Как рассчитать арматуру для ленточного фундамента

Расчет арматуры для ленточного фундамента является важнейшим этапом его строительства, так как без качественного армирования основа любого сооружения не сможет выполнять возложенные на нее функции.

Ключевые принципы расчета армирующих элементов

Арматура в фундаментах требуется для того, чтобы они без каких-либо проблем переносили разнообразные деформации. Многие знают, что сжимающим нагрузкам на строение противостоит бетонная смесь, а армирующие компоненты в ней обеспечивают защиту сооружения от сил растяжения.

Это означает, что при самостоятельной закладке фундамента следует грамотно рассчитывать не только объем бетона, но и сечения прутьев арматуры, а также их диаметр. Перед тем, как выполнить расчет арматуры для ленточного фундамента (используя, например, специальный онлайн-калькулятор), необходимо освоить некоторые важные особенности данного процесса. Вам потребуется принять во внимание следующее:

Ключевые принципы расчета армирующих элементов
  • Дистанция между вертикальными и поперечными компонентами армирующей системы должна находиться в пределах 15–35 см. Лишь в отдельных ситуациях можно увеличивать это расстояние на 25–35 см (примерно до 40–60 см).
  • Проволоку в бетонную смесь не нужно опускать чересчур глубоко, так как наибольшая область растяжения в ленточных основаниях находится на их поверхности.
  • Допускается использовать гладкую арматуру сравнительно небольшого сечения (от 6 до 8 мм) для поперечных и вертикальных армирующих элементов в связи с тем, что главная нагрузка приходится на продольные прутья.
  • Максимально эффективное сцепление с бетонной смесью достигается при применении ребристой арматуры.

Еще один момент. Проволоку необходимо располагать так, чтобы от верхней зоны фундамента, стен опалубки и дна траншеи она отстояла не менее, чем на 5–6 сантиметров. Подобное ограничение связано с потребностью обеспечения качественной защиты арматуры в бетоне от коррозионных проявлений.

Армирование ленточного фундамента по ГОСТ 5781

При составлении проекта, кроме линейных параметров бетонной ленты, указывается и характеристика армирования:

  • какого диаметра арматура нужна для фундамента;
  • количество прутов;
  • их расположение.

Если же планируется самостоятельное сооружение и армирование ленточного фундамента для дома, бани, гаража, то придерживаются определенных правил по действующим СНиП и ГОСТ 5781-82. В последнем представлены классификация и ассортимент горячепрокатной круглой стали периодического и гладкого профиля, предназначенной для армирования обычных и предварительно напряженных ж/б конструкций (арматурной стали). А также, указаны:

  • технические требования;
  • упаковка, маркировка;
  • транспортировка и хранение.
Армирование ленточного фундамента по ГОСТ 5781

Перед тем как армировать ленточный фундамент, следует ознакомиться с классификацией арматуры. Пруты по виду поверхности бывают гладкими и периодического профиля, то есть рифлеными.

Максимального контакта с наливаемым бетоном можно добиться только при использовании арматуры с профильной поверхностью.

Рефление может быть:

  • кольцевое;
  • серповидное;
  • смешанное.

Также арматуру подразделяют по классам А1-А6 в зависимости от сорта и физико-механических качеств используемой стали: от низкоуглеродистой до приближающейся к легированной.

При самостоятельном армировании ленточного фундамента, совсем необязательно знать все параметры и характеристики классов. Вполне достаточно ознакомиться с:

  • маркой стали;
  • диаметрами прутов;
  • допустимыми углами изгиба в холодном состоянии;
  • радиусами кривизны при изгибе.
Армирование ленточного фундамента по ГОСТ 5781

Эти параметры могут приводиться в прайс-листе при закупке материалов. Они же представлены в таблице ниже:

Значения из последней колонки важны при изготовлении гнутых элементов (хомутов, лапок, вставок), поскольку увеличение угла или снижение радиуса изгиба приведет к утрате прочностных свойств арматуры.

Для самостоятельного выполнения ленточного фундамента обычно берется рифленый прут класса А3 или А2, с диаметром от 10 мм. Для гнутых элементов — гладкая арматура А1 диаметра 6-8 мм.

Расход арматуры на фундамент

Перед тем как заказывать арматуру у поставщика, цены которого показались наиболее приемлемыми, необходимо скрупулезно рассчитать требуемый метраж на фундамент. Ниже мы покажем, насколько просто с этим можно справиться, и рассмотрим расчет для различных типов оснований.

Очевидно, что типы железобетонных оснований различаются не только по объему бетона, но и по метражу арматурных стержней для металлического каркаса фундамента. Больше всего прутьев потребуется на плитный фундамент, далее идут ленточные и свайные буронабивные фундаменты.

Рассмотрим случай, когда фундамент для дома имеет размеры в плане 6 × 6 м, и проведем расчет метража арматуры.

Метраж на ленточный фундамент

Для вязки арматурного каркаса ленточного фундамента обычно используются гладкие стержни и стержни с периодическим профилем. Метраж их будет напрямую зависеть от ширины и длины ленты, а также периметра основания.

Читайте также:  Отмостка вокруг дома: как правильно сделать своими руками

Предположим, что в нашем случае ширина ленты составляет 300 мм, высота – 1 000 мм. Шаг между монтажной (гладкой) арматурой выбираем равным 500 мм.

Какая арматура нужна для фундамента – это уже вы сами определяйтесь, исходя из нагрузок и показателей грунта.

Считаем общую длину ленты под дом 6 × 6 м (с поправкой в большую сторону – без учета толщины ленты):6 × 4 = 24 метраж прутьев периодического профиля (ребристой) при условии, что лента будет состоять из двух поясов по два стержня в каждом:24 × 2 × 2 = 96 м.

Учитываем, что в угловой части фундамента прутья придется изгибать и делать выпуски в перпендикулярную ленту длиной 0,5 м. Итого на каждый угол придется 4 м таких выпусков, или 16 м всего на весь фундамент.

Прибавляем это количество к метражу ребристых прутьев и получаем метраж арматуры периодического профиля на фундамент:96 + 16 = 112 необходимо подсчитать, сколько нужно гладких прутьев. Для этого находим количество сопряжений арматуры с учетом принятого шага в 500 мм:24/0,5 = 48 шт.

Определяем сумму вертикально и горизонтально ориентированной поперечной арматуры (с запасом – без учета толщины защитного слоя):(0,3 + 1) × 2 = 2,6 общий метраж гладких прутьев:2,6 × 48 = 124,8 м ≈ 125 м.

Итого на данный фундамент потребуется 112 м прутьев периодического профиля, 125 м – гладких.

Метраж на плитное основание

На плитный фундамент в основном идет ребристая арматура (диаметр арматуры для фундамента в расчетах расхода материала роли не играет) – формируются две сетки с ячейками 200 × 200 мм.

Для начала определяем количество продольных и поперечных прутьев (в нашем случае оно одинаково):6/0,2 = 30 количество прутьев на одну сетку будет больше в 2 раза:30 × 2 = 60 шт.

Длину прутьев принимаем равной 6 м (с запасом – не учитывая величину защитного слоя бетона), поэтому метраж арматуры на одну сетку составит:60 × 6 = 360 м.

Соответственно, на весь фундамент (2 сетки) прутьев потребуется вдвое больше:360 × 2 = 720 м.

Расстояние между сетками можно выдерживать специальными штучными элементами, а не монтажной арматурой, – так удобнее.

Метраж для буронабивных свай

Предположим, что мы будем использовать сваи диаметром 200 мм и длиной 1,5 м. Шаг между опорами составит 1,5 м. Свая будет армироваться тремя прутами рабочей арматуры и двумя хомутами из гладкой. Выпуски, используемые для связи свай с железобетонным ростверком, принимаем длиной 300 мм.

Рассчитываем требуемое количество свай, учитывая полученную ранее величину периметра основания (24 м) и шаг между опорами:24/1,5 = 16 , сколько нужно ребристых стержней на одну сваю:(1,5 + 0,3) × 3 = 5,4 все сваи уйдет:5,4 × 16 = 86,4 м ≈ 87 м прутьев периодического профиля.

Для формирования каркаса будут использоваться гладкие прутья, согнутые в окружность. Считаем длину этой окружности (с запасом – по диаметру сваи):3,14 × 0,2 = 0,628 хомутов на одну сваю потребуется как минимум два:0,628 × 2 = 1,256 м.

На все 16 буронабивных свай гладких прутьев потребуется:1,256 × 16 = 20,096 м ≈ 20 м.

Итого на выбранный нами фундамент необходимо 87 м прутьев периодического профиля, 20 м – гладких.

В заключение статьи

Казалось бы, узнать требуемое количество арматуры – очень просто! Но будьте внимательны при расчетах, несколько раз перепроверьте свои вычисления! Гораздо дешевле сразу заказать необходимый метраж, чем потом докупать.

Расчет арматуры

Зная периметр фундаментной траншеи, вычисляем армирование одного пояса в погонных метрах прута. Теперь определяем длину арматуры для ленточного фундамента, которая будет использована на горизонтальные перемычки внутри одного пояса. Для этого периметр делим на расстояние между перемычками. Необходимо добавить к длине каждой горизонтальной перемычки 5 см, потому что она должна выступать за границы каркаса на 2,5 см с каждой стороны.

Переходим к расчету длины вертикальных прутьев. Весь периметр делим на расстояние между вертикальными прутьями, также добавляя дополнительно по 5 см на каждую вертикаль. Теперь остается только сложить все полученные результаты, чтобы узнать точное армирование для фундамента, которое необходимо закупить.

Не забудьте добавить к конечному результату еще 10%. Тогда расчет арматуры для основания позволит избежать допущенных ошибок.

Арматура для фундамента должна быть от 6 до 14 мм.

Читайте также:  8 советов, какую арматуру использовать для фундамента

Необходимо учитывать также, прут какого сечения должен быть использован. Это зависит в первую очередь от веса застройки. Но в любом случае диаметр должен быть в пределах 6-14 мм. Причем диаметр продольных брусков должен быть свыше 10 мм, так как на них ложится наибольшая нагрузка. От нагрузки зависит количество поясов, шаг будет между вертикальными и горизонтальными арматурами. Укладывать арматуру надо с отступом на 5 см от дна, стенок и верхней части. Подобная укладка позволит полностью погрузить металлические части в бетон, защищая их от ржавления.

Поперечные и вертикальные брусья могут иметь диаметр от 6 до 8 мм. Арматура, ленточный фундамент с которой имеет оптимальную жесткость, располагается друг от друга на шаг: по горизонтали – 30 см, а в вертикальных рядах – не меньше 10, не больше 50 см.

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.

Расчет арматуры для ленточного фундамента

Для индивидуального строительства более всего распространены ленточные фундаменты. Как рассчитать количество арматуры для фундамента такого типа?

Для примера рассмотрим строительство двухэтажного дома размерами 12000 х 12000 мм (12 х 12 м) с двумя перекрещивающимися внутренними несущими стенами, отстоящими от наружных стен на расстоянии 6000 мм (что соответствует строительному модулю 6 метров).

Толщину наружных стен принимаем 510 мм (в два кирпича) толщину внутренних стен – 390 мм (в полтора кирпича).

Допуская, что глубина промерзания в местности предполагаемого строительства составляет 1200 мм ( м) выбираем высоту подземной части — 1500 мм, а надземной (цоколя) – 700 мм.

Общая высота фундамента составит 1500 + 700 =2200 мм.

Расчет арматуры для ленточного фундамента

Толщину фундамента наружных стен, которая должна быть шире стены на 50 мм с каждой стороны, принимаем — 510 (толщина стены) + 2 х 50 = 610 мм, толщину фундамента внутренних стен – 490 мм.

Теперь посмотрим, как рассчитать количество арматуры для фундамента. В качестве арматуры будем использовать стержни с периодическим профилем кл. А-III d (диаметром) равным16 мм – для рабочей арматуры и стержни d = 14 мм – для дополнительной.

Для хомутов применим обыкновенную проволоку кл. А-III d = 6 мм.

Расстояние от арматуры до внешних поверхностей фундамента (толщину защитного слоя) примем 20 мм.

В нижней части фундамента будут располагаться три рабочих арматурных стержня d = 16 мм с расстоянием от центрального стержня до крайних 285 мм для наружных стен или d = 14 мм с расстоянием от центрального стержня до крайних 225 мм для внутренних. На высоте соответственно 700 мм и 1400 мм будут располагаться два ряда по 2 стержня дополнительной арматуры d = 14 мм на расстоянии между ними 596 мм по горизонтали. В верхней части фундамента установим 3 стержня дополнительной арматуры d = 14 мм на расстоянии от центрального стержня до крайних 230 мм для наружных стен и 220 мм, соответственно, для внутренних.

Если мысленно сделать поперечный разрез в фундаменте наружной стены, можно обнаружить 3 стержня d = 16 мм и 7 стержней d = 14 мм, в разрезе фундамента внутренней стены – 10 стержней d = 14 мм.

Связаны все эти стержни должны быть при помощи гнутых хомутов. Это замкнутый четырехсторонний контур из проволоки d = 6 мм. Шагом установки хомутов — 600 мм в поперечных плоскостях фундамента. Хомуты образуют совместно со стержнями арматуры рассчитанный пространственный каркас. Изготовить хомуты можно при помощи шаблона, самый простой способ изготовления которого – забить в землю на нужном расстоянии четыре обрезка арматуры и вокруг них уже выгибать из проволоки хомут требуемого размера.

Читайте также:  Возводим фундамент под забор из профнастила

Связывать хомуты и арматурные стержни между собой нужно отожженной стальной или так называемой вязальной проволокой d = 1.4 мм. Электродуговая и электрическая сварка не допускаются, так как в местах соединений металл окажется ослабленным. Если приобретение стержней рабочей и дополнительной арматуры требуемой длины не представится возможным, состыковывать стержни можно или внахлест, длина нахлеста при этом должна быть от 150 мм, или при помощи дополнительного стержня длиной 300 мм, накладываемого на соединенные встык стержни арматуры. Стык любого типа плотно обматывается вязальной проволокой. Для того, чтобы получившийся арматурный каркас не деформировался внутри опалубки от действия собственного веса или при бетонировании, следует изготовить растяжки из вязальной проволоки, соединив их с опалубкой так, чтобы это не мешало заливке бетона.

На один хомут для наружных стен потребуется: [1700 (высота фундамента) + 610 (ширина)] х 2 – 4 х 20 (бетонный защитный слой) = 4540 мм проволоки d = 6 мм.

Расчет арматуры для ленточного фундамента

Для внутренних стен (1700 + 490) х 2 – 4 х 20 = 4300 мм такой же проволоки.

На одну наружную стену потребуется 3 стержня d = 16 мм длиной 12000 (длина стены) – 2 х 20 (бетонный защитный слой с каждой стороны) = 11060 мм, 7 стержней d = 14 мм такой же длины и 21 хомут, для одной внутренней стены соответственно 10 стержней d = 14 мм, количество хомутов останется тем же.

Для связывания хомутов и арматурных стержней вязальной проволоки понадобится — 10 (связей) х 500 (длина на одну связь) = 5000 мм.

Последовательность работ при армировании ленточного бетонного фундамента

При изготовлении монолитного бетонного ленточного фундамента своими руками последовательность сборки армирующей конструкции следующая:

  1. Размещают в соответствии с чертежом вертикальные направляющие, вбивая их в грунт на незначительную глубину (для устойчивости);
  2. Закрепляют на вертикальных направляющих не менее чем в 50-70 мм. от дна крайние прутья нижнего слоя. Используют при этом сварку, либо вязку. Учитываются рекомендации по перехлёсту прутьев. Желательно прямые участки делать по возможности из цельного прута. Для скрепления углов прутья предварительно гнуться или варится отдельная конструкция;
  3. Крепят поперечные прутья нижнего слоя. При необходимости крепят внутренние продольные прутья нижнего слоя;
  4. Аналогичные действия производят (пункты 2, 3) для верхнего слоя. Для ориентации предварительно рекомендуется натянуть леску по верхней кромке будущего основания. Устанавливать прутья верхнего слоя не менее чем на 50 мм. ниже этого уровня;
  5. Срезаются излишки вертикальных стержней.

Собрать армирующую конструкцию своими руками не представляется сложным. Наиболее критический момент – расчет конструкции и выбор подходящей арматуры.

Сколько должно быть арматуры в фундаменте

Чтобы сделать процесс расчета арматуры для фундамента более легким, возьмем за пример ленточный тип основания с высотой в 6 сантиметров и шириной 4 см.

  1. Минимум армированных элементов в ленточном фундаменте конструкции указан в СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции», пункт 7.3.5 и составляет не меньше 0.1 процента от площади сечения фундамента на железобетоне. Под ленточный тип учитывают суммарное сечение армированных элементов и ленты.
  2. В рассмотренном случае это равняется 240 тысячам мм 2. Исходя из данного числа,рассчитывается количество стальных прутьев под продольное армирование лент. Это можно проделать при помощи первого приложения к пособию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий».
  3. Переводим квадратные миллиметры в квадратные сантиметры и умножаем полученное на (данная часть должна заниматься суммарной площадью поперечного сечения продольной арматуры). В итоге получается 240 тысяч квадратных миллиметров, что равно 2400 см 2. это значение умножается на – 2400 * Получается 2.4 см 2 .
  4. Для пропорциональности оказываемых нагрузок, понадобится сделать 2 армированных пояса по 2 прута с диаметром в 12 миллиметров. так как в том же пособии сказано о минимальных 12 мм. Для длины стороны больше 3 метров.
  5. Диаметр стального прута берется минимальный для каркаса с высотой меньше 800 миллиметров. В нашем примере учитывается отступ от внешнего слоя бетона в 50 мм. – 600 – 2*50. Тем самым, диаметр должен составлять 6 миллиметров. Он должен составлять не менее ¼ части диаметра продольной арматуры: 12/4 = 3. В этом примере данное условие соблюдено. Если длина каркаса более 800 миллиметров, то в этом случае диаметр должен составлять не менее 8 мм.
Сколько должно быть арматуры в фундаменте

При самостоятельном армировании дома ,стоит четко определить нужное количество необходимых материалов.