Как рассчитать количество арматуры для ленточного основания?

Основой возведения любого здания является обустройство фундамента. Верный расчет и закладка станут прямыми предпосылками прочности и долговечности строения. Чтобы переносить различные нагрузки, в том числе деформационные, необходимо армирование. При этом на бетон должна возлагаться сжимающая нагрузка, а на прутья – растяжение. Самым универсальным и технологически простым является ленточный фундамент – замкнутый контур из балок под несущими стенами, распределяющий нагрузку на грунт или подушку. Для успешного строительства и долгого срока эксплуатации здания немаловажно проведение правильного и полного расчета арматуры. Для определения диаметра и количества существует онлайн калькулятор расчета.

Оглавление:

1. Что учесть при упрочнении фундамента?
2. Пример расчета
3. Полезные рекомендации

Что необходимо знать при расчете?

Учитываются следующие факторы:

1. Число несущих стен будущего дома и принцип их расположения.

2. Марка бетона (выбор опирается на различные погодные условия и соответствующие требования к конечной прочности).

3. Параметры ленты:

• ширина и длина (заложения);
• высота;
• толщина ленты (ширина сечения).

Дополнительным, но не обязательным параметром может быть размер закупочного стержня для фундамента.

Также нужно определиться с ее классом и сечением: в некоторых случаях необходимо использовать арматуру диаметром от 10 мм с ребристой поверхностью. От диаметра (d) будет зависеть итоговая прочность конструкции. Например, на плотном непучистом грунте с достаточной несущей способностью от плит не требуется большой устойчивости, т.к. деформация от дома будет меньше.

Немаловажен и вес конструкции: для фундамента под деревянный дом на нормальном грунте достаточно диаметра 10 мм. Для тяжелого дома, который планируется возвести на слабом грунте, желательнее прутья с d = 14-16 мм. Для упрочнения также создается подушка из песка или гравия. В условиях прочной почвы и отсутствия подземных вод подушку можно делать тоньше или использовать только с целью выравнивания котлована.

Обычно выбирают для армирования с сечением не более 14 мм, так как лента имеет небольшие размеры (стандартная высота составляет 0,7 м, а ширина – 0,3-0,4 м). Укладку под ленточный фундамент чаще производят в два пояса: в нижней и верхней части в 4 прута. Диаметр рассчитывается в зависимости от параметров фундамента и материалов строительства. На поперечную арматуру, расположенную внизу фундамента (поперечное сечение), накладывается нагрузка на изгиб. Для обеспечения жесткости каркаса целиком и во избежание будущего возможного появления трещин применяют вертикальное армирование.

В результате расчета арматуры на калькуляторе должны получиться следующие сведения:

1. Периметр (общая длина ленты).

2. Диаметр продольных стержней (минимально допустимое значение по СНиП на основании отношения содержания арматуры к площади сечения).

3. Число рядов в нижнем и верхнем поясе (минимальное количество, предотвращающее деформацию ленты).

4. Диаметр хомутов (согласно СНиП, минимальное значение для вертикальных и поперечных стержней).

5. Шаг хомутов (расстояние между поперечными прутами во избежание сдвигов каркаса при заливке).

6. Нахлест арматуры.

7. Длина всех прутьев.

8. Вес арматурного каркаса.

Упрощенно схему расчета можно представить как произведение количества прутьев в схеме и суммы периметра дома с внутренними стенами. Использование калькулятора позволяет правильно рассчитать арматуру под ленточный фундамент, что, в свою очередь, избавит от оплаты избыточного материала и лишних затрат на доставку в случае его недостатка. Для фундамента с подушкой рассчитывается ещё площадь гидроизоляции.

При расчете арматуры для ленточного фундамента обязательно руководствуются государственным стандартом Р 52086-2003 и сводами норм и правил 3.03.01-87 и 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции». В последнем указывается минимально допустимое количество, приравненное к 0,1 % площади сечения армируемого бетонного элемента.

Пример подсчета

Исходные данные:

• Ленточный фундамент.
• Стены – 5 и 6 м. Внутренняя стена – 5 м.
• Пусть в схеме армирования будет 4 продольных прута d = 12 мм.

1. Рассчитываем периметр будущего здания: (5 м + 6 м)*2 = 22 м.

2. Находим общую длину ленты: складываем периметр с внутренней стены. 22 + 5 = 27 м.

3. Выясняем общую длину арматуры, учитывая схему армирования фундамента:

а) при условии, что приобретаются стержни необходимой длины: 27 м * 4 шт = 108 м;

б) при условии соединения отрезков (учитывая, что нахлест в этом случае берется от 1 м, а у каждого из продольных прутьев одно скрепление):

• находим число соединений путем умножения числа стержней на количество стен: 4 * 5 =20 шт;
• умножаем размер нахлеста на число скреплений и выясняем дополнительную длину: 20 шт * 1 м = 4 м;
• суммируем дополнительную арматуру с длиной, рассчитанной при условии приобретения нужных прутьев: 108 + 20 = 128 м.

4. Рассчитываем длину гладких стержней d = 10 мм, используемых в горизонтальных поперечных перемычках и вертикальных стойках. Расстояние между перемычками – 0,5 м:

• Вычисляем число армировочных колец путем деления общей длины фундамента на расстояние между перемычками: 27 / 0,5 = 54 м.
• Рассчитываем периметр 1 кольца, принимая расстояние между прутьями за 0,25 м: (0,5 + 0,25)*2 = 1,5 м.
• На основании этих двух значений считаем общую длину стержня: 54 * 1,5 = 81 м.
• Учитываем нахлесты и обрезки, прибавляя примерно 10% к полученной длине: 81 м +10% = 89,1 м. Округляем до 90 м.

Так как материал продается на вес, а не на метраж, рассчитываем расчет массы. Вес изделий металлопроката регламентируется ГОСТ 5781-82, стального круга – ГОСТ 2590-88. Стандарты отличаются шагом диаметров. В таблице расчета указаны значения для стержневой арматуры:

5. Используя данные таблицы, находим массу арматуры, необходимой для обустройства ленточного фундамента:

• Ребристой арматуры d = 12 мм: 128 м * 0,888 кг/м = 113,664 кг.
• Гладкой арматуры d = 10 мм = 90 м * 0,395 кг/м = 35,55 кг.

В качестве соединений деталей лучше применять вязальную проволоку, а не сваривание, так как при сварке обычно у металла меняется структура, а это способствует его раннему разрушению и, как следствие, уменьшению со временем прочности здания.

6. Рассчитываем количество проволоки:

На одну связку при этом тратится около 0,3 м вязальной проволоки диаметром от 0,8 до 1,2 мм. Рекомендуемый материал проволоки для арматурного каркаса фундамента – сталь. В каждом соединении по 4 связки: 20 шт (общее число соединений) * 0,3 м * 4 шт = 24 м.

Оптимальное количество арматуры

Для верного расчета не стоит пренебрегать специализированной литературой. Как пример – пособие «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий», где указывается, что при превышении стороной основания длины 3 м разрешается применять арматурные прутья d = 12 мм и толще, а для равномерного распределения нагрузки на несущую конструкцию – создавать 2 армирующих пояса с двумя арматурными прутами того же диаметра.

При высоте каркаса фундамента до 0,8 м минимальный диаметр поперечных прутьев должен превышать 1/4 диаметра продольных и быть больше 6 мм. При каркасе, высота которого – более 0,8 м, минимальный диаметр должен составлять 8 мм.