечением, для вертикальных и поперечных допускается применение более дешевых гладких вариантов.

Каркас желательно вязать из проката с одинаковым качеством, но при заложении оснований частных построек нередки случаи вязки его из остатков. В этой ситуации следует распределять прутья по возможности равномерно, с расположением арматуры с большим сечением в нижнем ряду, подвергаемому максимальным нагрузкам.

Особенности расчета монолитной плиты

Типовой каркас для фундаментов жилых домов включает два слоя армирующей сетки. Минимальная толщина плиты при этом – 20 см, диаметр прутьев – 10 мм. Рекомендуемый шаг ячеек варьируется в пределах 15-20 см, для легких малоэтажных построек допускается закладка стандартных сварных сеток. Рассчитать общее количество арматуры просто, достаточно сложить число пересекающихся стержней по длине и ширине и умножить его на 2.

Основой задачей становится правильное разнесение этих слоев по высоте, учитывается, что минимальное расстояние от края плиты до металлических торцов равняется 25 мм (а до самих прутьев – еще больше). При этом верхняя и нижняя сетка должны быть равноудалены от поверхности плиты и друг от друга (обычно на 10-12,5 см). Для обеспечения равномерного распределения нагрузки используют гибкие фиксаторы (а не связку и не сварку). Эти изделия изготавливают из обрезков той же арматуры с диаметром 10 мм и размещают с шагом в 1 м, на участках под несущими стенами – через каждые 40 см. Навскидку рассчитывать общее количество фиксаторов не рекомендуется, единственно верный вариант – составление схемы и обозначение их точками.

Следует найти общее количество арматуры для ленточного фундамента шириной 40 см, 6×10 м с одной дополнительной несущей стеной посередине дома и высотой монолита в 70 см. В данном случае оптимальной будет четырехстержневая схема с диаметром продольных прутьев в 10 мм, поперечных – 6, вертикальных – 8. С помощью обычного или строительного калькулятора находится:

• Общая длина стен: (6×3+10×2)=38 м.
• То же для продольных стержней: 38×4=152 м.
• Общая длина рифленого профиля с диаметром 10 мм с учетом 10 штук нахлестов: 152 +10×0,4=158 м, с 10 % запасом – 174 м.
• Число поддерживающих прямоугольников составляет 62 штуки, при высоте вертикальных прутьев в 60 см их общая длина достигает 62×0,6×2=74,4 м, продольных в 30 см – 62×0,3×2=37,2 м.

Для проверки полученных значений и схемы можно использовать онлайн-калькулятор расчета количества арматуры. Приведенный пример не учитывает потребности в усилении металлом углов (рекомендуемая величина выпуска в одну сторону равняется 40 см). Общее сечение продольных стержней составляет 0,00785×4=3,14 см2, что соответствует размерам ленты: 0,4×0,7×0,1%=2,8 см2. Аналогичным образом рассчитывается количество для плит или столбов. Процесс завершается подсчетом требуемой длины вязальной проволоки: число стыков умножают на 40 см, из-за риска ее разрывания предусматривается запас не менее 10 %.

Марки арматуры для ленточного фундамента

Стальная арматура на рынке представлена несколькими разновидностями, и разделяется она на строительную и промышленную. В первую категорию входят несколько классов материала, которые маркируются буквой «А» и числовым обозначением. Сегодня строители пользуются двумя видами обозначения: старой и новой:

• А1 – это старая маркировка, соответствующая новому обозначению А240;
• соответственно А2 – это А300;
• А3 – А400;
• А4 – А600;
• А5 – А800;
• А6 – А1000.

Марки арматуры и их характеристики
Сразу оговоримся, что в сооружении фундаментов две последние позиции не применяются. Они обладают высокими техническими характеристиками, но очень дороги, что формирует высокую себестоимость конструкции. Для продольных стержней применяют арматуру класса А3 или А4. Обе марки практически схожи, последняя обладает более высокой прочностью, соответственно и большей ценой.

Арматуру класса А1 отличить от других несложно, потому что это гладкие прутки. Их не используют в продольной укладке каркаса, потому что стержни обладаю практически нулевым сцеплением с бетонным раствором. Их применяют для крепления арматурных решеток между собой. Класс А2 – это рифленая арматура, которую можно использовать в малоэтажном строительстве, чаще гражданском коттеджном. Материал этой марки диаметром меньше 8 мм выходит из производства в бухтах, больше 8 мм в стержнях.

По способу производства арматура делится на горячекатаную и холоднодеформированную. Для фундаментов лучше использовать первую, потому что у нее более высокие прочностные характеристики. Отличаются оба вида друг от друга ем, что горячекатаная изготавливается в процессе заливки расплавленного металла, холоднодеформированная – это стальной готовый стержень, который пропускается через валки с нанесенными на их поверхности рисунки. Последние и формируют рельеф арматуры.

Необходимо отметить, что в армирующем каркасе арматурные стержни соединяются между собой вязальной проволокой. Сварку для этих целей не используют, потому что высокие температуры, сопровождающие сварочный процесс, изменяют свойства стали, из которой арматура изготавливается. Эти свойства ухудшаются. Но это не единственная причина.

В процессе заливки бетонного раствора армокаркас подвергается нагрузкам, особенно это касается мест стыков. Вязальная проволока дает возможность смещаться стержням относительно друг друга на незначительное расстояние, что является сдерживающим фактором этих самых нагрузок.

Соединение армокаркаса вязальной проволокой

Что касается сварки, то сегодня производители предлагают арматуру, которую можно варить электросваркой без изменения характеристик металла. Такой материал в маркировке дополняется буквой «С». К примеру, А400С.

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.

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.

Дополнительное упрочнение, расчет пролета

Дополнительное упрочнение единичных усиленных мест (областей высокой перегрузкой и наличия отверстий) выполняется единичными железными прутьями протяженностью с 400 – 1500 мм, в зависимости от нагрузок и длины пролетов:

• нижняя часть сетки – посреди плиты;
• верхняя часть – располагается на опорах.

Используемый прокат влияет на рельеф перекрытия, фасции вмещаются в 2-ух либо 1 направленностях. Превосходством ажурного увеличения является вероятность сокращения толщины отделанного продукта близ одних и тех же площадей.

Опорная арматура предохраняет плиту от растрескивания в пристенных местах.

Расчет плиты арматуры для плиты перекрытия должен быть выполнен с абсолютной точностью, так как именно от этого процесса будет зависеть надежность всей конструкции в целом. Некоторый эксперты в сфере расчета арматуры для плиты перекрытия утверждают, что расчет должен быть составлен уникально практически для каждого случая, так как различны множество факторов, в том числе и размеры самой плиты.

Стоит учесть, что металлопрокат будет оказывать огромное влияние на несущую способность перекрытия. А преимуществом используемой сетки, является сокращение толщины всей конструкции в целом, но это после всех выполненных “черновых работ”.

В абсолютно любой постройки лучшим гарантом качества выполнения работы, будет правильный и точный расчет арматуры для плиты перекрытия. И при выполнении самого расчета, необходимо соблюсти все нормы технологического прогресса, многие из которых указаны выше.

Расчет арматур для плиты перекрытия при деформации с использованием стальной арматуры

a. Подборка сечения, данные расчета

Определение максимальных данных по формуле:

M = g*l2/8 = 0.83 мн / m * (3m)2/ 8 = 0.93 тн * m

Определение коэффициента, где =1(м) по формуле:

A0 = M*y/ b*h02R6*y62 = 93 000 kg/cm * 0.95/ 100 cm*13cm2 * 117 kg/cm = 0.045, n=0.0975

Показатели площади сечения, где арматура имеет класс А-500С по формуле:

A2 = M*y/n*h0*R2 = 93 000 kg/cm * 0.95/ 0.975*13 cm* 4500 kg/cm2 = 1.55 cm2

Принимаются основные данные в нижней части всего армирования: Ø8 A-500С с учетом шага 200 (As=2.51см2)

b. Расчет арматуры для плиты перекрытия при прогибе

Наличие постоянной нагрузки на само перекрытие равное – 0.63 тн/м².

Наличие временной нагрузки на перекрытие – 0.2 тн/м².

Максимальные показатели данных длительных нагрузок на перекрытие:

Mdl = g*ll2/8 = 0.63mh/m*3m2/8 = 0.71 mh * M.

Максимальные показатели данных временных нагрузок на перекрытие Mxp = g*l2/8 = 0.2 mh/m*3m2 / 8 = 0.22*m.

Армирование плит в зависимости от опирания

Коэффициент, который учитывает тип нагрузки и схему загружения S=5/48 – для балки, имеющей постоянные равномерные данные нагрузок y = y = 0.

Проектирование различных бетонных и железных конструкций из тяжелого материала.

Коэффициент для определения равен – k1, k2, k3.

Mn = f2/b*h0 * Ea/Eb = 2.51 cm2/100 cm * 13 cm * 2*10 ‘6 kg/cm / 3.1*10 ‘5 kg/cm2 = 0.012.

k1 = 0.64, k1 = 0.43, k2 = 0.10.

Неровности оси при одновременных действиях постоянных, длительных и не длительных нагрузок, которые вычисляются по формуле: 1/p = 1/Ea*Fa*H02 = Mkp/k1kp + M – k2 *b*n2*Rbin / k1 = 1/2*10’2 kg/cm * 2.51 cm2 *13’2 cm2 * 22 000 ru * cm/ 064 + 71000 kg*cm – 0.1*100cm * 16 cm2 * 14.3 kg/cm2 = 1/848380000 * 34 375 + 71000 – 36 608/ 0.43 = 0.000135 1/cm = 13.5*10′-5 1/cm.

Максимальные данные прогиба в середине пролета составляют: f = 1/p *S*l2 = 13.5 * 10’-5 1/cm * 5/48 * 300’2 cm2 = 1.27 cm. f = 1/200 = 300 cm/200 = 1.5 cm. Fm = 1.27 cm = f = 1.5 cm.

Данные условия выполнены при принятом армировании, где (Ø8 A-500С с шагом 200). Расчет арматуры для плиты перекрытия при деформации с использованием стеклопластиковой арматуры (АКП-СП).

Нагрузка на плитку и расчетные данные являются аналогичными.

Расчеты производится по деформациям для некоторых вариантов армирования.

Начальные данные, а также характеристика материалов представлена в исходных данных.

Расчет диаметра поперечной и вертикальной арматуры

Продольная арматура для ленточного фундамента должна быть рифленой, тогда как поперечная и вертикальная арматура может быть гладкой.

Рассчитать диаметр поперечной и вертикальной арматуры можно без сложных вычислений. Стоит ориентироваться на данные таблицы:

В нашем случае при высоте фундамента 80 см для поперечной и вертикальной арматуры можно брать гладкие стержни 6 мм в диаметре. Если же вы строите, скажем, двухэтажный коттедж, то для поперечной и вертикальной арматуры будет достаточно прутьев диаметром 8 мм.