Армирование ленточного фундамента – правила, схемы, инструкции

Как оформить и зарегистрировать частный дом в собственность

Расчет необходимого количества материалов

При определении нужного количества арматуры следует учитывать, что продольные струны и поперечные прутки имеют разный диаметр и цену. Имея проект подсчитать количество необходимого для армирования материала не сложно. Только следует предусмотреть запас 7-10% на остатки в виде коротких обрезков и на нахлесты при соединении прутов на длинных участках.

Если вы производите расчеты самостоятельно, то рекомендуется принять:

  • диаметр арматуры 10 мм для продольных участков длиной до 3-х метров;
  • 12 мм на участках более 3-х метров;
  • поперечная арматура с гладкой поверхностью диаметром 8 мм.

Кроме этого не забудьте приобрести вязальную проволоку (сварка прута для железобетона запрещена), а так же фиксаторы «звездочка» и «опора», которые устанавливаются на каждый крайний прут через каждые 3 метра.

Общее количество продольных армирующих струн определяется по суммарному сечению. Согласно СНиП общая площадь сечения арматуры должна быть не менее 0,1% от поперечного сечения фундаментной ленты. Если в результате вы определите, что для армирования достаточно всего 2-х прутов, то эту количество необходимо увеличить до 4-х. При этом принимая минимальное сечение прутов в 10 мм. Поперечные прутки никаких нагрузок не несут и считаются фиксирующими элементами.

Расчет необходимого количества материалов

Шаг поперечных прутков (хомутов) должен быть не более трех четвертей высоты фундаментной ленты и меньше 500 мм. В местах примыкания двух прямых конструкций и на углах шаг должен уменьшаться вдвое. Существует много специально разработанных схем вязки углов элементов и примыкающих участков. Перед началом работы рекомендуем с ними ознакомиться.

Расчет необходимого количества материалов
Расчет необходимого количества материалов

Что нужно знать про арматуру

Для ленточных фундаментов обычно применяют горячекатаную арматуру классов A-II и A-III с диаметром от 10 мм с периодическим профилем (рифленую), который обеспечивает надежное сцепление металла с бетоном. Пруты класса A-I с гладкой поверхностью и сечением 8-10 мм применяют для изготовления связующих хомутов и перемычек.

Способы расчета

Необходимые вычисления можно сделать вручную на основе проекта или в режиме онлайн – с помощью удобного калькулятора.

Онлайн калькулятор

Введите в программу данные, касающиеся типа фундамента, габаритов будущего строения, специфики используемого бетона, толщины основания.

Алгоритм расчета основывается на отраслевых нормативах, в результате выводятся сведения о том, сколько материала по длине и массе следует закупить до начала строительных работ. Учитывается также и метод укладки фундамента – плиточный или ленточный.

Трактовка результатов онлайн-подсчета:

  • Калькулятор учитывает, что от края плиты до арматуры остается обязательный зазор в 5 см.
  • Итоговые вычисления приводятся вместе с 10% запаса – он будет направлен на обустройство нахлестов в случае применения нескольких металлических элементов в одной линии.
  • Конечные цифры транслируются в метрах, при желании их можно пересчитать на отдельные пруты – их длина стандартно отмеряется 11,7 м.

Вручную

Чтобы самостоятельно выполнить расчет арматуры под фундамент, необходимо отталкиваться от марки оптимального в данных условиях материала. Если плитное основание собирается на непучинистом грунте (он достаточно прочен, и здесь ничтожны шансы на горизонтальное смещение здания), можно закупить ребристый пруток диаметром не менее 10 мм класса A-I.

Читайте также:  Укрепление фундамента буроинъекционными сваями

Если обустраивается уклон, а также для пучинистых и слабых грунтов применяются прутья большего диаметра – от 14 мм.

Вертикальные связующие между верхней и нижней сеткой создаются с применением гладких изделий класса A-I, достаточно диаметра в 6 мм.

Арматура класса A-I

На итоговые цифры окажет немаловажное влияние и материал, используемый для сборки стен. Деревянные и каркасные конструкции, строения из газобетонных блоков и кирпича создадут разные уровни нагрузки на основание. Согласно общей рекомендации, небольшие, легкие здания могут быть выстроены на фундаменте, армированном прутьями с диаметром в пределах 10-12 мм, под блочные и кирпичные стены закладываются заготовки от 14-16 мм.

Из прутьев собирается сетка со стандартным шагом в 20 см, их располагают крест-накрест по отношению друг к другу. Каждый метр длины строения должен содержать в себе минимум 5 прутьев арматуры. Элементы соединяются между собой перпендикулярно, для перевязки используется мягкая отожженная проволока. Чтобы было удобнее с ней работать, понадобится вязальный пистолет либо крючок для вязки.

Пересчет длины рифленой, гладкой арматуры в массу

Вес металлопроката регламентируется ГОСТами. Для перевода длины в массу достаточно свериться с таблицей, присутствующей на каждом складе. Нужно считать количество рифленки, гладкого проката, умножить каждую цифру на массу погонного метра. Для наиболее популярных материалов это:

  • Ø8 мм – 0,222 кг/м;
  • Ø10 мм – 0,395 кг/м;
  • Ø12 мм – 0,888 кг/м;
  • Ø14 мм – 1,21 кг/м.

Затем необходимо посчитать количество вязальной проволоки, поскольку сварка внутри бетона не допускается. Средний расход этого материала составляет 0,3 м на каждое пересечение. Это соответствует 50 г на каждый квадратный м сетки (расчет монолитно основания). При расходе арматуры для фундамента 6х6 м (ленточного) около 120 м, 98 м (ребристой, гладкой, соответственно) потребуется 74 кг мягкой вязальной проволоки. Для монолитного основания такого же размера, как показывает расчет, потребуется в семеро больше расходных материалов, зато сократится количество поперечного стержня.

Таблицы перевода массы в длину предназначены для того, чтобы на месте считать общий вес, отпускаемый в соответствии со сметой. Однако, продавцы делают расчет округляя цифры в сторону уменьшения, что приводит к увеличению бюджета строительства. Если неправильно посчитать общую длину, прибавится лишний рейс за этим расходным материалом, округление в сторону продавца на складе, транспортные расходы. Особенно актуально это для плитного (монолитного) основания, в котором нужно считать длину горизонтальных прутков на 200 мм короче размера будущего ж/б изделия. При изготовлении проекта профессионалами расчет расходных материалов прилагается в спецификации, смете.

Устройство арматурного каркаса

Оба пояса армирования набираются из нескольких стальных прутьев.

Такая арматура называется рабочей, поскольку именно на нее возложена основная функция армирования:

  • рабочая арматура для ленточного фундамента выполняется из горячекатаной стержневой арматурной стали класса AIII;
  • для того чтобы закрепить положение отдельных прутьев верхнего и нижнего поясов армирования, их объединяют посредством поперечных и вертикальных стержней в единый каркас. Эти стержни представляют собой горячекатаную стержневую гладкую арматуру диаметром от 6 до 8 мм.

Как правило, поперечные и вертикальные элементы каркаса, лежащие в одном поперечном сечении фундамента, стараются делать из одного отрезка арматуры, сгибая его в так называемый хомут, который охватывает оба рабочих пояса.

Устройство арматурного каркаса

При этом продольная (рабочая) арматура размещается с внутренней стороны хомутов.

Правила армирования ленточного фундамента изложены в СНиП 52-01-2003. Согласно предписаниям этого документа, минимально допустимое расстояние в свету между стержнями арматуры составляет 25 мм, но при этом оно не может быть менее диаметра используемой арматуры:

  • максимальный просвет между стержнями продольной арматуры ограничен условием: не более 400 мм и не более двух высот поперечного сечения фундамента;
  • максимальный шаг поперечной арматуры должен быть таким, чтобы просвет между ее стержнями не превышал 300 мм и при этом не был более половины рабочей высоты сечения фундамента.
Читайте также:  Отмостка вокруг дома: материалы и инструменты, монтаж своими руками

Расчет отдельно стоящего центрально-сжатого фундамента

Расчет площади арматуры фундамента

Расчет прочности тела фундамента (рис. 12.3) в отличие от расчета основания ведется по первой группе предельных состояний, поэтому используется расчетная нагрузка N. Под подошвой фундамента от действия нагрузки возникает отпор грунта (реакция) р = N/Af (кН/м2), фундамент деформируется, происходит изгиб подошвы фундамента (рис. 12.4). При этом может происходить его разрушение за счет образования трещин по нормальным сечениям, т.е. подошва фундамента работает как плита. Арматура, поставленная в нижней части фундамента (ар-

Рис. 12.3. Обозначения, принятые при расчете фундамента

Рис. 12.4. Характер деформации фундамента: 1 — трещины матурные сетки), воспринимает растягивающие напряжения. Расчетом необходимо проверить сечение по краю колонны и те места, где происходит изменение высоты фундамента, которые являются наиболее опасными (сечения 1—1, 2—2, рис. 12.5).

Рис. 12.5. К расчету арматуры фундамента: а) расчетные сечения фундамента; 6) часть подошвы фундамента, отсеченная сечением 1-1; в) то же сечением 2-2

Из сказанного понятно, что арматура подошвы фундамента рассчитывается как арматура изгибаемых элементов, воспринимающая растягивающие усилия, возникающие в растянутой зоне бетона. Для определения изгибающего момента в сечении 1 — 1 рассматриваем отсеченную сечением часть фундамента как консоль, равномерно загруженную снизу реакцией грунта р. Равнодействующая реакции грунта на отсеченной части Q приложена в центре тяжести консоли, для сечений 1 — 1, 2—2 соответственно ?>,, Q2:

Момент, возникающий в сечении 1 — 1, определяется как произведение равнодействующей ?>, на расстояние от равнодействующей до сечения:

Аналогично можно определить изгибающий момент для сечения 2—2:

Требуемая площадь арматуры определяется из формулы

При нахождении площади арматуры в уравнение соответственно подставляется Л/, или М2 и соответствующая рассчитываемым сечениям рабочая высота /?01 или

/?02-

Расчет на продавливание

Разрушение фундамента может также происходить от продавливания колонной фундамента. При расчете на продавливание рассматривают расчетное поперечное сечение, расположенное вокруг зоны передачи нагрузки на расстоянии hj2 нормально к его продольной оси (рис. 12.6).

В фундаментах должно выполняться условие прочности на продавливание:

где F — сосредоточенная сила от внешней нагрузки, F= N — p(Af— ab); р — давление под подошвой фундамента, р = N/Ap Af— площадь подошвы фундамента;

где Ab — площадь расчетного поперечного сечения; Rbr — расчетное сопротивление бетона растяжению.

где и — периметр контура расчетного поперечного сечения; И0 — приведенная рабочая высота сечения, И0 = 0,5(И0х + И0)), где И0х и И0 — рабочая высота сечения для продольной арматуры, расположенной в направлении осей X w Y. Для фундамента, изображенного на рис. 12.6, рабочая высота сечения постоянная в обоих направлениях.

Продавливание фундамента:

1 — колонна; 2 — расчетное поперечное сечение; 3 — контур расчетного поперечного сечения

Расчет прочности фундамента на действие поперечной

силы

Так как фундамент не имеет поперечной арматуры, следует проверять прочность нижней ступени фундамента на действие поперечной силы Q из условия ():

где Q = р1Ь^(см. рис. 12.5); И02 — рабочая высота сечения нижней ступени фундамента.

Выводы

Сведем в таблицу полученные варианты расчета столбчатых фундаментов

Как видно, результаты по ручному расчету не сильно отличается от результатов ФОК Комплекс, но при ручном вычислении, мы я не проверял на продавливание, на ширину раскрытия трещин и т.д., а при необходимо посчитать большое количество фундаментов (столбчатых, ленточных, на свайном основании), ручной расчет становится громоздким. Ручной расчет я использую, если нет под рукой программ или необходимо проверить полученные результаты по программе. Использование бесплатных программ возможно, но желательно чтобы они выдавали развернутые результаты, а платные программы должны быть сертифицированными. На данные момент ФОК Комплекс помогает производить расчет фундаментов, сразу введя весь план фундаментов (разных типов), но и выдать чертежи.

Список использованной литературы

  1. СП «Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП *» M., Стройиздат, 2011
  2. , «Примеры расчеты оснований и фундаментов» M.,
  3. Стройиздат, 1986

Расчет диаметра продольной арматуры

Для квалифицированного выбора толщины прута для продольного расположения, следует обратиться к СНиП 52-01-2003. В нём разъясняют, как рассчитать армирующие элементы для ленточного фундамента, с учетом действующих нормативов, и табличных данных.

Диаметр арматуры,мм Площадь поперечного сечения стержня арматуры см2, в зависимости от количества прутов в сечении
1 2 3 4 5 6 7 8 9
6 0,28 0,57 0,85 1,13 1,41 1,70 1,98 2,26 2,54
8 0,50 1,01 1,51 2,01 2,51 3,02 3,52 4,02 4,53
10 0,79 1,57 2,36 3,14 3,93 4,71 5,50 6,28 7,07
12 1,13 2,26 3,39 4,52 5,65 6,79 7,92 9,05 10,18
14 1,54 3,08 4,62 6,16 7,69 9,23 10,77 12,31 13,85
16 2,01 4,02 6,03 8,04 10,05 12,06 14,07 16,08 18,10
18 2,55 5,09 7,63 10,18 12,72 15,27 17,81 20,36 22,90
20 3,14 6,28 9,42 12,56 15,71 18,85 21,99 25,13 28,28
22 3,80 7,60 11,40 15,20 19,00 22,81 26,61 30,41 34,21
25 4,91 9,82 14,73 19,63 24,54 29,45 34,36 39,27 44,18

Согласно нормам, сумма диаметров продольных стержней в одном ярусе должна определяться числом, которое составляет всего 0,1% от площади сечения забетонированного фундаментного основания. Задача решается таким образом:

  • Определите S, перемножив высоту ленты на её ширину. Для упрощения можно предположить, что они равны соответственно: 1 м и 0,40 м.

S = 40 Х 100 = 4 000 кв. см.

2. Найдите значение 0,1%:

Sa = 4000:1000 = 4 см2.

  • На основании данных, приведенных в таб. 1 узнаёте оптимальное значение диаметра продольной арматуры:

Для этого в графе — 4, отражается количество прутков, подбираете близкое к полученному (4 см2) число. Оно равно 4,52.

  • Напротив, 4, 52 в таблице указан размер стержней равный 12.

В этой же таблице отмечены варианты, подходящие для схем:

  • с 3-мя прутьями: 4,62, что приблизительно соответствует d 14 mm;

  • c 6-ю стержнями: 4,71 при минимально допустимом d 10.

Схемы армирования ленточных фундаментов

Основную изгибающую нагрузку ленточный фундамент воспринимает в горизонтальной (продольной) плоскости. То есть, продольные прутки арматуры работают на растяжение максимально. Стоит также уточнить, что рабочими в фундаменте являются верхний и нижний ряды арматуры.

Для малоэтажных домов применяют две схемы рабочего армирования:

  • Четыре рабочих стержня (два прута сверху и два снизу)
  • Шесть стержней (три сверху и три снизу)

Выбрать нужную схему достаточно просто. По СНиП, расстояние между стержнями рабочей арматуры в одном ряду, не должно превышать 40 см.

Если учесть защитный слой бетона с каждой стороны по 5 см, то получаем следующее:

  • Фундамент шириной до 50 см – схема с четырьмя прутками.
  • Ширина от 50 до 90 см – схема с шестью стержнями.