Расчет количества арматуры для фундамента
Не редко случается так, что арматуру привезли на строительный участок, а когда начинают вязать каркас, оказывается, что ее не хватает. Приходится докупать, платить за доставку, а это уже дополнительные расходы, которые в строительстве частного дома совсем не желательны.
Для того чтобы такого не случилось, необходимо грамотно произвести расчет количества арматуры для фундамента.
Допустим, у нас есть такая схема фундамента:
Давайте попробуем рассчитать количество арматуры для такого ленточного фундамента.
Расчет количества продольной арматуры
Для того, чтобы рассчитать необходимое количество продольной арматуры для фундамента, можно воспользоваться грубым подсчетом.
Для начала необходимо найти длину всех стен фундамента, в нашем случае это будет:
6 * 3 + 12 * 2 = 42 м
Так как у нас 4-х стержневая схема армирования, необходимо полученное значение умножить на 4:
Мы получили длину всех продольных стержней арматуры, но не стоит забывать, что:
Для того чтобы учесть этот запуск, существует два способа:
- Составить схему расположения прутов и рассчитать количество таких стыков
- Прибавить около 10-15% к полученной цифре, как правило, этого бывает достаточно.
Воспользуемся вторым вариантом и для того чтобы сделать расчет количества продольной арматуры для фундамента нам необходимо к 168 м прибавить 10%:
Это мы подсчитали количество только продольной арматуры диаметром 12мм, теперь давайте проведем расчет количества поперечных и вертикальных стержней в метрах.
Расчет количества поперечной и вертикальной арматуры для ленточного фундамента
Для расчета количества поперечной и вертикальной арматуры снова обратимся к схеме, из которой видно, что на один «прямоугольник» будет уходить:
0,35 * 2 + 0,90 * 2 = 2,5 м.
Я специально взял с запасом не 0,3 и 0,8, а 0,35 и 0,90 для того чтобы поперечная и вертикальная арматуры немного выходили за получившийся прямоугольник.
Важно: Очень часто при сборке каркаса в уже выкопанной траншее, вертикальную арматуру ставят на дно траншеи, а иногда еще и немного забивают ее в землю, для лучшей устойчивости каркаса. Так вот это необходимо будет учесть, и тогда нужно будет в расчете брать не 0,9м длину вертикальной арматуры, а увеличить ее примерно на 10-20см. Теперь давайте подсчитаем количество таких «прямоугольников» во всем каркасе, учитывая, что на углах и в месте стыковки стен ленточного фундамента будет по 2 таких «прямоугольника»
Теперь давайте подсчитаем количество таких «прямоугольников» во всем каркасе, учитывая, что на углах и в месте стыковки стен ленточного фундамента будет по 2 таких «прямоугольника».
Для того, чтобы не мучиться с расчетом и не запутаться в куче цифр, можно просто нарисовать схему фундамента и пометить на ней, где у Вас будут расположены «прямоугольники», затем подсчитать их.
Давайте для начала возьмем самую длинную сторону (12 м) и подсчитаем на ней количество поперечной и вертикальной арматуры.
Как видно из схемы у нас на стороне 12 м есть 6 наших «прямоугольников» и две части стены по 5,4 м, на которой будет располагаться еще по 10 перемычек.
Таким образом, у нас выходит:
6 + 10 + 10 = 26 шт.
26 «прямоугольников» на одной стороне 12 м. Аналогичным образом считаем перемычки на стене 6 м и получаем, что на одной шестиметровой стене ленточного фундамента будет 10 перемычек.
Так как 12-ти метровых стен у нас две, а 6-ти метровых – 3, то
26 * 2 + 10 * 3 = 82 штуки.
Помните, у нас по расчету на каждый прямоугольник выходило по 2,5 м арматуры:
Итоговый расчет количества арматуры
Мы определили, что нам необходима продольная арматура диаметром 12 мм , а поперечная и вертикальная будет диаметром 8 мм .
Из предыдущих расчетов мы выяснили, что продольной арматуры нам необходимо 184,8 м , а поперечной и вертикальной – 205 м .
Очень часто случается так, что остается много обрезков арматуры небольших размеров, которые никуда не подойдут. Учитывая это, необходимо покупать арматуры немного больше чем получилось при расчете.
Следуя вышеизложенному правилу, нам необходимо купить 190 – 200 м арматуры диаметром 12 мм и 210-220 м арматуры диаметром 8 мм.
Если арматура осталась – не переживайте, в процессе строительства она вам еще ни один раз пригодится.
О необходимости усиления
Насколько необходимо укреплять бетонный массив стальной проволокой? Ведь бетон обладает достаточно высокими прочностными характеристиками. Действительно, бетон имеет повышенную устойчивость к сжимающим нагрузкам, но требует усиления от губительного воздействия разрывных усилий.
Наибольшая вероятность растяжения – на поверхности основания, именно там следует расположить арматуру
Компенсировать эту особенность бетона позволяет укладка стальных стержней на двух уровнях основы. Такое решение повышает прочностные характеристики массива, позволяя сохранять целостность под воздействием изгибающих нагрузок, крутящих моментов и разрывных усилий.
Установка арматуры по всему периметру ленточного фундамента
Опалубка готова, теперь можно переходить к самому ответственному процессу – армированию фундамента своими руками. Используют стальную и стеклопластиковую арматуру, мы остановимся на первом варианте, поскольку так будет намного дешевле. Нам потребуется приобрести следующие материалы:
- продольная арматуры толщиной 14-18 мм (среднее значение, ваш проект может быть другим);
- поперечные и вертикальные прутья диаметром 10-12 мм;
- вязальная стальная проволока;
- хорошие плоскогубцы или пассатижи для манипуляций с проволокой (или очень крепкие руки).
Важно: крепить арматуру необходимо именно вязальной стальной проволокой, поскольку она имеет низкий коэффициент растягивания и достаточно прочная. Это существенно упростит сбор конструкции, но на прочность фундамента проволока не влияет, она только фиксирует арматуру до заливки фундамента. ШАГ 1 : делаем расчёты и закупаем материалы
Высчитать, сколько надо материалов, очень легко. Поперечные прутья кладутся на расстоянии около 30 сантиметров (небольшие погрешности не страшны), продольная парная арматура через каждые 40 сантиметров высоты (не забываем первый раздел), а вертикальная – через 60 см. Длину стены делим на количество поперечин и количество «ярусов» продольной арматуры. Рассмотрим на примере фундамента 10х10 метров и высотой 120 см:
ШАГ 1 : делаем расчёты и закупаем материалы. Высчитать, сколько надо материалов, очень легко. Поперечные прутья кладутся на расстоянии около 30 сантиметров (небольшие погрешности не страшны), продольная парная арматура через каждые 40 сантиметров высоты (не забываем первый раздел), а вертикальная – через 60 см. Длину стены делим на количество поперечин и количество «ярусов» продольной арматуры. Рассмотрим на примере фундамента 10х10 метров и высотой 120 см:
- 1000 см: 30 см = 33 (количество поперечных прутьев на 1 ярусе);
- 33 х 3 = 99 (количество поперечных прутков на 1 сторону);
- 99 х 4 = 396 (все прутки на 4 стороны).
Теперь 396 умножаем на ширину фундамента (пусть он будет у нас 70 см): 396 х 70 = 27720 см. 277 метров прутков надо купить. Аналогичные расчёты проводим для продольной арматуры:
- 1000 х 2 = 2000 (один ярус);
- 2000 х 3 = 6000 (сторона);
- 6000 х 4 = 24000 см (необходимо приобрести 240 метров).
И, конечно же, вертикальные элементы. Их будем ставить с обеих сторон фундамента с частотой через одну поперечную перемычку, то есть, через 60 см:
- 2 х 17 = 34 (штук на 1 сторону);
- 34 х 4 = 136 (штук на все основание);
- 136 х 120 см = 16320 см или 163 метра.
Подставляем параметры вашего строения в пример и получаем правильный расчет элементов для армирования ленточного фундамента дома. Не забудьте 5-8% на «всякий пожарный».
ШАГ 2 : У вас на дне траншеи уже есть 5-6 см бетона для выравнивания? Пропускайте этот шаг. Если же нет, засыпаем 15 см песка, затем 5 см бетона, выравниваем все, не забываем о коммуникациях и месте под них. Если нет желания возиться, можно просто на дно положить плотную ПВХ пленку. Основная задача этого шага – выровнять землю и задержать немного воду, которая появится после заливки бетона.
ШАГ 3 : вязка арматуры для ленточного фундамента. Делать ее можно в траншее или рядом, если там неудобно разворачиваться либо сама траншея слишком узкая по проекту. При «удаленной» сборке сразу необходимо будет продумать способы опускания металла вниз, чтобы не повредить структуру. Рассмотрим, как сделать армирование фундамента своими руками:
- Начинаем с нижних поперечин. Выкладываем их с шагом 30 см, сверху на них кладем 2 продольные арматуры, на «перекрестках» вяжем их между собой проволокой.
- Переходим на вертикальные перемычки. Вертикальный элемент ставим через 1 поперечный, связываем.
- Крепим еще 2 яруса, отступая 40 см вверх.
Примеры неправильной вязки арматуры
Важно: оставляйте по 20 см после каждого соединения, поскольку арматура может немного двигаться при заливке фундамента под его нагрузкой. Не обязательно намертво зажимать вязальную проволоку, можно оставить ее, чтобы немного «играла», так будет правильнее. 4
Каркас опускаем в траншею (если сборка была не в ней), отступив по 5 сантиметров от опалубки, фиксируем его любым удобным способом
4. Каркас опускаем в траншею (если сборка была не в ней), отступив по 5 сантиметров от опалубки, фиксируем его любым удобным способом.
Правильная схема армирования фундамента и примеры вязки арматуры
У вас получится 4 «блока», которые будут на длину и ширину одной стороны минус 5 см со всех сторон. Далее рассмотрим, как правильно их крепить между собой и армировать углы, на которые припадает большая часть всей нагрузки.
Как вязать арматурную сетку самостоятельно
Мы уже выше говорили, что таким способом можно вязать арматуру на земле. Изготавливаются только прямолинейные участки сетки, углы привязываются уже после их опускания в траншею.
Шаг 1. Подготовьте куски арматуры. Стандартная длина прутков шесть метров, по возможности трогать их не нужно. Если вы опасаетесь, что с такой диной будет сложно работать – разрежьте их пополам.
Резка арматуры
Мы советуем начинать вязать арматуру для самого короткого участка ленточного фундамента, это даст возможность приобрести небольшой опыт и уже более уверенно справляться с длинными прутками. Резать их не рекомендуется, это увеличивает расход металла и понижает прочность фундамента. Размеры заготовок рассмотрим на примере ленточного фундамента высотой 120 см и шириной 40 см.
Арматура должна со всех сторон заливаться бетоном толщиной не менее 5 сантиметров. Это исходные условия. С учетом таких показателей чистые размеры арматурного каркаса должны составлять по высоте не более 110 см (минус 5 см с каждой стороны) и по ширине 30 см (минус 5 см с каждой стороны). Для вязки нужно прибавить по два сантиметра с каждой стороны на нахлест. Значит, заготовки для горизонтальных перемычек должны иметь длину 34 см, заготовки для вертикальных перемычек должны иметь длину 144 см. Но таким высоким каркас делать не стоит, достаточно иметь высоту 80 см.
Как правильно вязать арматуру
Шаг 2. Выберите ровную площадку, положите два длинных прутка, подровняйте их торцы.
Шаг 3. На расстоянии ≈ 20 см от торцов привяжите по обеим крайним сторонам горизонтальные распорки. Для вязки нужна проволока длиной примерно 20 сантиметров. Сложите ее вдвое, просуньте под местом связывания и затяните проволоку обыкновенным прокручиванием вязального крючка. Не переусердствуйте с усилием, проволока может не выдержать. Величина усилий скручивания определяется опытным путем.
Шаг 3. На расстоянии приблизительно 50 сантиметров привязывайте по очереди все оставшиеся горизонтальные распорки. Все готово – отложите конструкцию на свободное место и таким же образом сделайте еще один элемент каркаса. У вас получилась верхняя и нижняя часть, теперь нужно скрепить их вместе.
Шаг 4. Далее следует приспособить упоры для двух частей сетки, упереть их можно к любому предмету. Главное, чтобы связанные элементы занимали устойчивое боковое положение, расстояние между ними должно равняться высоте вязаной арматуры.
Вязка армокаркаса
Шаг 5. По торцам привязать по две вертикальные распорки, размеры вы уже знаете. Когда каркас стал уже более-менее напоминать готовое изделие – привязывайте все остальные куски. Не спешите, проверяйте все размеры. Хотя у вас заготовки и одинаковой длины, проверка размеров не повредит.
Шаг 6. По такому же алгоритму нужно на земле связать все прямые участки каркаса.
Шаг 7. Положите на дно траншеи фундамента подкладки высотой не менее пяти сантиметров, на них будут лежать нижние прутки сетки. Поставьте боковые подпорки, выставьте сетку в правильном положении.
Армирование (каркас установлен в опалубку)
Шаг 8. Снимите размеры непровязанных углов и стыков, заготовьте куски арматуры для соединения каркаса в единую конструкцию. Имейте в виду, что нахлест торцов арматуры должен быть не менее пятидесяти диаметров прутка.
Шаг 9. Привяжите нижний поворот, затем вертикальные стойки и к ним верхний. Проверьте расстояние армирования ко всем поверхностям опалубки.
Вязание арматуры в углах
Армирование готово, можно начинать заливку фундамента бетоном.
Чертежи армирования фундаментов
Армирование подлежат следующие виды фундаментов:
- Ленточные (мелкозаглубленные и глубокого заложения);
- Плитные;
- Столбчатые (монолитные) и буронабивные фундаменты;
Рассмотрим детальнее чертежи и технологию армирования каждого из них.
Ленточный фундамент
Наиболее подверженными деформационным нагрузкам местами в армокаркасе ленточного фундамента являются угловые и примыкающие соединения арматуры.
Важно: для стыковки углов армокаркаса применяются гнутые арматурные стержни, согласно строительным нормам не допускается соединение отдельных прутьев перекрестным способом. Пространственная схема соединения прямых участков арматурного каркаса приведена на изображении 1.5
Пространственная схема соединения прямых участков арматурного каркаса приведена на изображении 1.5.
Рис. 1.4: Схема армокаркаса ленточного фундамента
Армирование изгибов фундамента со сложной конфигурацией выполняется двумя цельными продольными стержнями (внешним и внутренним), повторяющими форму сгиба.
Рис. 1.5: Схема соединения арматуры в ленточном фундаменте на углах свыше 160 градусов
При укреплении углов фундамента с отклонением менее 160 градусов, на внешнем контуре каркаса используется цельный стержень, внутренний пояс изготавливается из двух выгнутых по очертаниям угла прутьев.
Рис. 1.6: Армирование углов ленты до 160 градусов
При армировании угловых соединений применяется два способа – нахлеста и Г-образной стыковки.
Рис. 1.7: Соединение угловых частей армокаркаса
Примыкания фундаментной ленты в местах стыковки внутренних и внешний стен зданий армируются П-образным либо Г-образным соединением прутьев.
Рис. 1.8: Соединение армокаркаса на стыках стен
Вышеуказанные способы армирования углов обеспечивают требуемую пространственную жесткость армокаркаса ленточного фундамента в наиболее подверженных деформации местах. На размещенном ниже изображении приведены недопустимые способы армирования.
Рис. 1.9: Неправильное армирование углов ленточного фундамента
Гибку арматуры для угловых соединений армокракаса можно производить вручную, посредством самостоятельно изготовленного станка. При работе с прутьями большого диаметра металл в местах перегиба, для придания ему пластичности, имеет смысл прогревать паяльной лампой.
Рис. 2.0: Станок для гибки арматуры
Плитный фундамент
Армирование плитных фундаментов сопровождается большим расходом материалом и трудоемкостью процесса, однако фундаментная плита не имеет угловых и примыкающих соединений, что облегчает технологию выполнения работ.
Рис. 2.1: Схема армирования плитного фундамента
Боковые контуры армокаркаса плиты выполняются из цельных арматурных стержней, которые на углах соединяются посредством перекрестного стыка.
Важно: при собственноручном армировании, без выполнения предварительных расчетов, во избежание недостаточного укрепления плиты, шаг между прутьями арматуры рекомендуется делать не более 20 мм. При армировании плитных фундаментов важно не допускать следующих ошибок:
При армировании плитных фундаментов важно не допускать следующих ошибок:
Рис. 2.2: “1” – стенки опалубки обязательно нужно покрывать клеенкой, которая предотвращает утечку цементного молочка из бетона; “2” – подсыпка из бетона должна уплотняться ручной трамбовкой; “3” – щели в опалубке недопустимы.
Рис. 2.3: Крайние контуры армокаркаса необходимо утапливать вглубь опалубки на 4-5 см., таким образом формируется защитный слой бетона, предотвращающий коррозию арматуры.
Столбчатые и буронабивные фундаменты
При армировании опорных столбов обустраивается продольно-поперечный армокаркас, состоящий из 4-ех продольных прутьев диаметром 12-15 мм. и соединяющих их поперечных перемычек, расположенных на расстоянии 30 см. друг от друга. В качестве соединяющих перемычек используется гладка арматура диаметром 6-8 мм.
Рис. 2.4: Схема армирования буронабивных свай
Для укрепления столбчатых фундаментов собираются армокаркасы квадратной формы, для бурнабивных свай – круглой.
Рис. 2.5: Схема армирования столбчатого фундамента
Важно: при обвязке опорных столбов и буронабивных свай деревянным брусом либо металлопрокатом (балкой или швеллером), между верхним краем продольной арматуры и внешним контуром бетона выдерживается расстояние в 5 см. При обвязке опор железобетонным ростверком, арматурный каркас формируется на 20-30 см
выше бетонного тела опоры, впоследствии к выступам арматуры приваривается армокаркас ростверка.
Практические советы
Есть несколько способов, с помощью которых можно ускорить и облегчить процесс вязки и при этом улучшить качество конструкции и уменьшить расход материалов.
Для распорок согните арматуру в виде буквы «П». Для этого можно за пару часов сделать элементарный станок, а пригодится он не только для гибки прутков. Для начала нужно согнуть один образец, проверить его размеры и только потом, используя образец в качестве шаблона, заготовить все соединения. Такие распорки намного легче вязать, они сразу держат нужный размер конструкции. Еще один плюс – сокращается расход дорогостоящего материала. На первый взгляд, экономия кажется несущественной, максимум десять сантиметров на одном соединении. Но если умножить десять сантиметров на количество штук и на цену арматуры, то получится очень «приятная» сумма.
Самодельный станок для гибки арматуры
Гнутая арматурная сетка
Для распорок можно использовать арматуру меньшего диаметра и необязательно дорогую строительную периодического профиля. Подойдут даже металлические прутки или катанка соответствующего диаметра.
Несколько слов можно сказать о предварительно нагруженном армировании. Это сложный метод, позволяющий значительно улучшить все показатели ленточного фундамента без увеличения количества арматуры. Сущность метода состоит в предварительном нагружении прутков усилиями противоположными тем, которые будут действовать на конструкцию во время эксплуатации фундамента. К примеру, если пруток будет работать на растяжение, то его предварительно сжимают и т. д.
Марки арматуры для ленточного фундамента
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.
Плюсы и минусы
Как у любой базы, у свайно-ленточного фундамента есть свои плюсы и минусы.
Плюсы:
- строительство на участках с достаточным уклоном, требующим предварительного выравнивания;
- выполнимость заливки на неустойчивых типах грунтов;
- малое количество стройматериалов, требуемое для возведения;
- достаточно высокая устойчивость к тектоническим сдвигам почвы и высоким нагрузкам;
- небольшая себестоимость относительно других типов оснований;
- способ индивидуального строительства основания, начиная от прорытия траншеи и заканчивая замесом бетона. О том, как правильно делать ленточно-свайный фундамент, смотрите в этом видео:
Минусы:
- перед строительством типового основания (описанного выше) требуется привлечение сертифицированных специалистов для осуществления расчётов;
- не рекомендуется строить на такой базе тяжёлые стены, за исключением тех случаев, когда лента такого основания относиться к типу заглублённых;
- отсутствие возможности или её проблематичность возведения под зданием цокольного этажа или подвала.
Когда и как устанавливать арматуру
Вязать армирующий пояс можно прямо на месте, в траншее
Со способом соединения определились. Теперь необходимо выбрать, где собирать каркас. Есть два метода:
- Собирать на месте в траншее. В этом случае на подготовленное основание (песчаная или гравийно-песчаная утрамбованная подушка) укладывают кирпичи (или их половинки). Кирпичи обеспечат требуемые 5 см от низа заливки. Располагать их нужно через полметра, чтобы конструкция не провисала. Потом порядок действий такой:
- на кирпичи укладывают продольные прутки (загнутые на концах, согласно схеме укладки);
- вяжут нижний пояс — крепят с выбранным шагом поперечины из гладкого прутка;
- устанавливают вертикальные стойки, снова провязывая соединения нижнего пояса;
- привязывают продольную арматуру верхнего пояса;
- довязывают поперечины.
Сборка происходит за пределами траншеи. Связываются отдельные модули, которые в готовом виде переносят и устанавливают внутри опалубки на такие же кирпичи или специальные стойки. Модули связываются на месте в единую конструкцию.
Оба способа используются. Удобнее, наверное, второй — находится в узкой траншее неудобно. К тому же можно повредить пленку, которой часто выстилают дно и стены опалубки (для минимизации утечек бетона и предотвращения его пересыхания).
Но при большой длине готовых модулей нужно будет каким-то образом доставить совсем нелегкую и довольно гибкую конструкцию к месту, да еще и ровно опустить ее на дно траншей. Тут без техники не обойтись. Так что тоже — есть трудности и недостатки.
Расчет размера, количества и диаметра арматуры
Важно сразу знать, сколько нужно арматуры, чтобы сделать арматурный каркас надежным и прочным. Зная размеры постройки, можно все тщательно просчитать. Стандартная конфигурация каркаса для небольших домов:
Стандартная конфигурация каркаса для небольших домов:
- Нижний и верхний ряд пояса
- 3-4 прута для каждого ряда
- Актуальное расстояние между прутьями – около 10 сантиметров. Расстояние от стержней до краев основания должно быть минимум 5 сантиметров.
- Пояса соединяют хомутами или отрезками стержней с шагом 5-30 сантиметров.
Так, если нужно возвести строение площадью 150 квадратных метров, периметр внешних стен составляет 50 метров. Чтобы высчитать количество арматуры, нужно учесть все: 2 пояса продольного ряда по 3 прута это 6 прутов, умножить на 50 метров, выходит 300 метров основных прутьев. Если укладка перемычек осуществляется с шагом 30 сантиметров, получается 167 штук на 50 метров. Длина перемычек поперечных 30 сантиметров (167х0.3=100.2 метра), вертикальных – 60 (167х0.6=200.4 метра).
Получается, что на вопрос о том, сколько арматуры нужно для упрочнения дома площадью 150 квадратных метров с периметром стен 50 метров, ответ таков: 300 метров толстых рифленых прутьев и 300.6 более тонких стержней. Плюс 10-15% на запас и стыковку.
Вычисление нагрузок
Перед тем как рассчитать фундамент под дом, потребуется рассчитать нагрузку. Удобнее выполнять сбор нагрузок на фундамент в табличной форме. Все нагружения делятся на два типа: постоянные и временные. Последние являются временными условно, поскольку включают в себя мебель, оборудование и т.п. Постоянные состоят из массы конструкций здания.
Расчет нагрузки на фундамент можно выполнить полностью самостоятельно с учетом точных характеристик используемых материалов. Но вполне достаточно будет воспользоваться таблицей ниже. В ней приведены средние значения, но нагрузка на фундамент от этого изменится некритично.
| Конструкция | Величина нагрузки, кг/м2 | Коэффициент надежности |
|---|---|---|
| Стена из кирпича 510 мм | 920 | 1,3 |
| Стена из кирпича 640 мм | 1150 | |
| Брусовая стена 150 мм | 120 | 1,1 |
| Брусовая стена 200 мм | 160 | |
| Стена по деревянному каркасу с утеплением 150 мм | 30-50 | |
| Перегородки из гипсокартона 80 мм | 30 | |
| Перекрытие из плит ПК с цементной стяжкой | 625 | 1,2 |
| Перекрытие деревянное с утеплением | 150 | 1,1 |
| Фундамент из железобетона в кг/м3 (!) | 2500 | 1,2 — для сборного 1,3 — для монолитного |
| Крыша с учетом типа покрытия | ||
| Металл | 60 | 1,05 |
| Керамика | 120 | 1,2 |
| Битумные материалы | 70 | 1,1 |
| Временные нагрузки | ||
| От людей и мебели | 150 | 1,2 |
| Снежный покров | По СП “Нагрузки и воздействия” табл. 10.1 с учетом расположения участка строительства | 1,4 |
Нагрузку на фундамент каждого типа, чтобы верно посчитать сечение, умножают на коэффициент надежности.
Диаметр арматуры и ее количество в армокаркасе
В частном домостроении редко используют ширину фундамента больше 50 см. Этот показатель играет важную роль в расчете армирующего каркаса. Потому что при такой ширине достаточно установить две вертикальные арматурные сетки по краям траншеи и связать их между собой поперечными элементами. Соответственно продольные стержни должны быть уложены в два ряда около стен траншей. Глубина заложения фундамента определяет количество продольной арматуры, уложенной в несколько рядов в направлении сверху вниз. Величина глубины определяет количество арматурных прутков в двух решетках.
- В СНиПе четко прописано (раздел 7.3): расстояние между арматурными элементами каркаса не должна быть меньше их диаметра.
- Количество определяется из расчета площади сечения фундамента. А точнее, суммарная площадь сечения всех уложенных вдоль траншей стержней не должна превышать 0,1% от площади сечения фундаментной конструкции.
Чтобы разобраться, рассмотрим пример. Пусть сооружается ленточный фундамент шириною 50 см и глубиною 1 м. Площадь сечения – 1х0,5=0,5 м². 0,1% от этого значения – 0,5х0,001=0,0005. Это площадь сечения арматурных прутьев, лежащих в продольном направлении.
Теперь несколько нюансов. Арматура каркаса укладывается не по краям фундамента, а на определенном расстоянии от его плоскостей. Расстояние варьируется в диапазоне 5-8 см с каждой стороны. Если взять за основу 5 см, получается, что каркас будет иметь размеры по ширине 40 см, по высоте 90 см. Нас интересует высота укладки продольных стержней, где 90 см разделяются на равные отрезки. Шаг установки арматуры варьируется в пределах 20-30 см, можно рассчитать, сколько рядов в арматурном каркасе будет располагаться по высоте. Если через каждые 30 см, то 4 ряда, если через 20 см, то 5. Можно собрать решетки с шагом 45 см, тогда будет лишь 3 ряда. Но придется использовать арматуру большого диаметра.
Схема расположения арматурных стержней в каркасе
Пусть будет шаг установки 30 см. Значит, по вертикали укладывается 4 ряда, так как решеток 2, то в общем будет 8. Получается, восемь рядов арматурных стержней по площади сечения равны 0,0005 м². Чтобы узнать площадь сечения одного прута, надо 0,0005:8=0,0000625 м².
Теперь по формуле площади круга вычисляется диаметр арматуры. Формула круга: S=πD²/4. Из этого выводится формула диаметра: D= 4S/π, «π» — Архимедово число, равное 3,14. Вставляем значения и получаем: D= (4х0,0000625)/3,14= 0,00008=0,009 м. Переводим в миллиметры: 0,009х1000=9 мм. Это и есть расчетный диаметр армокаркаса ленточного фундамента с заданными параметрами. Теперь по сортаменту стальной арматуры выбираем ближний больший, это 10 мм.
Обратите внимание, если бы был выбран шаг установки арматуры 20 см, тогда при расчете выявилось бы, что для армокаркаса потребовались арматурные стержни диаметром 8 мм. Изменяя шаг установки элементов армирующего каркаса, изменяется их диаметр
Две позиции, связанные между собой напрямую
Две позиции, связанные между собой напрямую.
Что касается вертикальных прутьев, то они устанавливаются с тем же шагом, что и продольные. Что касается диаметра, то лучше не экономить и брать материал с тем же диаметром. А вот на поперечных можно сэкономить. Для них используется гладкая арматура диаметром ниже основных элементов.
