Виды и размеры
Существует две основные разновидности арматуры:
- Металлическая.
- Композитная.
Металлические стержни, используемые для сборки арматурного каркаса, имеют ребристую или гладкую поверхность.
Ребристые стержни идут на горизонтальную (рабочую) арматуру, так как они имеют повышенную силу сцепления с бетоном, необходимую для качественного выполнения своих функций.
Вертикальные прутки, как правило, гладкие, так как их задача сводится к поддержанию в нужном положении рабочих стержней до момента заливки. Диаметр стержней колеблется в пределах от 5,5 до 80 мм. Для частного домостроения используются рабочие стержни 10, 12 и 14 мм и гладкие 6-8 мм.
Композитная арматура состоит из разных элементов:
- Стекло.
- Углерод.
- Базальт.
- Арамид.
- Полимерные добавки.
Наиболее широко применяется стеклопластиковая арматура.
Она имеет наибольшую прочность, самая жесткая и устойчивая к растягивающим нагрузкам из всех остальных вариантов.
Как и все виды композитных стержней, стеклопластиковая арматура полностью устойчива к воздействию влаги.
Производители заявляют о неизменности эксплуатационных качеств в течение всего периода службы, но на практике справедливость такого утверждения пока не проверена. Проблема композитной арматуры в сложности технологии, из-за которой качество материала у разных производителей заметно отличается.
Кроме того, композитные стержни не способны сгибаться, что неудобно при сборке каркасов и снижает прочность угловых соединений каркаса.
ВАЖНО!
Среди строителей отношение к композитной арматуре сложное. Не отрицая положительных качеств, они не слишком доверяют малоизученным строительным материалам, не прошедшим полный цикл эксплуатации. Кроме того, металлическая арматура имеет вполне определенные технические характеристики, тогда как композитные виды обладают довольно большим разбросом свойств. Все эти факторы ограничивают применение композитных стержней.
Расчет арматурного каркаса для фундамента
Чтобы рассчитать количество необходимой арматуры, нужно сделать схему армирования. Сделать это можно при помощи СНиПа 52-01-2003 и некоторых формул. Ряд ограничений, от которых следует вести дальнейший расчет:
- расстояние от любой поверхности железобетонной конструкции до арматурного прута составляет 50 мм (минимальное – 10 мм);
- максимальное расстояние между прутами – 400 мм;
- минимальное сечение продольной арматуры для конструкций более 3 м длиной — 12 мм;
- шаг поперечной арматуры не должен быть более 300 мм, расстояние между продольными рядами – 400 мм;
- диаметр поперечной арматуры должен составлять не менее четверти такового у продольной и не менее 8 мм при высоте фундамента более 0,8 м;
- площадь арматурного каркаса должна составлять от 0,001 до 0,03 от площади его поперечного сечения.
Ленточный фундамент и ростверк
Для начала вычислим площадь поперечного сечения ленты. Для этого нужно просто умножить высоту фундамента от подошвы до будущего цоколя на его ширину. После этого полученная цифра умножается на 0,001. Это будет минимальная площадь, которую должна занять арматура, если ее мысленно разрезать поперек.
Если получается маленькая цифра, то количество прутов и рядов продольной арматуры рассчитывайте, исходя из ограничений. Так, при ширине 40 и более сантиметров у вас должно быть не менее 2 прутов в ряду, а при высоте более 80 см — не менее трех рядов. Если длина стенки более 3 метров, значит, минимальный диаметр не может быть менее 12 мм.
Если фундамент имеет высоту 2 метра, а ширину 50 см, то арматуры по 12 мм понадобится не менее 9 прутов, а по факту – 5 рядов по 2 прута. Но поскольку стенка широкая, то расстояние между внутренним и наружным прутом получается более 30 см, поэтому ставить придется 15 прутов (5 по 3). Такое количество хорошо укладывается в пределы от 0,1% до 3%
Вертикальную арматуру на невысоких лентах проще изготовить в виде хомутов — загнутой в квадрат арматуры диаметром 6 мм. Для более массивных лент необходимо считаться с тем, что вертикальная и поперечная арматура не должна иметь сечение менее четверти от основной.
Когда рассчитана вся длина, необходимо вспомнить об углах и примыканиях. Это очень уязвимые места фундамента, которые требуют усиления. Сваривать прутья крест-накрест тут не рекомендуется, необходимо их вязать. Такие участки делаются только внахлест (с загибом) и длина его составляет 3/4 от высоты фундамента, но не менее 50 см. Соответственно, на каждом ряду из двух прутьев должен быть запас от 1 м.
Монолитная плита
Существенных различий в расчете таких фундаментов нет, но есть ограничения по шагу – 400 мм. Чаще всего расстояние между прутьями делают равным 20 см, а на местах, где будут стены, увеличивают диаметр арматуры или уменьшают шаг в 2 раза.
При толщине плиты менее 15 см делают одну обрешетку, от 15 до 40 – два ряда, в толстых плитах может быть и большее число решеток. Но такие крупные плиты (от 80 см) в частном домостроении редкость, обычно их делают как замену свай на слабых грунтах, и уже непосредственно на такую плиту ставят обычный ленточный фундамент; применяется такая технология при строительстве больших домов.
Для частного дома из газобетона подушка составляет не менее 35 см. Если произвести расчет по правилам из предыдущего пункта, то, например, для дома 8 х 8 м при шаге 20 см понадобится арматура сечением 12 мм. На один ряд приходится 40 прутков в одном направлении и столько же в другом, на два ряда – 160 штук. Длина одного с учетом 50 см нахлеста – 8,5 м. Итого – 1360 метров, или 1,2 тонны. С учетом усиления мест под стены рекомендуется покупать 1,3 т.
Вертикальные стержни можно не устанавливать на каждое перекрестье решетки, а ставить через одну в шахматном порядке, а вот П-образные стойки сбоку лучше устанавливать на каждый прут.
Соответствие стальной и композитной арматуры
В таблице представлена заменяемость стали на композит, и для фундаментов подобные данные будут работать. Но ввиду нижнего ограничения минимального сечения арматуры в конструкциях более 3 м (12 мм) подобные расчеты не имеют смысла.
Диаметр стальной арматуры | равнозначная по прочности композитная |
6 | 4 |
6 | 5 |
8 | 6 |
10 | 7 |
12 | 8 |
14 | 10 |
16 | 12 |
20 | 14 |
22 | 16 |
25 | 18 |
28 | 20 |
Стоимость плитного фундамента 10х10 м
По такому же алгоритму производится вычисление стоимости плитного фундамента, который состоит из монолитной железобетонной плиты. В некоторых случаях требуется большее количество стройматериалов, особенно, если плита имеет солидную толщину. На вопрос — сколько стоит фундамент для дома 10х10 м, сразу сказать невозможно. Все это зависит от размеров основания и марки используемого бетона.
Подсчет количества арматуры
Чтобы сделать фундамент под дом 10х10 м максимально качественным, необходимо использовать арматуру диаметром 10-12 мм. Располагаются прутья двумя поясами, соединенными между собой перемычками. Каждый пояс выглядит как арматурная сетка с размером ячейки 20 см. Перемычки, при толщине каркаса 20 см, имеют длину 25 см.
На 10 метров плиты потребуется 51 пруток длиной 10 м. Перпендикулярная сетка потребует также 51 пруток. Итого — 102 прута. Второй пояс состоит из такого же количества арматурных прутьев, поэтому всего нужно подготовить 204 штуки по 10 м. Что касается перемычек, то их число равно количеству пересечений продольных и поперечных прутьев. Для двух поясов это число равно 51 х 51 = 2601 шт.
Если перемычки ставить не на каждый стык, а через один, что вполне допустимо, то можно ограничиться числом 1301 шт. Число стыков равно числу кусков вязальной проволоки, умноженному на 2. Следовательно, потребуется 5202 куска проволоки. Каждый кусок должен иметь длину порядка 30-40 см.
Подсчет нужного количества бетонного раствора
Количество бетона, которое требуется для изготовления плитного основания, подсчитывается очень просто. Определяется общий объем плиты, который будет равен объему бетона. В нашем случае высчитать объем плиты можно следующим образом: умножить длину плиты на ее ширину и высоту. Например, толщина плиты запланирована 30 см. Тогда, путем умножения, получаем: 10 м х 10 м х 0,3 м = 30 кубов.
Зная стоимость кубометра бетона, легко можно просчитать общую стоимость фундамента, включая арматуру, вязальную проволоку и необходимое количество гидроизоляции. При расчетах также нужно учитывать стоимость песчаной или гравийной подушки, аренду землеройной и подъемной техники, стоимость транспортных услуг по подвозу бетонного раствора и прочих материалов, оплату труда наемных рабочих, а также некоторые другие факторы.
Как видите, вполне возможно просчитать заранее примерную себестоимость строительства фундамента размерами 10 х 10 м для дома.
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.
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.
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).
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:
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.
Технология армирования
Процесс монтажа фундамента выглядит следующим образом:
- Сборка и установка опалубки.
- Маркировка отметок уровня заливки бетонной смеси.
- Сборка каркаса.
- Заливка бетона.
- Удаление опалубки.
Каждый из этапов возведения фундамента важен, но особое положение занимает вязка каркаса. От правильно собранного и установленного скелета зависит целостность и прочность всей конструкции.
Рассмотрим поэтапно технологию сборки каркаса. Сначала о ленточном фундаменте:
Прежде всего нужно составить схему каркаса. Соблюдать масштабы и пропорции не обязательно, главное, указать все размеры, расстояния между поперечными и вертикальными распорками. Обязательно учтите, что по углам стержни загибаются, соединяясь внахлест. Длина загиба — 1 м.
Нарезать прутья нужной длины и конфигурации. Продольную арматуру уложить на кирпичи, связать проволокой углы. Должны получиться две аналогичные конструкции.
Вырезать элементы под распорки, выгнуть из них квадраты нужного размера
Соблюдая расстояние между распорками, установить их, закрепляя проволокой.
Особое внимание уделить углам, так как на них ложится наибольшая нагрузка. Их можно дополнительно армировать элементами из прутьев 10 мм, придав им форму буквы «П».
Вязка каркаса под плиту выполняется иначе:
- Вырезают прутья нужной длины. Их раскладывают на ровной поверхности, в необходимой конфигурации. В местах пересечения прутьев их связывают проволокой.
- Аналогичным образом делают вторую решетку. Сначала устанавливают распорки по углам, закрепляя их проволокой, затем последовательно монтируют распорки в каждом месте пересечения горизонтальных прутьев.
Грамотно выполненное армирование повысит надежность, прочность и срок эксплуатации фундамента и всего сооружения. Крепкий монолит позволит избежать частых ремонтно-профилактических мероприятий, связанных с деструктивными процессами, неизбежно возникающими в плохо укрепленных фундаментах.
Коэффициент армирования – предельное значение для монолитных фундаментов
Желая обеспечить повышенный запас прочности конструкций из железобетона, нецелесообразно превышать максимальный процент армирования.
Нецелесообразно превышать максимальный процент армирования, чтобы обеспечить повышенный запас прочности конструкций
Это приведет к негативным последствиям:
- ухудшению рабочих показателей конструкции;
- существенному увеличению веса изделий из железобетона.
Государственный стандарт регламентирует предельную величину уровня армирования, составляющую пять процентов
При изготовлении усиленных конструкций из бетона важно обеспечить проникновение бетона в глубь арматурного каркаса и не допустить появления воздушных полостей внутри бетона. Для армирования следует использовать горячекатаный пруток, обладающий повышенной прочностью
Расчет арматуры для ленточного фундамента частного дома
На сегодняшний день ни одна строительная площадка, будь то малоэтажное строительство или небоскреб, не обходится без использования арматуры. А для фундаментов одно- двухэтажных частных домов она вообще не заменима.
Но, к сожалению, не все знают, как правильно рассчитать и экономично использовать арматуру при заложении фундамента для дома.
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.
Способы соединения арматуры
В промышленном строительстве металлические прутья обычно соединяются точечной электросваркой. Такой способ фиксации, помимо главного преимущества — быстроты, имеет и определенные неудобства. Во-первых, соединять сваркой можно только арматуру, в маркировке которой присутствует буква «С» («сварка»).
Во-вторых, такое соединение всегда получается жестким. Технология армирования бетонного основания такую ситуацию хотя и допускает, но не приветствует. В идеале уложенные силовые пояса в местах крепления прутиков должны иметь небольшой люфт, чтобы лучше препятствовать возникающим нагрузкам. В-третьих, в местах сварки стальные прутья теряют часть своей прочности.
Заготовка хомутов с помощью сгибателей.
Поэтому в частном строительстве более популярно использование для фиксации вязальной проволоки. В каждом месте пересечения при этом способе нужно закрепить петлю из проволоки. Этот способ очень экономичен и прост в исполнении, но достаточно трудозатратен.
Третий способ появился сравнительно недавно. Места соединений прутьев фиксируются специальными пластиковыми хомутами. Стоимость такого способа крепления выше, чем при использовании вязальной проволоки, но по скорости проведения работ он лишь немного уступает электрической сварке.
Независимо от выбранного способа крепления у них есть общее правило. Установка в угловых частях основания прутьев должна выполняться внахлест, с загибанием их краев, а не простого укладывания друг на друга.
Расчет количества арматуры для ленточного фундамента
Основание ленточного типа обеспечивает повышенную устойчивость строений на различных почвах. Конструкция представляет собой бетонную ленту, повторяющую контур здания и расположенную под капитальными стенами. Усиление стальной арматурой повышает прочностные характеристики бетонной основы и положительно влияет на ее долговечность. Для сооружения пространственной решетки можно использовать арматуру диаметром 10 мм.
Исходные данные для выполнения расчетов:
- длина и ширина фундаментной базы;
- сечение железобетонной ленты;
- интервал между каркасными элементами;
- общее количество обвязочных поясов;
- размер ячеек силовой решетки.
Сколько арматуры нужно для фундамента
Рассмотрим порядок вычислений:
- Рассчитайте общую длину ленточного контура.
- Вычислите количество элементов в поясах.
- Определите метраж горизонтальных стержней.
- Вычислите потребность в вертикальных прутках.
- Рассчитайте длину поперечных перемычек.
- Сложите полученный метраж.
Сколько арматуры нужно на плитный фундамент 10х10
Чтоб создать площадку, делают фундамент в форме плиты (плитное основание). Прежде чем приступить к заливке фундамента необходимо насыпать слой песка со щебнем, покрыть его небольшим слоем раствора и разложить арматуру. Обычно с данной целью используются прутья диаметром 12 мм. Размер ячеек составляет в данном случае 20 мм и применяется двухпоясная система закладки армирующего слоя.
При размере плиты основания 10х10 м, на один погонный метр необходимо десять стержней. Соответственно на 10 м – 50 штук. Прибавим сюда 50 поперечных прутьев и получаем расход материала на один пояс – 50 прутьев. Поскольку поясов потребуется два, умножаем на это число полученное количество прутьев и получаем необходимый объем материала – 100 прутьев.
https://youtube.com/watch?v=qUEtdKOfE0k
Сколько арматура нужно на столбчатый фундамент 10х10. Для армирования столбчатого фундамента потребуются арматурные стержни с сечением от 10 до 12 мм. Они устанавливаются вертикально с шагом от 10 до 15 см. На один столб приходится 4 стержня. Для подсчета количества арматуры необходимо знать общее число всех столбов. Узнать эту цифру можно из проектной документации.
Диаметр армирования
Какая нужна арматура для фундамента, могут также подсказать профессиональные строители. Перед тем как сделать свой выбор, обязательно необходимо определиться с ее диаметром. Этот вопрос регламентирует СП “Бетонные и железобетонные конструкции”, а также “Пособие по армированию элементов монолитных железобетонных зданий”.
Так, например, минимальный диаметр для хомутов ни в коем случае не зависит от типов фундамента дома.
А какой диаметр арматуры нужен для фундамента? В вышеперечисленных документах прописаны необходимые значения, к ним можно отнести следующие:
- Диаметр вертикальных хомутов, которые имеют высоту фундаментных конструкций менее 80 см, составляет не менее 6 мм.
- Диаметр горизонтальных поперечных хомутов, которые используется только для ленточного фундамента, составляют не более 6 мм.
- Диаметр вертикальных хомутов фундаментных конструкций, которые составляют более 80 см, не должен быть менее 8 мм.
Обладая данной информацией, можно быстрее определиться с тем, как выбрать арматуру. При этом еще одним дополнительным условием является то, что сечение хомутов не должно быть менее 0,25 диаметра рабочего армирования.
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.
СНиП 52-01-2003 Источник meganorm.ru
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.
Как можно избежать ошибок при армировании плиты – заключение
Главной ошибкой в проектировании фундаментной плиты, которая влияет на её несущую способность, является неправильное определение толщины монолита. От неё зависит площадь поперечного сечения плиты, а соответственно и подбор диаметра арматуры, и шаг её расстановки.
Но правильный расчет диаметра арматуры для монолитной плиты фундамента ещё не гарантирует итогового качества конструкции, важно ещё грамотно произвести монтаж. Чтобы избежать ошибок, следует учитывать такие нюансы:
- При наращивании длины арматурные стержни соединяют не встык, а внахлёст. Для арматуры d12 мм минимальный нахлёст составляет 38 см.
- Длина всех прутьев – и не только рабочих, но и поддерживающих, должна быть такой, чтобы вокруг арматуры образовывался защитных слой бетона. Стержни не должны оголяться и контактировать с грунтом, иначе коррозия по цепочке будет передаваться всему каркасу. Композитная арматура коррозии не боится, но она так же должна быть под защитой бетонного слоя – разве что, можно сделать его немного тоньше.
- Размер ячеек каркаса не должен превышать 350 мм, так как это ослабляет конструкцию, вынуждая бетон работать на растяжение.
- Нижний ряд рабочей арматуры должен укладываться только на пластиковые подставки, а не на обломки кирпичей или куски досок.
Чтобы каркас не оказался перекошенным и имел правильную геометрическую форму, выставлять нижний ряд арматуры в горизонталь нужно по отметкам, вынесенным на обноску или борта опалубки.