Как рассчитать количество арматуры 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.

Виды арматуры

Арматура различается по:

  1. Составу. Металл, используемый для арматуры, может быть как мягкий, так и более твердый (но хрупкий).

  2. Форме. Армирующие стержни могут быть как гладкими цилиндрическими, так и с шероховатостями, выступами разных форм. “Выступы” нужны для того, чтобы усилить сцепление бетона и стали.

  3. Диаметру. Диаметр арматуры для фундамента (и другие её параметры) выбираются в зависимости от задач и нагрузок армируемой конструкции.

  4. Свариваемости. Не всю арматуру можно сваривать при сборке арматурного каркаса. Это свойство зависит от того, какая сталь используется для арматуры. Чтобы применять сварку для сборки арматурного каркаса, сталь арматуры должна быть специально подготовленной при выплавке для этой операции. Если сварить арматуру, не предназначенную для такой операции, то произойдет ухудшение свойств арматуры.

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.

Читайте также:  Типы ленточных фундаментов: этапы создания, плюсы и минусы, применение

Роль фундамента в строительстве

Фундамент дома в первую очередь является основанием для конструкции, от качества которого будет зависеть, сколько прослужит здание. Любое строительство дома из бруса проводится согласно утвержденной документации, в которой расчет фундамента занимает не последнее место.

Правильно спроектированный фундамент предохранит здание от подтопления и сбережет строительство дома из клееного бруса и любого другого от растрескивания и разрушения. Платформа должна быть рассчитана так, чтобы без проблем выдержать вес дома и при этом распределять нагрузку равномерно на грунт.

В расчет фундамента входят:

  1. Расчет нагрузки для различного рода грунта.
  2. Расчет кубатуры (определение, сколько строительных материалов необходимо).
  3. Расчет стоимости фундамента, включая работу и материалы.

Самые распространенные ошибки при монтаже основания можно увидеть на видео:

Факторы, влияющие на расчет арматуры для фундамента

На схеме представлен вариант устройства ленточного фундамента

На расчет количества арматуры оказывают влияние следующие факторы:

  • Вид фундамента.

Диаметр арматуры для ленточного фундамента составляет 10-14 мм;

Совет. Если вы не собираетесь строить тяжелое здание, тогда можно руководствоваться правилом – минимально допустимое сечение прута (толщина) арматуры для фундамента можно определить путем математического подсчета.

Формула расчета арматуры:

Где, D min – минимально допустимое сечение арматуры;

Sd – площадь сечения ленты фундамента.

  • Назначение арматуры.
  • Поясность (количество поясов из арматуры). Ленточный фундамент армируется в два пояса.
  • Габариты фундамента – его длина и ширина.
  • Размер ячейки. Рекомендуется делать не более 500 мм.
  • Количество соединений.
  • Требуемая прочность сцепления. Чем меньше расстояние между арматурными выступами (насечками), тем прочнее будет контакт с бетоном. Гладкие пруты класса А1, подойдут для хозяйственных построек, малой этажности и веса.

Минимальный диаметр арматуры для фундамента (таблица)

Минимальный диаметр арматуры для фундамента — использование — таблица

Как подсчитать количество материала для фундамента-плиты

Плиточное основание – это армированная плита из бетона. Если её высота 20 см и больше, нужно делать  две арматурные сетки в плите.

Чтобы подсчитать, сколько нужно металлопроката для железобетонной плиты, необходимо сначала определиться с сечением арматурных прутьев. Для фундамента, возводимого на стабильном грунте, можно использовать  ребристую арматуру, с диаметром от 1 см. На нестабильном грунте, пучинистом, или когда здание строится на склоне – подойдёт арматура не менее 1,4 см в диаметре.

Для вертикального связывания между арматурными поясами применяют гладкие отрезки с сечением 6 мм.

Также стоит учитывать, из какого материала будут возводиться стены, деревянные дома оказывают значительно меньшую нагрузку на основание, чем кирпичные или каменные. Для фундамента под легкие строения допустимо применение арматуры с сечением 10-12 мм, а под более тяжёлые – с сечением 14-16 мм.

Читайте также:  Как самостоятельно залить фундамент для гаража?

При устройстве каркаса используется только ребристая арматура, что обеспечивает необходимую степень сцепления каркаса и бетонной смеси

Как подсчитать количество материала для фундамента-плиты

Размеры ячеек между прутьями в сетке чаще всего делают 20 см по вертикали и горизонтали. То есть, на каждый метр будет израсходовано 5 прутьев. В местах пересечения арматуру связывают между собой проволокой с помощью специального крючка.

Расчёт на примере постройки плитного основания высотой 40 см для блочного дома, размером 6×9 м:

  1. Чтобы узнать необходимое количество стержней, которые будут ложиться вдоль плиты, длину стороны, которая больше, нужно разделить на шаг решётки: 9 м / 0.2 м = 45 прутьев по 6 м длиной. Общая длина 45 × 6 = 270 м.
  2. Аналогичный расчёт количества прутьев для поперечной укладки – длину меньшей стороны нужно разделить на шаг решётки: 6 м / 0.2 м = 30 единиц по 9 м. общей длиной 270 м.
  3. Поскольку решётки две, нужно умножить на 2. Получается 1080 м. – это общая длина.
  4. Длина отрезков арматуры для вертикального связывания решёток – 40 см (высота основания). Их количество рассчитывают по числу пересечений прутьев: 45 × 30 = 1350 шт. Умножить на 0.4 м, чтобы получить их общую длину – 540 м.

Результат расчётов: необходимо 1080 м. ребристой арматуры с сечением 16 мм и 540 м гладкой с сечением 6 мм. Узнав вес погонного метра этих двух видов металлопроката, можно вычислить его общую массу.

Как работает арматура в ленточном фундаменте

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

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

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

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

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

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

Как работает арматура в ленточном фундаменте

Вертикальные стержни выполняют две функции:

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

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

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

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

Расход арматуры при армировании

Обладая точными цифрами, можно правильно подобрать арматуру, толщину плиты, марку и количество бетона. Это в свою очередь позволит сэкономить силы и финансовые средства.

Читайте также:  Ленточный фундамент: разновидности, плюсы и минусы, этапы монтажа

Напомним снова, как бы банально это не было, но не стоит экономить на покупке качественных стройматериалов, особенно, когда дело касается фундамента. В противном случае то может сказаться на сроке эксплуатации конструкции, и при ремонте потребуется выложить гораздо больше денег, чем было сэкономлено.

Существуют общепринятые нормы, как рассчитать расход арматурного материала в расчете на 1 кубометр бетонного раствора. При укладке арматура размещается вплотную на поверхности плиты, при этом от края остается 3-5 см.

Расчет на примере плиты 8х8

Точное количество арматуры рассчитывается на примере плиты размером 8х8 метров.

Для устойчивости грунта идеально подойдет стержень арматуры ∅ 10 мм. Как правило, сетка из арматуры выкладывается через шаг до 200 мм. Исходя из этого, не сложно вычислить нужное количество стержней.

Для этого ширина плиты делится на размер шага в метрах и прибавляется 1 прут (8/0,2+1=41). Для получения сетки стержни размещаются в перпендикулярном направлении. Значит, полученный результат нужно умножить на два (41х2=82 стержня).

Важно! При монтаже монолитной плиты требуется укладка двух слове сетки из арматуры сверху и снизу. Следовательно, данные снова умножаем на два (82х2=164 стержня).

Длина стандартного арматурного стержня составляет 6 метров. Исходя из этого, получается следующий расчет: 164х6=984 м.

Слои связаны между собой точками пересечения, количество которых легко вычислить, если количество стержней умножить на этот же показатель (41х41=1681 штук). Арматура в виде сетки укладывается в 5 см от основания плиты.

Толщина монолитной плиты равняется 200 мм. Чтобы произвести соединение, потребуется стержень длиной 0,1 метров.

Для осуществления всех соединений понадобится 0,1х1681=168,1 метров арматурного материала. Итого для проведения строительных работ потребуется 984+168,1=1152,1 метров арматуры, это теперь можно посчитать и в весе, если знать, сколько весит метр арматуры. Цифра получится также важной для расчета нагрузок на основания строения.

Практически всегда арматурные стержни продаются в строительных магазинах в килограммах. Один стержень весит в среднем 0,66 кг, значит, потребуется 0,66х1152,1=760 килограмм арматуры.

Схемы армирования ленточных фундаментов

Основную изгибающую нагрузку ленточный фундамент воспринимает в горизонтальной (продольной) плоскости. То есть, продольные прутки арматуры работают на растяжение максимально. Стоит также уточнить, что рабочими в фундаменте являются верхний и нижний ряды арматуры.

Для малоэтажных домов применяют две схемы рабочего армирования:

  • Четыре рабочих стержня (два прута сверху и два снизу)
  • Шесть стержней (три сверху и три снизу)
Схемы армирования ленточных фундаментов

Выбрать нужную схему достаточно просто. По СНиП, расстояние между стержнями рабочей арматуры в одном ряду, не должно превышать 40 см.

Если учесть защитный слой бетона с каждой стороны по 5 см, то получаем следующее:

  • Фундамент шириной до 50 см – схема с четырьмя прутками.
  • Ширина от 50 до 90 см – схема с шестью стержнями.