Расчет арматуры для фундамента: как правильно произвести

Ошибки при монтаже армирующей конструкции

Даже мелкие недочеты могут повлечь разрушение фундамента или привести к усложнению процесса бетонирования. Распространенные ошибки при создании каркаса и как их избежать:

стержни соединенные встык, приведут потере прочности каркасной конструкции;
при монтаже армирующего каркаса прутья расположены в непосредственной близости к грунту либо воткнуты в него. Когда произойдет подвижка почвы, арматура врежется в грунт и при таком взаимодействии образуется коррозия металла, а это в свою очередь снизит прочность всего основания;

Фиксатор арматуры, который устанавливается между сеткамиИсточник buildpj.ru

несоблюдение рекомендаций по расположению арматуры влечет за собой разрушение плиты;

если у торцов стержней нет защитного покрытия, под влиянием влаги из бетонной смеси образуется коррозия изделий;

особое внимание следует уделять правильному армированию в углах постройки и в зонах под несущей стеной;

установка каркаса была произведена на деревянные бруски или прочие неподходящие элементы – это грубая ошибка. Использовать нужно только специальные фиксаторы

В противоположном случае влага проникнет к металлическим частям, что в свою очередь приведет к нарушению целостности бетонной основы.

Видео описание

Наглядно про изготовление опалубки и армирование плитного фундамента смотрите в видеоролике:

Заключение

От правильного выполнения армирования плитного фундамента зависит прочность и длительность срока эксплуатации всего основания вашего дома. Поэтому все расчеты, подготовительные и монтажные работы должны выполняться профессионалами, которые не просто сделают все быстро и качественно, но и дадут на свою работу гарантию.

Расчёт композитной арматуры

Арматура из композитных материалов начала использоваться в строительной области России относительно недавно, поэтому следует затронуть некоторые нюансы, касающиеся этого материала. В виду использования при изготовлении волокон стекла или базальта, данный армирующий материал имеет значительные отличия от классической стальной арматуры по прочности в сторону положительных качеств. Наглядно оценить разницу можно из расположенной ниже таблицы.

Характеристика	Стальная арматура класса АIII	Композитная арматура
Замена диаметра арматуры при равных прочностных характеристиках, мм.	8	4
10	6
12	8
14	10
16	12
18	14
20	16

Подробнее о том что такое композитная арматура а также о методах работы с ней Вы можете в статье: композитная арматура, виды, характеристики, использование.

Исходя из этих данных, при использовании композитных армирующих стержней необходимо производить корректировку диаметров рабочей арматуры. Это означает, что проводить расчёт армирования конструкций можно для стальной арматуры, а затем изменять полученные диаметры стержней согласно приведённым в таблице данным.

Следует учитывать, что композитную арматуру невозможно согнуть на стройплощадке и она не подвергается сварке. В случае потребности в гнутых элементах, их нужно заказывать у изготовителя по подготовленным чертежам, так как изогнуть такой материал возможно только в процессе изготовления. Крепление стержней между собой осуществляется при помощи вязальной проволоки или пластиковых хомутов.

Расчёт фундамента с использованием композитной арматуры аналогичен расчёту для металлической арматуры.

Во всём остальном использование композитной арматуры ничем не отличается от стандартных стальных прутков.

Проведение работ по армированию и последующей заливке монолитных строительных конструкций требует от мастера наличия определённых навыков. При сомнении в своих силах лучше обратиться к опытным специалистам, это сэкономит время и деньги в случае возможных переделок при возможных ошибках начинающего мастера, а так же убережёт от появления возможных аварийных ситуаций.

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

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.

Как рассчитать диаметр арматуры

При армировании плитного фундамента, даже по схемам можно сделать примерные расчеты материала. Общую площадь сечения арматуры для монолитного основания в одном направлении берут не меньше 0.3 % от общих показателей сечения фундамента. Если длина стороны плиты меньше 3 м, подойдет диаметр стержня 1 см, при большей длине – 1,2 см. Вертикальные прутки должны быть не менее 6 см. Максимальные размеры изделий 4 см, в практическом применении используют 1.2, 1.4, 1.6 см.

Пример расчета

В исходных данных указана железобетонная поверхность 8х8 м. Рекомендованный размер шага для частных домов 20 см. В данном примере не рассматривается усиление зон, где будут расположены несущие стены. Для определения диаметров следует учитывать, что укладка будет производиться в два ряда. Потому что толщина конструкции превышает 15 см.

Арматурная сеткаИсточник slo.wikiwiex.ru

Расчет нужной площади металлических стержней производят по такой последовательности:

вычисление площади поперечного сечения фундаментного основания: 8 м * 0.2 м = 1.6 м2;
расчеты минимальной площади всего арматурного материала: 1.6 м2 * 0.3 % = 0.0048 м2 (36см2);
показатели минимальной площади арматуры, одно направление, один ряд: 48 см2/2 = 24 см2.

Для того чтобы правильно рассчитать количество стройматериалов рекомендуется использовать схему. При вычислении длины прутков также следует учесть:

толщину бетонного слоя предназначенного для защиты – 2-3 см с двух сторон;
допустимый нахлест;
вертикальное армирование;
количество стержней для П-образных хомутов.

Видео описание

Еще можно рассчитать фундамент с помощью онлайн калькулятора. Только надо учитывать, что неизвестно, какие допуски и формулы прячутся за интерфейсом программы. Поэтому, калькулятор арматуры для монолитной плиты можно использовать только для примерных вычислений.

Ошибки при монтаже армирующей конструкции

стержни соединенные встык, приведут потере прочности каркасной конструкции;
при монтаже армирующего каркаса прутья расположены в непосредственной близости к грунту либо воткнуты в него. Когда произойдет подвижка почвы, арматура врежется в грунт и при таком взаимодействии образуется коррозия металла, а это в свою очередь снизит прочность всего основания;

Фиксатор арматуры, который устанавливается между сеткамиИсточник buildpj.ru

несоблюдение рекомендаций по расположению арматуры влечет за собой разрушение плиты;

особое внимание следует уделять правильному армированию в углах постройки и в зонах под несущей стеной;

Видео описание

Наглядно про изготовление опалубки и армирование плитного фундамента смотрите в видеоролике:

Расчет арматуры ленточного фундамента с примером

Вводные данные:

длина ленточного фундамента – 20 м;
ширина – 40 см;
высота — 80 см.

В первую очередь необходимо рассчитать количество продольно уложенной арматуры.

Площадь сечения фундаментной ленты составляет 40х80=3200 см?.
Общая площадь продольных арматурных стержней: 3200х0,1%=3200х0,001=3,2 см?. Или можно так: 3200/1000=3,2 см?.

Теперь полученное значение надо разделить на площадь одного стержня, тем самым получается количество требуемой продольной арматуры. Получить площадь одного прутка можно двумя способами. Первый – найти в интернете таблицу соотношения диаметра и площади арматуры. Одна из таких на фото ниже.

Таблица соотношения диаметра и площади арматуры

Второй – самостоятельно провести расчет, используя формулу площади круга:S=pD?/4, где

«p» — это Архимедово число, равное 3,14,
D – диаметр арматуры.

Если диаметр продольной арматуры был выбран 10 мм (1 см), то: S= 3,14х1?/4= 0,785 см?. Теперь общую площадь арматурных стержней (3,2) надо разделить на 0,785, получается 4.

Следующий этап расчета арматуры ленточного фундамента – определение общей длины продольных стержней. Необходимо отметить, что в продольном направлении прутки укладываются относительно друг друга с нахлестом, равным 5-10 см. То есть, именно на выбранный размер уменьшаются длины прутков, стандартная длина которых составляет 10,7 м. Получается, что длина каждого после соединения будет равна 10,6 м или 1160 см.

Учитывая длину ленточного фундамента – 20 м, можно рассчитать, сколько стержней требуется для укладки одного продольного элемента: 20:11,6=1,72 штуки. А так как их четыре, то общее количество равняется: 1,72х4=6,89 или, с округлением, ровно 7.

Теперь необходимо определить количество и длину вертикальных и поперечных элементов армирующего каркаса ленточного фундамента. Учитывая позицию номер «2» требований к сборке армокаркаса, можно точно сказать, какая длина будет у поперечных и вертикальных стержней:

у поперечных: 40-10=30, где «10» — это два по пять расстояние от краев фундаментной конструкции до каркаса, «40» — это ширина ленты;
у вертикальных: 80-10=70 см.

То есть, в общей сложности, если оба элемента изготавливаются из одного типа арматуры, то на их изготовление уйдет 1 м стального материала (30+70=100 см). Далее необходимо рассчитать количество используемых стержней данного типа в самом каркасе. Если расстояние между ними выбрано в пределах 30 см, то количество определяется путем деления общей длины фундамента на шаг установки: 2000:30=66,66 штук. Округляем до 67.

А так как общая длина двух элементов составляет 1 м, то на их изготовления уйдет 67 м арматуры. Этот показатель умножается на «2», потому что в армирующем каркасе поперечных и вертикальных стержней две пары. Первые располагаются верху и снизу конструкции в горизонтальной плоскости, вторые по бокам в вертикальной. Значит, для их изготовления потребуется 67х2=134 м.

Не всегда шаг укладки вертикальных стержней совпадает с шагом поперечных, как было рассмотрено на примере выше, потому что поперечины в основном выполняют функции стяжек между решетками. И их количество можно уменьшить. К примеру, укладывать с шагом 50 см.

Поэтому расчет требуемой арматуры придется производить для двух элементов по отдельности.

Поперечины рассчитываются так:

2000:50х30=120 см или 12 м, где «20» — длина фундаментной ленты, «50» — шаг установки поперечин, «30» — длина одного поперечного элемента.

Вертикальные стержни так:

2000:30х30=2000 см или 20 м, где шаг установки 30 см.

Получается, что общая длина арматуры, требуемой для изготовления вертикальных и поперечных элементов, составляет 12+20= 32 м. С оговоркой, если для них используется арматура одинакового диаметра. В противном случае каждый параметр надо будет учитывать по отдельности.

Необходимо обозначить, что представленный расчет арматуры для ленточного фундамента в плане подсчета количества стержней, является неполным. Потому что в углах фундаментного сооружения используется особое соединения каркасов, расположенных по разным сторонам ленточной конструкции. В зависимости от схемы обвязки углов сопряжения может изменяться общая длина используемой арматуры. В общей массе дополнение незначительное и может составлять до 5 м. Но его необходимо учитывать. Поэтому чаще всего общую расчетную длину арматуры увеличивают на 5-10%.

Арматуру на стройке: как считать и экономить

Стройка — это не аптека и законы математики часто не срабатывают у человека, который видел как дома делаются только на картинке. Посчитал и заказал бетон, а его не хватило. Посчитал арматуру, а её пришлось докупать. Как же правильно делать расчет материалов? Пока народ отрывался в новогодние праздники, я успел посмотреть несколько видеороликов на youtube по строительству. И вот там на одном канале нашел ролике о строительстве, где один товарищ строит дома и записывает видео. Вот только это не строитель, а бизнесмен. Нет, он уже что-то понял, кое-где его практические знания интересны даже мне в областях, с которыми я еще не сталкивался – устройство сайдинга, каркасные дома, дома из SIP-панелей. Но вот остальное у него, увы, не блещет.

Но меня особенно развеселили ролики об обмане его на арматуре. Из-за того, что он именно бизнесмен и не знает множество практических вещей, он попал на бабки и всему миру «срывает покровы» как обманывают честных застройщиков хапуги-строители и поставщики-аферисты.

Подсчет количества арматуры

Сколько потребуется металлической арматуры для фундамента проще всего рассчитать на примере основания размером 10х10 м.

«L» — это то количество материала, которое необходимо для продольных несущих стержней арматуры;
«Р» — это периметр фундамента.

Используется в данном случае арматура диаметров от 10 до 12 мм. Прутья надо располагать двумя поясами, надежно соединенными один с другим.

Каждый такой пояс представляет собой арматурную сетку с диаметром ячейки около 20 см. При условии, что толщина каркаса составляет порядка 20 см, длина перемычек должна быть 25 см.

Если произвести несложные расчеты, расход арматуры рассчитать оказывается довольно просто: на 10 м плиты надо 51 металлических стержней, длина каждого из которых составляет 10 м. Для перпендикулярной сетки нужно аналогичное количество прутьев. Итого общий расход арматурных прутьев составит для одного пояса 102 прута. Сколько надо прутьев для второго арматурного пояса, сосчитать будет еще проще: 102х2 – 204.

Армирование углов

В конструкции ленточного фундамента самое слабое место — углы и примыкание простенков. В этих местах соединяются нагрузки от разных стен. Чтобы они успешно перераспределялись, необходимо арматуру грамотно перевязать. Просто соединить ее неправильно: такой способ не обеспечит передачу нагрузки. В результате через какое-то время в ленточном фундаменте появятся трещины.

Чтобы избежать такой ситуации, при армировании углов используют специальные схемы: пруток с одной стороны загибают на другую. Этот «захлест» должен быть не менее 60-70 см. Если длины продольного прутка на загиб не хватает, используют Г-образные хомуты со сторонами тоже не менее 60-70 см. Схемы их расположения и крепления арматуры приведены на фото ниже.

По такому же принципу армируются примыкания простенков. Также желательно арматуру брать с запасом и загибать. Также возможно использование Г-образных хомутов.

Обратите внимание: в обоих случаях, в углах шаг установки поперечных перемычек уменьшен в два раза. В этих местах они уже становятся рабочими — участвуют в перераспределении нагрузки

Сколько нужно прутка

Разработав схему армирования ленточного фундамента, вы знаете, сколько продольных элементов вам необходимо. Они укладываются по всему периметру и под стенами. Длинна ленты будет длиной одного прутка для армирования. Умножив ее на количество ниток, получите необходимую длину рабочей арматуры. Затем к полученной цифре добавляете 20% — запас на стыки и «перехлесты». Вот столько в метрах вам и нужно будет рабочей арматуры.

Теперь нужно посчитать количество конструктивной арматуры. Считаете, сколько поперечных перемычек должно быть: длину ленты делите на шаг установки (300 мм или 0,3 м, если следовать рекомендациям СНиПа). Затем подсчитываете, сколько уходит на изготовление одной перемычки (ширину арматурного каркаса складываете с высотой и удваиваете). Полученную цифру умножаете на количество перемычек. К результату добавляете тоже 20% (на соединения). Это будет количество конструктивной арматуры для армирования ленточного фундамента.

По похожему принципу считаете количество, которое необходимо для армирования подошвы. Сложив все вместе, вы узнаете, сколько арматуры нужно на фундамент.

Схема каркаса

Схема армирования фундамента – это правила, по которым собирается каркас. Для каждой конструкции выбирается своя схема, поэтому и расчет армирования проводится для каждого варианта по отдельности. На основе схемы рассчитываются:

количество арматуры;
ее вес;
параметры сетки;
способы соединения стержней;
направленность конструкции (горизонтально или вертикально);
сечение арматуры.

В ленточных фундаментах схема – это несколько рядов продольных прутков, установленных друг над другом и связанных между собой поперечными элементами. В плитных конструкциях может быть уложен один ряд сетки или несколько.

В столбчатых фундаментах устанавливаются вертикальные прутки, соединенные между собой горизонтальными поперечными элементами. Сечение каркаса может быть треугольным, квадратным или круглым. Арматура в сваях буроналивных устанавливается вертикально по окружности.

Правила монтажа армокаркаса по СНиП

Количество необходимой для закладываемой конструкции арматуры и расстояние между арматурными прутьями напрямую зависят от размеров фундамента.

Согласно СНиП 52-01-2003 расстояние между прутьями рассчитывается, исходя из:

диаметра прута;
размера бетонного заполнителя;
направления бетонирования;
технологии укладки;
вида бетонного уплотнителя.

Технологически правильное армирование подразумевает, что расстояние между прутьями продольной арматуры должно находиться в пределах от 25 до 40 см. Прутья же поперечной арматуры должны быть не более чем в 30 см друг от друга.

Все самое важное об армировании ленточного фундамента найдете в этой публикации

Требования к бетону

прочность;
морозостойкость;
водонепроницаемость.

Прочность — это способность выдерживать нагрузки на сжатие, выраженная в килограммах на квадратный сантиметр.

Морозостойкость обозначается буквой “F” и числовым эквивалентом. Число — это количество циклов полного замораживания и оттаивания опытного образца бетона без изменений своих характеристик.

Водонепроницаемость обозначается буквой “W” и также числовым эквивалентом. Число, в данном случае, — это максимальное давление, измеряемое в мегаПаскалях, при котором образец бетона не пропускает через себя влагу.

Марки бетона, рекомендуемые для сооружения ленточного фундамента:

Марка бетона	Класс бетона	Прочность бетона, кг/см2	Морозостойкость	Водонепроницаемость
М-200	В-15	196,5	F-100	W-4
М-250	В-20	261,9	F-100	W-4
М-300	В-22,5	294,4	F-200	W-6
М-350	В-25	327,4	F-200	W-8
М-400	В-30	392,9	F-300	W-10

Соотношение типа сооружения, грунта и марки бетона для ленточного фундамента:

Тип сооружения	Слабопучинистые грунты	Пучинистые грунты
Лёгкие деревянные или каркасные дома	М-200	М-250
Дома из бруса, бревенчатые срубы	М-250	М-300
Дома из арболитовых блоков и подобных им материалов	М-300	М-350
Дома из кирпича, камня, железобетона	М-350	М-400

Требования к арматуре

Для продольного армирования обычно используются металлические прутья, диаметр которых находится в пределах от 10 до 16 мм.

Для поперечного армирования применяются металлические прутья, диаметр которых находится в пределах от 6 до 8 мм.

В соответствии со СНиП 52-01-2003, при возведении ленточного фундамента могут использоваться следующие виды арматуры:

горячекатанная;
термомеханически упрочнённая;
механически упрочнённая в холодном состоянии;
неметаллическая композитная.

О том, какую арматуру используют для армирования ленточного фундамента, расскажет эта статья.

Общие сведения

Расчет фундаментной арматуры

Для процесса армирования применяют гладкий и рифленый стальной прокат класса А500 или А400 – для рабочих стержней, А240 для элементов конструкции. Расчет требуется произвести по нормативам СНиП 52-01-2003 и актуализированным правилам СП 63.13330.2012 с учетом всех типов нагрузок, которые воздействуют на фундамент, а также виды оснований. Армирование производят плоскими или пространственными каркасами из поперечных, продольных и даже соединительных стержней. Вторые могут воспринимать нагрузку на растяжение по верхней поверхности, а также по подошве, вторые распределяют ее между вертикальными и горизонтальными элементами. Для устойчивости при изготовлении и установке применяют связки конструкции.

Основы расчетов для ленточного основания

Самым популярным видом основания в индивидуальном строительстве является монолитный ленточный. Он несложный в выстраивании, достаточно прочный и имеет необходимую степень жесткости. Его обустраивают в виде мелкоуглубленной или даже заглубленной конструкции. Особое значение для арматурного расчета на фундамент имеет глубина закладывания, действующие нагрузки и ширина рабочего сечения фундамента.

Как определить глубину закладывания

Разновидность грунта, положение УГВ и наличие слабых линз плывунов определяют посредством бурения или выкапывания шурфов. Глубина промерзания земли в разных регионах указана по СНиПу «Строительная климатология».

Сбор нагрузок

На данном этапе расчетов требуется просуммировать все разные нагрузки, действующие на основание:

Нормативную нагрузку от снега.
Воздействие от людей, предметов мебели, сантехнического оборудования, перегородок, которые есть внутри здания.
Вес стен, крыши, плит перекрытия, пола и отделочных материалов.
Собственный вес.

Вся информация будет содержаться в таблицах от СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия». Общую величину распределяют на погонные метры в ленточном основании, на число опор – в свайных или даже столбчатых.

Ширина подошвы

Рассчитать арматуру на фундамент очень важно. Ширина подошвы является величиной, которая помогает производить расчет арматуры на ленточное основание

При массивных кирпичных стенах применяют Т-образные ленты, свесы которых благодаря огромной площади опоры уменьшают грунтовое давление. Более легкие пенобетонные и каркасные строение выстраивают на основаниях с сечением прямоугольного типа. При расчете подошвенного размера требуется учесть предельное давление на землю и нагрузку от строения на несущие типы участков балок фундамента. В малоэтажном строительстве обычно применяют конструкции с шириной от 0.2 до 0.4 метров.