Типичные схемы армирования ленточного фундамента. Расчет арматуры для фундамента Расстояние между хомутами в арматурном каркасе
Армирование фундамента частного дома - обязательная операция, применяемая в строительстве объектов со значительной нагрузкой на основание. Металлический каркас, помещенный в тело бетона, воспринимает усилия на растяжение и изгиб, помогает равномерно распределять напряжения в конструкции, компенсировать деформации, уменьшить раскрытие трещин. Но чтобы это действительно было так, нужно знать как рассчитать арматуру на ленточный фундамент, только в этом случае можно получить действительно прочное основание.
Перед тем как рассчитать арматуру на фундамент, определяют несущую способность грунтов по СНиП 2.02.01-83*. Это нужно, чтобы выяснить, какую максимальную нагрузку выдержит грунт. В соответствии с этим выбирают конструктивное решение основания - ленточное, столбчатое, свайное или плитное.
Расчет арматуры для фундамента
Для армирования оснований используют рифленый и гладкий стальной прокат класса А400 или А500 - для рабочих стержней, А240 - для конструктивных элементов.
Расчет проводят по нормативам СНиП 52-01-2003 и актуализированным правилам СП 63.13330.2012 с учетом всех видов нагрузок, действующих на фундамент, и вида основания.
Армируют пространственными или плоскими каркасами из продольных, поперечных и соединительных стержней. Первые воспринимают нагрузку на растяжение по верхней части и подошве, вторые - распределяют ее между горизонтальными и вертикальными элементами. Для устойчивости при изготовлении и монтаже используют конструктивные связи.
Основы расчета ленточного фундамента
Самый распространенный вид основания в индивидуальном строительстве - ленточный монолитный. Он несложен в возведении, достаточно прочен и обладает необходимой жесткостью. Его устраивают в виде мелкозаглубленной или заглубленной конструкции.
Важное значение для расчета арматуры для фундамента имеет глубина заложения, действующие нагрузки и ширина рабочего сечения основания.
На нашем сайте Вы можете найти контакты строительных компаний, которые предлагают услугу ремонта и проектирования фундамента . Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».
Определение глубины заложения
Отметку подошвы основания выбирают в зависимости от вида грунта:
- при глинистых, пылеватых и мелкопесчаных почвах фундамент опирают на непромерзающий слой ниже уровня грунтовых вод;
- при непучинистых и слабопучинистых грунтах отметка подошвы не должна быть ниже, чем 0,5 м от верха существующего уровня земли;
- при наличии подвала ленточное основание заглубляют на 0,5 м ниже пола, столбчатое - на 1,5 м.
Тип грунта, положение УГВ и присутствие слабых линз - плывунов - определяют бурением или выкопкой шурфов. Глубина промерзания почвы в каждом регионе указана в СНиП "Строительная климатология".
Сбор нагрузок
На этом этапе расчета суммируют все возможные нагрузки, действующие на фундамент:
- собственный вес;
- массу стен, плит перекрытия, крыши, кровли, полов и отделки;
- воздействие от людей, сантехнического оборудования, мебели, перегородок, находящихся внутри здания;
- нормативную снеговую нагрузку.
Вся информация содержится в таблицах СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия».
Суммарную величину распределяют на погонные метры в ленточных фундаментах, на количество опор - в свайных или столбчатых.
Ширина подошвы
Ширина подошвы - величина, которая помогает рассчитать арматуру на фундамент ленточный. При кирпичных массивных стенах применяют Т-образные ленты, свесы которых за счет большей площади опирания уменьшают давление на грунты. Более легкие каркасные и пенобетонные строения возводят на основаниях с прямоугольным сечением.
При расчете размера подошвы учитывают предельное давление на грунт и нагрузку от строения на несущие участки фундаментных балок. В малоэтажном строительстве, как правило, используют конструкции шириной 20-40 см.
Расчет ленточного основания
Для ленточных монолитных фундаментов частных домов применяют упрощенный расчет армирования по минимальному допустимому сечению арматуры, которая воспринимает растягивающие усилия.
Порядок расчета
Согласно СНиП суммарная площадь поперечного сечения стальных стержней Sа должна составлять не менее 0,1% от рабочего сечения бетонной конструкции - Sб:
- Sа = 0,001х Sб
Находят Sб как произведение высоты сечения фундамента h0, равной глубине заложения, на его ширину b:
- Sб = h0 х b, мм²
Для продольного армирования используют стержни диаметром от 8 мм. Найти требуемое количество круглых профилей можно по Таблице 1, значение Sа округляют в большую сторону:
Существуют ограничения по минимальному размеру арматуры - на участках более 3 м длиной применяют стержни диаметром от 12 мм.
Требуемый метраж арматуры определяют по чертежу с размерами фундамента с запасом 5%. Массу находят по таблицам сортамента стали.
Пример расчета
- Площадь сечения основания 70х40=2800 см².
- Минимальная суммарная площадь арматуры 2800х0,001=2,8 см².
- По Таблице 1 возможны варианты - 4 стержня диаметром 10 мм, 3 - 12 мм или 2 прутка с размером сечения 14 мм.
- В нормативе указано, что при длине стороны более 3 м минимальный диаметр арматуры 12 мм. Чтобы распределение нагрузки от строения было равномерным, устанавливают стальной каркас из двух горизонтальных сеток, каждая из которых содержит два стержня диаметром 12 мм.
- Поперечную арматуру подбирают по высоте каркаса. Если она менее 80 см, используют проволоку для хомутов диаметром 6 мм. Одновременно выполняются условия, при которых этот размер более ¼ сечения продольных стержней (12/4=3 < 6).
- Количество стали в метрах определяют исходя из габаритов сооружения. Общая протяженность ленты 6+6+12+12=36 м (если есть несущая перегородка, ее длину суммируют).
- Потребуется: 4х36 = 144 п.м. арматуры диаметром 12 мм.
- Хомуты устанавливают с шагом 40 см, их количество: 36/0,4=90 штук.
- Размер одного: (70х2+40х2)/1,15 =191 см, где 1,15 - коэффициент для перевода периметра сечения в длину хомута.
- Длина проволоки для соединительных элементов: 90х1,91 = 171,9 м.
С учетом запаса 5 % на вязку и резание требуется:
- арматура Ø 12 мм 144х1,05=151,2м,
- проволока Ø 6 мм 171,9х1,05=180,5 м.
Просто и быстро расчет арматуры на фундамент можно выполнить с помощью онлайн калькуляторов, размещенных на сайтах интернета.
Видео описание
Очень подробно о работе одного из специальных приложений по расчету рассказывают в этой видеоинструкции:
Правила армирования ленточных оснований
Самый простой вариант - равномерно нагруженный фундамент на непучинистом непросадочном грунте. Подошва расположена выше уровня промерзания и УГВ.
В этом случае ширину основания принимают равной толщине стены дома. Армирование только конструктивное, для подстраховки от непредвиденного замачивания грунта. Используют гладкую или рифленую арматуру диаметром 8-12 мм, поперечно связывают стержнями того же размера сечения или меньшего с шагом 30-40 см.
Вертикально в теле бетона устанавливают противоусадочные сварные или вязаные сетки из проволоки небольшого диаметра (6-8 мм) и шагом не более 20 см.
Второй случай - усиленная нагрузка на фундамент или более слабые грунты. Форма сечения ленты - в виде перевернутой буквы Т.
Армирование проводят аналогичным способом, но поперечные стержни рассчитывают на давление от отпора грунта. Оно может разрушить подошву при свесах фундамента, превышающих ширину стенки основания в 1,5 раза. Шаг установки хомутов - не более 20 см, располагают под продольной арматурой, чтобы увеличить рабочую высоту сечения.
Третий вариант - сочетание больших нагрузок на фундамент и неблагоприятных грунтовых условий: пучинистости, наличия плывунов, карстов, высокого УГВ.
Чтобы избежать появления трещин и разрушения основания в результате просадок грунта, армирование проводят по усиленной схеме. Диаметр стержней - 12-16 мм, шаг - не более 20 см. По подошве укладывают 1-2 ряда сеток, в верхней части фундамента - каркас в виде балки. Через каждые 30-40 см продольную арматуру связывают хомутами или закрепляют шпильками, чтобы зафиксировать ее положение в пространстве.
Расчет для свайного основания
Свайные фундаменты представляют собой погруженные в грунт опоры (цельнометаллические или буронабивные), передающие нагрузку от здания и соединенные по верху стальным, железобетонным или деревянным ростверком.
Cвайный фундамент
Буронабивные основания применяют в частном строительстве:
- при возведении каркасных или деревянных зданий с небольшой массой;
- при слабых грунтах, где другие основания выполнить невозможно - торфяники, болота, сильнопучинистые влажные почвы;
- в условиях сложного рельефа - на холмистой, овражистой местности.
Недостаток, который приводит к удорожанию стоимости строительства, - холодный цоколь и невозможность устройства пола по грунту. Преимущество - отсутствие земляных работ. Сваи вкручивают специальной буровой установкой или пробуривают отверстия в земле с последующим монтажом опалубки, армированием и бетонированием. При несыпучих грунтах раствор заливают сразу в скважину.
Схема расчета арматуры для свайного буронабивного фундамента.
- Определяют тип грунта с помощью ГОСТа "Грунты. Классификация".
- Рассчитывают постоянную и временную нагрузку (СНиП "Нагрузки и воздействия").
- Из ВСН 5-71 выбирают несущую способность грунта в зависимости от его структуры.
- По имеющимся сведениям находят нагрузку R на погонный метр ростверка, разделив суммарную массу на периметр здания.
- Определяют несущую способность сваи по формуле Р = (0,7х R х S)+(U х0.8 х fin х li), где
- R - несущая способность грунта,
- S - площадь конечного участка опоры,
- U - периметр сечения сваи,
- fin - сопротивление грунта, определяемое по таблице ВСН 5-71,
- li - высота слоя почвы, оказывающей сопротивление боковой поверхности сваи.
Ростверк рассчитывают как конструкцию, аналогичную ленточному фундаменту.
Расчёт армирования плитного основания
Армирование плиты подбирают с учетом ее толщины. Если она меньше 15 см, укладывают одну сетку с ячейкой 15-20 см, при большем значении - две. Каркас сваривают из стержней диаметром 12-16 мм, соединяют с верхним слоем арматуры вертикальными хомутами с размерами сечения до 10 мм.
Расчет плиты выполняют по Своду Правил 50-101-2004 и "Руководству по проектированию плитных фундаментов". Он заключается в определении несущей способности по удельной нагрузке на грунт и изгибающих усилий.
Ширина фундаментной плиты больше размера дома на 10 см. Для арматурной сетки определяют количество стержней в обоих направлениях. Если используют два каркаса, удваивают число прутков.
Чтобы найти, сколько потребуется арматуры для соединений, определяют число сочленений в сетке. Его умножают на длину хомута, равную толщине плиты за вычетом защитного слоя бетона.
Заключение
Фундамент - наиболее ответственная часть строительства. Неправильный расчет может привести деформациям и растрескиванию стен, разрушению всего здания. Перед тем, как рассчитать арматуру для фундамента, исследуют грунты на несущую способность и определяют нагрузки на основание. По возможности это дело лучше доверить профессионалам: затраты на заказ подобных услуг небольшие, а вот чувство уверенности стоит многого.
Любое здание, независимо от его предназначения, немыслимо без надежной основы. Возведение фундамента – одна из наиболее важных и естественных задач всего цикла строительства в целом, и этот этап, кстати, часто является одним из самых трудоемких и затратных – нередко до трети сметы уходит именно на него. Но вместе с тем здесь должны быть абсолютно исключены какие-либо упрощения, неразумная экономия на качестве и количестве необходимых материалов, пренебрежение действующими правилами и технологическими рекомендациями.
Изо всего разнообразия фундаментных конструкций максимальной популярностью пользуется , как наиболее универсальная, подходящая для большинства возводимых в сфере частного строительства домов и хозяйственных сооружений. Такое основание отличается высокой надёжностью, но, естественно, при качественном его исполнении. А ключевым условием прочности и долговечности является грамотно спланированное и правильно проведённое армирование ленточного фундамента чертежи и основные принципы устройства которого и станут вопросами рассмотрения в настоящей публикации.
В статье, помимо схем, будет приведено несколько калькуляторов, которые помогут начинающему строителю в выполнении этой достаточно непростой задачи создания ленточного фундамента.
Важные особенности ленточного фундамента
Общие понятия. Преимущества ленточного фундамента
Итак, вкратце, несколько общих понятий об устройстве ленточного фундамента. Сам по себе он представляет сплошную бетонированную полосу, без разрывов на дверные или воротные проёмы, становящуюся основой под возведение всех внешних стен и капитальных внутренних перегородок. Сама лента заглубляется на определенное расчётное расстояние в грунт и одновременно выступает сверху своей цокольной частью. Ширина ленты и глубина ее заложения, как правило, выдерживается единой на всём протяжении фундамента. Такая форма способствует наиболее равномерному распределению всех выпадающих на основание здания нагрузок.
Ленточные фундаменты тоже могут подразделяться на несколько разновидностей. Так, их не только заливают из бетона, но и делают сборными, применяя для этого, например, специальные фундаментные железобетонные блоки, или используя бутовое наполнение. Однако, так как наша статья посвящена армированию, в дальнейшем будет рассматриваться только монолитный вариант фундаментной ленты.
Ленточный фундамент можно отнести к универсальному типу оснований. Такой схеме обычно отдается предпочтение в следующих случаях:
- При возведении домов из тяжелых материалов – камня, кирпича, железобетона, строительных блоков и им подобных. Одним словом, когда требуется равномерно распределить весьма значительную нагрузку на грунт.
- Когда в планах застройщика получить в свое распоряжение полноценный подвал или даже цокольный этаж – только ленточная схема может это позволить.
- При строительстве многоуровневых зданий, с применением тяжелых межэтажных перекрытий.
- Когда участок под застройку характеризуется неоднородностью верхних слоев грунта. Исключение составляют лишь совершенно не устойчивые грунты, когда создание ленточного фундамента становится невозможным или нерентабельным, и есть смысл обратиться к другой схеме. Невозможен ленточный фундамент и в регионах с вечной мерзлотой.
Монолитный ленточный фундамент обладает немалым количеством других преимуществ, к которым можно отнести долговечность, оцениваемую многими десятками лет, относительную простоту и понятность возведения, широкие возможности в плане прокладки инженерных коммуникаций и организации утепленных полов первого этажа. По свои прочностным качествам он не уступает монолитным плитам, и даже превосходит их, требуя при этом меньших затрат материальных средств.
Однако, не следует думать, что ленточный фундамент является абсолютно не уязвимой конструкцией. Все перечисленные достоинства будут справедливы лишь в том случае, если параметры возводимого основания для дома будут соответствовать условиям района строительства, расчётной нагрузке, иметь заложенный резерв прочности. А это, в свою очередь, означает, что к проектированию фундамента (любого, кстати) всегда предъявляются особые требования. И армирование ленты в череде этих проблем занимает одну из ключевых позиций.
Ширина ленты фундамента и глубина ее заложения
Это – два ключевых параметра, от которых будет зависеть и сама схема армирования будущей фундаментной ленты.
Цены на арматуру
арматура
Но степени заглубления в грунт ленточные фундаменты можно разделить на две основных категории:
- Малозаглубленный ленточный фундамент подойдет для строительства каркасных сооружений, небольших загородных домов и хозяйственных построек, при условии достаточно стабильного, плотного грунта на участке. Подошва ленты располагается выше границы промерзания грунта, то есть обычно не опускается ниже 500 мм без учета цокольной части.
- Для зданий, возводимых из тяжелых материалов, а также на участках, где состояние грунта не отличается стабильностью, требуется лента глубокого заложения. Ее подошва уже опускается ниже уровня промерзания грунта, как минимум на 300÷400 мм, а при наличии в планах строительства еще и (подвала) – еще ниже.
Понятно, что высота фундаментной ленты в целом, в том числе и глубина ее залегания – отнюдь не произвольные величины, а параметры, которые получаются в результате тщательно проведенных расчетов. При проектировании учитывается целый массив исходных данных: тип грунтов на участке, степень их стабильности как в поверхностных слоях, так и изменение структуры по мере углубления; климатические особенности региона; наличие, расположение и другие особенности грунтовых водоносных горизонтов; сейсмические характеристики местности. Плюс к этому накладывается специфика планируемого к возведению здания – общая нагрузка, как статическая, создаваемая только массой конструкции (естественно, с учетом всех ее составляющих элементов), так и динамическая, вызываемая и эксплуатационными нагрузками, и всевозможными внешними воздействиями, в том числе ветровыми, снеговыми и другими.
Исходя из вышесказанного уместно будет сделать одно важное замечание. Принципиальная позиция автора этих строк заключается в том, что расчет базовых параметров фундаментной ленты – не терпит дилетантского подхода.
Несмотря на то что в интернете можно отыскать немало онлайн-приложений для проведения подобных расчетов, вопрос проектирования фундамента все же правильнее будет доверить специалистам. При этом нисколько не оспаривается корректность предлагаемых программ расчета – многие из них в полной мере соответствуют действующим СНиП и способны действительно выдать точные результаты. Проблема лежит в несколько иной плоскости.
Суть в том, что любая, даже самая совершенная программа расчета, требует внесения точных исходных данных. А вот в этом вопросе без специальной подготовки обойтись невозможно. Согласитесь, что правильно оценить геологические особенности участка под строительство, учесть все нагрузки, выпадающие на фундаментную ленту, причем – с разложением их по осям, предусмотреть все возможные динамические изменения – непрофессионалу просто не по силам. А ведь каждый исходный параметр имеет значение, и недооценка его вполне может затем «сыграть злую шутку».
Правда, если планируется возведение небольшого дачного домика или же хозяйственной постройки, то приглашение специалиста-проектировщика может показаться избыточной мерой. Что ж, на свой страх и риск хозяин может возвести малозаглубленный ленточный фундамент, воспользовавшись, например, примерными параметрами, которые приведены в таблице ниже. Для легких построек сильно заглубленная лента не требуется (большое заглубление может сыграть даже отрицательную роль, из-за приложения касательных сил при морозном вспучивании грунта). Как правило, в таких случаях ограничиваются максимальной глубиной расположения подошвы в 500 мм.
| Тип возводимого здания | Сарай, баня, хозяйственные постройки, небольшой гараж | Одноэтажный дачный домик, в том числе - с мансардой | Одно- или двухэтажный коттедж, рассчитанный на постоянное проживание | Двух или трехэтажный особняк |
|---|---|---|---|---|
| Среднее значение нагрузки на грунт, кН/м ² | 20 | 30 | 50 | 70 |
| ТИПЫ ГРУНТОВ | РЕКОМЕНДУЕМАЯ ГЛУБИНА | ЗАЛОЖЕНИЯ ЛЕНТЫ | (БЕЗ УЧЕТА ЦОКОЛЬНОЙ | ЧАСТИ ФУНДАМЕНТА) |
| Выраженно каменистый грунт, опока | 200 | 300 | 500 | 650 |
| Плотная глина, суглинок, не распадающийся после сжатия усилием ладони | 300 | 350 | 600 | 850 |
| Слежавшийся сухой песок, супесь | 400 | 600 | Обязателен профессиональный расчет фундамента | |
| Мягкий песок, илистый грунт или супесь | 450 | 650 | Обязателен профессиональный расчет фундамента | Обязателен профессиональный расчет фундамента |
| Очень мягкий песок, илистый грунт или супесь | 650 | 850 | Обязателен профессиональный расчет фундамента | Обязателен профессиональный расчет фундамента |
| Торфяник | Требуется иной тип фундамента | Требуется иной тип фундамента | Требуется иной тип фундамента |
Еще раз подчеркнём –это лишь усредненные значения, которые нельзя рассматривать как истину в последней инстанции. В любом случае, если самодеятельный строитель пользуется подобными источниками, определенный риск он принимает на свою ответственность.
Теперь – о ширине фундаментной ленты.
Здесь также есть свои особенности. Во-первых, для обеспечения жёсткости конструкции фундамента принято придерживаться правила, что общая высота ленты должна как минимум вдвое превосходить ее ширину – но это правило соблюсти несложно. А второе – ширина ленты в области подошвы должна быть такой, чтобы распределенная нагрузка была меньше рассчитанных параметров сопротивления грунта, естественно, еще и с определенным конструктивным запасом. Одним словом, фундаментная лента с полной нагрузкой должна стоять стабильно, не проседая в грунт. В целях экономии материалов нередко для повышения площади опоры подошву ленточного фундамента делают с уширением.
Наверное, нет смысла приводить здесь формулы и табличные значения сопротивления грунтов для проведения самостоятельных вычислений. Причина – та же: не столько сложность в выполнении расчетов, сколько проблемы с корректным определением исходных параметров. То есть опять же лучше по таким вопросам обратиться к профессионалам.
Ну а если строится легкое сооружение или дачный домик, то можно руководствоваться тем, что ширина ленты должна быть как минимум на 100 мм больше толщины возводимых стен. Как правило, при самостоятельном планировании фундамента берут круглые значения, кратные 100 мм, обычно начиная от 300 мм и выше.
Армирование фундаментной ленты
Если проектированием ленточного фундамента занимается специалист, то готовый чертеж будет, безусловно, включать не только линейные параметры самого бетонного пояса, но и характеристики армирования – диаметр арматурных прутов, их количество и пространственное расположение. Но в том случае, когда принимается решение о самостоятельном возведении основания под здание, при планировании конструкции необходимо учитывать определенные правила, установленные действующими СНиП.
Цены на цемент
Какая арматура подойдёт для этих целей?
Для правильного планирования необходимо хотя бы немного разбираться в сортаменте арматуры.
Существует несколько критериев классификации арматуры. К ним можно отнести:
- Технология производства. Так, арматура бывает проволочной (холоднокатаной) и стержневой (горячекатаной).
- По типу поверхности арматурные пруты различаются на гладкие и имеющие периодический профиль (рифление). Профильная поверхность арматуры обеспечивает максимальный контакт с заливаемым
- Арматура может быть предназначена для обычных или предварительно напрягаемых железобетонных конструкций.
Для создания армирующей конструкции ленточного фундамента, как правило, применяют арматуру, выпускаемую в соответствии с ГОСТ 5781. Этот стандарт включает горячекатаные изделия, предназначенные для армирования обычных и предварительно наряженных конструкций.
В свою очередь, эта арматура распределяется по классам, от A-I до A-VI. Различие главным образом заключается в сортах используемой для производства стали и, стало быть, в физико-механических свойствах изделий. Если в арматуре начальных классов применяется низкоуглеродистая сталь, то в изделиях высоких классов параметры металла приближаются к легированным сталям.
Все характеристики классов арматуры знать при самостоятельном строительстве необязательно. А самые важные показатели, которые будут влиять на создание арматурного каркаса – приведены в таблице. В первом столбце показаны классы арматуры по двум стандартам обозначения. Так, в скобках вынесено обозначение классов, цифровое обозначение которых показывает предел текучести применяемой для производства арматуры стали – при приобретении материала в прайс-листе могут оказаться и такие показатели.
| Класс арматуры по ГОСТ 5781 | Марка стали | Диаметры прутов, мм | Допустимый угол изгиба в холодном состоянии и минимальный радиус кривизны при изгибе (d – диаметр прута, D – диаметр оправки для изгиба) |
|---|---|---|---|
| A-I (A240) | Ст3кп, Ст3сп, Ст3пс | 6÷40 | 180º; D=d |
| A-II (A300) | Cт5сп, Ст5пс | 10÷40 | 180º; D=3d |
| -"- | 18Г2С | 40÷80 | 180º; D=3d |
| AC-II (АC300) | 10ГТ | 10÷32 | 180º; D=d |
| A-III (A400) | 35ГС, 25Г2С | 6÷40 | 90º; D=3d |
| -"- | 32Г2Рпс | 6÷22 | 90º; D=3d |
| A-IV (A600) | 80С | 10÷18 | 45º; D=5d |
| -"- | 20ХГ2Ц, 20ХГ2Т | 10÷32 | 45º; D=5d |
| A-V (A800) | 23Х2Г2Т, 23Х2Г2Ц | 10÷32 | 45º; D=5d |
| A-VI (A1000) | 22Х2Г2АЮ, 20Х2Г2СР, 22Х2Г2Р | 10÷22 | 45º; D=5d |
Обратите внимание на последний столбец, в котором указаны допустимые углы изгиба и диаметры кривизны. Это важно с той точки зрения, что при создании армирующей конструкции приходите изготавливать гнутые элементы – хомуты, вставки, лапки и т.п. При изготовлении кондукторов, оправок или иных приспособлений для гнутья необходимо ориентироваться на эти значения, так как уменьшение радиуса изгиба или превышение угла может привести к потере арматурой своих прочностных качеств.
Пруты класса A-I выпускаются в гладком исполнении. Все остальные классы (за некоторыми исключениями, которые, впрочем, больше зависят от индивидуальных требований заказчика) – с периодическим профилем.
Часто в процессе подготовки к строительству возникает вопрос, какая толщина арматуры оптимальна? С одной стороны, правильный расчёт армирования фундамента влияет на его прочность, а следовательно надёжность и долговечность всего строения. Это особенно важно, учитывая, какие средства тратятся на строительство. С другой стороны – естественное желание не переплачивать.
Строители профессионалы выполняя расчет параметров армирования фундамента пользуются положениями СниП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции». В частном же строительстве, для расчета, более чем достаточно выполнения одного единственного правила: в площади сечения железобетонной конструкции доля суммарной площади всех армирующих стержней не должна быть менее одной тысячной (или 0,1 %).
Пусть формулировка кажется слегка запутанной, на самом деле пользоваться правилом несложно. Для наглядности произведём, в качестве примеров, несколько практических расчётов толщины и количества армаатуры для ленточного, плитного и свайного фундаментов. В вычислениях нам понадобятся некоторые исходные данные, их мы будем брать из нижеприведённой таблицы.
Таблица площади сечения арматуры для армирования ж/б конструкций
(ГОСТ 5781-82)
| Диаметр стержня, мм. | Площадь поперечного сечения стержня, см2 | Площадь поперечного сечения стержня, м2 |
| 6 | 0,283 | 0,0000283 |
| 8 | 0,503 | 0,0000503 |
| 10 | 0,785 | 0,0000785 |
| 12 | 1,131 | 0,0001131 |
| 14 | 1,540 | 0,000154 |
| 16 | 2,010 | 0,000201 |
| 18 | 2,540 | 0,000254 |
| 20 | 3,140 | 0,000314 |
| 22 | 3,800 | 0,000038 |
| 25 | 4,910 | 0,000491 |
| 28 | 6,160 | 0,000616 |
| 32 | 8,010 | 0,000801 |
| 36 | 10,180 | 0,001018 |
| 40 | 12,570 | 0,001257 |
| 45 | 15,000 | 0,0015 |
| 50 | 19,360 | 0,001936 |
| 55 | 23,760 | 0,002376 |
| 60 | 28,270 | 0,002827 |
| 70 | 38,480 | 0,003848 |
| 80 | 50,270 | 0,005027 |
В зависимости от механических свойств арматурная сталь подразделяется на классы A-I (А240), А-II (А300), А-III (А400), A-IV (A600), A-V (A800), A-VI (A1000).
Арматурная сталь изготовляется в стержнях или мотках. Арматурную сталь класса A-I (A240) изготовляют гладкой, классов А-II (А300), А-III (А400), A-IV (A600), A-V (A800) и A-VI (A1000) — периодического профиля.
Пример расчета армирования ленточного фундамента
Проектируется ленточный фундамент с сечением:
- высота 1,8 м;
- ширина ленты 0,4 м.
Рассчитаем площадь сечения фундамента: 1,8 х 0,4 = 0,72 м.кв.
Минимальное суммарное сечение арматуры: 0,72 / 1000 = 0,00072 м.кв.
Разделив полученное значение на площади сечения арматуры различных диаметров (из вышеприведённой таблицы), получим минимально необходимое количество прожилин. Так для арматуры диаметром 6 мм имеем:
0,00072 / 0,0000285 = 25,30580079 шт.
Округлив полученное значение в большую сторону (для запаса прочности), получим: для того, чтобы произвести армирование фундамента с заданными размерами арматурой «шестёркой», понадобится смонтировать 26 продольных стержней. Конечно же – не самое лучшее инженерное решение.
Продолжив расчёт для других диаметров арматуры, получим следующие варианты:
- для стержней диаметра 6 мм — 26 шт, по аналогии ниже(пропущены мм. и шт.):
- 8 — 15;
- 10 — 10;
- 12 — 7 ;
- 14 — 5 ;
- 16 — 4 ;
- 18 — 4 ;
- 20 — 3 ;
- 22 — 3 ;
- 25 — 2 ;
- 28 — 2 ;
- 32 — 2 ;
- 36 — 1 ;
- 40 — 1 .
Нетрудно заметить, что «наши» варианты – это стержни арматуры диаметром 16 или 18 мм. Их на фундамент требуется 4 штуки — по два на нижний и верхний ярусы.
Пример расчета армирования плитного фундамента
Проектируется плитный фундамент под строение 8 на 5 метров. Толщина плиты 35 см. В распоряжении хозяина имеется арматура диаметром 10 мм. Требуется определить параметры арматурной конструкции.
Поперечное сечение. Определим его площадь: 8,0 х 0,35 = 2,8 м.кв.
Количество прожилин: 0,0028 / 0,000079 = 35,5 = 36 штук
(18 в верхнем слое и 18 – в нижнем).
Итого, в поперечном направлении в верхнем и нижнем слое содержится по 18 прутков арматуры.
Продольное сечение. Определим его площадь: 8,0 х 0,35 = 1,75 м.кв.
Минимальное суммарное сечение арматуры: 1,75 / 1000 = 0,00175 м.кв.
Количество прожилин: 0,00175 / 0,000079 = 22,2 = 23 штук, принимаем 24 шт. (12 в верхнем слое и 12 – в нижнем).
Итого, в поперечном направлении в верхнем и нижнем слое содержится по 12 прутков арматуры.
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 м.кв.
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.
Пример расчета схемы и затрат на армирование фундамента
1. Расчёт продольной арматуры (поперечное сечение 7,0 х 0,40).
Площадь сечения: 7 х 0,4 = 2,8 м.кв.
Минимальное суммарное сечение арматуры: 2,8 / 1000 = 0,0028 м.кв.
Сделаем расчёт для одного из диаметров арматуры, 8 мм;
Количество прожилин:
0,0028 / 0,0000503 = 55,6 = 56 штук, или по 28 внизу и вверху.
Рассчитаем ячейку арматурной сетки в этом случае:
От ширины плиты отнимем значение минимального расстояния от арматуры до наружной стенки (50 мм = 0,05 м), умноженное на два (слева и справа). На оставшейся длине равномерно разместим расчетное количество прутьев, а именно, разделим её на рассчитанное число прожилин минус один. Полученное значение и есть ширина ячейки:
A= (7,0 м – 2 х 0,05 м) / (28 – 1) = 0,26 м = 26 см.
Для продольного армирования нам понадобится 56 прутьев длиной по 9 м, итого общая длина арматуры диаметром 8 мм составит:
56 х 9 = 504 метра
По данным справочной таблицы, один погонный метр арматуры восьмерки весит 0,395 кг, значит, общий вес составит:
504 х 0,395 = 199 кг.
Проводим аналогичные расчёты для других видов арматуры и получаем:
- для 6 мм — 99 шт, ячейка 14 см, общий вес: 208 кг;
- 8 мм — 56 шт, ячейка 26 см, общий вес: 199 кг;
- 10 мм — 36 шт, ячейка 41 см, общий вес: 200 кг;
- 12 мм — 25 шт, ячейка 58 см, общий вес: 209 кг;
- 14 мм — 19 шт, ячейка 77 см, общий вес: 202 кг;
- 16 мм — 15 шт, ячейка 99 см, общий вес: 229 кг;
- 18 мм — 12 шт, ячейка 138 см, общий вес: 216 кг;
- 20 мм — 10 шт, ячейка 173 см, общий вес: 223 кг.
2. Расчёт поперечной арматуры (продольное сечение 9,0 х 0,40).
Площадь сечения: 9 х 0,4 = 3,6 м.кв.
Минимальное суммарное сечение арматуры: 3,6 / 1000 = 0,0036 м.кв.
Рассчитываем интересующие нас значения по нескольким диаметрам арматуры:
- для 6 мм — 127 шт, ячейка 14 см, общий вес: 207 кг;
- 8 мм — 72 шт, ячейка 25 см, общий вес: 199 кг;
- 10 мм — 46 шт, ячейка 40 см, общий вес: 199 кг;
- 12 мм — 33 шт, ячейка 56 см, общий вес: 213 кг;
- 14 мм — 24 шт, ячейка 81 см, общий вес: 188 кг;
- 16 мм — 19 шт, ячейка 99 см, общий вес: 222 кг;
- 18 мм — 15 шт, ячейка 127 см, общий вес: 224 кг;
- 20 мм — 12 шт, ячейка 178 см, общий вес: 208 кг.
Рассмотрим полученные значения. Ячейку при изготовлении плитного фундамента рекомендуется принимать равной 40…70 мм. В этот диапазон попадают два диаметра: 10 и 12 мм.
продольная:
- для 10 мм — 36 шт, ячейка 41 см, общий вес: 200 кг
- для 12 мм — 25 шт, ячейка 58 см, общий вес: 209 кг
поперечная:
- для 10 мм — 46 шт, ячейка 40 см, общий вес: 199 кг;
- для 12 мм — 33 шт, ячейка 56 см, общий вес: 213 кг.
Общий вес для диаметра 10 мм: 200+199 = 399 кг; общий вес для диаметра 12 мм: 209+213 = 422 кг.
Так как стоимость арматуры в большинстве определяется по массе, в нашем случае оптимальным вариантом будет пруток диаметром 10 мм. Геометрические параметры ячейки 41 х 40 см.
Многие считают, что сечение и количество металлических прутов в заложенном фундаменте не играет особой роли, и используют все, что попадется под руку, от вязальной проволоки, до металлических труб. Но такое попустительство, может плохо сказаться в будущем, как для самого фундамента, так и для дома, стоящем на нем.
Для того чтобы Ваш будущий дом прослужил вам долгие годы, необходимо чтобы фундамент этого дома был достаточно прочным и долговечным, а огромную роль в этом играет правильный расчет арматуры для фундамента.
В этой статье мы будем проводить расчет металлической арматуры, если Вам необходимо подсчитать стеклопластиковую арматуру , то необходимо будет учитывать ее особенности.
Расчет арматуры для ленточного фундамента частного дома не так сложен, как кажется на первый взгляд, и сводится всего лишь к определению необходимого диаметра арматуры и ее количества.
Схема армирования ленточного фундамента
Для правильного расчета арматуры в железобетонной ленте, необходимо рассмотреть типичные схемы армирования ленточных фундаментов.
Для частных малоэтажных домов в основном используются две схемы армирования:
- четырьмя стержнями
- шестью стержнями
Какую схему армирования выбрать? Все очень просто:
Согласно СП 52-101-2003, максимальное расстояние между соседними прутами арматуры, расположенными в одном ряду должно быть не более 40 см (400мм). Расстояние между крайней продольной арматурой и боковой стенкой фундамента должно быть 5-7 см (50-70 мм).
В таком случае, при ширине фундамента более 50см
, целесообразно применять схему армирования шестью стержнями
.
И так, в зависимости от ширины ленточного фундамента мы выбрали схему армирования, теперь необходимо подобрать диаметр арматуры.
Расчет диаметра арматуры для фундамента
Расчет диаметра поперечной и вертикальной арматуры
Диаметр поперечной и вертикальной арматуры необходимо подбирать согласно таблице:
В строительстве одно- двухэтажных частных домов, как правило, в качестве вертикальной и поперечной арматуры используются стержни диаметром 8 мм, и этого обычно бывает вполне достаточно для ленточных фундаментов малоэтажных частных строений.
Расчет диаметра продольной арматуры
Согласно СНиП 52-01-2003, минимальная площадь сечения продольной арматуры в ленточном фундаменте должна составлять 0,1% от общего поперечного сечения железобетонной ленты. От этого правила и необходимо отталкиваться при выборе диаметра арматуры для фундамента.
С площадью сечения железобетонной ленты все понятно, необходимо ширину фундамента умножить на его высоту, т.е. допустим у вас ширина ленты 40 см , а высота 100 см (1 м), то площадь сечения будет 4000 см 2 .
Площадь сечения арматуры должна быть 0,1% от площади сечения фундамента, поэтому необходимо полученную площадь 4000 см 2 / 1000 = 4см 2 .
Для того чтобы не рассчитывать площадь сечения каждого прута арматуры, можно воспользоваться простенькой табличкой. С помощью нее легко можно подобрать необходимый диаметр арматуры для фундамента.
В таблице присутствуют очень незначительные неточности, связанные с округлением чисел, не обращайте на них внимание.
Важно: При длине ленты менее 3м, минимальный диаметр продольных стержней арматуры должен составлять 10мм.
При длине ленты более 3м, минимальный диаметр продольной арматуры должен приниматься 12мм.
И так, у нас есть минимальная расчетная площадь поперечного сечения арматуры в сечении ленточного фундамента, которая равна 4см 2 (это с учетом количества продольных стержней).
При ширине фундамента 40 см, нам достаточно использовать схему армирования с четырьмя стержнями. Возвращаемся к таблице и смотрим в столбце, где приведены значения для 4-х стержней арматуры, и выбираем наиболее подходящее значение.
Таким образом, определяем, что для нашего фундамента шириной 40см, высотой 1м, со схемой армирования четырьмя стержнями наиболее подходящая арматура диаметром 12мм, так как 4 прута такого диаметра будут иметь площадь сечения 4,52 см 2 .
Расчет диаметра арматуры для каркаса с шестью стержнями проводится аналогичным образом, только значения уже берутся из столбца с шестью стержнями.
Следует отметить, что продольная арматура для ленточного фундамента должна быть одного диаметра. Если по каким-либо причинам арматура у Вас разного диаметра, то стержни большего диаметра необходимо использовать в нижнем ряду.
Расчет количества арматуры для фундамента
Не редко случается так, что арматуру привезли на строительный участок, а когда начинают вязать каркас, оказывается, что ее не хватает. Приходится докупать, платить за доставку, а это уже дополнительные расходы, которые в строительстве частного дома совсем не желательны.
Для того чтобы такого не случилось, необходимо грамотно произвести расчет количества арматуры для фундамента.
Допустим, у нас есть такая схема фундамента:
Расчет количества продольной арматуры
Для начала необходимо найти длину всех стен фундамента, в нашем случае это будет:
6 * 3 + 12 * 2 = 42 м
Так как у нас 4-х стержневая схема армирования, необходимо полученное значение умножить на 4:
42 * 4 = 168 м
Мы получили длину всех продольных стержней арматуры, но не стоит забывать, что:
При подсчете количества продольной арматуры необходимо учитывать запуск арматуры при стыковке, потому что очень часто случается так, что арматура доставляется на участок длинной стержня 4-6м, и для того, чтобы получить необходимые 12м, нам придется стыковать несколько стержней. Стыковать стержни арматуры необходимо внахлест, как показано ниже на схеме, запуск арматуры должен составлять минимум 30 диаметров, т.е. при использовании арматуры диаметром 12 мм, минимальный запуск должен составлять 12*30= 360 мм (36см).
Для того чтобы учесть этот запуск, существует два способа:
- Составить схему расположения прутов и рассчитать количество таких стыков
- Прибавить около 10-15% к полученной цифре, как правило, этого бывает достаточно.
Воспользуемся вторым вариантом и для того чтобы сделать расчет количества продольной арматуры для фундамента нам необходимо к 168 м прибавить 10%:
168 + 168 * 0,1 = 184,8м
Это мы подсчитали количество только продольной арматуры диаметром 12мм, теперь давайте проведем расчет количества поперечных и вертикальных стержней в метрах.
Расчет количества поперечной и вертикальной арматуры для ленточного фундамента
Для расчета количества поперечной и вертикальной арматуры снова обратимся к схеме, из которой видно, что на один «прямоугольник» будет уходить:
0,35 * 2 + 0,90 * 2 = 2,5 м.
Я специально взял с запасом не 0,3 и 0,8, а 0,35 и 0,90 для того чтобы поперечная и вертикальная арматуры немного выходили за получившийся прямоугольник.
Важно: Очень часто при сборке каркаса в уже выкопанной траншее, вертикальную арматуру ставят на дно траншеи, а иногда еще и немного забивают ее в землю, для лучшей устойчивости каркаса. Так вот это необходимо будет учесть, и тогда нужно будет в расчете брать не 0,9м длину вертикальной арматуры, а увеличить ее примерно на 10-20см.
Теперь давайте подсчитаем количество таких «прямоугольников» во всем каркасе, учитывая, что на углах и в месте стыковки стен ленточного фундамента будет по 2 таких «прямоугольника».
Для того, чтобы не мучиться с расчетом и не запутаться в куче цифр, можно просто нарисовать схему фундамента и пометить на ней, где у Вас будут расположены «прямоугольники», затем подсчитать их.
Давайте для начала возьмем самую длинную сторону (12 м) и подсчитаем на ней количество поперечной и вертикальной арматуры.
Как видно из схемы у нас на стороне 12 м есть 6 наших «прямоугольников» и две части стены по 5,4 м, на которой будет располагаться еще по 10 перемычек.
Таким образом, у нас выходит:
6 + 10 + 10 = 26 шт.
26 «прямоугольников» на одной стороне 12 м. Аналогичным образом считаем перемычки на стене 6 м и получаем, что на одной шестиметровой стене ленточного фундамента будет 10 перемычек.
Так как 12-ти метровых стен у нас две, а 6-ти метровых – 3, то
26 * 2 + 10 * 3 = 82 штуки.
Помните, у нас по расчету на каждый прямоугольник выходило по 2,5 м арматуры:
2,5 * 82 = 205 м.
Итоговый расчет количества арматуры
Мы определили, что нам необходима продольная арматура диаметром 12 мм, а поперечная и вертикальная будет диаметром 8 мм.
Из предыдущих расчетов мы выяснили, что продольной арматуры нам необходимо 184,8 м, а поперечной и вертикальной – 205 м.
Очень часто случается так, что остается много обрезков арматуры небольших размеров, которые никуда не подойдут. Учитывая это, необходимо покупать арматуры немного больше чем получилось при расчете.
Следуя вышеизложенному правилу, нам необходимо купить 190 – 200 м арматуры диаметром 12 мм и 210-220 м арматуры диаметром 8 мм.
Если арматура осталась – не переживайте, в процессе строительства она вам еще ни один раз пригодится.
Для правильного армирования фундамента частного дома необходимо выполнить расчет арматуры, её грамотную укладку и вязку. Неверный расчет приведет к повреждению фундамента или к лишним затратам. Обсудим армирование фундаментов различных конструкций и принцип расчета стальной арматуры, сопроводив схемами и сводными таблицами.
Армирование фундамента требует проработки структуры каркаса из арматуры, выбора и расчета сечения, длины и массы профильного проката. Недостаточность арматуры ведет к снижению прочности и вероятному нарушению целостности здания, а её переизбыток — к неоправданно завышенным расходам на этот этап.
Что нужно знать об арматуре
При усилении бетонного основания используется два вида строительной арматуры:
- класса A-I — гладкая;
- класса A-III — ребристая.
Гладкая арматура используется в ненагруженных зонах. Она только формирует каркас. Ребристая арматура, благодаря развитой поверхности, обеспечивает лучшую адгезию с бетоном. Такие прутки применяются для компенсации нагрузки. Поэтому диаметр такой арматуры, как правило, больше, чем у гладкой, в пределах того же фундамента.
Диаметр прутка зависит от типа почвы и массы сооружения.
Таблица № 1. Минимальные нормативные диаметры арматуры
| Расположение и условия эксплуатации | Минимальный размер | Нормативный документ | |
| Продольная арматура, длиной не более 3 м | Ø 10 мм | ||
| Продольная арматура, длиной более 3 м | Ø 12 мм | Приложение № 1 к пособию по проектированию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий», М. 2007 | |
| Конструктивная арматура в балках и плитах высотой более 700 мм | Площадь сечения не менее 0,1% площади сечения бетона | ||
| Поперечная арматура (хомуты) в вязаных каркасах внецентренно сжатых элементов | Не менее 0,25 наибольшего диаметра продольной арматуры и не менее 6 мм | ||
| Поперечная арматура (хомуты) в вязаных каркасах изгибаемых элементов | Ø 6 мм | «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры» СП 52-101-2003 | |
| Поперечная арматура (хомуты) в вязаных каркасах изгибаемых элементов при высоте | менее 0,8 м | Ø 6 мм | «Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона (без предварительного напряжения)», М., Стройиздат, 1978 |
| более 0,8 м | Ø 8 мм | ||
Если предполагается строительство деревянной одноэтажной постройки на плотном грунте, можно принимать табличные значения диаметров арматуры. Если же дом массивный, а почвы пучинистые, диаметры продольной арматуры берутся в пределах 12-16 мм, в исключительных случаях — до 20 мм.
В расчетах вам пригодятся сведения об арматуре из ГОСТ-2590-2006.
Таблица № 2
| Диаметр проката, мм | Площадь поперечного сечения, см 2 | Удельная теоретическая масса, кг/м | Удельная длина, м/т |
| 6 | 0,283 | 0,222 | 4504,50 |
| 8 | 0,503 | 0,395 | 2531,65 |
| 10 | 0,785 | 0,617 | 1620,75 |
| 12 | 1,131 | 0,888 | 1126,13 |
| 14 | 1,540 | 1,210 | 826,45 |
| 16 | 2,010 | 1,580 | 632,91 |
| 18 | 2,540 | 2,000 | 500,00 |
| 20 | 3,140 | 2,470 | 404,86 |
| 22 | 3,800 | 2,980 | 335,57 |
Расход арматуры при различных типах фундамента
Различные по конструкции фундаменты отличаются площадью, по которой распределяется нагрузка от строения. Для каждого вида расчет количества арматуры выполняется по своим требованиям. Для корректного сравнения расчет всех фундаментов проведём для следующих размеров дома:
- ширина — 6 м;
- длина — 8 м;
- длина несущих стен — 14 м.
Расчет арматуры для плитного фундамента
Это самый материалоёмкий тип фундаментов. В бетоне располагают два уровня арматурных решеток, расположенных ниже верхней и выше нижней границы плиты на 50 мм. Шаг укладки зависит от воспринимаемых нагрузок. Для домов из камня/кирпича ячейка каркаса обычно составляет 200х200 мм. В точках пересечения арматуры верхний и нижний уровни каркаса связываются вертикально расположенными прутками.
Арматурный каркас плитного фундамента
Произведем расчет арматуры для нашего эталонного дома (см. выше).
1. Горизонтальная арматура, Ø 14 мм, рифлёная.
- 8000 мм / 200 мм + 1 = 41 шт. длиной 6 м.
- 6000 мм / 200 мм + 1 = 31 шт. длиной 8 м.
- Всего: (41 шт. х 6 м + 31 шт. х 8 м) х 2 = 988 м — на оба уровня.
- Масса 1 пог. м прута Ø 14 мм — 1,21 кг.
- Суммарная масса — 1195,5 кг.
2. Вертикальная арматура, Ø 8 мм, гладкая. Для толщины плиты 200 мм длина прутка составит 100 мм.
- Количество пересечений горизонтальной арматуры: 31 х 41 = 1271 шт.
- Общая длина: 0,1 м х 1271 шт. = 127,1 м.
- Масса: 127,1 м х 0,395 кг/м = 50,2 кг.
3. В качестве вязальной обычно используют термообработанную проволоку Ø 1,2-1,4 мм. Так как место одного соединения, как правило, перевязывается два раза — сначала при укладке горизонтальных прутков, затем — вертикальных, общее количество проволоки удваивается. На одно соединение нужно ориентировочно 0,3 м тонкой проволоки.
- 1271 шт. х 2 х 0,3 м = 762,6 м.
- Удельная масса проволоки Ø 1,4 мм — 12,078 г/м.
- Масса проволоки: (762,6 м х 12,078 г/м) / 1000 = 9,21 кг.
Так как тонкая проволока может порваться/затеряться, приобретать её нужно с запасом.
Общее количество материалов для армирования плитного каркаса приведено в таблице № 3.
Таблица № 3
Расчет арматуры ленточного фундамента
Ленточный фундамент — это железобетонные балки, расположенные под всеми несущими стенами. В нем присутствуют прямые участки, углы и «тройники». Расчет выполняется для прямых участков с небольшим запасом на усиление углов. Принимаем ширину ленты — 400 мм, глубину — 700 мм.
Схематическое изображение прямого участка ленточного фундамента
Место стыка несущих внутренней и наружной стен
Наружный или внутренний угол наружных стен
Армирование ленточных фундаментов также двухуровневое. Для продольных участков используется пруток класса A-III, а для вертикальных и поперечных (хомутов) — пруток класса A-I. Сечение арматуры принимается для ленточных фундаментов несколько ниже, чем для плитных, при тех же условиях строительства.
Произведем расчет арматуры для выбранного в качестве примера эталонного здания (см. выше).
1. Горизонтальная продольная арматура, Ø 12 мм, рифленная. Для ширины ленты 400 мм достаточно уложить по два прута в каждом из двух уровней. Для более широкой ленты следует укладывать по 3 прута.
- Протяженность всех лент: (8 м + 6 м) х 2 + 14 м = 42 м.
- Общая длина арматуры: 42 м х 4 = 168 м.
- Масса арматуры: 168 м х 0,888 кг = 149,2 кг.
- С учетом усиления углов масса прутков составит 160 кг.
2. Вертикальная арматура Ø 8 мм, гладкая. Для глубины ленты 700 мм длина прутка составит 600 мм. Расстояние между вертикальными прутками по длине ленты принимаем 500 мм.
- Общая длина прутков: 85 шт. х 0,6 м = 51 м.
- Масса прутков: 51 м х 0,395 кг/м = 20,1 кг.
3. Горизонтальная поперечная (хомут) арматура Ø 6 мм, гладкая. Для ширины ленты 400 мм длина прутка составит 300 мм. Расстояние между поперечными прутками по длине ленты принимаем 500 мм.
- Количество прутков: 42 м / 0,5 + 1 = 85 шт.
- Общая длина прутков: 85 шт. х 0,3 м = 25,5 м.
- Масса прутков: 25,5 м х 0,222 кг/м = 5,7 кг.
4. Вязальная проволока. Расчет при увязке каждого соединения одной проволокой Ø 1,4 мм:
- Количество узлов: 85 х 4 = 340 шт.
- Общая длина: 340 шт. х 0,3 м = 102 м.
- Общая масса: (102 м х 12,078 г/м) / 1000 = 1,23 кг.
- При вязке узлов за два раза масса проволоки составит 2,5 кг.
Общее количество материалов для армирования ленточного каркаса приведено в таблице № 4.
Таблица № 4
Расход металлических элементов для столбчатого фундамента
Такой фундамент представляет собой опоры, нижняя часть которых находится ниже зоны промерзания, и опирающийся на них ленточный фундамент. Для глубины промерзания — 1,5 м, высота столбов составляет 1300 мм (см. рис.), т. е. их основание находится ниже уровня почвы на 1700 мм.
Расположение арматуры в столбчатом фундаменте, вид сбоку: 1 — песчаная подушка; 2 — арматура Ø 12 мм; 3 — армирование сваи
Столбы устанавливаются в углах здания и вдоль ленты через каждые 2-2,5 м.
Выполним расчет количества прутьев для конфигурации дома, взятого в качестве примера (см. выше). Для этого нужно рассчитать количество арматуры для столбов и просуммировать с результатом расчета для ленточного фундамента.
В столбах нагружены только вертикальные прутки, горизонтальные служат для формирования каркаса. Столб диаметром 200 мм укрепляют четырьмя вертикальными арматурами. Количество столбов: 42 м / 2 м = 21 шт.
1. Вертикальная арматура Ø 12 мм, рифленная.
- Общая длина арматуры: 21 шт. х 4 шт. х 1,3 м = 109,28 м.
- Масса арматуры: 109,29 м х 0,888 кг = 97,0 кг.
2. Горизонтальная арматура Ø 6 мм, гладкая. Для перевязки нужно расположить горизонтальные хомуты на расстоянии не более 0,5 м. Для глубины 1,3 м достаточно трёх уровней перевязки. Вертикальные участки расположены друг от друга на расстоянии 100 мм. Длина каждого горизонтального отрезка — 130 мм.
- Общая длина горизонтальных прутков: 21 шт. х 3 шт. х 4 шт. х 0,13 м = 32,76 м.
- Масса прутков: 32,76 м х 0,222 кг/м = 7,3 кг.
3. Вязальная проволока. В каждом столбе три уровня горизонтальных прутков, которые обвязывают четыре вертикальных.
- Длина вязальной проволоки в расчете на один столб: 3 шт. х 4 шт. х 0,3 м = 3,6 м.
- Длина проволоки на все столбы: 3,6 м х 21 шт. = 75,6 м.
- Общая масса: (75,6 м х 12,078 г/м) / 1000 = 0,9 кг.
Общее количество материалов для армирования столбчатого фундамента с учетом ленточного каркаса приведено в таблице № 5.
Таблица № 5
Способы и приёмы соединения арматуры
Для соединения перекрещивающихся прутов применяют сварку и вязание проволокой. Для фундаментов сварка не лучший способ монтажа, так как ослабляет конструкцию из-за нарушения структурной целостности и риска коррозии. Поэтому, как правило, армированный каркас «вяжут».
Это можно сделать вручную с помощью клещей или крючков, а также специальным пистолетом. С помощью клещей вяжут неотожженную проволоку большого диаметра.
Приёмы ручной вязки арматуры с помощью клещей: 1 — вязка проволокой в пучках без подтягивания; 2 — вязка угловых узлов; 3 — двухрядный узел; 4 — крестовый узел; 5 — мертвый узел; 6 — скрепление стержней соединительным элементом; 7 — стержни; 8 — соединительный элемент; 9 — вид спереди; 10 — вид сзади
Для тонкой отожженной проволоки удобнее использовать крючки: простой или винтовой.
Видео: Наглядный урок вязки арматуры самодельным крючком
Вязальный пистолет
Для больших объемов работ используют вязальный пистолет . Скорость вязки при этом гораздо выше традиционных способов, но появляется зависимость от источника питания. Кроме этого, именно для фундаментов пистолет может быть применен не везде — некоторые участки для него труднодоступны.
Популярное
- Как правильно выбирать земельный участок для строительства дома Выбор участка под строительство дома
- Садовый травянистый гибискус
- Расчет и подбор трубопроводов
- Конструкция и расчет основных деталей валковых машин Расчет ковочных вальцев
- Про резисторы для начинающих заниматься электроникой
- Вытяжной вентилятор для туалета и ванной
- Стабилизатор напряжения на LM317 Lm317 регулировка тока и напряжения
- Поделки из природных материалов своими руками: интересное, веселое и полезное увлечение для детей и взрослых!
- Китайский фонарик своими руками: пошаговый обзор
- Как можно сделать жучок своими руками: схема и подробное описание