Как рассчитать арматуру для монолитного фундамента

Применение арматуры в строительных целях

Арматурные стержни в первую очередь служат для того, чтобы уберечь бетонное основание от значительных нагрузок и, как следствие, образования разрушений и трещин. Бетон сам по себе не может дать прочностные характеристики, особенно при большой площади использования, заливки.

Композитная арматура

В первую очередь арматура, стальная или композитная, позволяет фундаменту справляться с резкими скачками температур и подвижностью грунта. Здесь сразу становится актуальным информация о фундаменте на пучинистых грунтах, и о том, как именно его собирать и заливать.

В свою очередь, бетонное покрытие же спасает арматуру от плавления под воздействием огня и уберегает от коррозии, правда, последнее относится к стальному материалу, если же в работе используется современная стеклопластиковая арматура, то коррозия ей совершенно не страшна.

Неровная поверхность арматуры позволяет прочно сцепляться материалам при заливке бетонного раствора. Стержни арматуры укладываются продольно и поперечно для прочности всей конструкции. При этом укладку следует проводить по всем правилам.

Кроме того, необходимо выбрать способ соединения арматуры. Если это стальные стержни, то можно использовать и вязательную проволоку и сварку, если композитная, то проволоку.

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). 

Расчет расхода арматуры при армировании плитного фундамента

Расчет количества арматуры для монолитного фундамента осуществляется на основе общепринятых норм и правил. Все расчеты выполняются в строгом соответствии со СНиП 51-01-2003 и СНиП 3.03.01-87. Учитываются в обязательном порядке и указания ГОСТ Р 52086-2003.

Посмотрите видео, как правильно выбрать арматуру (металлическую или композитную).

Еще до начала работ по армированию необходимо установить:

1. Сколько потребуется стержней и качество их поверхности.
2. Минимальный диаметр прутов, установленных вертикально. Определяется он в соответствии со СНиП.
3. Размер ячейки арматурной сетки. Шаг соответствующий стандартному размеру не должен быть меньше 20 сантиметров.
4. Уровень нахлеста при укладке отдельных кусков арматуры внахлест.
5. Общая длина всей арматуры с учетом нахлеста.
6. Длину проволоки, с помощью которой осуществляется вязка.

В качестве примера можно привести расчет арматуры монолитного основания, размер плиты которого составляет 8х8 м. Для армирования идеально подходит стержень, диаметр которого составляет 10 миллиметров. В некоторых случаях используют для продольного армирования пруты, диаметр которых 14 миллиметров, а для поперечного – 8 мм.

Монолитная арматурная сетка

Что касается правил, в соответствии с которыми выполняется укладка арматуры, то шаг между прутьями арматурной сетки составляет 20 сантиметров. Зная это расстояние и толщину прута можно точно рассчитать количество стержней, необходимых для выполнения работ. Достаточно ширину плиты разделить на ширину шага и прибавить один пруток. В данном случае получится 8:0,2 + 1= 41.

Если в нашем случае длина и ширина плиты равны, то можно для вычисления количества продольных стержней полученное число умножить на 2. В другом случае расчет провести также, воспользовавшись размером длины плиты. Следовательно, 41х2=82 прута.

Это значит, что выполнив расчет количества прутов для первого слоя, можно полученный результат умножить на 2 и получить общее число. 82х2=164 прута. Чтобы обеспечить связь между слоями сетки, потребуется надежное соединение. Для этого используют специальные крепления. Общая длина составит  164х6=984 метра, так как 164 – это общее количество прутов, а 6 – это стандартная длина одного стержня.

Вязка арматурной сетки выполняется с помощью специальной вязальной проволоки. Сварка способствует разрушению конструкции из-за воздействия коррозии. Для определения количества точек, в которых стержни пересекаются достаточно умножить количество используемых прутов на это же число.41х41=1681. На каждый узел понадобится не менее 30 сантиметров проволоки, значит 1681х30=5043 м проволоки.

Посмотрите видео, как правильно произвести вязку арматуры.

Расчет арматуры для плитного фундамента можно произвести самостоятельно. В таких вычислениях учтены и вязка, и укладка, и шаг сетки. Но специализированные организации выполнят подобный расчет с более высокой точностью благодаря ПО, разработанному для проектировщиков.

Как калькулятор считает необходимое количество бетона

Расчет монолитного перекрытия онлайн калькулятор производит в следующей последовательности:

Сервис рассчитывает на основании внесенных линейных размеров – длины (D), ширины (L) ,толщины (H) – плиты объем фундамента Vф:

Vф = H×L×D; м. куб.

Параллельно определяется объем занимаемый арматурной сеткой Vа. Происходит это по следующей формуле:

Vа = La×π×r2; м. куб.

где La– длина всех прутов арматуры, м;

r – радиус арматуры, м.

затем по разности между всем объемами фундамента и арматуры находится объем необходимого для его заливки бетона Vб :

Vб = Vф — Vб; м. куб

На последнем этапе объем бетона (Vб) умножается на его плотность (P), в результате чего получается масса бетона:

Мб= Vб×P; кг

Плитный фундамент не является сложной геометрической фигурой и достаточно легко рассчитывается типовыми формулами Источник moidomkarkas.ru

Пример расчетов

Исходные данные

• Размеры котлована под заливку основания составляют 10×6 м.;
• Толщина фундаментной плиты – 0,3 м.;

Расчет

• Объем фундамента равен Vф = 10×6×0,3=18 м. куб.
• Для армирования такого фундамента планируется применять два слоя сетки из арматуры диаметром 12 мм. (радиусом 0,006 м.) суммарной длиной 1232 м. Таким образом занимаемый арматурной сеткой будет равен Vа= 1232×0,0062×3,14=0,14 м.куб.;
• Объем бетона будет равен Vб = 18-0,14 = 17,86 м. куб.;
• Так как планируется использовать бетона марки В 22,5 (М300) плотностью 2350 кг/м. куб. его масса необходимая для заливки данной плиты равна Мб = 17,86×2350=41 971 кг. (41,9 т.).

Результат

Таким образом для заливки основания размером 10×6×0,3 м требуется 17,86 м.куб. бетона марки В 22,5(М300) массой 41 971 кг.

Схема армирования фундаментной плиты

Схема армирования плитного фундамента выбирается исходя из таких характеристик:

Толщина фундамента. Для фундаментной плиты толщиной 15 сантиметров и менее армирование выполняется одной сеткой, состоящей из продольной и поперечной арматуры. Для большей толщины армирование плиты фундамента выполняется в два слоя. При армировании нужно помнить о защитном слое бетона для арматуры, он защищает арматуру от коррозии. Согласно п. 10.3.2 и таблице 10.1 СП 63.13330.2018 толщина защитного слоя бетона должна составлять:

– На открытом воздухе без дополнительных защитных мероприятий не менее 3 см

– В грунте без дополнительных защитных мероприятий, в монолитных фундаментах при наличии бетонной подготовки не менее 4 см

– В монолитных фундаментах без бетонной подготовки (только для нижней рабочей арматуры) не менее 7 см. Бетонной подготовкой так же может являться щебеночная подушка, так как она не является капиллярным проводником влаги, при условии, что выполнен дренаж и подушка не стоит в воде.

Нагрузка на фундамент. Необходимо посчитать общую массу дома, снеговые и ветровые нагрузки в вашем регионе. А также определить, в каких местах будет оказано большее давление на фундамент (несущие стены, колонны).

Несущая способность грунта. Необходимо произвести геологию, определить тип грунта и, используя таблицу из СНиП, выяснить несущую способность грунта.

Диаметр арматуры. Если сторона фундаментной плиты составляет 3 метра и меньше, тогда используют арматуру от 10мм. Если же длина превышает 3 метра, тогда применяют арматуру диаметром от 12мм и выше.

Шаг прутьев. В соответствии с п.10.3.8 — 10.3.10 СП 63.13330.2018 шаг арматуры в монолитной плите фундамента составляет 20-40 сантиметров. Не более 20 см при высоте поперечного сечения до 150 мм. Не более 40 см при высоте поперечного сечения более 150 мм. Максимальное расстояние между прутками арматуры не должно превышать толщину фундамента более чем в полтора раза. В местах, где на фундамент оказываются большие нагрузки (несущие стены и колонны), размер ячейки арматуры для плитного фундамента сокращается в 2 раза.

Порядок расчета

Вычисления производятся проектировщиками исходя из размеров здания:

• к периметру добавляются длины внутренних стен;
• величина умножается на 4 (при стандартной схеме).

Таким способом можно считать количество погонных метров ребристой арматуры. Во время раскроя не всегда удается подобрать куски нужной длины. Соединяя отрезки, следует задавать нахлест больше 1 м. На практике каждый продольный хлыст имеет одно соединение.

Схема армирования фундамента из бетона.

Затем требуется рассчитать количество гладкого прутка (стойка, поперечная перемычка). Для этого длина фундамента, вычисленная в предыдущем действии, делится на 0,5 м, при этом определяется число «колец». Специалисты рекомендуют увеличивать получившуюся цифру на 10 %, всегда округлять результат в большую сторону. Однако полученных результатов не всегда достаточно для составления сметы, так как производители отпускают металлопрокат весом, а не метражом.

Посчитать общую длину очень просто. Самостоятельный расчет потребует начальных знаний математики.

Как армировать ленточный фундамент

Застройщики придерживаются конкретных правил. Работу по армированию фундамента с расчетом арматуры, укладкой и вязкой ведут по принятым в строительстве нормативам.

Арматурный пояс часто делают отдельно, потом готовый «скелет» по частям опускают внутрь опалубки. Можно работать сразу в траншее, но одному человеку это не по силам.

Вязку прутов ж/б конструкций делают стальной проволокой с периодическим профилем размером 3-5 мм. Она мягкая, но выдерживает более четырех перегибов.

Как рассчитать сечение арматуры

Пользуются двумя способами:

• Онлайн-калькулятор. Вводят исходные данные (параметры ленты, марку бетона), получают результат.
• Высчитывают вручную.

Так как армопояс состоит из стальных стержней, вязальной проволоки и муфт соединения прутков, каждый элемент рассчитывают отдельно.

Начинают с определения диаметра металлических ниток. Для этого чертят поперечное сечение будущего фундамента – оно прямоугольное. Если ленту, для примера, будут закладывать на глубину 80 см, а ширина основания 30 см, то сначала перемножением сторон высчитывают площадь сечения: 80х30=2400 см2.

На этой площади, по нормам, может быть расположено 4 продольные нитки (по две в верхнем и нижнем ярусах). Занять они могут 0,1% (или несколько больше) площади – это составит 2,4-2,8 см2. Полученный результат делят на 4, получают сечение прута 6-7 мм.

Количество продольной арматуры – как правильно подсчитать

Ленточный фундамент монолитом протекает под всеми самонесущими и несущими стенами. Рассчитывают количество продольных рабочих стержней просто. Исходят из длины ленты – ее считают по разработанной заранее схеме силового каркаса. Длина ленты – есть длина одного рабочего стержня (нитки). Далее считают, сколько таких ниток будет проложено. Затем количество стальных прутов умножают на длину ленты.

После переходят к поперечным перемычкам – конструктивной арматуре. Ее шаг в решетке – не менее 30 см. Количество поперечной арматуры определяют делением длины ленты в сантиметрах на 30. Сколько материала уйдет на одну перемычку определяют так: ширину армопояса складывают с его высотой, затем удваивают. Результат умножают на число перемычек.

Шаг арматуры в ленточном фундаменте

Обязательный для застройщиков СНиП 52-101-2003 предписывает располагать стальные пруты в одном ряду не ближе 40 см. Крайние продольные элементы должны находиться в 5-7 см от боковых стенок. Поэтому, если фундамент шире полуметра, то строители армируют его шестью прутами. Поперечный шаг фиксирующих прутьев – 30-50 см.

Прямые участки фундамента армируют цельными кусками стержней. С завода они идут по 11, 7 метра. В местах стыковки делают нахлесты длиной от 35 до 50 диаметров рабочего прута.

Армирование углов и примыканий

В ответственных участках – углах и примыканиях – просто связать рабочие нитки недостаточно. Угловые элементы армируют тремя способами:

1. Внешнюю продольную нитку (1 шт.) загибают под прямым углом – 90°. Так же поступают и с внутренними стержнями – в этой плоскости их 2 шт. Затем внутренние крепят к наружной нитке. Загиб внутренних прутов должен быть в 50 сечений продольных нитей. Дистанцию между конструктивными элементами строители сокращают в половину от того шага, которым пользовались на протяжение всей ленты фундамента.
2. Другой метод соединения углов – анкеровка. Для этого изготавливают Г-образные элементы. Протяжение каждой стороны (плеча) в этой конфигурации должно составить 50 диаметров продольных ниток каркаса. Технология соединения внешних прутов между собой предусматривает проволоку, делается это через Г-образную деталь. Каждый внутренний продольный прут соединяют с внешним посредством такой же конструкции. Итак, чтобы укрепить один угол, требуется три Г-образных хомута, а в местах сопряжения стен – два.
3. В угловых местах с наибольшими нагрузками от строения устанавливают П-образную деталь. Ее ширина должна равняться ширине металлического каркаса. Длину берут в 50 диаметров рабочих нитей. Их вяжут с внешними сторонами буквы «П». Чтобы усилить углы здания необходимы 2 подобных элемента.

Во всех трех схемах монтажа поперечных перемычек сохраняется незыблемое строительное правило – шаг составляет половину от основного.

Расчёт арматуры для монолитного фундамента

Стоит помнить, что расстояние, которое стоит соблюдать между прутьями арматуры, не должно быть больше, чем в 1,5 раза, толщины фундамента. При этом, укладывают арматуру двумя рядами. Ее установка происходит за счёт вертикальных стержней. Шаг вертикально установленной арматуры равняется длине шага кладки прутьев в горизонтальном направлении или в 2 раза его превышает.

Расчет и выбор правильного диаметра (сечения)

Проведение таких расчётов достаточно сложная задача, которую без особых знаний правильно не решить. Даже не каждому специалисту под силу его выполнить. Если речь идет о частном строительстве, то в таком случае рекомендовано пользоваться минимально допустимыми значениями, которые содержит пособие по проектированию, где описаны процессы армирования касаемо железобетонных сооружений. Параметры относительно монолитного фундамента указаны в приложении 1 в первом разделе.

Что касается вертикально установленных стержней, то их диаметр не должен быть меньше 6 мм

При этом важно учесть, что, возможно, элементы будут подвергаться сварке. Максимально допустимое значение рабочего армирования составляет 40 мм, но зачастую для строительства используют арматуру 12, 14, 16 мм

Пример расчета арматуры

Для лучшего понимания расчетов следует их рассмотреть на примере. Исходные данные для примера – это плита с размерами 6х6 м, толщина 200 мм.

• значение для площади поперечной плоскости плиты равно 6 м * 0,2 м = 1,2 м2;
• параметр минимальной площади прутьев арматуры 1,2 м2 * 0,3% = 0,0036 м2 , переведя в более удобные единицы измерения, получим 36 см;
• значение минимальной площади прутьев, располагающихся в одном направлении в одном ряду 36 см2/2 = 18 см2.

Далее потребуется ГОСТ 57 81-82, в котором указан перечень арматурных прутьев. Этот документ содержит список площадей сечения одного стержня. Чтобы было удобней, можно воспользоваться расширенным изданием сортамента. В нём указано, что для полученного сечения одного ряда сетки допускается использование нескольких вариантов прутьев:

• 12 мм диаметр прута – 16 штук;
• 14 мм диаметр прута – 12 штук;
• 16 мм диаметр прута – 9 штук;
• 18 мм диаметр прута – 8 штук;
• 20 мм диаметр прута – 6 штук.

Расчёт количества арматуры

Чтобы было удобнее и проще проводить закупку материалов, предварительно проводят вычисление их количества. Если имеется составленная схема конструкции плитной основы, такой процесс не слишком сложный. Чтобы вычислить длину прутьев, нужно учитывать значение бетонного слоя защиты в толщину. Он располагается с каждой стороны и ширина его равна 20-30 миллиметров.

1. Параметр длины одного прута: 6000 — 30*2 = 5940 мм.
2. Значения количества прутьев для одного направления: 5940/300 = 19,8, принимаем 20 шт.
3. Значение количества прутьев для двух сеток: 20*2*2 = 80 шт.
4. Значение длины 1го прута для хомутов П-образного типа: 200 мм + (200 мм * 2)*2 = 1 м.
5. Значение количества прутьев: 20*2 = 40 шт.
6. Параметр общей длины стержней с сечением диаметра 12 мм: 80*5,94 м +40*1 м = 515,2 м.
7. Значение массы прутьев (при вычислении опираются на сортамент): 515,2*0,888 кг (находится по сортаменту) = 457,5 кг.

Расчет армировочных прутьев, расположенных в вертикальном направлении:

1. Параметр длины одного прута: 200 — 20*2 = 140 мм.
2. Значение количества прутьев: 20*20 = 400 шт.
3. Значение общей длины при диаметре прутьев в 8 мм: 8 мм = 400*0,14 = 56 м.
4. Значение массы прутьев арматуры: 56*0,395 = 22,12 кг.

Получив указанные значения, стоит учитывать стандартную длину прутьев, которая составляет 11,7 м. Соответственно, необходимо для каркаса 5-6 штук прутьев, сечение которых 8 мм.

К такому важному процессу, как армирование монолитного фундамента, необходимо подходить весьма скрупулезно. Учитывая свойства армирующего каркаса, весь процесс должен проходить без ошибок, в особенности это касается расчётов

Если сделать всё правильно и своими руками, то можно не только сэкономить на услугах строительной бригады, но и обеспечить конструкции фундамента надежность, прочность и устойчивость на многие десятилетия.

Как калькулятор считает необходимое количество бетона

Расчет монолитного перекрытия онлайн калькулятор производит в следующей последовательности:

Сервис рассчитывает на основании внесенных линейных размеров – длины (D), ширины (L) ,толщины (H) – плиты объем фундамента Vф:

Vф = H×L×D; м. куб.

Параллельно определяется объем занимаемый арматурной сеткой Vа. Происходит это по следующей формуле:

Vа = La×π×r2; м. куб.

где La– длина всех прутов арматуры, м;

r – радиус арматуры, м.

затем по разности между всем объемами фундамента и арматуры находится объем необходимого для его заливки бетона Vб :

Vб = Vф — Vб; м. куб

На последнем этапе объем бетона (Vб) умножается на его плотность (P), в результате чего получается масса бетона:

Мб= Vб×P; кг

Плитный фундамент не является сложной геометрической фигурой и достаточно легко рассчитывается типовыми формулами Источник moidomkarkas.ru

Пример расчетов

Исходные данные

• Размеры котлована под заливку основания составляют 10×6 м.;
• Толщина фундаментной плиты – 0,3 м.;

Расчет

• Объем фундамента равен Vф = 10×6×0,3=18 м. куб.
• Для армирования такого фундамента планируется применять два слоя сетки из арматуры диаметром 12 мм. (радиусом 0,006 м.) суммарной длиной 1232 м. Таким образом занимаемый арматурной сеткой будет равен Vа= 1232×0,0062×3,14=0,14 м.куб.;
• Объем бетона будет равен Vб = 18-0,14 = 17,86 м. куб.;
• Так как планируется использовать бетона марки В 22,5 (М300) плотностью 2350 кг/м. куб. его масса необходимая для заливки данной плиты равна Мб = 17,86×2350=41 971 кг. (41,9 т.).

Результат

Таким образом для заливки основания размером 10×6×0,3 м требуется 17,86 м.куб. бетона марки В 22,5(М300) массой 41 971 кг.

Нормативы расхода на куб бетона

Согласно нормам армирования, наименьший процент армирования для железобетонных конструкций должен составлять минимально 0.1 %, а максимальный процент армирования может достигать 5%. В исключительных случаях данный параметр может достигать значения 10.

Норма армирования железобетонных конструкций составляет 0.5% — 3 % площади арматуры от поперечного сечения бетонной конструкции.

В соответствии с СП весовая норма армирования для железобетонных конструкций установлена в рамках 20 кг — 430 кг на м3 бетона.

Таблица расхода арматуры на 1м3 бетона бетонного фундамента

Здесь указан вес армпрутов, который необходим для армирования железобетонных конструкций в связи с процентным содержанием в сечении плиты.

От чего зависит норма расхода

В зависимости от типа строительного объекта армирование бетона осуществляется арматурой разного класса. Масса 1 м арматуры зависит от площади ее сечения.

Чтобы вычислить количество арматуры, нужно знать следующие сведения:

• тип фундаментного основания;
• общий вес здания.
• класс и площадь сечения стальных прутьев;
• тип грунта;

Основные варианты железобетонного фундамента:

• столбчатый;
• плитный;
• ленточный.

Сечение арматуры также может влиять на расход материала.

Общие рекомендации по армированию:

• при возведении частного загородного дома фундамент армируется железными прутами сечением до 1 см;
• для бетонных оснований под кирпичные постройки используются стальные прутья сечением от 1,4 см;
• арматурные пруты прокладываются в фундаменте с шагом 20 см;
• арматурная связка бетона выполняется в 2 пояса, т. е. обустраивается одна арматурная сетка, над ней вторая, и они связываются металлическими прутьями между собой;
• основная сила растяжения приходится на верхнюю часть бетонного основания, поэтому не рекомендуется сильно заглублять арматурный каркас.

Метраж и масса стержней вычисляется после расчета глубины и длины ж/б основания. Минимальный расход арматуры согласно строительным требованиям составляет 8 кг/м³.
ГЭСН и ГОСТ регламентируют расход арматуры, но лучше отталкиваться от проекта фундамента или другой конструкции, которую нужно армировать.

Расчет для монолитного перекрытия и плитного фундамента

Расчет разбирается на примере монолитного перекрытия высотой 20 cм, потому что это распространенная высота плит. Шаг армсетки 200 Х 200 мм, диаметр стержней 10 мм, дополнительные элементы для усиления выполняются из прутов диаметром 14 мм с шагом 200 мм.

Чтобы рассчитать арматуру на плиту, необходимо выполнить действия:

1. На 1 м2 монолитного перекрытия тратится 20 метров прутьев для связывания обоих слоев.
2. 1 м3бетона в плите занимает 5 кв.м площади, следовательно для вязки сеток понадобится 5 Х 20 = 100 метров прутов.
3. Вычисляется масса продольной арматуры для монолитного перекрытия. Масса метра арматуры 10 мм составляет 0.617 кг, тогда расход арматуры на 1 м2 монолитного перекрытия равен 100 Х 0.617 = 61.7 кг,
4. Для добавочных усилений потребуется 50 м прутов с диаметром 14 мм, один метр которых весят 1.21 кг. Тогда их общий вес равен 50 Х 1.21 = 60.5 кг.
5. На стальные каркасы, U-образные элементы потребуется 20 м металлических 10-миллиметровых стержней. Их общий вес будет равен 20 Х 0.617 = 12.34 кг.
6. После сложения результатов 3, 4 и 5 действий получается значение массы прутов в 1 м3бетона монолитного перекрытия: 61.7+60.5+12.34 = 134.54 кг.

Для окончательного расчета следует учесть расход для укрепления мест стыков со стенами, усиления в области нагрузок и другие элементы.

Расчет арматуры для плиты фундамента будет идентичным, но с поправкой на повышенную частоту укладки продольной арматуры в нижней части фундаментной плиты.

Правила армирования плитного фундамента

Основные требования для монолитной плиты приведены в СП 50-102, 52-101. В них указано, как правильно располагать и вязать арматурные сетки, какие использовать подставки для обеспечения нижнего защитного слоя. Не допускается применение прутков с отслаивающейся ржавчиной.

Стержни периодического сечения обеспечивают высокую адгезию, вязальная проволока надежнее пластиковых хомутов. Однако начинать армирование следует поэтапно: выбор рациональной схемы, расчет сечения прутков, фиксация каркасов в пространстве с помощью специальных элементов.

Схемы армирования

В рекомендациях СП 63.13330 для ж/б конструкций имеется специальный раздел по изготовлению основных несущих конструкций (10.4). В частности, для плитного фундамента указаны требования:

• арматуру укладывают в двух направлениях (сетка с ячейкой 30 х 30 см максимум), соединяют методом вязки проволокой либо сваркой;
• сетки располагают, как можно ближе к верхней и нижней граням с учетом защитного слоя 3 см;
• П-образными хомутами стержни сеток перевязывают между собой по торцам;
• в местах установки монолитных стен и колонн производится выпуск вертикальных стержней либо анкеровка крючками для усиления плиты;
• под несущими стенами шаг ячейки уменьшается по сравнению с остальной частью плиты;
• допускается разряжение ячейки сетки в центральной части до минимально допустимого процента армирования (0,3%).

Правильно расположить сетки можно с учетом боковых защитных слоев (минимум 4 см между прутком и опалубкой), расположения узлов ввода коммуникаций (актуально для незаглубленных плит).

На практике, для малоэтажных коттеджей используется схема:

• сетка из 6 мм проволоки в верхнем слое;
• аналогичная сетка в нижнем слое;
• усиление ребер УШП или гладкой плиты (толщина 30 см и боле) каркасами по периметру из 10 – 14 мм стержней периодического сечения.

Это обусловлено отсутствием сил пучения при использовании теплой отмостки, кольцевого дренажа вокруг фундамента, заменой грунта нерудными материалами на глубину от 40 см. Рекомендуемый размер ячейки в разряженной части не больше 1,5 от толщины плиты, под стенами 10 х 10 – 20 х 20 см. В отсутствие подбетонки нижний защитный слой увеличивается до 5 – 7 см.

Проемы

В незаглубленных плитах невозможно обойтись без проемов в монолитной конструкции для ввода инженерных систем. Данный вопрос весьма слабо описан в специальной литературе. Индивидуальному застройщику следует ориентироваться на руководство по проектированию ж/б зданий:

• вырезание отверстий в сварных сетках с загибом стержней вверх;
• окаймление проемов больше 30 см диагонально расположенными к ячейкам сетки прутками 10 – 14 мм;
• не требуется усиление периметра отверстий меньше 15 см.

В плитах глубокого заложения узлы ввода коммуникаций отсутствуют по умолчанию. Для повышения ремонтопригодности инженерных систем канализацию и водопровод запускают через стены подвала.

Сопряжение плита/лента

Правильно смонтировать прутки арматуры в опалубке заглубленного плитного фундамента с подвалом можно с учетом условий:

• стены на заглубленной плите запрещено размещать вплотную к ее краям, минимальный отступ по периметру равен толщине ленты фундамента (от 10 до 40 см);
• схема анкеровки узла сопряжения ленты и монолитной стены подвала имеет несколько вариантов.

Выпуски арматуры в плите под стены.

Например, из плиты можно выпустить вверх П-образный хомут, расстояние между стержнями которого соответствует размеру каркаса ленты, чтобы связать впоследствии две этих конструкции. Кроме того, можно привязать к нижней и верхней сетке плиты изогнутые под прямым углом прутки, выпустить их на 40 – 60 см наружу аналогично предыдущему варианту.

Если в проекте отсутствует жесткая связь ленты и стены с плитой глубокого залегания, в этих местах сетки усиливаются П-образными хомутами во избежание продавливания.

Основные правила

Без соблюдения определенных правил невозможно армирование бетонного пола. Технология достаточно проста, но невыполнение требований приведет к тому, что все работы будут выполнены напрасно:

• армирующая поверхность не должна создавать помех для распределения бетона;
• материал нужно равномерно распределять по поверхности, желательно использовать подпорки;

• не загрязняйте материалы маслянистыми веществами, они уменьшают сцепляемость бетона с армирующим компонентом;
• чтобы основание не подвергалось гниению и окислению, бетон должен полностью закрывать армирование.

Рекомендуем к прочтению — общие правила по размещению фундамента.

Для чего нужен армопояс?

На фундаментную плиту действуют преимущественно растягивающие нагрузки от веса здания, мебели, жильцов, ветра, снега. Однако присутствуют и сжимающие усилия. Бетон работает исключительно на сжатие, причем подобным нагрузкам этот материал противостоять не может. Поэтому в нижней части плиты у подошвы помещают арматурную сетку, компенсирующую сжатие. В верхней части уложена вторая сетка, воспринимающая усилия растяжения.

Расчет арматуры позволяет обеспечить прочностной запас для максимально возможного ресурса конструкции при минимальном сечении прутка, шага ячейки сетки. Кроме того, для стальных прутков необходим защитный слой (15 – 40 мм), на который их необходимо погрузить в бетон для отсутствия коррозии.

Таблица площади поперечного сечения арматуры

Как видите, выполнить подбор арматуры совсем не сложно, если помнить школьный курс геометрии. Пользуясь специальными справочниками по площади сечения можно узнать многие другие важные параметры, которые позволят выбрать оптимальный материал для строительства дома вашей мечты и возведения любого другого объекта.

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 арматуры

Расчеты, связанные с монолитной плитой, достаточно сложны и требуют особых знаний. Далеко не каждый конструктор может их правильно выполнить. Для индивидуального строительства можно руководствоваться минимальными значениями, принимаемыми по пособию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий».

Требования для монолитной плиты представлены в приложении 1, раздел 1. Общая площадь сечения рабочей арматуры в одном направлении принимается не менее 0,3% от общего сечения фундамента. Минимальный диаметр стержней назначается 10 мм при стороне плиты менее 3 м и 12 мм при большей длине стороны. Диаметр вертикальных стержней должен составлять не менее 6 мм, но также необходимо учитывать условия свариваемости. Максимальный размер рабочего армирования 40 мм, на практике чаще используют 12, 14 и 16 мм.

Пример расчета

В качестве исходных данных имеется железобетонная плита 6 на 6 м. Толщина для частного дома принимается 200 мм. Необходимо правильно армировать конструкцию. В примере не рассмотрено усиление железобетона на участках опирания стен.

Определение диаметров

В первую очередь определяется, что сетки будут укладываться в два ряда, поскольку толщина конструкции больше 150 мм. Далее производится расчет требуемой площади стальных прутьев.

• Площадь поперечного сечения фундамента = 6 м * 0,2 м = 1,2 м²;
• Минимальная площадь всей арматуры = 1,2 м² * 0,3% = 0,0036 м² = 36 см²;
• Минимальная площадь арматуры в одном направлении для одного ряда = 36 см²/2 = 18 см².

Далее необходимо воспользоваться сортаментом арматурных стержней, который приведен в ГОСТ 5781-82*. В этом документе приведена площадь сечения одного прута. Для удобства можно найти расширенную версию сортамента. По нему определяется, что для данного сечения в одной сетке необходимо использовать один из следующих вариантов:

• 16 стержней диаметром 12 мм;
• 12 стержней диаметром 14 мм;
• 9 стержней диаметром 16 мм;
• 8 стержней диаметром 18 мм;
• 6 стержней диаметром 20 мм.

Выбираем вариант с двенадцатым диаметром. Чтобы правильно разложить элементы необходима схема. Чертеж поможет рассчитать шаг прутов. Для стороны длинной 6 м шаг 16-ти стержней получается примерно 400 мм. Назначаем максимальное расстояние 300 мм исходя из условия СП 63.13330.2012 п.10.3.8.

Вертикальное армирование для надежности принимается 8 мм с шагом 300 мм.

Расчет количества

Недавно у нас появился калькулятор плитного фундамента, для удобства можете воспользоваться им.

Для того, чтобы не ошибиться при закупке материалов, необходимо заранее рассчитать их количество. Если имеется схема плиты, сделать это не сложно. При вычислении длин стержней необходимо учитывать толщину защитного слоя бетона 20-30 мм с каждой стороны.

Расчет рабочего армирования.

• Длина одного стержня = 6000 — 30*2 = 5940 мм;
• Количество стержней в одном направлении = 5940/300 = 19,8, принимаем 20 шт;
• Количество стержней в обоих направлениях для верхней и нижней сетки = 20*2*2 = 80 шт;
• Длина одного стержня для П-образных хомутов = 200 мм + (200 мм * 2)*2 = 1 м;
• Количество стержней для П-образных хомутов = 20*2 = 40 шт;
• Общая длина арматуры диаметром 12 мм = 80*5,94 м +40*1 м  = 515,2 м;
• Масса стержней диаметром 12 мм = 515,2*0,888 кг (находится по сортаменту) = 457,5 кг.

Расчет вертикального армирования.

• Длина одного стержня = 200 — 20*2 = 140 мм;
• Количество стержней = кол-во  горизонтальных прутов в одном направлении*кол-во прутов в другом = 20*20 = 400 шт;
• Общая длина стержней диаметром 8 мм = 400*0,14 = 56 м;
• Масса стержней диаметром 8 мм = 56*0,395 = 22,12 кг.

Все получившиеся значения удобно свести в таблицу.

При расчете расходов стоит учитывать стандартную длину одного прута – 11,7 м, это означает, что, например, стержней 8 диаметра понадобится 5-6 штук с небольшим запасом. А при большой длине рабочей арматуры требуется увеличить суммарную длину на 10-15% для соединения стержней внахлест.

Грамотный выбор диаметра, шага и соблюдение технологии монтажа обеспечат надежность и долговечность фундамента при минимально возможных затратах.

Рекомендуем: Технология строительства плитного фундамента.