Как рассчитать арматуру на фундамент: Расчет арматуры для ленточного фундамента частного дома

Содержание

Как рассчитать арматуру для фундамента

До возведения фундамента необходимо тщательно разработать проект и точно провести все расчеты, что бы конструкция получилась качественная. И расчет арматуры – это один из важных этапов в проекте. Во время таких расчетов необходимо выбрать класс, сечение металлических стержней, и нужное количество. Они проводятся согласно СНиП 52-01-2003.

 Арматура 
  

 В бетонный фундамент необходимо закладывать арматуру. Это обусловлено тем, что бетон, после полного схватывания, имеет хороший предел прочности на сжатие (основная характеристика бетона) и в 10-15 раз меньшую прочность на растяжение. В итоге получаются железобетон, который объединяет в себе качества бетона и стали арматуры. Если не использовать арматуру, то основание, при вспучивании грунта может растрескаться , что приводит к пагубным последствиям. Может произойти перекос или деформация стен , в том числе и несущих, что может привести к  разрушению здания.

Расчет арматуры для плитного фундамента

Плитный фундамент, по сути,  это бетонная плита, армированная арматурой . Применяется для строительства зданий (коттеджи, дачные домики ) без подвала. Если фундамент по проекту предполагается больше 20 сантиметров, то плита армируется в верхнем и нижнем слое.


Плитный фундамент

Перед расчетом нужно выбрать марку стержня. Если грунт , где собираются возводить фундамент , не пучинистый, прочный, то можно применять стержни класса A-I диаметром от 10 мм. Если же земля на месте строительства будущего здания слабая или пучинистая, что сильно повышает риск горизонтального сдвига здания, или строение будет стоять на уклоне – то используется металлический прут как минимум 14 мм. Верхний и нижний слой связываются между собой вертикально гладким стержнем 6 мм класса A-I.

Материал изготовления стен будущего здания так же сильно влияет на выбор. При использовании кирпича или блоков обычно используют прут диаметром 14-16мм, а при более легких материалах можно использовать и арматуру сечением 10-12 мм.

Расстояния между стержнями обычно выдерживают в районе 20 см . Следовательно, на 1 метр фундамента необходимо 5  металлических стержней. Пересекающиеся стержни связываются проволокой, крючком или вязальным пистолетом.

Расчет арматуры для ленточного фундамента

Ленточный фундамент представляет собой основание из бетона, армированное стальными прутьями.  Сооружается по периметру будущего здания.


Ленточный фундамент

Нагрузка на разрыв в ленточном фундаменте , из за его формы, направлена продольно, поэтому для этого варианта подбираются стержни с другим сечением.  Для поперечного и вертикального армирования подбирается стержень диаметром 6-10 мм, для продольного  — 12-16 мм, выбор зависит от грунта, на котором собираются возводить строение и материала стен здания. Шаг межу арматурными стержнями от 10 до 15 см. как правильно вязать арматуру для ленточного фундамента.

Расчет арматуры для ленточного фундамента, примеры, онлайн-калькулятор

Стандартный калькулятор онлайн расчета фундамента ленточного типа помогает вычислить необходимое количество стройматериалов и подобрать армирование. Закладка связанного каркаса из стальных прутьев является обязательным этапом, эта конструкция противостоит силам растяжения, возникающим при подвижках грунта и воздействии весовых нагрузок. Для арматуры цель заключается в выборе правильного и оптимального в плане цены размещения прутьев, подбора подходящего типа и диаметра металлопроката, определении суммарного метража и веса. Основной регламентирующий документ – СНиП 52-101 от 2003 года.

Оглавление:

  1. Что учесть при составлении схемы?
  2. Самостоятельный расчет по шагам
  3. Полезные рекомендации

Исходные данные и условия для расчета арматуры

Этот этап проводится после определения ширины основы и проверки ее соответствия весовым нагрузкам и геологическим условиям участка.

В начале известны назначение и этажность постройки, материалы, тип и однородность грунта, уровень подземных вод. Эти данные служат основой для выбора глубины закладки, оптимальной марки бетона, толщины подушки. Знание длины, высоты и ширины ленты позволяет без проблем получать величину объема монолита, его периметра и сечения. В процессе учитываются не только наружные стены, ленточный фундамент заливается под все несущие конструкции, включая внутренние перегородки, правильный онлайн-калькулятор всегда предлагает выбрать нужную схему.

Самостоятельный расчет армирования начинается с составления схемы каркаса и определения необходимого диаметра прутьев. У ленточного типа предусматривается как минимум два ряда продольно расположенных стержней, это условие обязательно. СП указывают пределы при размещении и фиксации арматуры:

  • Максимальный промежуток между двумя продольными прутьями – 40 см. Выполнение этого условия подразумевает закладку дополнительного стержня при превышении ширины ленты свыше 50 см.
  • Расстояние от металла до боковых и нижних стен бетонной конструкции не может быть меньше 50-70 мм, верхних – 70-80. Но при этом крайние элементы каркаса не смещают в центр, в случае ленты это делает бессмысленным сам процесс армирования.
  • Интервал между рядами по вертикали варьируется от 60 до 80 см. С учетом вышеизложенного это означает, что при высоте фундамента в пределах 1 мм (т.е. мелкозаглубленного типа) двух поясов армирования достаточно, но при необходимости закладки ниже уровня промерзания грунта (1,5-2 м) или строительстве дома с подвалом частота рядов возрастает.
  • Поддерживающие (монтажные) вертикальные и поперечные ряды связываются в единую конструкцию и пересекаются друг с другом, шаг размещения варьируется от 30 до 80 см.
  • В качестве горизонтальных прутьев, принимающих и распределяющих основные нагрузки, используются изделия с периодическим профилем (имеющие маркировку АIII или А3). Для вертикальных и продольных допускается применение гладких марок (АI или А1, соответственно). Ребристая поверхность обеспечивает более качественное сцепление с частицами бетона.

Диаметр продольной арматуры для фундамента выбирается из учета требований СНиП: минимальное процентное соотношение стали в бетонной конструкции составляет 0,1% от ее сечения. Рассмотрим пример: для ленточного основания шириной в 40 см и высотой 1 м выбирается схема из 4 прутьев, требуемая площадь сечения – от 4 см2 и выше. Существуют специальные таблицы, помогающие подобрать оптимальный диаметр одного продольного стержня, в данном случае это 12 мм. При их отсутствии расчет проводят самостоятельно, величина сечения находится по формуле: F=π·R2, где π=3,1415, R – радиус. Для обеспечения равномерного распределения нагрузки все продольные элементы должны иметь одинаковый диаметр, при наличии изделий с разным сечением (к примеру, 14 и 12 мм) более толстые прутья укладываются снизу.

Минимальный диаметр остальной арматуры для связки составляет 6 мм, верхний предел в частном строительстве – 10. В отличие от продольных неразрывных прутьев эти стержни представляют собой отрезки нужной длины, немного превышающие высоту и ширину каркаса, т.е. выступающие за края стыков.

Рекомендуемый тип фиксации пересекающихся и угловых элементов – обвязка проволокой, сварочное соединение не подходит из-за риска коррозии и разрушения стыков.

Исходные данные: для фундамента под деревянный дом с шириной ленты в 40 см и высотой в 100 требуется определить количество арматуры. Несущими являются только наружные стены, длина составляет 10 м, ширина – 6. С учетом вышеизложенных требований для данного дома подходит схема с 4 продольными ребристыми прутьями с диаметром в 12 мм, размещенных на расстоянии в 80 см между собой по высоте. Шаг вертикальных и поперечных стержней – 50 см.

Рекомендуемая последовательность расчета:

  • Определяется минимальный метраж для продольных рядов с учетом периметра здания: (6+10)×2=32 м. Соответственно, на схему из 4 прутьев потребуется не менее 88 м.
  • Рассчитывается общая длина арматуры для поперечных элементов каркаса: периметр дома делится на шаг размещения: 32/0,5=64 узла. Расстояние между продольными рядами – 30 см, но с учетом выступания концов за края стыка отрезки нарезают по 34 см как минимум (рекомендуемый запас для выполнения данного условия – от 10 %). Таким образом, для соединения каркаса поперек потребуется 64×0,34≈22 м арматуры.
  • Находится длина отрезков вертикальных стержней и их общий метраж. Для приведенной высоты ленточного фундамента она составляет 0,8+0,8×10 %≈0,88 м, для определения их количества число узлов умножают на 4. На них уйдет: 64×4×0,88≈225 м.
  • Требуемый вес (продукция реализуется в кг и тоннах). Используются стандартные значения для изделий выбранного диаметра: 1 п.м. металлопроката А3 сечением в 12 мм весит 0,888 кг, то же для гладкой разновидности 10 мм – 0,617. В итоге потребуется не менее 88×0,888=79 кг рифленой продукции и (225+22)×0,617=152 кг стали А1.

Приведенная схема расчета арматуры для ленточного фундамента является упрощенной и не учитывает запасы на закладку при соединении двух продольных прутьев (не менее 30 см), потребность в усилении углов и другие факторы.

 Большинство онлайн-калькуляторов их также не берет во внимание, полученный результат показывает необходимый минимум и помогает составить бюджет строительства. Для исключения ошибки предусматривается 10-12 % запас.

Что еще следует учесть, потребность в подушке

При возведении на сложных грунтах допустимый минимум диаметра арматуры составляет не 12, а 16 мм. То же относится к необходимости заливки конструкций тяжелыми марками бетона. Вне зависимости от типа постройки для соединения отдельных элементов армокаркаса используется вязальная проволока, а не сварка. Расчет ее количества несложный: число узлов умножают на длину отрезка на обвязку (30-50 мм), метраж пересчитывается в вес, из-за риска разрывов материал приобретается с 50-100 % запасом.

Арматура не укладывается на грунт, для предотвращения подобной ситуации под нижний ряд каркаса подкладывают кирпичи или специальные пластиковые стаканчики.

Засыпка и трамбовка песчаной подушки под ленточное основание – обязательный этап, данный слой снижает нагрузку на нижний продольный ряд. На подвижных грунтах он занимает не менее 30 см. В особо сложных случаях организовывается фундамент с подушкой под ленту из тощего бетона толщиной около 10 см, армирование этого слоя необязательно.

Расчет фундамента | StruSoft

Перейти к содержимому

Расчет фундаментаPaul Tate2023-03-06T11:30:37+01:00

Мощное, но простое в использовании программное обеспечение для проектирования конструкций, предназначенное для решения стандартных задач проектирования.

Мощное, но простое в использовании программное обеспечение для проектирования конструкций, предназначенное для решения стандартных задач проектирования.