От чего зависит количество арматуры для фундамента и как правильно выполнить расчет?

При строительстве любого здания под него оборудуют фундамент. Если дом будет большим и тяжелым, например, планируется стройка конструкции из монолитного бетона, то в основание закладывают арматуру.

Она способствует укреплению фундамента и обеспечивает его долговечность. Чтобы знать, какое количество стержней потребуется для определенного фундамента, его рассчитывают, учитывая большое количество факторов.

Нормативы

Расчет стержней из металла для основания происходит в соответствии с нормативными документами. К ним относят такие положения:

1. СНиП 2.02.01-83 — в нем говорится об основаниях зданий и сооружений. Здесь стоит обратить внимание на разделы, где указаны расчеты проектирования на разных типах грунтов.

   В этом своде правил можно найти, как грамотно рассчитать фундамент для сооружений, возводимых на засоленных, насыпных грунтах, недалеко от линий электропередач, на грунтах с набухающей способностью. Нормативный документ также расскажет, как рассчитать деформацию оснований.

2. СНиП 52-01-2003 — актуальная версия СП 63.13330.2018 — важный документ, которого стоит придерживаться при расчетах армирующего материала.

   Именно здесь прописаны разделы, которые определяют марку стали, форму и геометрические размеры прутьев арматуры.

   Также в нем указано количество и размеры армирующих элементов. Здесь также можно ознакомиться с их взаимным расположением в теле бетона, узнать о способах расположения и правилах соединения стержней в основании.

3. СП 52-101-2003 является дополнительным документом, из которого можно узнать о расчетах для продольной арматуры в железобетонном элементе. Также в указанных нормативных актах можно ознакомиться с тем, как правильно произвести расчеты на разных типах основания: ленточном, плитном и свайном.

Подготовка исходных данных

Чтобы рассчитать правильно, нужно подготовить исходные данные, а именно:

• знать схему армирования;
• знать тип фундамента;
• иметь представление о диаметре стержней.

Рекомендуется более подробно рассмотреть этот вопрос.

С учетом схемы армирования

Внедрение металлического каркаса в основание дома позволяет сделать обычный бетон устойчивее на сжатие в 50 раз, также это усиливает сопротивление растяжению и изгибу. Чтобы понять, какое количество потребуется для начала нужно знать, какая схема армирования будет использована. Различают следующие схемы:

• Четырьмя прутами – подходит, если ширина основания менее 50 см.
• Шестью прутами – актуальна, если ширина основания более 50 см.

1. Для ленточного основания используются вертикальные и горизонтальные прутья. Чтобы вычислить их количество, важно знать глубину залегания каркаса, а также длину и ширину ленты. Кроме того, у ленточных оснований могут быть углы сопряжения более 160 градусов, поэтому придется использовать дополнительные стальные прутья. Здесь также есть угловые и примыкающие соединения, количество которых нужно учитывать.

   

2. При схеме армирования плитного фундамента таких соединений нет, но есть нюанс: тут понадобится большое количество металлических стержней из-за крупных размеров самой плиты. Шаг при такой схеме между прутьями должен составлять не более 20 мм.
3. В столбчатых фундаментах делают продольно-поперечный каркас, который состоит из 4 продольных прутьев и соединяющих их поперечных перемычек. Металлический каркас в данном случае будет иметь квадратную форму.

В зависимости от диаметра материала

Количество арматуры от диаметра не зависит, так как каждый элемент кладется друг от друга с определенным шагом. Например, для одной схемы армирования понадобится один диаметр, а для другого вида фундамента могут быть использованы разные по размеру прутья.

Обратите внимание! Марка стали прутьев, класс и тип профиля влияют на их диаметр. Например, класс А1 (А240) будет иметь диаметр 6-40 мм, тогда как класс А6 (А1000) будут иметь диаметр 10-22 мм.

Важно обеспечить правильный шаг расположения прутьев в обвязке. Грамотный выбор расстояния между арматурой способствует нормальной заливке бетона в последствии и обеспечивает долговечность и надежность конструкции. Согласно правилам, площадь сечения продольных армирующих элементов на срезе должна быть не менее 0,1%. Это означает, что площадь прутьев по отношению к общей площади фундамента в разрезе должна соотноситься как 0,001 к 1.

Существуют таблицы, в которых прослеживается зависимость диаметра прутьев от их количества. Например, в некоторых сводах говорится, что для площади сечения 2,4 см² можно использовать или 2 стержня по 14 мм, или 3 стержня по 12 мм. Чтобы избежать ошибок, важно знать длину стороны основания. Если она составляет более 3 метров, то минимальный диаметр арматуры для такого сечения будет 12 мм – от этого и стоит отталкиваться.

Как рассчитать нужное количество для основания?

Один из важных параметров для расчета количества и диаметра арматуры для основания – тип самого фундамента. Это может быть ленточный, плитный или свайный фундамент: правила расчета будут немного отличаться.

Ленточного

Металлический каркас для ленточного основания состоит из поперечного и продольного армирования. Расстояние между отдельными прутьями выбирают не менее, чем диаметр самого прута. Для нижних рядов, уложенных по горизонтали шаг раскладки будет более 25 мм, для верхних рядов – более 30 мм. Об основных правилах и схеме армирования ленточного фундамента читайте тут.

Если условия для каркаса стесненные, то прутья можно укладывать пучками. Если одна сторона основания до 3 метров, то выбирают стержни 10 мм, если длина стороны превышает этот показатель, то нужно брать стержни 12 мм. Подобрать необходимое количество прутьев можно с помощью таблицы.

Поперечная арматура устанавливается в каркасе везде, где проходят продольные элементы. Диаметр таких элементов не может быть менее, чем 25% от наибольшего диаметра продольных стержней.

Принцип расчета можно привести на примере фундамента дома 6х10 метров, при этом поперечное его сечение составит 50х100 см. По таблице здесь необходимо использовать 4 продольных прута, с диаметром 12 мм. Так как общий периметр фундамента составит 32 метра, то понадобится 128 метров арматуры.

Плитного

Для плитного основания понадобится в разы больше прутьев, чем для ленты. Критерии выбора диаметра металлических прутьев зависят от типа здания. Например, для фундамента под дом в 1 этаж с небольшой нагрузкой, можно использовать прутья диаметром 10 мм. При этом по углам каркаса лучше применять материал толщиной 12 мм.

Важно! Если дом будет двухэтажным, то для каркаса нужно использовать толщину прутьев минимум 12 мм, а для углов – 16 мм.

Вычисления происходят таким способом:

• необходимо знать общую ширину монолитной конструкции;
• прутья укладывают с шагом 20 см;
• ширину плиты делят на 20.

Например, ширина плиты равна 8 метров, следовательно, необходимо 8 поделить на 0,2, получаем 40. Если плита квадратная, то этот показатель удваивается, получается 80 штук прутьев. Если же стороны плиты имеют разные размеры, то для каждой стороны производится свой расчет.

Для определения общей длины арматуры, необходимо полученное количество штук умножить на длину одного прута – 6 метров. Например, 80х6=480 метров.

Свайного

Свайное основание состоит из вертикальных железобетонных опор, которые погружаются в грунт. Все они соединены друг с другом верхней обвязкой. Она располагается выше поверхности земли и служит защитой от пучения грунта. Такой тип фундамента на 30% дешевле ленточного, поэтому его часто выбирают при строительстве домов. Армирование свай может происходить двумя способами – продольным и продольно-поперечным.

За пример можно взять двухэтажный дом размерами 10х8 метров, при этом длина сваи будет равна 225 см, ее диаметр 300 мм, шаг между сваями 1,5 метра, высота столба над грунтом – 25 см.

Также важно знать периметр фундамента – 36 метров. Для такого основания можно использовать продольную арматуру 12 мм толщиной и поперечную арматуру 8 мм толщиной.

Чтобы произвести расчеты, придерживаются алгоритма:

• вычислить количество свай: периметр поделить на расстояние между столбами – 24 сваи;
• вычислить количество арматуры на 1 сваю: длину одного прута умножить на 4 – 9 метров на одну сваю;
• выяснить общую длину стержней: количество свай умножить на длину прутка – 9х24=216 метров.

Так как продольные стержни фиксируются в трех точках, а диаметр каркаса равен 300 мм, то длина поперечной арматуры будет равна 95 см. Далее определяют требуемую длину поперечной арматуры для одной сваи – 0,95х3=2,85. Общая длина поперечных стержней рассчитывается аналогично: 2,85х24=68,4 метра.

Работа с программами

Произвести все указанные расчеты можно легко и быстро с помощью специальных программ:

• https://omega-beton.ru/calc_arm/ — калькулятор расчета от бетонного завода в Москве. Сервис помогает рассчитать металлические прутья для ленточного основания. Необходимо знать длину и ширину ленты, а также высоту основания. Также стоит указать диаметр прутьев, число ниток арматуры.
• https://gidfundament.ru/ — помогает рассчитать армирование для плитного основания. На странице сайта не только сам калькулятор, но и справка о том, как им пользоваться. Важно указать длину, ширину и высоту плиты, а также материал дома, диаметр арматуры, шаг ячейки.
• https://www.stroitelstvosovety.ru/ — позволит рассчитать все параметры для свайного фундамента, включая армирование.

На заметку. Работать с сервисами удобно и быстро – расчеты выполняются автоматически, поэтому ошибки исключены.

Заключение

Чтобы правильно рассчитать количество металлических стержней для армирования фундамента, важно пользоваться нормативными документами. Количество арматуры зависит от типа фундамента, его диаметра и схемы армирования. Для ленточного, свайного и плитного основания будут свои типы расчетов.