Армирование монолитов: схемы, расчеты, примеры

Сооружение опалубки – один из основных моментов возведения монолитных конструкций. Это специально создаваемые формы, в которые укладывается арматура и заливается бетонный раствор.

Армирование бетона – почему это необходимо?

Армирование фундамента – это обязательный процесс, при котором происходит усиление конструктивных особенностей бетона и повышение его эксплуатационных характеристик. Арматура – это важнейший защитный компонент, количество которого рассчитывается по определенной схеме с учетом всех факторов, главными из которых выступает правильная организация хода строительных работ и выбор материала.

Армирование фундамента

Армирование бетона – почему это необходимо?

Бетонный раствор, который состоит из воды, цемента и песка, после застывания представляет собой достаточно прочный материал с хорошими характеристиками. Однако в процессе эксплуатации возникает постоянное вспучивание грунта и перепады температурного давления. Эти факторы негативно влияют на бетон, который трескается и теряет форму и постепенно разрушается под их воздействием. Для предотвращения этих явлений в процессе строительства используется стальная арматура различного класса и размера, которая интегрируется в структуру бетона на стадии заливки фундамента.

Таким образом, при проектировании важно четко и правильно провести расчет арматуры для фундамента определенного типа и следовать этим расчетам во время строительства здания.

Как устроено ленточное основание

Такая основа, по сути, является железобетонной полосой, проходящей по внешней части здания и под несущими стенами внутри.

При сжатиях бетонные конструкции могут выдерживать в 50 раз больше, чем при растяжениях. И верхняя, и нижняя часть конструкции испытывает перегрузки, поэтому необходимо выполнять армирование обоих частей. На среднюю часть ничто почти не оказывает нагрузок. Металлическая арматура помогает решить эти проблемы.

Для обеспечения прочности, надёжности, долговечности здания, любое основание надо армировать. Ведь фундамент подвергается различным нагрузкам. Это и вес всего дома, и различные подвижки почвы. Схема армирования ленточного фундамента напоминает скелет конструкции, который собирается из стальных прутов. Для того, чтобы выбрать необходимую схему для него, надо понимать, что оно собой представляет.

Армирование ленточного фундамента можно легко выполнить своими руками, не привлекая специалистов. Важно, прежде всего, правильно подобрать необходимый диаметр арматуры

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.
Способы расчета

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:  Cтолбчатый фундамент своими руками пошаговая инструкция

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.

Достоинства и недостатки монолитного фундамента

Главные преимущества монолитного фундамента:

  • Высокая скорость строительства.
  • Возможность обустройства зданий и сооружений любой конфигурации и размеров.
  • Отсутствие стыков и швов на поверхности фундамента.
  • Фундамент под дом в виде монолитных плит хорошо защищает строение от проникновения в него влаги. Именно плитные фундаменты рекомендуется применять на заболоченных почвах.
Достоинства и недостатки монолитного фундамента

Но у монолитного фундамента также есть свой недочеты:

  • Весь бетон должен быть залит за один раз, то есть необходимо заказывать сразу несколько миксеров. Лучше заказать бетона больше, а это требует лишних финансовых затрат.
  • Необходимо арендовать и заказывать специальную дорогостоящую строительную технику.
  • Если в здании есть подвал, то использовать монолитный фундамент не получится.
  • У бетона и арматуры высокая теплопроводность, из-за чего они сами по себе не способны сохранять тепло. Дополнительно придется применять теплоизоляционные материалы, которые укладываются по всей поверхности основания.

Как рассчитывается диаметр и количество арматуры

Количество необходимой для монтажа рядов арматуры, диаметр и класс подсчитывается на этапе составления в проекте, указывается в расчётной части пояснительной записки. Полноценный расчёт фундамента, каркаса требует профессиональных знаний, умение разбираться в темах по основаниям и фундаментам, строительной механики, правильно интерпретировать положения СНиП.

Полный корректный расчёт армирования каркаса производится при строительстве сооружений 1 класса по отчётам инженерно-геологических изысканий. При индивидуальном строительстве дома с 2—3 классом ответственности армирование назначается конструктивно с учётом требований СП 52-101-2003.

Как рассчитывается диаметр и количество арматуры

Применение онлайн-калькулятора

Для тех, кто доверяет себе в решении этого сложного и ответственного решения, рекомендуется применять онлайн-калькуляторы которыми пользуются бесплатно на соответствующих сервисах. Калькуляторы однотипные, с минимальными требованиями по вопросам для базы данных:

  1. Указывается тип фундамента. Для этого необходимо выбрать примерно похожий на проектный из 5 вариантов. На сайте возможно более точно выбрать тип фундамента, убирая стены из предложенного расширенного варианта, меняя геометрическое расположение, приближаясь к проекту. Стены убираются назначением нулевого размера.
  2. Из выпадающего списка выбирается марка бетона для ленточного фундамента.
  3. В поле вводится общая длина фундамента, включая перегородки (метры).
  4. Вводится высота и ширина ленты в соответствующие поля (сантиметры).
  5. Поставьте галочку напротив «рассчитать арматуру». Выберите: есть бетонная подготовка или нет. Из списка укажите в поле длину металлического сортамента, который продаётся на оптовом складе, выберите минимальное сечение несущей арматуры.
Читайте также:  Почему трескается бетон и как это устранить?

Так выглядит на дисплее вариант онлай-калькулятора

Как рассчитывается диаметр и количество арматуры
  1. Если требуется посчитать количество досок — поставьте галочку напротив «расчёт опалубки», введите в соответствующие поля длину, ширину, толщину доски, которые предполагается использовать под опалубку.
  2. Нажмите на кнопку «Рассчитать».

В результате, калькулятор сделает расчёты, выведет в виде таблиц полученные данные. Авторы калькуляторов уверяют, что алгоритм программы основан на положениях, формулах СП 52-101-2003, СНиП

Отчёт по фундаментамОтчёт по требуемому количеству досок на опалубку

Как рассчитывается диаметр и количество арматуры

Так выглядит отчёт по металлу каркаса.

Расчет диаметра арматуры для фундамента

Расчет диаметра поперечной и вертикальной арматуры

Диаметр поперечной и вертикальной арматуры необходимо подбирать согласно таблице:

В строительстве частных домов, как правило, в качестве вертикальной и поперечной арматуры используются стержни диаметром 8 мм, и этого обычно бывает вполне достаточно для ленточных фундаментов малоэтажных частных строений.

Расчет диаметра продольной арматуры

Согласно СНиП 52-01-2003, минимальная площадь сечения продольной арматуры в ленточном фундаменте должна составлять 0,1% от общего поперечного сечения железобетонной ленты. От этого правила и необходимо отталкиваться при выборе диаметра арматуры для фундамента.

Допустим у вас ширина ленты 40 см, а высота 100 см (1 м), то площадь сечения будет 4000 см2. Площадь сечения арматуры должна быть 0,1% от площади сечения фундамента, поэтому необходимо полученную площадь 4000 см2 / 1000 = 4см2.

Для того чтобы не рассчитывать площадь сечения каждого прута арматуры, можно воспользоваться простенькой таблицей:

При длине ленты менее 3 м, минимальный диаметр продольных стержней арматуры должен составлять 10 длине ленты более 3 м, минимальный диаметр продольной арматуры должен приниматься 12 мм.

И так, у нас есть минимальная расчетная площадь поперечного сечения арматуры в сечении ленточного фундамента, которая равна 4 см2 (это с учетом количества продольных стержней).

При ширине фундамента 40 см, нам достаточно использовать схему армирования с четырьмя стержнями. Возвращаемся к таблице и смотрим в столбце, где приведены значения для 4-х стержней арматуры, и выбираем наиболее подходящее значение.

Таким образом, определяем, что для нашего фундамента шириной 40 см, высотой 1 м, со схемой армирования четырьмя стержнями наиболее подходящая арматура диаметром 12 мм, так как 4 прута такого диаметра будут иметь площадь сечения 4,52 см2.

Расчет диаметра арматуры для каркаса с шестью стержнями проводится аналогичным образом, только значения уже берутся из столбца с шестью стержнями.

Продольная арматура для ленточного фундамента должна быть одного диаметра. Если по каким-либо причинам арматура у Вас разного диаметра, то стержни большего диаметра необходимо использовать в нижнем ряду.

Производим расчет плитного фундамент

Самым важным моментом в расчете является определение толщины плиты основания здания. Полный и наиболее точный расчет производит профессиональный строитель, имеющий соответствующий уровень знаний, опыта проектирования. Но на это нужно время, деньги и наличие профессионала. Частному непрофессиональному застройщику с небольшим превышением материалоемкости и меньшей точностью может быть достаточно более простого расчета фундаментной плиты.

Читайте также:  Достоинства и недостатки различных видов свайного фундамента

Пример расчета плитного фундамента

1. Начинается расчет с определения типа грунта под будущим зданием.

Например, у вас пески мелкие со средней плотностью. Они выдерживают удельное давление фундамента в 0,35 кг/см2.

2. Рассчитываем общую массу будущего дома

  • Зная размеры дома, места окон, дверей, проемов, материал стен, перекрытий, их конфигурацию и толщину конструкций и, учитывая удельный вес материалов, определяем вес отдельных частей здания.
  • Просуммировав найденные величины, получаем общую массу здания.
  • Имея площадь здания, рассчитываем его снеговую нагрузку, связанную с углом наклона крыши и региона строительства.

3. Рассчитываем удельное давление здания на грунт

Рассчитанная общая масса здания делится на площадь фундаментной монолитной плиты. Получаем удельное давление здания на грунт (без веса фундамента). Определяем необходимый вес плиты.

4. Рассчитываем оптимальный объем и толщину фундамента

Массу плиты делим на плотность железобетона, равную примерно 2500 кг/куб. м. Объем делим на площадь плиты, получаем ее толщину.

5. Округляем полученную толщину

Округляем полученную толщину до большего и меньшего значений, кратных размеру строительного шага 50 мм. Выбираем подходящее значение и, учитывая его, пересчитываем массу фундаментной плиты. Сложив полученную массу с массой дома, рассчитываем удельное давление на грунт.

Затем сравниваем полученные цифры с табличными характеристиками грунта площадки. Разброс должен быть менее ± 25%.

марку бетона

По результатам расчетов выбираем необходимую марку бетона.

Упростить расчеты плитного фундамента можно, применив калькулятор фундамента.

О необходимости армирования

О необходимости армирования

До выполнения строительных мероприятий обязательно разберитесь, каким образом выполняется армирование монолитной плиты фундамента. Абсолютно не обоснована ошибочная позиция скептиков и дилетантов, считающих, что затвердевший бетонный раствор без усиления арматурой обладает высокой прочностью и сможет выдержать массу строения. Это совершенно не так.

Армирование фундамента с помощью металлических арматурных прутьев укрепит опоры будущего строения и предотвратит образование трещин в бетонной конструкции

О необходимости армирования

Необходимость армирования связана с особенностями бетона, который отлично воспринимает сжимающие нагрузки, но восприимчив к изгибающим моментам, растягивающим усилиям.

Усиление стальными прутками позволяет:

О необходимости армирования
  • повысить прочностные характеристики монолитной основы, способной воспринимать повышенные усилия, по сравнению с обычной плитой без арматуры;
  • предотвратить возможность усадки здания, связанную с недостаточной прочностью основания;
  • не допустить деформации цельной бетонной плиты под воздействием реакции грунта.

Устройство монолитной плиты должно полностью отвечать всем требованиям по нагрузкам и типу грунта на участке строительства