Анкеровка арматуры в бетоне: таблица, длина, расчет, способы (внахлест, прямая, с отгибом, клеевая, сварка)

Как правильно армировать конструкцию? При выполнении задачи нужно соблюдать несколько правил. При строительстве частного дома обычно не разрабатывают подробный рабочий проект и не делают сложных расчетов. Из-за небольших нагрузок считаю, что достаточно соблюсти минимальные требования, которые представлены в нормативных документах. Также опытные строители могут заложить арматуру по примеру уже сделанных объектов.

Плита в здании может быть двух типов:

• фундаментная;
• перекрытия.

В общем случае армирование плиты перекрытия и фундаментной не имеет критических отличий. Но важно знать, что в первом случае потребуются стержни большего диаметра. Это вызвано тем, что под элементом фундамента есть упругое основание — земля, которое берет на себя часть нагрузок. А вот схема армирования плиты перекрытия не предполагает дополнительного усиления.

Армирование фундаментной плиты

Арматура в фундамент в этом случае укладывается неравномерно. Необходимо усилить конструкцию в местах наибольшего продавливания. Если толщина элемента не превышает 150 мм, то армирование для монолитной плиты фундамента выполняется одной сеткой. Такое бывает при строительстве небольших сооружений. Также тонкие плиты используются под крыльца.

Для жилого дома толщина фундамента обычно составляет 200—300 мм. Точное значение зависит от характеристик грунта и массы здания. В этом случае арматурные сетки укладываются в два слоя друг над другом. При монтаже каркасов необходимо соблюдать защитный слой бетона. Он позволяет предотвратить коррозию металла. При возведении фундаментов величина защитного слоя принимается равной 40 мм.

Диаметр армирования

Перед тем как вязать арматуру для фундамента, потребуется подобрать ее сечение. Рабочий стержни в плите располагаются перпендикулярно в обоих направлениях. Для соединения верхнего и нижнего ряда используют вертикальные хомуты. Общее сечение всех прутов в одном направлении должно составлять не менее 0,3% от площади сечения плиты в этом же направлении.

Если сторона фундамента не превышает 3 м, то минимально допустимый диаметр рабочих прутов назначается равным 10 мм. Во всех остальных случаях он составляет 12 мм. Максимально допустимое сечение — 40 мм. На практике чаще всего используют стержни от 12 до 16 мм.

Перед закупкой материалов рекомендуется посчитать массу необходимой арматуры для каждого диаметра. К полученному значению прибавляют примерно 5 % на неучтенные расходы.

Укладка металла по основной ширине

Схемы армирования монолитной плиты фундамента по основной ширине предполагают постоянные размеры ячейки. Шаг прутьев принимается одинаковым независимо от расположения в плите и направления. Обычно он находится в пределах 200—400 мм. Чем тяжелее здание, тем чаще армируют монолитную плиту. Для кирпичного дома рекомендуется назначать расстояние 200 мм, для деревянного или каркасного можно взять большее значение шага. При этом важно помнить, что расстояние между параллельными прутами не может превышать толщину фундамента более чем в полтора раза.

Обычно и для верхнего, и для нижнего армирования используют одинаковые элементы. Но если есть необходимость уложить пруты разного диаметра, то те, которые имеют большее сечение укладывают снизу. Такое армирование плиты фундамента позволяет усилить конструкцию в нижней части. Именно там возникают наибольшие изгибающие силы.

С торцов вязка арматуры для фундамента предполагает укладку П-образных стержней. Они необходимы для того, чтобы связать в одну систему верхнюю и нижнюю часть армирования. Также они предотвращают разрушение конструкции из-за крутящих моментов.

Зоны продавливания

Связанный каркас должен учитывать места, в которых изгиб ощущается больше всего. В жилом доме зонами продавливания будут участки, в которых опираются стены. Укладка металла в этой области осуществляется с меньшим шагом. Это значит, что потребуется больше прутов.

Армирование монолитной плиты перекрытия

Расчет арматуры для плиты перекрытия в частном строительстве выполняется редко. Это достаточно сложная процедура, выполнить которую сможет не каждый инженер. Чтобы заармировать плиту перекрытия, нужно учесть ее конструкцию. Она бывает следующих типов:

• сплошное;
• ребристое:
• по профлисту.

Последний вариант рекомендуется при выполнении работ самостоятельно. В этом случае нет необходимости устанавливать опалубку. Кроме того, за счет использования металлического листа повышается несущая способность конструкции. Самая низкая вероятность ошибок достигается при изготовлении перекрытия по профлисту. Стоит отметить, что оно является одним из вариантов ребристой плиты.

Еще одни вариант — изготовит сплошную плиту перекрытия. В этом случае армирование и технология похожи на процесс изготовления плитного фундамента. Основное отличие — класс используемого бетона. Для монолитного перекрытия он не может быть ниже В25.

Стоит рассмотреть несколько вариантов армирования.

Перекрытие по профлисту

В этом случае рекомендуется взять профилированный лист марки Н-60 или Н-75. Они обладают хорошей несущей способностью. Материал монтируется так, чтобы при заливке образовались ребра, обращенные вниз. Далее проектируется монолитная плита перекрытия, армирование состоит из двух частей:

• рабочие стержни в ребрах;
• сетка в верхней части.

Наиболее распространенный вариант, когда в ребрах устанавливают по одному стержню диаметром 12 или 14 мм. Для монтажа прутов подойдут инвентарные пластиковые фиксаторы. Если нужно перекрыть большой пролет, в ребро может устанавливаться каркас из двух стержней, которые связаны между собой вертикальным хомутом.

В верхней части плиты обычно укладывается противоусадочная сетка. Для ее изготовления используют элементы диаметром 5 мм. Размеры ячейки принимаются 100х100 мм.

Сплошная плита

Толщина перекрытия чаще всего принимается равной 200 мм. Армирующий каркас в этом случае включает в себя две сетки, расположенные друг над другом. Такие сетки нужно связать из стержней диаметром 10 мм. В середине пролета устанавливают дополнительные пруты усиливающей арматуры в нижней части. Длина такого элемента назначается 400 мм или более. Шаг дополнительных прутов принимают таким же, как шаг основных.

В местах опирания нужно тоже предусмотреть дополнительное армирование. Но располагают его в верхней части. Также по торцам плиты нужны П-образные хомуты, такие же как в фундаментной плите.

Расчет армирования плиты перекрытия по весу для каждого диаметра стоит выполнить до закупки материала. Это позволит избежать перерасхода средств. К полученной цифре прибавляют запас на неучтенные расходы, примерно 5%.

Вязка арматуры монолитной плиты

Для соединения элементов каркаса между собой пользуются двумя способами: сварка и связывание. Лучше вязать арматуру для монолитной плиты, поскольку сварка в условиях строительной площадки может привести к ослаблению конструкции.

Для выполнения работ используют отожженную проволоку, диаметром от 1 до 1,4 мм. Длину заготовок обычно принимают равной 20 см. Существует два типа инструмента для вязания каркасов:

• крючок;
• пистолет.

Второй вариант существенно ускорят процесс, снижает трудоемкость. Но для возведения дома своими руками большую популярность получил крючок. Для выполнения задачи рекомендуется заранее подготовить специальный шаблон по типу верстака. В качестве заготовки используют деревянную доску шириной от 30 до 50 мм и длинной до 3 м. На ней делают отверстия и углубления, которые соответствуют необходимому расположению арматурных прутов.

Общие рекомендации

1. при соединении стержней по длине минимальный нахлест составляет 20 диаметров, но не меньше 250 мм;
2. все зоны, в которых возможен изгиб, в обязательном порядке должны быть усилены;
3. при выборе между сваркой и вязкой, лучше — второе;
4. при необходимости использовать стержни разного диаметра, те, которые толще, располагают снизу.

СТРОИТЕЛЬСТВО

Дом — изобретение, в котором еще ничего не улучшено. (Энн Дуглас)

ТЕХНАРЯМ

Думать — самая трудная работа; вот, вероятно, почему этим занимаются столь немногие. (Генри Форд)

ОБОРУДОВАНИЕ

Тот, кто сможет дать потребителю лучшее качество по низшим ценам, непременно станет во главе отрасли… (Генри Форд)

МАТЕРИАЛЫ

Настоящий прогресс человечества зависит не столько от изобретательного ума, сколько от сознательности. (Альберт Эйнштейн)

Вопросы

ТЕПЛОПЕРЕДАЧА

Популярное



Удельный вес, удельный объем, плотность

Удельный объем – объем единицы веса данного вещества Размерность: м³/кг Величина, обратная удельному объему, есть удельный вес Размерность: кг/м³ Кроме удельного объема, состояние тела может характеризоваться молярным объемом равным удельному объему умноженному на μ, где μ – молекулярный вес вещества… подробнее

Виды термообработки

Термическая обработка (термообработка) стали, цветных металлов — процесс изменения структуры стали, цветных металлов, сплавов при нагревании и последующем охлаждении с определенной скоростью. Термообработка приводит к существенным изменениям свойств стали, цветных металлов, сплавов. Химический состав металла не изменяется… подробнее

Зубчатые передачи

Зубчатая передача состоит из двух колес, имеющих чередующиеся зубья и впадины. Меньшее из двух сцепляющихся колес называют шестерней, а большее — колесом… подробнее

Проектная декларация

Справочные материалы

Конструкторам, технологам

• Металл
• Неметаллические материалы
• Подшипники
• Общетехнические сведения
• Таблицы переводов единиц измерений
• Стандарты, применяемые в странах мира

Строительные материалы

Контакты:

Возведение железобетонных конструкций не обходится без арматуры. Она обеспечивает создание крепкого каркаса, способствующего упругости бетона. При создании проекта строители должны рассчитать объем исходного материала, в том числе арматуры. Ее расход зависит от длины стержня. Какие виды арматуры существуют, какая длина считается стандартной и как вычислить число прутьев для фундамента.

Стальные арматурные прутья

Виды стержневой арматуры и их особенности

Стержневая арматура делится на разновидности применительно к материалу, идущему на изготовление элементов. Существует стальная и композитная. Стальная арматура классифицируется на три категории исходя из технологии производства, цели применения и состава сплава:

• Горячекатаная – используется для обычных изделий, предварительно напряженных материалов и железобетонных конструкций (ГОСТ 5781-82);
• Термомеханическая – изготовленные стержни характеризуется высоким показателем прочности, и находят применение в железобетонных конструкциях (ГОСТ 10884-94);
• Свариваемые прутки – подходят для железобетонных конструкций и изделий (ГОСТ 52544-2006).

Композитный вид (ГОСТ 31938-2006) разделяется на два подвида:

• Пластиковая АКС — изготавливается из соединения стеклоровинг, получаемого путем полимеризации экпоксидной смолы
• Базальтопластиковая АКБ – при производстве применяются полимеры на основе базальта.

Базальтопластиковые материалы теряют популярность на рынке. Заказчики предпочитают выбирать полимерные пластиковые изделия из стекла.

Стальная арматура в отличие от стеклопластиковых элементов подвержена коррозии, что уменьшает срок ее эксплуатации. А также из-за большего веса потребители предпочитают отказываться от нее.

Стеклопластиковые по цене почти не уступают стальным изделиям. Благодаря меньшему весу их удобно транспортировать. Такая арматура не образует коррозионных соединений и не вступает в реакцию со щелочами, кислотами, морской солью. Но такие элементы не подвержены изгибу и исключают применение сварки при укладке. Стальные виды прочнее, но допускают изгибание прута, что облегчает обустройство ленточного фундамента.

Факторами, влияющими на размер арматуры, являются:

• Стандартизированные нормы, утвержденные на государственном уровне;
• Желания заказчика;
• Решение завода-изготовителя;
• Общепринятые размеры других изделий, применяемых при строительстве.

Первостепенно стальная арматура или композитные материалы производятся с учетом государственных стандартов. Они в свою очередь допускают различные погрешности при формировании отдельных партий.

Длина стержневой арматуры — все возможные варианты, регламентируемые гостами

На рынке чаще встречаются длины 12 м. Но можно заказать более протяженные стержни длиной 26 м. Длина арматуры варьируется в разных диапазонах относительно установленного ГОСТа.

ГОСТ 5781

Номинальная величина составляет 6-12 мм. Нормы допускают отклонения, связанные с поставкой изделий партиями. Известно 3 типа:

• Стержни во всей партии имеют мерную длину;
• В мерной партии присутствуют немерные отрезки;
• Партия с немерной длиной.

Если партия мерная, то длина стержневой арматуры равна определенной цифре, которая входит в отрезок 6-12 мм. Заказчик или завод-изготовитель сам выбирает нужную длину.

В таком виде арматура поставляется заказчику

В присутствии немерных отрезков (2 вариант) их протяженность составляет не менее 2 м. Содержание общего числа немерных отрезков не превышает 15% от массы всей партии.

Немерные партии характеризуются наличием арматуры с длиной 3-6 м. Процентное содержание стержней не более 7%.

Стандарт не исключает случаи поставки прутков с длиной 5-25 м, когда заказчик и поставщик предварительно согласуют размеры изделий. ГОСТ предусматривает максимальные отклонения размера при порезке прутьев:

• Прутья до 6 м – отклонение с обычной точностью +50 мм, а при повышенной точности +25 мм;
• Прутья более 6 м – протяженность стержней при обычной точности отклоняется от нормы на70 мм, а при повышенной точности на 35 мм в большую сторону.

Повышенная точность соблюдается в ситуации, когда заказчик потребует изготовить нужную длину.

ГОСТ 10884

Стандарт регламентирует производство прутков с диаметром не менее 10 мм. Длина стержневой арматуры колеблется в пределах 5,3-13,5 м. Нормы предусматривают выпуск продукции с длиной до 26 м, когда условия поставки согласованы с потребителем.

Свариваемая арматура, относящаяся к классу «С», производится и в других вариантах протяженности. Партии могут сдержать отрезки других длин в соответствии с правилами:

• Немерные прутки в мерных поставках производятся длиной более 2 м и в количестве 15% от общей массы партии;
• Немерные партии, в которых прутки отвечают длине 6-12 м, но возможно наличие отрезков 3-6 м в процентном содержании не больше 7% от общего веса партии.

Для ГОСТа характерны отклонения от стандартных значений с обычной и повышенной точностью. Погрешности соответствуют величинам из ГОСТа 5781 (описано выше).

ГОСТ 52544-2006

Длина арматуры этого стандарта может разниться в пределах 6-12 м. Выпускаемые партии делятся на 2 типа:

• Мерные – стандартные прутки длиной 6-12 м, протяженность которых согласовывается с заказчиком;
• Немерные – длина стержней выбирается производителем в диапазоне 6-12 м, допускается наличие укороченных прутков 3-6 м в количестве не более 7% от всей массы партии.

Погрешность отклонения от стандартных размеров не может быть больше 100 мм в большую сторону.

ГОСТ 31938

Длина арматуры полимерного типа изменяется от 0,5 до 12 м. Это стандартный размер для мерных партий. Утвержден размерный шаг 0,5 м, применяемый при изготовке прутьев другой длины. Стандарт не исключает другие вариации, протяженность которых больше установленной величины.

Допустимые отклонения для протяженности мерных прутков:

• 0,5-6 м – 25 мм в большую сторону;
• 6-12 м – на 35 мм больше;
• Больше 12 м – погрешность составляет +50 мм.

Так как пластиковый вид широко применяется при возведении крупных объектов в экстремальных условия, производители предлагают поставку в бухтах.

Размеры 12 арматуры

Распространенным вариантом при устройстве строительных конструкций из железобетона считается арматура 12, имеющая диаметр 12 мм.

Возможные диаметры стеклопластиковой арматуры

Ее производят из различных стальных сплавов. Диаметр данного типа соответствует минимальным требованиям при строительстве зданий на ленточный фундамент при вязке каркаса из 4 хлыстов.

ВАЖНО! Наиболее значимым условием при возведении фундамента считается прокладка арматуры вдоль стороны более 3 м. Минимальный диаметр стержней должен быть не менее 12 мм.

Прокат объединяется в классы относительно механических свойств:

• А1 Гладкий профиль — отличается хорошей пластичностью, которая требуется при удлинении, обеспечивая растяжку;
• А2 с серповидным рисунком – благодаря рисунку увеличивается прочность;
• А3 периодический профиль – присутствует поперечное сечение под углом к оси хлыста, облегчающее свариваемость деталей.

Популярностью пользуется арматура А3. С диаметром 12 мм масса 1 м профиля составляет 0,888 кг. Площадь сечения равна 1,131 см.

Для определения количества арматуры следует высчитать длину в погонных метрах. Но на рынке материал поставляется по весу. Для вычисления требуемого объема следует учесть, что длина 1 м весит 0,888 кг. Тогда в 1 т 1126 м арматуры (12 мм в диаметре). Для других диаметров можно воспользоваться специальными таблицами, созданными с учетом веса 1 м проката для разных деталей. Но возможно появление погрешности из-за принадлежности к другому классу.

Расчет количества арматуры

Производители поставляют арматуру длиной 11,7 м. Величина оправдана тратой самой детали при укладке внахлест. Полезная длина в данной ситуации составляет 10 м. Оставшаяся часть пойдет на связочные элементы с соседним хлыстом. Примерный объем заготовок для ленточного фундамента длиной 50 м равен 20 штукам.

Важно! Обустройство ленточного фундамента предполагает составление 2 ярусов из арматуры. 2 ярусам соответствует 4 прута.

Если требуется высчитать общее число стержней для всего периметра фундамента, то следует прибавить количество арматуры для соединений и перемычек (вертикальные, горизонтальные). Например, в сооружаемом здании с 4 стенами потребуется 16 м материала при укладке 4 прутьев на одну стену.

Применение арматуры при устройстве фундамента

Перемычки раскладываются на расстоянии 0,5 м. Параметры решетки армокаркаса зависят от размеров фундамента. Фундамент высотой 600 мм и шириной 350 мм подразумевает расстояние между прутами в решетке равное 500 мм и 250 мм соответственно. Так, при периметре фундамента 50 м получается 100 кольцеобразных поперечных соединений (50:0,5=100), имеющих периметр 1,5 м (0,5*2+0,25*2). Тогда общая протяженность стержня будет равна 150 м (100*1,5). С учетом отходов общий объем для перемычек составит 157,5 м.

После расчета объема арматуры необходимо прикинуть количество проволоки для вязания элементов в ленточном фундаменте. Потребитель может выбрать другой вариант вязки – пистолетом или сваркой.

Прочностные характеристики армирующих элементов позволяют строить монолитные фундамент, балки, арки и другие важные конструкции. Ассортимент изделий довольно широк, что обеспечивает качественный подбор для отдельных объектов. Зная параметры строящегося здания или конструкции, каждый может приобрести подходящую по размеру и свойствам арматуру.

Мероприятиям по возведению любого здания предшествуют проектные работы, в процессе которых определяется тип фундаментной базы и необходимое количество материалов для ее сооружения. Важной частью фундамента является арматурный каркас. Он повышает прочность основания, демпфирует растягивающие усилия и изгибающие нагрузки, а также предотвращает образование трещин. Для выполнения работ необходимо понимать, сколько арматуры нужно для армирования ленточного фундамента, а также для столбчатого и плитного основания. Разберемся с особенностями вычислений.

Готовимся выполнить расчет количества арматуры для фундамента – важные моменты

Планируя постройку частного дома, следует обратить особое внимание на конструкцию арматурной решетки, воспринимающую значительные нагрузки на фундамент. Квалифицированно разработанная схема силовой решетки и применение оптимального сечения арматуры позволяет обеспечить требуемый запас прочности фундаментной базы, а также ее продолжительный ресурс использования.

Самостоятельно рассчитать арматуру на фундамент можно различными способами:

• с использованием программных средств и онлайн-калькуляторов, которые выполняют расчет арматуры после введения рабочих параметров;
• выполняя вычисления вручную на основании информации о конструктивных особенностях фундамента, величине усилий и параметрам решетки.

Фундаментная основа, воспринимает нагрузку от массы здания и равномерно распределяет ее на опорную поверхность почвы.

Возведение зданий осуществляется на различных типах оснований:

• ленточных;
• плитных;
• столбчатых.

До начала вычислений следует разобраться с конструкцией силового каркаса, который состоит из следующих элементов:

• вертикальных и поперечных стержней, между которыми выдержан равный интервал;
• вязальной проволоки, соединяющей продольно расположенные перемычки и вертикальные прутки;
• муфт, обеспечивающих прочное соединение и удлинение арматурных прутков.

Для каждого вида основания применяется своя схема армирования фундамента, которая зависит от следующих факторов:

• характеристик почвы;
• габаритов здания;
• конструктивных особенностей строения;
• действующих нагрузок.

Применяется арматура, имеющая ребристую поверхность, которая отличается:

• размером сечения;
• классом;
• уровнем воспринимаемых нагрузок;
• расположением в силовой решетке;
• стоимостью.

Для различных фундаментов на основании вычислений определяются следующие сведения:

• количество арматуры для фундамента;
• сортамент вертикальных и поперечных прутков;
• общая масса арматурного каркаса;
• методы фиксации стальных стержней в силовой конструкции;
• технология сборки несущей решетки;
• шаг обвязки арматурных элементов.

Важно правильно выполнить расчет. Арматура для фундамента в этом случае обеспечит необходимый запас прочности. Рассмотрим, какие необходимы исходные данные для расчетов, а также изучим методику выполнения вычислений для различных типов фундаментов.

Расчет количества арматуры для ленточного фундамента

Основание ленточного типа обеспечивает повышенную устойчивость строений на различных почвах. Конструкция представляет собой бетонную ленту, повторяющую контур здания и расположенную под капитальными стенами. Усиление стальной арматурой повышает прочностные характеристики бетонной основы и положительно влияет на ее долговечность. Для сооружения пространственной решетки можно использовать арматуру диаметром 10 мм.

Исходные данные для выполнения расчетов:

• длина и ширина фундаментной базы;
• сечение железобетонной ленты;
• интервал между каркасными элементами;
• общее количество обвязочных поясов;
• размер ячеек силовой решетки.

Рассмотрим порядок вычислений:

1. Рассчитайте общую длину ленточного контура.
2. Вычислите количество элементов в поясах.
3. Определите метраж горизонтальных стержней.
4. Вычислите потребность в вертикальных прутках.
5. Рассчитайте длину поперечных перемычек.
6. Сложите полученный метраж.

Зная общее количество стыковых участков, можно вычислить потребность в вязальной проволоке.

Расчет количества арматуры на фундамент плитного типа

Фундамент плитной конструкции применяется для строительства жилых зданий на пучинистых грунтах. Для обеспечения прочностных характеристик применяются арматурные стержни диаметром 10–12 мм. При повышенной массе строений диаметр прутков следует увеличить до 1,4–1,6 см.

Рассчитать количество арматуры для фундамента плитной конструкции можно, используя следующую информацию:

• пространственный каркас из арматуры сооружается в двух уровнях;
• соединение стержней выполняется в виде квадратных ячеек со стороной 15–20 см;
• обвязка выполняется отожженной проволокой в каждой точке соединения.

Для определения потребности в арматуре выполните следующие операции:

1. Определите количество горизонтальных прутков в каждом ярусе.
2. Вычислите общий метраж арматурных стержней, формирующих ячейки.
3. Прибавьте суммарную длину вертикальных опор, объединяющих ярусы.

Сложив полученные значения, получим общую потребность в арматуре. Зная количество стыков, несложно определить необходимый объем стальной проволоки.

Как рассчитать арматуру на фундамент столбчатой конструкции

Основание столбчатого типа широко применяется для строительства различных зданий. Оно состоит из железобетонных опор квадратного и круглого сечения, установленных в углах строения, а также в точках пересечения капитальных стен и внутренних перегородок. Для повышения прочности опорных элементов применяются ребристые стержни сечением 1–1,2 см.

Рассчитать количество арматуры на фундамент столбчатого типа несложно, учитывая следующие данные:

• каркас опорного элемента квадратного профиля формируется из 4 стержней;
• решетка железобетонной опоры круглого сечения выполняется из трех прутьев;
• длина элементов усиления соответствует размерам опорной колонны;
• поперечная обвязка каркаса опорной колонны производится с шагом 0,4–0,5 м.

Алгоритм расчета:

1. Определите длину вертикальных стержней в одной опоре.
2. Вычислите метраж элементов поперечной обвязки одного каркаса.
3. Рассчитайте общую длину, сложив полученные значения.

Умножив результат на количество опор, получим общую длину арматуры.

Как посчитать арматуру для фундамента – пример вычислений

В качестве примера рассмотрим, сколько нужно арматуры для фундамента 10х10, сформированного в виде монолитной железобетонной ленты.

Для выполнения вычислений используем следующую информацию:

• ширина основы 60 см, позволяет уложить в каждом поясе по 3 горизонтальных стержня;
• выполняется 2 пояса усиления, соединенные вертикальными прутками с интервалом 1 м.
• для здания 10х10 м и глубиной основы 0,8 м используется арматура диаметром 10 мм.

Алгоритм расчета:

1. Определяем периметр фундаментной основы здания, сложив длину стен – (10+10)х2=40 м.
2. Вычисляем количество горизонтальных элементов в одном поясе, умножив периметр на количество стержней в одном ярусе – 40х3=120 м.
3. Общая длина продольных прутков определяется умножением полученного значения на количество ярусов 120х2=240 м.
4. Рассчитываем количество вертикальных элементов, установленных по 10 пар на каждую сторону 10х2х4=80 шт.
5. Суммарная длина вертикальных стержней составит 80х0,8=64 м.
6. Определяем длину перемычек размером по 0,6 м каждая, установленных на двух поясах (по 20 на сторону) – 10х2х4х0,6=48 м.
7. Сложив длину арматурных стержней, получим общий метраж 240+64+48=352 м.

Определить длину стальной проволоки несложно. Количество соединений, умноженное на длину одного куска проволоки, равную 20–30 см, даст искомый результат.

Подводим итоги – насколько необходим расчет арматуры на фундамент

Планируя строительство дома, бани или дачного строения, несложно определить потребность в арматуре своими руками. Пошаговые инструкции позволят на калькуляторе рассчитать метраж стержней для изготовления арматурной решетки, усиливающей основу здания. Зная, как рассчитать арматуру, можно самостоятельно выполнить вычисления, не прибегая к помощи сторонних специалистов. Правильно выполненные расчеты обеспечат прочность фундаментной основы, устойчивость здания, а также длительный ресурс эксплуатации.

Анкеровка арматуры в бетоне (таблица, основные стандарты и нормативы будут указаны ниже) представляет собой запуск металлических стержней за сечение на длину отрезка передачи усилий с прутков на железобетон. То есть, это закрепление концов армировочных прутьев в толще бетона.

Анкеровка является очень важным процессом, от правильности которого зависят качество, прочность, способность выдерживать различные нагрузки железобетонного монолита. Арматура призвана усиливать бетонную конструкцию, воспринимать и брать на себя нагрузки, делать монолит долговечным, надежным и цельным. Элементы арматуры бывают жесткими и гибкими, обычно выполняются из стали или композитных материалов.

Размер и тип крепления во многом определяется характеристиками и условиями эксплуатации определенных участков, где нагрузка передается с металлических прутьев на материал. Способов выполнения анкеровки существует несколько, предварительно важно правильно провести расчеты, определив такие ключевые параметры, как метод закрепления, длина анкеровки арматуры и т.д.

Разновидности анкеруемой арматуры

Классификация арматуры довольно обширна, металлические стержни выбирают по нескольким параметрам, расчет учитывает максимум нюансов. По условиям работы арматура бывает напрягаемой и ненапрягаемой. По расположению в ЖБ конструкции может быть поперечной и продольной.

Поперечная арматура не позволяет появляться наклонным трещинам, препятствует скалывающим напряжениям, которые появляются возле бетонных опор. Продольная арматура не дает распространяться вертикальным трещинам в определенных продольных зонах, где сосредоточены в бетоне растягивающие напряжения.

Классификация арматуры по назначению:

• Распределительная – закрепляет каркас методом сварки в положении, указанном в проекте
• Рабочая – воспринимает усилия, появляющиеся под воздействием тяжести конструкции, внешних нагрузок и т.д.
• Монтажная – повышает жесткость арматурного каркаса при сборке и транспортировке на объект
• Анкерная – предназначена для крепления к конструкции разного типа закладных деталей

В зависимости от диаметра стержня и назначения металлических деталей арматура может быть канатной, стержневой, проволочной (сечением до 10 миллиметров) и т.д.

Для создания качественного арматурного каркаса используются только специальные профильные прутки. Чем более прочным будет бетон и подходящей по условиям эксплуатации арматура, тем надежнее и прочнее получится железобетонная конструкция.

Базовая длина анкеровки

Прямая анкеровка и с лапками применяется лишь с арматурой периодического профиля. Гладкие растянутые прутья крепят петлями, крюками, приваренными поперечными элементами, анкерными устройствами. Крюки, петли и лапки мастера не советуют использовать для сжатой арматуры (кроме гладкой, которая иногда подвергается растяжению).

Рассчитывая длину анкеровки арматуры, учитывают класс стали, профиль, сечение, прочность бетона, напряженное состояние монолита в зоне анкеровки, способ анкеровки и конструктивные особенности.

Формула для расчета базовой (оптимальной) длины анкеровки, призванной передавать усилия в стали с полным расчетным показателем сопротивления Rs на бетон:

Тут:

• A_sи u_s – площадь поперечного диаметра стержня и периметр сечения, которые высчитывают по номинальному диаметру
• R_{bond –} сопротивление по расчетам сцепления арматурных прутьев с бетоном, которое принимается равномерно по всей длине анкеровки и высчитывается по формуле R_bond= η₁η₂R_bt

η_{1 –} коэффициент, который зависит от вида поверхности арматуры:

• Гладкая (класс А240) – 1.5
• Периодический профиль, холоднодеформируемая арматура (класс А500) – 2.0
• Периодический профиль, термомеханически упрочненная и горячекатаная (классы А300-500) – 2.5

η_{2 –} коэффициент, который зависит от диаметра арматуры:

• Диаметр меньше или равно 32 миллиметрам – 1.0
• Сечение 36 и 40 миллиметров – 0.9

Расчетная длина анкеровки стержней высчитывается по формуле: Тут:

• l_o,an– базовая длина анкеровки
• A_s,cal, A_s,ef– площади поперечного диаметра арматуры
• а – коэффициент влияния на показатель напряженного состояния бетона, прутьев, конструктивных особенностей изделия в зоне анкеровки

Определение коэффициента а:

• Прутья периодического профиля, прямые концы, а также гладкая арматура с петлями/крюками (без устройств для растянутых прутьев) – 1.0
• Сжатые стержни – 0.75

Длина анкеровки может быть уменьшена в соответствии с диаметром и числом поперечной арматуры, а также величиной поперечного обжатия бетона там, где осуществляется анкеровка.

Способы анкеровки

Методов выполнения анкеровки существует несколько. Могут использоваться клеевое и сварочное соединение, прямая анкеровка и с отгибом, разные лапки, крюки, петли и т.д. Длина анкеровки рассчитывается на этапе проектирования и соблюдается точно. Арматура должна быть со всех сторон защищена достаточным слоем бетонного монолита.

Несколько нюансов при выполнении анкеровки:

• Если сечение прутьев больше 16 миллиметров, к стандартному добавляют поперечное армирование.
• Когда используется гнутая арматура, особое внимание уделяют величине загиба прутьев, чтобы бетон в месте загиба не раскалывался.
• Анкеровка загибом с лапками и прямой метод актуальны лишь для периодического профиля.
• Гладкие прутья анкеруют специальными приспособлениями, приваренными поперечными прутьями, крюками/петлями.
• Сжатая арматура – запрещено анкеровать загибом (за исключением применения гладких прутьев).

Прямая

Данный тип анкеровки используется при условии позволения геометрии конструкции и в защитном слое бетона. Подходит исключительно для периодического профиля. Несущая способность бетона может быть увеличена благодаря наличию дополнительного обжатия камня от внешних силовых факторов там, где выполнена анкеровка. Таким образом эффективность сцепления повышается.

При использовании прямой анкеровки продольное усилие старается надколоть монолит в защитном слое бетона из-за работы касательных напряжений. Длина анкеровки зависит от множества факторов, но в защитном слое сцепление не стоит делать без поперечной арматуры или дополнительных мероприятий, которые исключат скалывание слоя защиты бетонной конструкции и воспримут касательные напряжения.

Зона скола слоя защиты может быть увеличена путем установки по верху продольной перпендикулярной арматуры. Диаметр/шаг хомутов в месте прямой анкеровки в слое защиты определяются в соответствии с типом диаметра и хомута арматуры продольной.

Если речь идет об элементах из мелкозернистого бетона А, расчетную длину анкеровки увеличивают на: 5 d_s  для сжатого бетона и 10 d_s для растянутого. Длина прямой анкеровки иногда может быть уменьшена в соответствии с параметрами поперечной арматуры и величиной поперечного обжатия бетона, но максимум на 30%. Фактическая длина анкеровки берется минимум 15 d_s и 200 миллиметров.

Отгибом

Гибка арматурных прутьев осуществляется в условиях завода либо на объекте (вручную, гибочным роликом сменного типа или гибочным станком). Гнут без нагрева. Анкеровку растянутых прутьев выполняют крюком (отгиб на 45-135 градусов) либо петлей (отгиб на 180 градусов). Крюки можно размещать вертикально или горизонтально.

При применении данного метода анкеровки растягивающее продольное усилие старается разогнуть загнутые концы стержней и смять слой бетона по радиусу отгиба. Там, где может случиться разгиб, устанавливают дополнительные поперечные пруты.

Выполняя анкеровку с отгибом на угол 90 градусов, нужно сделать так, чтобы длина прямого участка кончика была минимум 12 d_s, при 180 градусов – минимум 70 миллиметров и 4d_s. Прямые участки захода прутка от грани начала перехода усилия с металла на бетон до места начала отгиба равны минимум 3 d_s. Если же прямой участок равен менее 10 d_s, анкеровка в расчете сечения оправки не учитывается.

Длину расчетную при отгибе определяют стандартным методом, используя значение базовой длины анкеровки. Можно уменьшать значение, но максимум на 30%. При этом, общая длина анкеровки ни в каких расчетах не может быть меньше расчетной.

Отгибая конец поперечной арматуры под углом 135 градусов, оставляют прямой участок минимум 75 миллиметров и 6 d_sw, для отгиба на 90 градусов – минимум 8 d_sw. Поперечная арматура требует надежного отгиба крюка на 135 миллиметров. Диаметр отгиба зависит от минимального диаметра оправки и продольного прутка. Отгиб хомута размещают в сжатой зоне бетонной конструкции (сечения элемента).

Минимальный диаметр оправки для отгиба (крюка) прутка поперечного для периодического профиля составляет минимум 3 d_s, для арматуры гладкой – минимум 2.5 d_s.

Минимальный диаметр оправки зависит от диаметра стержня:

• Для периодического профиля – 5 d_sпри d_s менее 20 миллиметров и 8 d_s при d_s более 20 миллиметров.
• Гладкая арматура – 2.5 d_sпри d_s меньше 20 миллиметров и 4 d_s при d_s больше 20 миллиметров.

Минимальный диаметр загиба крюков и петлей в свету: 6 ds при ds меньше 16 миллиметров и 8 ds при ds больше 16 миллиметров.

Минимальный диаметр оправки (когда армируется продольная рабочая арматура) для прутков периодического профиля (при отсутствии прямого участка анкеровки) назначается от 6-7 d_s при d_s меньше 20 миллиметров и 9 d_s при d_s больше 20 миллиметров.

Метод анкеровки определяется проектировщиком. В ситуациях, когда расчетный диаметр отгиба (в работе с продольной арматурой) невозможно геометрически расположить в сечении конструкции, диаметр или число арматуры увеличивают. Либо меняют метод анкеровки.

Клеевой

Данный метод предполагает некоторые особенности, которые нужно изучить до начала работ.

Как выполнять клеевую анкеровку:

• До нанесения клея сталь выправляется на специальном станке, чистится от ржавчины и грязи, обезжиривается.
• Компоненты для приготовления клеевого состава взвешивают, отмеряют и измельчают в вибромельнице при температуре максимум 80 градусов. Клей хранится не больше 3 лет в проветриваемом сухом помещении.
• Состав на прутки наносится в специальной установке. Клей образует пленку толщиной до 2 миллиметров над поверхностью арматуры. Далее на слой роликами наносятся волнообразные рифления с шагом 6-8 миллиметров и высотой волн 2 миллиметра. Этот этап предполагает нагрев прутков до 100 градусов и выполнение прямо перед закладкой в опалубочную конструкцию.
• После установки в опалубку стержней нужно сделать так, чтобы они не соприкасались с другими элементами.

Следует помнить, что стержни с нанесенным на них клеем нужно защитить от солнца и влаги, транспортировать в защитной упаковке. Если пленка клея повреждается, ее восстанавливают нанесением еще одного слоя мягкого клея (при температуре около 100 градусов или после взаимодействия с ацетоном).

Сварные соединения

Контактной (стыковой или точечной) сваркой соединяются арматура периодического профиля или гладкая горячекатаного типа, закладные детали, арматурная проволока. Иногда используют ручную или дуговую сварку, но только в работе с арматурой класса А500.

Способы и типы сварки прутьев и деталей выбирают, исходя из особенностей эксплуатации конструкции, технологических возможностей, параметров свариваемости стали. Если выполняются крестообразные соединения с применением контактно-точечной сварки, следят за должным обеспечением восприятия сетками напряжения (не должно быть меньше расчетного сопротивления). Обычно такие соединения используют с целью обеспечения нужного расположения прутков друг к другу при транспортировке и укладке в бетонную конструкцию.

В условиях завода создают арматурные каркасы, сетки стыковой или контактно-точечной сваркой. Когда делают закладные детали, используют сварку под флюсом, применяемую для тавровых соединений. А вот нахлесточные можно делать контактно-рельефной сваркой.

При выполнении монтажа готовых элементов используют полуавтоматическую сварку, которая позволяет обеспечить нужный уровень качества и жесткости соединений.

Соединение внахлест

Стыки ненапрягаемой арматуры можно стыковать внахлест при вязке/стыковке сеток и каркасов, но диаметр не должен быть больше 36 миллиметров. Стыки делают в растянутых зонах элементов изгиба, в местах полного использования стали.

Важно, чтобы стыки элементов растянутой/сжатой арматуры, сеток имели в рабочем направлении перехлест минимум параметр Lan. Стыки вязаных и сварных конструкций располагаются вразбежку. Без разбежки можно стыковать при выполнении конструктивного армирования и там, где арматура используется максимум на 50%.

Из гладкой стали А1 стыки внахлест арматуры в бетоне делают так, чтобы в месте стыкуемых сеток по всей длине нахлеста находилось минимум 2 поперечных прутка. Так можно стыковать внахлест каркасы, где арматура находится в одностороннем порядке.

Места стыков сеток в нерабочем расположении делают внахлест между рабочими крайними прутками. В процессе вязки перехлест изделий должен находиться в местах минимальных крутящих/изгибающих моментов. Если так сделать не получается, значение нахлеста устанавливают равным минимум 90 диаметрам арматуры. Часто крестообразный перехлест усиливают специальными хомутами, вязальной проволокой.

Длина перехлеста зависит от сечения прутков. Обычно в работе используют рифленые стержни А3, поэтому длину нахлеста арматуры в бетоне можно рассчитать.

Такие значения указаны в СНиП:

• Арматура 10 – 300 миллиметров
• Арматура 12 – 380 миллиметров
• Арматура 16 – 480 миллиметров
• Арматура 18 – 580 миллиметров
• Арматура 22 – 680 миллиметров
• Арматура 25 – 760 миллиметров

Ниже указаны показатели для анкеровки разной арматуры:

Изучив все правила и нормативы, сделать анкеровку арматуры в бетоне можно самостоятельно. Главное – соблюдать технологию и верно выполнить предварительные расчеты.