Как рассчитать арматуру

Как рассчитать арматуру

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.

Расчет арматуры для ленточного фундамента

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.

Укладка арматуры в ленточный фундамент

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.

Сколько арматуры нужно для фундамента

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.

Схема армирования монолитной плиты фундамента

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 расхода арматуры фундамента

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.

Расход арматуры для ленточного фундамента

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.

Правила расчета

Перед тем как рассчитать количество арматуры, необходимой для сборки армокаркаса, нужно определиться со всеми нагрузками, которые будут действовать на основу, и понять схему сборки конструкции. С первой позицией сложнее всего, самостоятельно такой расчет не произвести.

Потому что на фундамент действуют разные нагрузки: постоянные и временные, поэтому для расчетов используются специальные коэффициенты. К тому же необходимо учитывать, из какого материала сооружались все элементы здания, а это огромный ассортимент. Сколько окон и дверей присутствует в архитектуре дома, обязательно учитывается этажность строения, и многие другие факторы.

На больших строительных порталах установлены калькуляторы, с помощью которых можно легко произвести эти расчёты. Но конечный результат нельзя назвать точным, поэтому совет – найдите специалиста, который в этом разбирается. Можно точно сказать одно, что чем больше дом, чем тяжелее материалы, из которых он возводится, тем толще арматуру придется использовать для сборки каркаса, тем ближе друг к другу стержни придется укладывать.

Схема каркаса

Схема армирования фундамента – это правила, по которым собирается каркас. Для каждой конструкции выбирается своя схема, поэтому и расчет армирования проводится для каждого варианта по отдельности. На основе схемы рассчитываются:

  • количество арматуры;
  • ее вес;
  • параметры сетки;
  • способы соединения стержней;
  • направленность конструкции (горизонтально или вертикально);
  • сечение арматуры.

Чтобы провести все эти расчетные действия, необходимо понять, из каких элементов собирается каркас. Фундаментная сетка состоит из продольных и поперечных прутков, уложенных с определенным шагом. Соединяются они между собой сваркой, вязальной проволокой или муфтами.

В ленточных фундаментах схема – это несколько рядов продольных прутков, установленных друг над другом и связанных между собой поперечными элементами. В плитных конструкциях может быть уложен один ряд сетки или несколько.

В столбчатых фундаментах устанавливаются вертикальные прутки, соединенные между собой горизонтальными поперечными элементами. Сечение каркаса может быть треугольным, квадратным или круглым. Арматура в сваях буроналивных устанавливается вертикально по окружности.

Расчет арматуры

Рассмотрим несколько расчетов количества арматуры на фундамент гаража, как небольшого строения.

Плитный фундамент

Площадь гаража для одной машины 4х6 м, с учетом толщины стен 4,5х6,5 м. Значит, плита будет заливаться под последний показатель. Ее площадь 29,25 м². Толщина монолитной плиты не меньше 20 см, поэтому в нее придется уложить каркас из двух установленных друг над другом сеток.

Необходимо будет подрезать арматурные стержни по размерам с учетом, что до краев фундамента гаража каркас не должен доходить на расстоянии 10 см:

  • в длину 6,3 м;
  • в ширину 4,3 м.

Для такого небольшого сооружения используется сетка с ячейками 20х20 или 30х30 см. Поэтому раскладку арматуры проводим, скажем, через каждые 20 см. Теперь можно провести точный расчет количества арматуры для плитного фундамента.

  • 630:20=31,5 – это количество коротких прутков;
  • 430:20=21,5– количество длинных.

Округляем в большую сторону и прибавляем еще по одному стержню, потому что при таком расчете не учитывается крайний элемент. В конечном итоге получаем: 32+1=33 и 22+1=23. Это количество стержней необходимых для сборки одной арматурной сетки фундамента гаража. А так как сеток будет две, то количество увеличивается вдвое: длинных прутков надо 46 штук, коротких 66.

Теперь надо определить, сколько стержней необходимо для перемычек, которые устанавливаются вертикально и связывают между собой две сетки. Сам каркас должен располагаться в теле бетона, поэтому от нижнего и верхнего края фундамента надо отступить по 3-4 см.

То есть, расстояние между сетками – 13-12 см. Значит, длина перемычек будет равна этому значению. Шаг их установки для фундаментной плиты гаража – 20 см, потому что эти элементы каркаса устанавливаются в местах пересечения продольных и поперечных стержней. Получается, что в длину помещения нужно 32 поперечных стержня, в ширину 22.
Их общая длина: (32+22)х12 см=648 см или 6,5 м. Теперь можно подсчитать общую длину необходимой арматуры.

  • 46х630=28980 см – то длина длинных арматурных стержней.
  • 66х430=28380 см – это длина всех коротких прутков.
  • 28980+28380+648=58008 см – это общая длина необходимой арматуры для заливки плитного фундамента.

К этому показателю надо обязательно прибавить 3%, которые уходят на подрезку материала. Поэтому окончательный итог: 58008х1,03=59748 см или 600 м с округлением. Если пересчитать на количество стержней, то результат будет таким:

  • 600:10=60, где 10 м – это рабочая длина арматуры.

Есть стандартная длина – 11,7 м, но для расчета берется именно «10», потому что остальной размер используется для нахлестов в процессе соединения. Значит, для фундаментной плиты потребуется всего 60 штук прутков. Кстати, можно подсчитать и расход арматуры на 1 м² площади: 600:29=20,7 м.

Таким способом рассчитывают материал и для межэтажных перекрытий. Здесь главное точно сделать расчет толщины плиты и объем необходимого бетона.

Ленточный фундамент

В принципе, армирование фундамента, расчет арматуры, укладка и вязка практически ничем не отличаются от предыдущего варианта. Просто в ленточной конструкции сетки укладываются не горизонтально, а вертикально. При этом их количество определяется шириною траншеи, выкопанной под заливку основы дома.

К примеру, если ширина ленты 50 см, значит, устанавливаются две сетки, которые должны оказаться внутри бетона. Расстояние между ними 20-40 см. Что касается количества стержней, то число продольных элементов определяется глубиною фундаментной конструкции.

К примеру, если глубина заливки бетона составляет 1 м, а шаг между прутками 20 см, значит, потребуется 5 рядов арматуры. Единицу здесь прибавлять необязательно, потому что учитывается, что сетка не будет ложиться на дно, то есть, будет зазор и сверху, и снизу в размере 5-10 см с каждой стороны. А значит, глубина закладки каркаса в бетон не 1 м, а 80 см.

Теперь количество рядов надо умножить на длину монолитной ленты. Это и будет общая длина арматурных стержней, которые пойдут на продольные элементы каркаса. Учитываем, что используются две сетки. Что касается поперечных участков, то их количество рассчитывается точно так же, как и в примере с плитным фундаментом.

Понятно, что для двухэтажного строения придется закладывать более мощную основу. Но в данном случае схема каркаса практически не меняется. Меняются размеры самой арматуры, а точнее, ее диаметр. Для мощных конструкций потребуются стержни сечением не меньше 14-16 мм. При этом их рассчитанное количество будет таким же.

Основы расчета ленточного фундамента

Самый распространенный вид основания в индивидуальном строительстве — ленточный монолитный. Он несложен в возведении, достаточно прочен и обладает необходимой жесткостью. Его устраивают в виде мелкозаглубленной или заглубленной конструкции.

Важное значение для расчета арматуры для фундамента имеет глубина заложения, действующие нагрузки и ширина рабочего сечения основания.

Ленточный фундамент На нашем сайте Вы можете найти контакты строительных компаний, которые предлагают услугу ремонта и проектирования фундамента. Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».

Определение глубины заложения

Отметку подошвы основания выбирают в зависимости от вида грунта:

  • при глинистых, пылеватых и мелкопесчаных почвах фундамент опирают на непромерзающий слой ниже уровня грунтовых вод;
  • при непучинистых и слабопучинистых грунтах отметка подошвы не должна быть ниже, чем 0,5 м от верха существующего уровня земли;
  • при наличии подвала ленточное основание заглубляют на 0,5 м ниже пола, столбчатое — на 1,5 м.

Тип грунта, положение УГВ и присутствие слабых линз — плывунов — определяют бурением или выкопкой шурфов. Глубина промерзания почвы в каждом регионе указана в СНиП «Строительная климатология».

Сбор нагрузок

На этом этапе расчета суммируют все возможные нагрузки, действующие на фундамент:

  • собственный вес;
  • массу стен, плит перекрытия, крыши, кровли, полов и отделки;
  • воздействие от людей, сантехнического оборудования, мебели, перегородок, находящихся внутри здания;
  • нормативную снеговую нагрузку.

Вся информация содержится в таблицах СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия».

Суммарную величину распределяют на погонные метры в ленточных фундаментах, на количество опор — в свайных или столбчатых.

Ширина подошвы

Армирование ленточного фундамента

Ширина подошвы — величина, которая помогает рассчитать арматуру на фундамент ленточный. При кирпичных массивных стенах применяют Т-образные ленты, свесы которых за счет большей площади опирания уменьшают давление на грунты. Более легкие каркасные и пенобетонные строения возводят на основаниях с прямоугольным сечением.

При расчете размера подошвы учитывают предельное давление на грунт и нагрузку от строения на несущие участки фундаментных балок. В малоэтажном строительстве, как правило, используют конструкции шириной 20-40 см.

Расчет ленточного основания

Для ленточных монолитных фундаментов частных домов применяют упрощенный расчет армирования по минимальному допустимому сечению арматуры, которая воспринимает растягивающие усилия.

Порядок расчета

Согласно СНиП суммарная площадь поперечного сечения стальных стержней Sа должна составлять не менее 0,1% от рабочего сечения бетонной конструкции — Sб:

  • Sа = 0,001х Sб

Находят Sб как произведение высоты сечения фундамента h0, равной глубине заложения, на его ширину b:

  • Sб = h0 х b, мм²

Для продольного армирования используют стержни диаметром от 8 мм. Найти требуемое количество круглых профилей можно по Таблице 1, значение Sа округляют в большую сторону:

Таблица 1

Существуют ограничения по минимальному размеру арматуры — на участках более 3 м длиной применяют стержни диаметром от 12 мм.

Требуемый метраж арматуры определяют по чертежу с размерами фундамента с запасом 5%. Массу находят по таблицам сортамента стали.

Пример расчета

Требуется рассчитать армирование ленточного фундамента для частного дома размером 6х12 м из газосиликатных блоков. Глубина заложения 70 см, ширина ленты 40 см.

  1. Площадь сечения основания 70х40=2800 см².
  2. Минимальная суммарная площадь арматуры 2800х0,001=2,8 см².
  3. По Таблице 1 возможны варианты — 4 стержня диаметром 10 мм, 3 — 12 мм или 2 прутка с размером сечения 14 мм.
  4. В нормативе указано, что при длине стороны более 3 м минимальный диаметр арматуры 12 мм. Чтобы распределение нагрузки от строения было равномерным, устанавливают стальной каркас из двух горизонтальных сеток, каждая из которых содержит два стержня диаметром 12 мм.
  5. Поперечную арматуру подбирают по высоте каркаса. Если она менее 80 см, используют проволоку для хомутов диаметром 6 мм. Одновременно выполняются условия, при которых этот размер более ¼ сечения продольных стержней (12/4=3 < 6).
  6. Количество стали в метрах определяют исходя из габаритов сооружения. Общая протяженность ленты 6+6+12+12=36 м (если есть несущая перегородка, ее длину суммируют).
  7. Потребуется: 4х36 = 144 п.м. арматуры диаметром 12 мм.
  8. Хомуты устанавливают с шагом 40 см, их количество: 36/0,4=90 штук.
  9. Размер одного: (70х2+40х2)/1,15 =191 см, где 1,15 — коэффициент для перевода периметра сечения в длину хомута.
  10. Длина проволоки для соединительных элементов: 90х1,91 = 171,9 м.

С учетом запаса 5 % на вязку и резание требуется:

  • арматура Ø 12 мм 144х1,05=151,2м,
  • проволока Ø 6 мм 171,9х1,05=180,5 м.

Просто и быстро расчет арматуры на фундамент можно выполнить с помощью онлайн калькуляторов, размещенных на сайтах интернета.

Видео описание

Очень подробно о работе одного из специальных приложений по расчету рассказывают в этой видеоинструкции:

Правила армирования ленточных оснований

Самый простой вариант — равномерно нагруженный фундамент на непучинистом непросадочном грунте. Подошва расположена выше уровня промерзания и УГВ.

В этом случае ширину основания принимают равной толщине стены дома. Армирование только конструктивное, для подстраховки от непредвиденного замачивания грунта. Используют гладкую или рифленую арматуру диаметром 8-12 мм, поперечно связывают стержнями того же размера сечения или меньшего с шагом 30-40 см.

Вертикально в теле бетона устанавливают противоусадочные сварные или вязаные сетки из проволоки небольшого диаметра (6-8 мм) и шагом не более 20 см.

Варианты армирования ленточного основания Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про арматуру для фундамента.

Второй случай — усиленная нагрузка на фундамент или более слабые грунты. Форма сечения ленты — в виде перевернутой буквы Т.

Армирование проводят аналогичным способом, но поперечные стержни рассчитывают на давление от отпора грунта. Оно может разрушить подошву при свесах фундамента, превышающих ширину стенки основания в 1,5 раза. Шаг установки хомутов — не более 20 см, располагают под продольной арматурой, чтобы увеличить рабочую высоту сечения.

Третий вариант — сочетание больших нагрузок на фундамент и неблагоприятных грунтовых условий: пучинистости, наличия плывунов, карстов, высокого УГВ.

Чтобы избежать появления трещин и разрушения основания в результате просадок грунта, армирование проводят по усиленной схеме. Диаметр стержней — 12-16 мм, шаг — не более 20 см. По подошве укладывают 1-2 ряда сеток, в верхней части фундамента — каркас в виде балки. Через каждые 30-40 см продольную арматуру связывают хомутами или закрепляют шпильками, чтобы зафиксировать ее положение в пространстве.

Расчет для свайного основания

Свайные фундаменты представляют собой погруженные в грунт опоры (цельнометаллические или буронабивные), передающие нагрузку от здания и соединенные по верху стальным, железобетонным или деревянным ростверком.

Cвайный фундамент

Буронабивные основания применяют в частном строительстве:

  • при возведении каркасных или деревянных зданий с небольшой массой;
  • при слабых грунтах, где другие основания выполнить невозможно — торфяники, болота, сильнопучинистые влажные почвы;
  • в условиях сложного рельефа — на холмистой, овражистой местности.

Недостаток, который приводит к удорожанию стоимости строительства, — холодный цоколь и невозможность устройства пола по грунту. Преимущество — отсутствие земляных работ. Сваи вкручивают специальной буровой установкой или пробуривают отверстия в земле с последующим монтажом опалубки, армированием и бетонированием. При несыпучих грунтах раствор заливают сразу в скважину.

Армирование свайного фундамента

Схема расчета арматуры для свайного буронабивного фундамента.

  1. Определяют тип грунта с помощью ГОСТа «Грунты. Классификация».
  2. Рассчитывают постоянную и временную нагрузку (СНиП «Нагрузки и воздействия»).
  3. Из ВСН 5-71 выбирают несущую способность грунта в зависимости от его структуры.
  4. По имеющимся сведениям находят нагрузку R на погонный метр ростверка, разделив суммарную массу на периметр здания.
  5. Определяют несущую способность сваи по формуле Р = (0,7х R х S)+(U х0.8 х fin х li), где
  • R — несущая способность грунта,
  • S — площадь конечного участка опоры,
  • U — периметр сечения сваи,
  • fin — сопротивление грунта, определяемое по таблице ВСН 5-71,
  • li — высота слоя почвы, оказывающей сопротивление боковой поверхности сваи.

Расстояние между опорами определяют по формуле I = P/Q, где Р — несущая способность сваи (п.5), R — погонная нагрузка на ростверк (п.4). Количество свай определяют исходя из расчетного расстояния между опорами и размеров строения. Армируют конструкции вертикальным каркасом из не менее, чем 4 стержней диаметром от 10 до 16 мм с горизонтальной обвязкой из гладкой арматуры Ø 6-8 мм. По верху оставляют выпуски длиной 25-30 см.

Ростверк рассчитывают как конструкцию, аналогичную ленточному фундаменту.

Расчёт армирования плитного основания

Армирование плиты подбирают с учетом ее толщины. Если она меньше 15 см, укладывают одну сетку с ячейкой 15-20 см, при большем значении — две. Каркас сваривают из стержней диаметром 12-16 мм, соединяют с верхним слоем арматуры вертикальными хомутами с размерами сечения до 10 мм.

Плитный фундамент

Расчет плиты выполняют по Своду Правил 50-101-2004 и «Руководству по проектированию плитных фундаментов». Он заключается в определении несущей способности по удельной нагрузке на грунт и изгибающих усилий.

Ширина фундаментной плиты больше размера дома на 10 см. Для арматурной сетки определяют количество стержней в обоих направлениях. Если используют два каркаса, удваивают число прутков.

Чтобы найти, сколько потребуется арматуры для соединений, определяют число сочленений в сетке. Его умножают на длину хомута, равную толщине плиты за вычетом защитного слоя бетона.

Армирование плитного фундамента

Теперь можно рассчитать необходимое количество арматуры, заложив запас около 5%. По сортаменту стали находят ее вес.

Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про армирование фундамента стеклопластиковой арматурой.

Фундамент — наиболее ответственная часть строительства. Неправильный расчет может привести деформациям и растрескиванию стен, разрушению всего здания. Перед тем, как рассчитать арматуру для фундамента, исследуют грунты на несущую способность и определяют нагрузки на основание. По возможности это дело лучше доверить профессионалам: затраты на заказ подобных услуг небольшие, а вот чувство уверенности стоит многого.

Оценок 0 Прочитать позже

admin