Как правильно армировать ленточный фундамент своими руками, изготовление арматурного каркаса

Чтобы сделать фундамент,который будет служить вам долго и без проблем: трещин,разрывов и других неприятностей,необходимо заранее просчитать и заложить достаточное количество арматуры. Лучше переложить,чем не доложить.

Зачастую многие задаются вопросом как сделать расчет арматуры для ленточного фундамента дома или бани. Хорошо,если вы делаете проект вашего дома  у какого-то профессионала,который знает,как считать и имеет практику в таком виде работ. Но,фундамент под баню многие закладывают без проекта и даже сами,хотя бы,приблизительно не прикидывают минимальное содержание арматуры. Не говоря уже о том,что не учитывают свойства грунтов. В результате: разрыв фундамента после первой же зимовки.

Бывает и другой вариант,когда проектировщики ошибаются,потому что они стараются взять по минимуму,так сказать,для уменьшения стоимости фундамента. По своему опыты могу сказать,что,если у вас в проекте заложена арматура 12АШ,смело увеличивайте ее до 14АШ.

На днях ко мне обратился знакомый,попросив посмотреть чертежи фундамента под дом.

Вот такое резюме я ему выдала: увеличить сечение арматуры.

Он пытался убедить меня в том,что проектировщик клятвенно уверяет его в правильности расчетов.

Поэтому,давайте рассмотрим более подробно на данном примере проверочный расчет сечения арматуры для фундамента.

В нашем примере было еще несколько сомнительных моментов,но в данной статье будем считать только продольную (рабочую) арматуру.

В проекте были следующие данные:

• Сечение монолитного ленточного железобетонного фундамента по проекту принято следующими размерами : ширина 400мм, высота-700мм.
• Размеры фундамента дома по ширине дома-10.8 м и по длине дома-13.8 м.Хотя конфигурция фундамента в плане сложная,но в данном примере будем рассматривать попроще.
• Продольная арматура по проекту принята сечением 12мм периодического профиля
• шаг продольной арматуры по высоте 700мм принят конструктором равным 600мм.То есть продольная арматура расположена в 2 уровнях:в нижней  и в верхней зоне бетонного массива фундамента. Так сказать,»лишние» 100мм высоты сечения  распределяется по 50мм на защитные слои бетона для арматуры.

Расчет количества арматуры для фундамента

Для того,чтобы проверить или самому сделать расчет количества арматуры для фундамента необходимо сначала определиться с количеством продольных стержней для принятого вами сечении фундамента.

Если придерживаться строительных норм,то можно самостоятельно определить и количество и диаметр необходимой арматуры.

Сначала в соответствии с п.8.3.6 СП52-101-2003 для ширины фундамента до 400 мм должно быть два стержня арматуры.

Расстояние  между осями стержней продольной арматуры не более 400 мм  обеспечивает:

• эффективную совместную работу бетона и арматуры
• равномерное распределение напряжений и деформаций
• ограничение ширины раскрытия трещин между стержнями арматуры

При ширине фундамента больше 400 мм все-равно расстояние между осями продольной арматуры должно соответствовать нормативу,а это означает,что при ширине фундамента 600мм продольных стержней должно быть уже не 4шт,а 6шт.

Проверяем принятое сечение арматуры:

1.   по п.7.3.5 СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции»минимальное относительное содержание рабочей продольной арматуры в железобетонном элементе не менее 0,1 % от площади рабочего сечения этого бетонного элемента.                                                                                                                                                                                                                       В соответствии с этим пунктом необходимо определить сначала площадь сечения нашего фундамента: 700 х400=280000 мм2=2800 см2 Следовательно,минимальное сечение арматуры потребуется равным 2800 см2 х 0.001=2.8см2, где 0.001-это 0.1%.

2. 

   теперь нужно подобрать площадь арматуры не ниже этой расчетной величины. Есть таблица площадей арматуры,но в ней в соответствии с диаметром арматуры указана площадь одного стержня.Поэтому сначала обговорим,что в фундаменте должно быть как минимум 4 стержня: два в нижней зоне и два -в верхней зоне сечения фундамента.Идем в таблицу и видим,что расчетной плащади 2.8см2 соответствует графа 4 стержня и строка диаметра стержня 10мм-3.14см2

3. но… ,в   пункте 8.3.4 Свода правил по проектированию и строительству СП 52-101-2003  есть приписка:  «В элементах с продольной арматурой, расположенной равномерно по контуру сечения, а также в центрально-растянутых элементах минимальную площадь сечения всей продольной арматуры следует принимать вдвое больше указанных выше значений и относить их к полной площади сечения бетона.» Поэтому берем не 2.8см2,а 5.6см2 и подбираем уже для этой величины количество стержней и их диаметр в соответствии с их площадью поперечного сечения. Получается,что нужно принимать при количестве стержней 4шт арматуру диаметром 14мм (6.16см2).
4. еще раз но! В проекте сечение фундамента высотой 700мм и в нем армирование в нижней и верхней зоне,то есть между продольной арматурой расстояние 600мм.Я уже упомянула об этом в исходных данных по проекту. Но…, в соответствии с п.7.3.6 СНиП 52-01-2003:  «Расстояние между стержнями продольной рабочей арматуры следует принимать с учетом типа железобетонного элемента (колонны, балки, плиты, стены), ширины и высоты сечения элемента и не более величины, обеспечивающей эффективное вовлечение в работу бетона, равномерное распределение напряжений и деформаций по ширине сечения элемента, а также ограничение ширины раскрытия трещин между стержнями арматуры. При этом расстояние между стержнями продольной рабочей арматуры следует принимать не более двукратной высоты сечения элемента и не более 400 мм, а в линейных внецентренно сжатых элементах в направлении плоскости изгиба — не более 500 мм.» Это означает,что фундамент высотой 700мм по проекту не может быть армирован только в нижней и верхней зонах.Это означает,что у него должна быть арматура еще и по середине. В нашем случае,при армировании не в 4 ,а в 6 стержней,расстояние между ними будет 300мм,что соответствует нормативу. Поэтому подбираем в таблице 6 стержней и получаем диаметр 12мм при сечении 6.79 см2.
5. как видите в чертеже присутствует 5 стержней, один из которых находится в средней зоне.Во-первых,почему-то в проекте принято  4 стержня диаметром 12мм и этот один, в средней зоне массива фундамента,диаметром 10мм. Итого получается 4.52+0.785=5.3 см2. Немного не хватает,а лучше всегда иметь запас! И мне не нравится один стержень,их должно быть парное количество,потому что кто его знает, как поведет себя фундамент,тем более,что в данном конкретном случае очень много не учтенных фактов и осложняющих элементов,типа очень большого перепада отметок уровня земли,наличие подвала только на одной стороне здания,отсюда неравномерная осадка,которую нужно просчитывать заранее  и т.д.

Итак,выводы из всего вышеизложенного:

1. расчет минимального армирования фундамента показал,что нужно заложить 6 стержней диаметром 12мм
2. для того,чтобы заложить некоторый запас в армировании достаточно увеличить диаметр на одну величину,то есть принять не 12-й диаметр,а 14 мм
3. если вы хотите определиться с арматурой для фундамента бани, для которой не нужно делать высокий фундамент,то достаточно будет 4-х стержней,по 2 шт в нижней и верхней зонах.А расчет диаметра арматуры можно сделать  по данной методике,в зависимости от принятого сечения фундамента. Например,ваше сечение фундамента под баню 500мм по высоте и 300мм по ширине,тогда минимальная площадь армирования составит 3 см2,что соответствует 4 стержням диаметра 10 АШ(3.14 см2). Еще накидываете запас и получаете 4 стержня 12Аш (4.52 см2).

Сколько арматуры надо на фундамент

Сколько арматуры надо на фундамент желательно знать хотя бы для того,чтобы закупить нужное количество для вашей стройки или для того,чтобы можно было проконтролировать расход арматуры наемной бригадой строителей.

Выше вы определили для себя сколько стержней продольной арматуры должно быть по ширине и высоте фундамента. Теперь остается только вычислить общий метраж умножив количество на погонные метры. То есть,если по расчету у вас получилось 4 стержня арматуры диаметром 12мм,по 2 шт в нижней и верхней зонах,то общий метраж получится 196.8 п.м, так периметр здания в нашем примере : 10.8м*2+13.8м*2=49.2м.

Если учесть,что арматуру 12мм продают хлыстами длиной 11.90 м,то вам необходимо купить 17шт (17*11.90м=202.30 м).

На базе металлпроката арматуру можно сразу же разрезать на ту длину,которую вам необходимо для монтажа или для транспортировки до объекта строительства. Дополнительная резка -это небольшие деньги,зато быстро и удобно для погрузки на машину.

Расчет веса арматуры

Зачастую требуется сосчитать не только общую длину продольной арматуры,необходимую для фундамента,но и перевести длину в тоннаж,то есть сделать расчет веса арматуры:

1. для того,чтобы укрупнено определить стоимость
2. для того,чтобы прикинуть какую машину нанимать для перевозки

Например,вы решили перевозить на своей легковой машине,а на багажник можно уложить не более 80 кг. Вот и определяем,что на багажник можно погрузить только 90м арматуры диаметром 12мм. Расчет веса следующий:  90м*0.888кг/м=79.92кг

А стоимость 202.3 метров арматуры диаметром 12мм по рассматриваемому в данной статье проекту рассчитывается умножением тоннажа арматуры,определяемой по  таблице весов,  на стоимость тонны:

• вес  1 погонного метра диаметра 12мм=0.888кг. Значит вес 202.30м составит 179.64 кг.
• стоимость 1 тонны арматуры 12мм у нас в регионе 26000 руб,значит для закупки потребуется взять с собой 4671 руб.

Программа веса сортамента

Для того,чтобы без конца в интернете не искать вес металлопроката,не только арматуры,но и труб,швеллеров и т.д., я пользуюсь программой,в которой есть вес любого сортамента. В нем можно воспользоваться  встроенным калькулятором. Рекомендую скачать.

Надеюсь,что методика расчета арматуры для ленточного фундамента будет вам полезна и для самостоятельного закладывания фундамента под баню и для проверки надежности будущего фундамента дома.

Надежность любого строения во многом зависит от его фундамента, на который приходится основной вес здания.

Особенности нагрузок воздействующих на ленточный фундамент

Фундаментом считается часть конструкции здания, расположенной ниже нулевой отметки и служащей опорой для всего сооружения. Существует несколько типов устройства основания.

Выбор зависит от таких особенностей, как наличие подвального помещения, характеристики грунта под основанием, материала, из которого строится здание, его этажности и других.Наиболее распространенным является применение ленточного фундамента. Он выдерживает массивные сооружения, построенные на местах с хорошими характеристиками грунта. Представляет ленточное полотно под конструкцией здания, выполненное из железобетона, кирпича или бутового камня. При его изготовлении необходимо учитывать нагрузки от следующих элементов дома:

• от подошвенного основания;
• от грунта, расположенного выше основания;
• от пола, цоколя, потолка, лестниц и других внутренних конструкций в доме;
• от крыши, стен здания, включая вес отделочных материалов.

Чаще всего ленточный фундамент изготавливают из бетонной смеси с применением армирующего прута. Он представляет собой изделие сортового металлопроката и имеет разные размеры и внешнее исполнение. Иногда применяют композитную арматуру.

Использование армирования делает бетонный фундамент устойчивым к нагрузкам на изгиб, возникающим при неравномерности нагрузок при эксплуатации дома и вспучивании грунта. Арматура служит каркасом основания.

Какую арматуру используют для ленточного фундамента зависит от разновидности обвязки, которая делится на:

• продольную;
• вертикальную;
• поперечную.

Для продольной обвязки

При продольной обвязке прутки укладывают вдоль основания. Назначение такой обвязки – принимать на себя основные нагрузки, действующие на растяжение. Поэтому арматура для ленточного фундамента, из которой выполняется продольная обвязка, должна быть наиболее прочной и иметь достаточные для такой нагрузки параметры: диаметр и форму изготовления. Боковая поверхность, имеющая ребра, обеспечивает хорошую адгезию с бетоном, это усиливает прочность основания.

Для вертикального и поперечного армирования

Прутки, применяемые для армирования в вертикальном и поперечном направлении, выполняют функцию связующих звеньев основы и обеспечения целостности всей армирующей конструкции. Они принимают нагрузку, действующую при усадке бетонного основания или при его температурных деформациях, которая меньше чем нагрузка, действующая на продольную обвязку.

Диаметр арматуры

Для обеспечения надежности продольной обвязки используют стальной ребристый пруток диаметром от 10 до 16 мм, в зависимости от характеристик почвы под возводимым домом. Например, для грунта скальных и каменных пород можно брать для продольной обвязки пруток диаметром не менее 10 мм. Для мягких и легких почв лучше применяется арматура 12 мм и до 16 мм.

Для вертикальных и поперечных связующих арматуры можно применять прутки, обладающие меньшим диаметром и не обязательно с ребрами. В частности, для этого используют:

• пруток с ребристой боковой поверхностью, имеющий диаметр от 8 до 10 мм;
• пруток с гладкой боковой поверхностью и сечением от 6 мм;
• пруток, изготовленный из стальной проволоки марки ВР;

Марка арматуры для ленточного фундамента

Для армирования ленточного основания применяют прутья класса А-I и А-III, которые производятся горячекатаным методом.

Арматура А1 (А240) отличается гладкой боковой поверхностью и применяется для продольной обвязки и поперечного соединения конструкции, где нагрузки, направленные на растяжение минимальны. Она имеет предел текучести 240 Н/мм2.

Ребристые изделия, которые обладают большей арматурной прочностью, относят к классу А-3 (А400). Арматура А3 имеет круглое сечение и боковую поверхность с ребристыми выступами, служащими для улучшения сцепления с бетонным раствором. Эта марка арматуры имеет предел текучести от 390 до 400 Н/мм2, что дает возможность растягивания на 25 мм с сохранением целостности. Высокая степень предела текучести особенно важна для материала при продольном армировании, поэтому выполняется из стали А400. В таблице весов арматуры можно узнать вес, площадь сечения.

По европейским требованиям стандартов применяется для наибольшего усиления каркаса арматура А500С, где буква С обозначает допустимость сварки изделий без потери технологических свойств.Арматура А500С имеет предел текучести 500 Н/мм2 и являются более прочными по сравнению с изделиями А400, имеющими такой же диаметр поперечного сечения.

Вывод

Мы выяснили какая арматура лучше для ленточного фундамента, однако важным является не только правильный выбор материалов для армирования, но и способ соединения прутков при формировании каркаса.

Применяют два вида соединений: связку проволокой и сварку.

Соединение сваркой можно осуществлять для не углеродистых стальных изделий. Углеродистые стали теряют свою пластичность в результате сварки и становятся хрупкими. Поэтому, распространенный способ соединения прутков арматуры – это связка проволокой. Для этого применяется вязальная прочная проволока. В некоторых случая вяжут пластиковыми хомутами.

Для соблюдения необходимой толщины защитного слоя бетона, при заливке каркаса рекомендуется использовать фиксаторы для арматуры. Выполняя все требования по укладке арматуры, можно изготовить прочный ленточный фундамент своими силами.

Оглавление:

Чисто конструктивно ленточный фундамент – это лента (отсюда, в принципе, и название), которая сооружается под все стены здания. Это непрерывная конструкция, закладываемая в грунт, для чего для нее возводится опалубка, устанавливаемая в предварительно выкопанную траншею.

Ленточный фундамент

Достоинства ленточного фундамента:

• высокая несущая способность;
• простота сооружения;
• высокая скорость возведения.

Есть у конструкции и свои недостатки:

• большой вес сооружения, что может спровоцировать неравномерную его усадку, поэтому очень важно предварительно провести исследование грунта и определить уровень пролегания грунтовых вод;
• после заливки придется ждать 28 дней, когда бетон наберет свою марочную прочность, после чего фундамент можно нагружать.

Чисто конструктивно армокаркас для ленточного фундамента – это объемная конструкция из двух или более решеток, которые устанавливаются вертикально на определенном расстоянии друг от друга и скрепляются между собой поперечинами из той же арматуры. Размеры фундамента рассчитываются с учетом нагрузок, которыми здание давит на основу. А так как именно армирующий каркас является основной для сдерживания нагрузок, то необходимо рассчитывать и его.

Конструкция армирующего каркаса

Расчет арматуры для ленточного фундамента производится на основании двух документов: СНиП под номером 52-101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции» и пособию по проектированию – «Армирование элементов железобетонных зданий». В них четко расписаны требований к армокаркасу ленточного фундамента. А именно:

1. Общая площадь продольных арматурных стержней должна равнять 0,1% от сечения ленты.
2. Каркас должен полностью поместиться в тело фундамента так, чтобы от его краев до арматуры оставался промежуток, равный 5 см. Это касается всех плоскостей: боковин, верхней и нижней поверхностей.
3. Если длина ленточного фундамента с одной стороны не превышает 3 м, то для ее усиления используются арматурные стержни диаметром 8-10 мм. Если длина превышает 3 м, то – не менее 12 мм.
4. Вертикальные (они же монтажные) и поперечные прутки арматуры не являются несущими. Основная их задача – соединение и крепление продольной арматуры. Поэтому поперечины и вертикальные элементы собираются из стержней меньшего диаметра, можно использовать гладкую арматуру, а не рифленую.
5. Для продольного использования арматуры применяют материал марки А3 – стальной горячекатаный рифленый. Для вертикального и поперечного марка А1, А2 или А3.
6. Расстояние между вертикальными, а также между поперечными прутками составляет 20-40 см.
7. Если высота армокаркаса не превышает 80 см, то в качестве поперечных прутков можно использовать арматуру диаметром 6 мм. Если параметр высоты превышает обозначенный показатель, то лучше использовать стержни диаметром 8 мм.

Основной расчет проводится на основании позиции под номером «1». Таким образом рассчитывается количество продольных стержней.

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.

1. Площадь сечения фундаментной ленты составляет 40х80=3200 см².
2. Общая площадь продольных арматурных стержней: 3200х0,1%=3200х0,001=3,2 см². Или можно так: 3200/1000=3,2 см².

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=πD²/4, где

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

Если диаметр продольной арматуры был выбран 10 мм (1 см), то: S= 3,14х1²/4= 0,785 см². 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%.

Стальная арматура на рынке представлена несколькими разновидностями, и разделяется она на строительную и промышленную. В первую категорию входят несколько классов материала, которые маркируются буквой «А» и числовым обозначением. Сегодня строители пользуются двумя видами обозначения: старой и новой:

• А1 – это старая маркировка, соответствующая новому обозначению А240;
• соответственно А2 – это А300;
• А3 – А400;
• А4 – А600;
• А5 – А800;
• А6 – А1000.

Марки арматуры и их характеристики

Сразу оговоримся, что в сооружении фундаментов две последние позиции не применяются. Они обладают высокими техническими характеристиками, но очень дороги, что формирует высокую себестоимость конструкции. Для продольных стержней применяют арматуру класса А3 или А4. Обе марки практически схожи, последняя обладает более высокой прочностью, соответственно и большей ценой.

Арматуру класса А1 отличить от других несложно, потому что это гладкие прутки. Их не используют в продольной укладке каркаса, потому что стержни обладаю практически нулевым сцеплением с бетонным раствором. Их применяют для крепления арматурных решеток между собой. Класс А2 – это рифленая арматура, которую можно использовать в малоэтажном строительстве, чаще гражданском коттеджном. Материал этой марки диаметром меньше 8 мм выходит из производства в бухтах, больше 8 мм в стержнях.

По способу производства арматура делится на горячекатаную и холоднодеформированную. Для фундаментов лучше использовать первую, потому что у нее более высокие прочностные характеристики. Отличаются оба вида друг от друга ем, что горячекатаная изготавливается в процессе заливки расплавленного металла, холоднодеформированная – это стальной готовый стержень, который пропускается через валки с нанесенными на их поверхности рисунки. Последние и формируют рельеф арматуры.

Необходимо отметить, что в армирующем каркасе арматурные стержни соединяются между собой вязальной проволокой. Сварку для этих целей не используют, потому что высокие температуры, сопровождающие сварочный процесс, изменяют свойства стали, из которой арматура изготавливается. Эти свойства ухудшаются. Но это не единственная причина.

В процессе заливки бетонного раствора армокаркас подвергается нагрузкам, особенно это касается мест стыков. Вязальная проволока дает возможность смещаться стержням относительно друг друга на незначительное расстояние, что является сдерживающим фактором этих самых нагрузок.

Соединение армокаркаса вязальной проволокой

Что касается сварки, то сегодня производители предлагают арматуру, которую можно варить электросваркой без изменения характеристик металла. Такой материал в маркировке дополняется буквой «С». К примеру, А400С.

Заключение

Расчет арматуры для ленточного фундамента – важная составляющая правильного сооружения основания дома. Главная задача все расчеты провести строго по вышеописанной последовательности. Нельзя допускать неточностей в определении диаметра используемых стержней, шага установки арматурных прутков и правил их скрепления между собой. Любая ошибка может привести к растрескиванию фундамента, а соответственно и стен дома.

Как рассчитать, сколько арматуры пойдет на фундамент

Армирование основания загородного дома является обязательном операцией, которую вы применяете в возведении объектов с огромной нагрузкой на фундамент. Каркас из металла, который помещен в тело бетона, будет воспринимать усилия на изгиб и растяжение, а также помогает равномерно распределить конструкционное напряжение, компенсировать деформации, а также уменьшать раскрытие трещин.

Но чтобы так и вышло, требуется знать, как рассчитать арматуру для ленточного фундамента, и лишь в этом случае можно получить поистине прочный фундамент.

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

Подошвенную отметку выбирают в зависимости от типа грунта:

1. При пылеватых, глинистых и мелкопесчаных грунтах фундамент требуется опирать на непромерзающий слой ниже, чем уровень грунтовых вод.
2. При слабопучинистых и непучинистых грунтах подошвенная отметка не должна быть ниже, чем 50 см от верха имеющегося земельного уровня.
3. Если есть подвал, то ленточное основание требуется углубить на 50 см ниже уровня пола, а столбчатое на 1.5 метра.

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.

Подробности

Расчет ленточного фундамента

Для монолитных ленточных оснований загородных домов используют более простой метод расчета армирования по минимально допустимому арматурному сечению, которое воспринимает растягивающие усилия.

Порядок проведения расчета

По СНиПу общая площадь поперечного сечения стержней из стали должна быть не меньше 0.1% от рабочего сечения конструкции бетона. Найти это значение можно как произведение высоты сечения фундамента, которая равна глубине закладывания, умноженной на его ширину. Для продольного армирования применяют стержни с диаметром от 0.8 см. Найти нужное количество профилей круглого типа можно по специальной таблице, а значение требуется округлить в большую сторону. Есть также ограничения по минимальному размеру арматуры – на участках, где длина больше 3 метров, используют стержни с диаметром от 1.2 см. Требуемый арматурный метраж определяют по чертежам с размерами основания, причем запас должен быть в 5%. Массу требуется найти по таблицам стального сортамента.

Пример расчетов

Например, нужно произвести расчет армирования основания ленточного типа для загородного дом с размером 5*10 метров из блоков газосиликата. Глубина закладывания составляет 70 см, а ленточная ширина 40 см.

1. Площадь сечения основания такова: 70*40=2800 см².
2. Минимальная площадь (суммарная) для арматуры составляет 2800*0.01=2.8 см².
3. По таблице есть разные варианты – использовать 4 стержня с диаметром в 1 см, 3 штуки по 1.2 см или 2 прута с размером сечения 1.4 см.
4. В нормативе указано, что при длине стороны больше, чем 3 метра, минимальный арматурный диаметр составляет 1.2 см. Чтобы распределение нагрузки от постройки было равномерным, требуется установить каркас из стали из двух сеток горизонтального типа, причем каждая из них будет иметь по два стержня с диаметром в 1.2 см.
5. Арматуру поперечного типа требуется выбирать по высоте каркаса. Если она меньше, чем 0.8 метров, применяют проволоку для хомутов с диаметром в 0.6 см. Единовременно выполняются условия, при которых данный размер больше ¼ сечения продольных стержней.
6. Содержание стали в метрах определяют по габаритам сооружения. Общая ленточная протяженность составляет 5+5+10+10=30 метров (если есть и несущая перегородка, то ее длину требуется просуммировать).
7. Потребуется 4*30=12 п.м. арматуры с диаметром 1.2 см.
8. Хомуты устанавливают с шагом в 0.4 метра, а их число 30/0.4=75 штук.
9. Размер каждого (70*2+40*2)/1.15=191 см, причем 1.15 является коэффициентом для перевода периметра сечения в хомутную длину.
10. Проволочная длина для соединительных элементов составляет 75*1.91=143.25 метра.

С учетом запаса в 5% на вязку и резку нужно:

• Арматура с диаметром 1.2 см 110*1.05=115.5 метров.
• Проволока с диаметром 0.6 см 143*1.05=150 метров.

Быстро и просто рассчитать арматуру на фундамент можно посредством онлайн калькуляторов, которые размещены на сайтах в Интернете. Весьма подробно о работе одного из особых приложений по расчету рассказывают в видеоинструкции.

Правила по армированию ленточного основания

Самым простым вариантом будет равномерно нагруженное основание на непросадочном непучинистом грунте. Подошва расположена выше, чем уровень промерзания и УГВ. В таком случае ширину фундамента требуется принимать равной толщине домовой стены. Армирование лишь конструктивное, и для подстраховки от непредвиденных замачиваний земли. Применяют рифленую или даже гладкую арматуру с диаметром от 0.8 до 1.2 см, поперечно связывают стержнями того же размера с сечением или меньшего с шагом в 0.3-0.4 метра. Вертикально в бетонном теле устанавливают противоусадочные вязаные или сварные сетки из проволоки малого диаметра (от 0.6 до 0.8 см) и с шагом не больше 0.2 метров. Другой случай – усиленная нагрузка на основание или более слабые земли. Форма ленточного сечения – в виде буквы Т в перевернутом виде. Армирование проводят тем же методом, но поперечные стержни можно рассчитать на давление от грунтового отпора. Оно способно разрушать подошву основания в 1.5 раза. Шаг монтажа хомутов не больше 0.2 метров, и их располагают под арматурой продольного типа, чтобы увеличивать высоту рабочего сечения. Третий вариант – это сочетать огромные нагрузки на фундамент и неблагоприятные условия грунта – наличия плывунов, пучинистости, карстов и высокого УГВ.

Чтобы не было проявления трещин и разрушения основания в результате грунтовой просадки. Армирование проводят по усиленному методу. Диаметр стержней составляет 1.2-1.6 см, а шаг не больше 0.2 метров. По подошве укладывают 1-2 ряда сеток, а в верхней части основания каркас сделан в виде балки. Через каждые 0.3-0.4 метра продольную арматуру требуется связать хомутами или прикрепить шпильками, чтобы зафиксировать ее пространственное положение.

Расчет основания свайного типа

Такие фундаменты представляют собой опоры, которые погружены в грунт (буронабивные или цельнометаллические), которые передают нагрузку от здания и соединенные по верху посредством деревянных, стальных или железобетонных ростверков. Такие основания применяют в частном строительстве:

• При строительстве каркасных или даже деревянных зданий с малой массой.
• При слабом грунте, где стальные основания выполнять невозможно – торфяники, сильнопучинистые влажные грунты или болота.
• В условиях со сложным рельефом-  на овражистой или холмистой местности.

Минус, который может привести к удорожанию цены строительства – холодный цоколь и невозможность обустройства пола по земле. достоинство – отсутствие работ земляного типа. Сваи требуется вкручивать специальной буровой установкой или пробурить в земле отверстия с дальнейшим монтажом опалубки, бетонированием и армированием. При грунтах несыпучего типа раствор требуется заливать сразу в скважину. Схема расчета арматуры для буронабивного свайного фундамента.

1. Определите тип грунта посредством ГОСТа «Грунты. Классификация».
2. Рассчитайте временную и постоянную нагрузку (СНиП «Нагрузки и воздействия»).
3. По ВСН 5-71 выберите несущую способность земли в зависимости от структуры.
4. По сведениям найдите нагрузку на погонный метр ростверка, разделяя суммарную массу на общий периметр постройки.
5. Определите несущую способность сваи.

Далее рассчитайте расстояние между опорами. Количество свай определите по расчетному расстоянию между опорами и размерами строений. Армируйте конструкции вертикальным каркасом из не меньше, чем четырех стержней с диаметром от 1 до 1.6 см с горизонтальной обвязкой из арматуры гладкого типа 0.6-0.8 см. По верху оставьте выпуски с длиной 0.25-0.3 метра.

Расчет армирования плитных оснований

Плитное армирование выбирают с учетом толщины. Если она менее 0.15 метров, укладывают одну сетку с ячейкой 0.2 метра, при огромном значении – 2. Каркас сварите из стержней с диаметром от 1.2 до 1.6 см, соедините с верхним слоем арматуры вертикальными хомутами с размером сечения до 1 см. Расчет плиты требуется выполнять по Своду Правил и «Руководству по проектированию фундаментов плитного типа». Он заключается в определении несущей способности по удельной нагрузке на землю и усилий изгиба. Ширина плиты основания больше размера дома на 0.1 метр. Для сетки арматуры определяют число стержней в обоих направлениях. Если применять два каркаса, то важно удвоить число прутиков. Чтобы найти, сколько требуется арматуры для соединений, определите число сочленений в сетке. Его важно умножить на длину хомута, которая равна толщине плиты за вычетом слоя защиты бетона. Далее можно рассчитать требуемое количество арматуры, закладывая запас в 5%. По сортаменту стали найдите ее вес.

Заключение

Основание является самой важной частью строительства. Неправильные расчеты могут привести к деформации и тресканью стен, а также разрушению всего здания в целом. Перед тем, как рассчитывать арматуру для основания, исследуют грунты на несущую способность и определят нагрузки на фундамент. По возможности такое дело лучше доверять профессионалам – траты на заказ таких услуг малы, а вот чувство уверенного стоит многого.