Как рассчитать количество арматуры для ленточного фундамента

Опубликовано автором

Всё о фундаментах для домов

Самые популярные

Как оформить и зарегистрировать частный дом в собственность

Постройка дома с нуля: с чего начать и как построить своими руками, пошаговая инструкция

Топ лучших 3D программ для строительства и проектирования частного дома

Содержание: 

  1. Расчет арматуры для фундамента
  2. Основы расчета ленточного фундамента
  3. Схема армирования ленточного фундамента
  4. Расчет диаметра продольной арматуры
  5. Определение глубины заложения
  6. Сбор нагрузок
  7. Ширина подошвы
  8. Расчет ленточного основания
  9. Порядок расчета
  10. Пример расчета
  11. Правила армирования ленточных оснований
  12. Расчет для свайного основания
  13. Расчёт армирования плитного основания

Частным застройщикам, планирующим возведение дома, гаража или хозяйственных объектов своими руками, приходится самостоятельно производить расчеты арматуры для ленточного фундамента и решать многие задачи, надеясь на помощь и подсказки интернет-ресурсов и знакомых мастеров.

Некоторые из них придерживаются мнения, что делать вычисления, им необязательно. Соблюдая принципы строгой экономии, они нередко, укрепляют бетонную заливку любыми средствами, имеющимися под рукой, включая, проволоку, старые трубы, прочий металл.

 Подобный подход довольно рискован. Со временем, в случае деформации стеновых конструкций, исправление ошибок окажется весьма трудоемким и дорогостоящим. В будущем это может привести к трудностям, связанным с неустойчивостью дома и сложностями с его эксплуатацией. Лучше, как говорится, сначала несколько раз отмерить, а потом действовать.

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. 

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. 

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). 

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

  • 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. 

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.

Основы расчета ленточного фундамента

Фундаментная лента — это монолитный замкнутый контур. Он служит основанием для стен, препятствует их деформации под воздействием различных природных и эксплуатационных факторов.

Приступая к вычислениям объемов арматуры в ленточном фундаменте вы должны учитывать форму секций, который составляют металлические профили, связанные проволочными хомутами в 2-ух направлениях: 

  • 1. Продольном — 2 пояса.

  • 2. Поперечном — двусторонние вставки с перемычками. 

Схема армирования 

От выбора данного формата, зависит сколько понадобиться арматуры для всего дома и каковы будут затраты на его обустройство. Наиболее распространены форматы, собранные из 3-х, 4х и 6-и рядов в каждом. Нормы СП 52-101-2003 определяют порядок оформления и связки:

  • Прутки должны располагаться в ряду не далее, чем через 400 мм (40 см) один от другого.

  • Двусторонний зазор, между стенками траншеи, в которой вы установите связку и крайними рядами должен составлять от 5 до 7 см.

 Придерживаясь этих правил, можно сделать выводы, что при ширине рва:

  • 50 – 70 см, следует устанавливать по 6-ть штук в ряд;

  • от 40 см — по 4-е;

  • от 30 до 40 см — 3-ех стержневую схему. 

Расчет диаметра продольной арматуры

Для квалифицированного выбора толщины прута для продольного расположения, следует обратиться к СНиП 52-01-2003. В нём разъясняют, как рассчитать армирующие элементы для ленточного фундамента, с учетом действующих нормативов, и табличных данных.

 Диаметр арматуры,мм Площадь поперечного сечения стержня арматуры см2,
в зависимости от количества прутов в сечении
 1  2  3  4  5  6  7  8  9
 6  0,28  0,57  0,85  1,13  1,41  1,70  1,98  2,26  2,54
 8  0,50  1,01  1,51  2,01  2,51  3,02  3,52  4,02  4,53
 10  0,79  1,57  2,36  3,14  3,93  4,71  5,50  6,28  7,07
 12  1,13  2,26  3,39  4,52  5,65  6,79  7,92  9,05  10,18
 14  1,54  3,08  4,62  6,16  7,69  9,23  10,77  12,31  13,85
 16  2,01  4,02  6,03  8,04  10,05  12,06  14,07  16,08  18,10
 18  2,55  5,09  7,63  10,18  12,72  15,27  17,81  20,36  22,90
 20  3,14  6,28  9,42  12,56  15,71  18,85  21,99  25,13  28,28
 22  3,80  7,60  11,40  15,20  19,00  22,81  26,61  30,41  34,21
 25  4,91  9,82  14,73  19,63  24,54  29,45  34,36  39,27  44,18

Согласно нормам, сумма диаметров продольных стержней в одном ярусе должна определяться числом, которое составляет всего 0,1% от площади сечения забетонированного фундаментного основания. Задача решается таким образом:

  • Определите S, перемножив высоту ленты на её ширину. Для упрощения можно предположить, что они равны соответственно: 1 м и 0,40 м. 

S = 40 Х 100 = 4 000 кв. см.

2. Найдите значение 0,1%:

Sa = 4000:1000 = 4 см2.

  • На основании данных, приведенных в таб. 1 узнаёте оптимальное значение диаметра продольной арматуры:

Для этого в графе — 4, отражается количество прутков, подбираете близкое к полученному (4 см2) число. Оно равно 4,52.

  • Напротив, 4, 52 в таблице указан размер стержней равный 12.

В этой же таблице отмечены варианты, подходящие для схем:

  • с 3-мя прутьями: 4,62, что приблизительно соответствует d 14 mm;

  • c 6-ю стержнями: 4,71 при минимально допустимом d 10.

Расчет количества арматуры

Чтобы самостоятельно провести перерасчет арматурного каркаса ленточного фундамента вы можете воспользоваться 2-мя несложными методами, о которых речь пойдет ниже. 

Квалифицированно — при помощи онлайн-калькулятора 

Современные Интернет-ресурсы обеспечивают более широкий и точный спектр проектно-вычислительных услуг. В частности, программа онлайн калькулятора предлагает рассчитать арматуру на ленточный фундамент быстро, достоверно, с наибольшей точностью. Пользователям предложен очень простой и интуитивно понятный интерфейс.

Сервис в течение нескольких секунд предоставляет развернутую детальную информацию как по металлопрокату, так и по количеству бетонного раствора, который понадобиться для заливки основания и досок для опалубки. В результате автоматизированного расчета вы получаете и дополнительные данные:

  • Длину готового каркаса, как снаружи, так с учетом и внутренних перегородок.

  • Размеры фундамента и силу оказываемых нагрузок на грунт. 

  • Параметры боковых поверхностей ленты с полной информацией по её теплоизоляции для утепления со всех сторон. 

  • Минимально допустимый диаметр и схему расположения рядов металла, в зависимости от величины поперечного сечения. 

  • Количество хомутов и оптимальный шаг крепежа, который не допустит сдвигов в конструкции. 

  • Оптимальные размеры проволочной обвязки и способ изготовления узлов на вставках и отрезках арматуры.

В результате программа вычислит и предложит распечатать всю информацию, включая общую длину и вес необходимого металлопроката.

Определение глубины заложения

Порядок нахождения предусматривает выявление факторов негативного влияния, которые зависят от:

  • геологических характеристик строительной площадки;

  • климатических особенностей региона;

  • наличия в проекте заглубленных подвалов. 

На данном этапе работ находят места расположения на прочных грунтах. Основание не рекомендовано опирать на рыхлые и пластичные массивы, погружать в подпочвенные воды. Одним из серьезных признаков нестабильности является критическая отметка промерзания земляных пластов, приводящая к пучению.

Установив все критические моменты, определяют допустимую глубину дна котлована. Согласно СНиП в окончательном варианте она должна быть кратной 10 см. Например, получив 68 см, принимаете к исполнению —70 см.

Сбор нагрузок

С целью получения максимальной точности результатов проводят определение не только общего веса всех конструктивных элементов здания, но предметов антуража и людей, которые будут проживать. Насколько эти данные важны станет понятно позднее, когда будут рассмотрена зависимость ширины ленты от физических параметров постройки. 

В качестве примера представьте одноэтажный дом, в котором три стены (a; b; c) будут несущими (увеличивается за счёт опирающихся на них конструкций). Две другие (А и B) — самонесущие (собственная масса). 

 Стены
 (несущие,
самонесущие)  		    Постоянная нагрузка
 (перекрытия, кровля), кг/м 		     

Эксплуатационная

(имущество, 

жильцы

 и прочее), кг/м



     a      8080      920
     b      11600      1860
     c      8100      925
     A      8666      0
     B      8666      0
 Итого  44 932  3705

Ширина подошвы

Полученные в предыдущей главе числа вы складываете и полагая, что прочность грунта будет составлять 29 т на кв. м. производите вычисления.

 Стены  Общий вес т/м 
(Длина+ ширина 
фундаментальной базы)
  Ширина 
(Общий вес делим на прочность грунта)
 a       8,980+0,92=9,1                      9,1: 29=0,31
 b      11,600+1,860=13,46                    13,46: 29=0,39
 c      8,1+0,925=9,1                       9,1: 29=0,32
 A      8,666=8,66                      8,66: 29=0,32
 B      8,666=8,66                      8,66: 29=0,32

Расчет ленточного основания

Задача сводится к выбору толщины металлического профиля и его количества, которое определяется в погонных метрах. Полагаясь на описанные выше методы определения класса и диаметра, по умолчанию устанавливаете, что:

  • В качестве продольного армирования будут применены рифлёные изделия от 10 до 14 mm. 

  • Вертикальные вставки-перемычки установите из проката с гладкой поверхностью d до 10 mm.

Описанные выше материалы будут необходимы для возведения монолитного фундамента длиной 10 м: с размерами (в) 600 мм, (Н) 500 мм. 

Порядок расчета

Алгоритм проведения подсчетов используете следующий: 

  •  Вычислите n — высоту каркаса без учета верхнего защитного бетонного слоя, который может достигать до 5 см. n = 500 – 50 = 450 мм. 

  • Найдите площадь сечения ленты:

S = b x n = 600 x 450 = 270 000 mm2

  • Определяете 0,1% — для расчёта толщины армирующих элементов.

S a = b x n0 x 0, 001= 270 mm2

  • Обращаетесь к таблице 1. В ней отыскиваете оптимальное соотношение показателей: 3 прутка по 12.

  • Сколько нужно купить металлопроката: 3

 Х 10 = 30 м.

 На возведение понадобиться 30 погонных метров арматуры. 

Пример расчета

За исходные примем следующие значения:

  • Вычислите длину всей ленты, например, 10 м Х 4= 40 м.

  • В зависимости схемы армирования, рассчитываете количество продольного (горизонтального) профиля, например, при трехполосной схеме, понадобиться 40Х3Х2 = 240 м, потому что в каркасе используют 2 пояса из прута d – 12. 

  • Определите количество вертикальных вставок длиной 80 см из расчета по 20 на каждую сторону дома: получается 20Х4Х0.8=80 метров d – 10 mm.

  • Высота каждой перемычки будет равна 60 см, что в сумме на весь периметр составит: 40Х0,6=48 метров d – 10 mm.

  • В заключение проведите подсчет крепежа для связки, выделяя по 0,30 м проволоки на каждый хомут.

Обратите внимание, что иногда, с целью усиления устойчивости армирующего эффекта в траншее, перегородки углубляют, вбивая их нижние окончания в толщу на 10 или 20 см. в дно котлована. Подобный подход вносит изменения в расчет металла для вертикальных рядов арматуры. Здесь за основу нужно брать не 60 см длины (как в примере выше), а 70 или 80. 

Правила армирования ленточных оснований

В работе распространена методика распределения металла, основанная на длительном практическом опыте: 

  • если длина ленты не превышает 3м, то допустимо применять в горизонтальном положении пруток в 10 mm;

  • если её размеры более 3 м, нужно выбирать пруток от 12 до 16 mm;

  • вся продольная арматура, используемая в каркасе, должна быть строго одного диаметра.

Если толщина имеющихся прутов различная, то в нижний ярус устанавливают большие по размеру, а в верхний — отрезки с меньшим сечением. При этом следует понимать, что изделия с d = 10 и d = 16mm, значительно различаются по весу и, если вы приобретаете его с максимальным запасом прочности, то это может значительно утяжелить нагрузки на грунт и увеличить стоимость закупки материала. 

Что касается сравнительного анализа проката с рифлением и без, то здесь действует следующий принцип, чем выражение глубина рисунка, тем крепче образуется связь между бетоном и металлом. Это очень важно знать при заливке объемных и грузных ленточных оснований, где нецелесообразно отдавать предпочтение гладкому профилю. В работе используется специальная крепёжная проволока из низкоуглеродистой стали толщиной от 0,8 до 1,5 мм, которую предварительно нарезают на равные отрезки.

Расчет армирования плитного основания

Для формирования монолитной плиты устанавливают два железных пояса, которые образуется горизонтальными сетками, объединенными прутом на 10−16 mm. Сначала вы определяете схему, например, квадрат со сторонами 20Х20 см.

Далее, вычисляете, сколько понадобиться стержней для каждого яруса в отдельности и общее их число. К полученной сумме прибавляется объем вертикальных перемычек, вставляемых в местах пересечения металла. Затем, согласно с количеством точек обвязки в ячейках, вычисляете метраж отожженной проволоки, которая будет использована для крепежа. 

Заключение

Среди частных застройщиков, ленточные конструкции являются наиболее популярными, потому что демонстрируют наилучшее соотношение цены и прочности. Они отлично подходят для любых построек, включая здания с цокольными и подвальными помещениями, а также в блочном, монолитном исполнении, с глубоким и мелким заглублением.

Правильно вычислив объемы материалов, вы обеспечите возводимому дому необходимый ресурс прочности, будете уверены в том, что затраченные средства обеспечат защищенность и безопасность в будущем. 

Фото и видео предоставлены Youtube-каналом «Все по уму на стройке» 

Источник

Спасибо за интерес к публикации