Как выбирать количество арматура

фундамент

Запись дневника создана пользователем andreyta, 07.01.15
Просмотров: 10.460

Сила — всегда сосредоточена, измеряется только в Н.
Давление — распределенная сила, измеряется только в Па (Н/м2).
Для простоты восприятия у нас часто используют кгс, которые по значению равны массе (!), а по размерности Н.
1 кг массы порождает 1 кгс = 10 Н силы (9,8)
1 кг / м2 распределенной массы порождает 1 кгс/м2 = 10 Па давления
А теперь бонус, зачастую кгс обозначают кг. Дабы вообще было весело.

Минимальное содержание арматуры в ленточном фундаменте
Пункт 7.3.5 СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции» определяет минимальное относительное содержание рабочей продольной арматуры в железобетонном элементе не менее 0,1 % от площади рабочего сечения этого бетонного элемента.

Пример расчета
требуемого сечения арматуры для ленточного фундамента:
Мы собираемся армировать типичный ленточный фундамент для газобетонного мансардного дачного дома с расчетной линейной нагрузкой на фундамент (по британской методике) 30 кН/м. Высота ленточного фундамента 90 см (45 см подземная часть и 45 см надземная часть). На плотной слежавшейся супеси рекомендуемая ширина фундамента – 60 см.

Определяем площадь сечения фундамента 900 мм х 600 мм = 540 000 мм2 . Минимальное достаточное сечение всех стержней арматуры в фундаменте с таким сечением составляет 0,1% от площади сечения: 540 000 / 100 х 0,1 = 540 мм2

Ищем в таблице № 33 ближайшее значение площади сечения арматуры в колонках с 4-мя или с 6-ю стрежнями арматуры. Определяем, что ближайшее значение площади сечения в сторону увеличения соответствует площади 4-х стержней арматуры диаметром 14 мм, либо площади 6 стержней арматуры диаметром 12 мм.

Поскольку ширина ленточного фундамента у нас 600 мм, максимальная величина защитного слоя бетона – по 50 мм (40 мм оптимально) с каждой стороны, то расстояние при армировании ленты 4-мя прутами получается условно 500 мм. Однако такое расстояние противоречит требованиям СП 52-101-2003, где определяется максимальное расстояние между стержнями продольной арматуры в одном ряду как 400 мм.

Следовательно, мы должны выбрать армирование 6-ю стержнями. В нашем случае подойдет армирование 6-ю стержнями (3 в нижнем ряду и 3 в верхнем ряду) арматуры диаметром 12 мм. Можно использовать и 6 стержней арматуры 14 мм, но в этом нет расчетной необходимости. Поперечная арматура должна быть диаметром не менее ¼ диаметра арматуры и при этом не менее 6 мм: 12 мм / 4 = 3 =48%, безопасный срок начала работ на фундаменте >=72%)

Бетонирование при холодной погоде

Источник

Как правильно рассчитать диаметр арматуры для ленточного фундамента?

Ленточный фундамент – это самый распространенный вариант основания здания. В большинстве случаев он применяется с усилением арматурой.

Армирование необходимо для защиты бетона от изгибающих и растягивающих нагрузок, которые его разрушают. Характеристики фундамента и всего здания во многом зависят от точности расчета диаметра арматуры.

Арматура какого диаметра применяется для возведения ленточного фундамента, как ее выбрать, как правильно рассчитать, расскажем в статье.

Правила выбора

В строительстве фундаментов применяется два вида арматуры – композитная и металлическая. Традиционно используются металлические прутки. Они выпускаются с диаметром от 5 до 32 мм.

Композитный материал для усиления фундаментов применяется относительно недавно, но он уверенно вытесняет металлический аналог. Преимущества композитного материала – отсутствие электропроводности и устойчивость к коррозийным процессам.

При выборе необходимо учитывать основные характеристики строящегося здания – площадь, этажность, вид стеновых материалов, вариант кровли, тип грунта и степень его пучинистости.

Каркас состоит из продольных прутков, вертикальных и поперечных. Поперечные и вертикальные элементы необходимы для придания конструкции жесткости. Основную нагрузку берут на себя продольные прутки. Они изготавливаются обычно из рифленой арматуры 12-14 см.

Благодаря рифленой поверхности прутки лучше сцепляются с бетоном, что обеспечивает фундаменту сопротивляемость растягивающим нагрузкам. Поперечины могут быть выполнены из гладких прутьев толщиной от 4 до 10 мм.

Требования по СНиП

Установленные правила СНиП определяют толщину и количество продольных арматурин. Согласно принятым требованиям, суммарное сечение всех основных элементов каркаса должно составлять не менее 0,1% от сечения всей фундаментной ленты (СНиП 52-01-2003).

Применять можно прутки любой толщины от 10 мм. Количество продольных прутков должно быть не меньше 4, так как иначе не получится сконструировать надежный устойчивый каркас.

Это означает, что самые легкие постройки требуют обустройства каркаса их 4 прутков 10 мм. Для более массивных зданий делаются индивидуальные расчеты.

Минимальный диаметр стержней в зависимости от назначения армирования

Поскольку нагрузку от постройки несут только продольные прутки, в СНИП указаны требования именно к ним.

Они должны быть толщиной не меньше 10 мм. Поперечные прутки нагрузку не несут, но выполняют функцию фиксации и придания конструкции жесткости.

Если длина основания меньше 3 м, то минимальный диаметр продольных прутьев должен быть 10 мм; если больше 3 м — 12 мм.

Расчет толщины сечения

Расчет поперечных и вертикальных прутков и продольных отличается из-за общей нагрузки и требований СНИП.

Поперечная и вертикальная

Для дополнительных поперечных и вертикальных элементов диаметр выбирается в соответствии с проектом. При этом учитываются его размеры, количество длинных арматурин, шаг установки поперечин. Обычно используют гладкие прутья 6-8 мм.

Диаметр поперечной и вертикальной арматуры необходимо подбирать согласно таблице:

Условия использования арматуры Минимальный диаметр арматуры в мм
Вертикальная при высоте поперечного сечения ленты менее 80 см 6
Вертикальная при высоте ленты более 80 см 8
Поперечная арматура 6

Какой диаметр арматуры нужен для одноэтажного дома? В строительстве 1- 2-этажных частных домов обычно для вертикального и поперечного армирования используются 8-миллиметровые прутья.

Продольная

Для расчета нужно узнать площадь сечения фундамента. Для этого его высоту нужно умножить на ширину. Площадь сечения арматуры должна быть 0,1% от площади сечения основания, значит нужно полученный результат умножить на 0,1%.

Кроме этого необходимо понимать, по какой схеме будет собираться каркас. Обычно он состоит из 4 или 6 продольных прутков.

Рассмотрим примеры расчетов:

Пример

Рассчитаем толщину прутков для ленты с высотой 80 и шириной 30 см. Площадь сечения такой ленты составляет 2400 квадратных см, а 0,1% от него – 2,4 см.

80 * 30 * 0.1% = 2,4 см²

Допустим, планируется использовать арматуру 12 мм. Берем ее площадь поперечного сечения — 1,13 квадратных сантиметров.

Эту площадь можно посмотреть ниже в таблице или высчитать по формуле площади окружности: S=πR², где:

Считаем сколько прутьев (ниток) должно быть в каркасе. Делим 2,4 на 1,13, получаем 2 с остатком, значит, чтобы выполнить требования, нужно применить каркас с тремя нитями. 1,13 * 3 = 3,39 см², а это больше чем 2,4 см², которые рекомендует СНиП.

3 нитки на два пояса поделить не получится, а нагрузка будет значительной и с той и с другой стороны. Для обеспечения ему устойчивости нужно минимум 4 прута. При использовании 4 прутьев в 12 мм получается слишком большой запас прочности.

Оптимальный вариант здесь – взять 4 прута меньшего диаметра. Вполне будет достаточно 10-миллиметровой арматуры. Его площадь — 0,79 см². Если умножить на 4, получится 3,16 см², этого параметра будет достаточно.

Чтобы не высчитывать диаметр каждого прута по площади сечения, можно воспользоваться специальной таблицей:

Номинальный диаметр, мм Площадь поперечного сечения, см2 Масса 1 метра, теоретическая, кг
6 0,283 0,222
7 0,385 0,302
8 0,503 0,395
10 0,785 0,617
12 1,131 0,888
14 1,54 1,21
16 2,01 1,58
18 2,64 2
20 3,14 2,47
22 3,80 2,98
25 4,91 3,85
28 6,16 4,83
32 8,04 6,31
36 10,18 7,99
40 12,58 9,87
45 15,90 12,48

Подобные расчёты очень удобно производить в Microsoft Excel.

Прутья разной толщины почти никогда не используются. Если по какой-то причине приходится это делать, более толстые арматурины применяют для нижней обвязки.

Почему важно правильно рассчитывать?

Диаметр прутьев должен быть правильно рассчитан. Если использовать материал меньшей толщины, фундамент получится недостаточно прочным.

Со временем бетон будет испытывать повышенные нагрузки, а арматурный каркас не сможет их сдерживать.

В результате бетонная лента будет растрескиваться и разрушаться. Исправить такую ошибку в процессе эксплуатации здания невозможно.

Более толстые прутья конструкции не повредят. Но излишний запас прочности – это неоправданные затраты, увеличивающие бюджет строительства.

Все самое важное об армировании ленточного фундамента найдете в этом разделе сайта.

Заключение

В армировании ленточного фундамента основное значении имеют параметры продольных прутьев, которые несут всю нагрузку конструкции. Их диаметр рассчитывается по значению площади сечения фундаментной ленты.

При правильном расчете основание дома получится достаточно надежным, но при этом не будет слишком затратным в обустройстве.

Источник

Правила выбора, расчета и монтажа арматуры для фундамента

Важный элемент фундамента — арматура

Строительство многих стационарных построек связано с необходимостью установки фундамента того или иного вида. Все их можно разделить на два типа – бетонные и кирпичные. Для обеспечения максимальной прочности первого вида оснований обязательным элементом является присутствие каркаса из стержней круглого сечения, называемых арматурой. Их наличие обеспечивает стойкость к изгибающим и растягивающим нагрузкам. О том, какая бывает арматура для фундаментов, правилах ее выбора и расчета и пойдет речь в дальнейшем.

Виды фундаментной арматуры

Наличие арматуры для фундамента в бетонной заливке позволяет значительно увеличить прочностные характеристики конструкции. Связано это с наличием внутренних элементов жесткости, прочно связанных между собой. В настоящее время в строительстве нашли применение следующие виды арматуры:

  1. Пластиковая – современный аналог, активно распространяющийся на строительном рынке. Отсутствие длительного опыта использования не позволяет однозначно судить о преимуществах и недостатках этого материала. Ниже остановимся на них подробнее.
  2. Стальная – традиционный вариант, прошедший испытание временем и веками эксплуатации, которые и выявили основные преимущества данного материала. В свою очередь, данный вид подразделяется на два подвида:
  • Гладкая арматура представляет собой стальные стержни круглого сечения с гладкой цилиндрической поверхностью;
  • Рифленая отличается наличием на поверхности прута выпуклых элементов, располагающихся под углом к продольной оси детали. Их наличие обеспечивает лучшую связку с бетоном и придает надежность всей конструкции фундамента.

Гладкая и пластиковая арматура

Каждый материал имеет свои преимущества и недостатки. Для сравнения аналогов рассмотрим их эксплуатационные качества.

Стальная арматура

Сталь является достаточно прочным черным сплавом, что позволяет в конечном итоге получить высокую прочность ленточного фундамента и других видов оснований дома. Применение прутков достаточного диаметра гарантирует нивелирование отрицательного воздействия вертикальных деформаций почвы, возникающих в межсезонье или при изменении уровня грунтовых вод. Наибольшее применение получила арматура 12 для фундамента с рифленой поверхностью.

Наличие в сплаве железа оказывает негативное воздействие на химическую стойкость материала. Особенно это проявляется при контакте арматуры с водой, что приводит к коррозионному разрушению. Чтобы стальная арматура для фундамента дольше сохраняла свою механическую прочность, при укладке необходимо обеспечивать зазор от нее до опалубки не менее 50-60 мм. Слой бетона предотвратит контакт с водой и образование ржавчины.

Пластиковая арматура

Достаточно новый материал на российском строительном рынке, еще не получивший широкого признания. Строителей и инженеров настораживает высокий коэффициент продольного удлинения материала. Гибкая арматура для фундамента, в отличие от стальной предшественницы, может растягиваться. Это негативно сказывается и на прочности всего основания дома.

Из положительных аспектов арматуры из стеклопластика можно выделить следующие:

  • Значительное снижение расходов на перевозку благодаря намотке в бухты;
  • Высокая стойкость к воздействию влаги и различных реагентов;
  • Низкая масса.

По общему мнению, такой вид арматуры можно применять лишь для малонагруженных фундаментов, например под каркасными строениями. Под домами из бруса, бревна, блоков и особенно кирпича инженеры-проектировщики опасаются устанавливать такие стержни.

Классификация арматуры

Особое внимание уделяют и такой характеристике, как класс арматуры для фундамента. При выполнении расчета конструкции и ее прочности следует уточнить конкретный состав стали и ее эксплуатационные характеристики. Не зависимо от наличия ребер на поверхности выделяют виды стальных стержней от С1 до С8. Увеличение класса говорит о росте прочностных характеристик благодаря использованию легирующих элементов в составе сплава.

Зная особенности каждой группы не сложно определиться, какая марка арматуры нужна для ленточного фундамента дома. Достаточно лишь рассчитать массу сооружения, уточнить почвенные условия участка проведения работ, особенности грунтовых вод и т.д. Более подробно о выборе диаметра арматуры и расчете ее количества остановимся ниже.

Выбор арматуры для ленточного фундамента

Прочность основания дома и целостность самого сооружения напрямую зависят от правильного выбора арматуры и качества ее установки. Основной характеристикой в данном случае служат материал и диаметр прутьев. Чаще всего, на запрос пользователей, какую арматуру лучше выбрать и использовать для ленточного фундамента дома специалисты рекомендуют именно стальные стержни.

Диаметр арматуры зависит от расчетной нагрузки на фундамент в целом. Так, для легких каркасных построек небольшой этажности можно использовать стержни сечением 10-12 мм, для более мощных строений – 14 и даже 16 мм. Для достижения максимальных прочностных характеристик армирование ленточного фундамента лучше выполнить в два уровня с установкой промежуточных вертикальных стержней.

Производители стеклопластиковых аналогов заявляют о возможности уменьшения диаметра арматуры из композитного материала по сравнению со стальной при сохранении прочности. Инженеры и практикующие строители с недоверием относятся к данным заявлениям и не решаются полностью заменить металлические прутки в ленточных и плитных основаниях. Поэтому, все рекомендации на тему, какая арматура нужна для строительства ленточного фундамента дома, сводятся именно к насеченным стержням из стали.

Выбор арматуры для плитного фундамента

Планируя строительство дома на активных неспокойных грунтах, строители отдают предпочтение монолитным основаниям в виде плоской плиты определенной толщины. Преимущества этого типа перед ленточным аналогом в данном случае более чем очевидны, несмотря на значительное увеличение общего бюджета работ. При этом неизбежен вопрос, какую арматуру использовать для плитного фундамента.

Поскольку, нагрузка на основание в данном случае значительна, и масса возводимых строений, как правило, велика, то применяют исключительно металлические стержни. Аналогично, для преодоления действующих на фундамент нагрузок лучше выбирать арматуру увеличенного по сравнению с ленточным типом сечения. Наиболее распространен для плитных оснований диаметр арматуры 14 и 16 мм.

Определяем требуемое количество материалов

Выше мы выяснили, какие бывают виды арматуры для фундамента и рассмотрели особенности использования каждого из них. Прежде чем перейти к описанию расчета количества требуемых для армирующего каркаса материалов, остановимся подробнее на его устройстве.

Мы уточнили, для чего нужна арматура в фундаменте. Она образует внутренние элементы жесткости, препятствующие разрушению основания строений. Для того, чтобы она выполняла свою задачу с максимальной отдачей, необходимо правильно изготовить армирующий каркас.

Он представляет собой уложенные в два ряда прутья. При этом каркас ленточного фундамента состоит из двух параллельных рядов стержней, соединенных поперечными и вертикальными обрезками арматуры. В основе плитного основания стержни образуют две сетки, расположенные друг над другом. Обязательным условием является углубление стержней внутрь бетонной заливки.

Расчет ленточного основания

Для примера определим требуемое количество арматуры ленточного фундамента под дом 6х6 метров с одной перегородкой. Исходя из параметров здания, общий периметр стен будет равен 6х4+6=30 метров. Стержни укладываем в четыре полосы, следовательно, длину стен умножаем на 4, получая 120 метров.

Для сохранения высокой прочности армирующего каркаса отдельные стержни в углах дома должны перекрывать друг друга не менее чем на 1 метр. Исходя из этого, общий метраж стержней должен быть увеличен на 16 метров и с последующим округлением в итоге получим количество арматуры 140 метров.

Схема расчета арматуры для ленточного основания

Поперечные горизонтальные и вертикальные вставки при размере сечения ленты 1,5х0,5 метра равны соответственно 1,4 и 0,4 метра. Их устанавливаем с шагом 1 метр попарно. Следовательно, длина таких стержней будет равна 60х1,4+60х0,4=80,4+24=105 метров. Из-за отсутствия нагрузки на них диаметр можно уменьшить до 6-8 мм, взяв гладкую проволоку.

Для соединения элементов каркаса применяют мягкую вязальную проволоку. На каждое соединение ее требуется 0,3 – 0,5 метра в зависимости от диаметра арматуры. Точек соединения для нашего варианта потребуется 30х4=120. Выполнив расчет количества вязальной проволоки, получим необходимую длину 120х0,3=36 метров. Добавив несколько метров для соединения по углам, округлим метраж до 50.

Расчет плитного основания

Выше нами были даны рекомендации, из какой арматуры делать фундамент. Расчет ее количества зависит от конкретного типа. Так, плитный фундамент того же размера 6х6 потребует гораздо большего количества арматуры. Стандартный размер ячеек сетки 25 см. Следовательно, количество стержней определяем по формуле: 6/0,25х4=96, а общая длина 96х6=576 метров.

Вертикальные стойки при толщине плиты в 25 см будут равны 0,15 метра. А их общая длина определится как 24х24х0,15=86,4 метра. Округлив, получим дополнительно 90 метров арматуры на стойки, что даст общее количество 666 метров.

Количество соединений стержней верхней и нижней сетки к стойкам будет определяться как произведение точек вязки на 4, так как каждая арматура крепится к вертикальным проставкам: 24х24х4=2304, а общая требуемая длина 2304х0,15=345,6 метра.

Приведенные расчеты наглядно показывают значительное превышение плитного основания дома перед ленточным по материалоемкости. Перед тем, как выбрать арматуру для фундамента необходимо выполнить расчеты финансовых затрат на всю конструкцию.

Монтаж армирующего каркаса

Выбрав, какой арматурой армировать фундамент, необходимо правильно изготовить армопояс. Для этого закупается необходимое количество стержней и непосредственно на площадке режется на куски нужной длины. Так, для ленточного основания 6х6 продольные стержни должны иметь длину 8 метров с учетом угловых загибов.

С помощью приспособлений арматуру сгибают в размер и опускают в предварительно выкопанный котлован, подложив под нижний ряд половинки кирпича для обеспечения необходимого зазора. Связывают проволокой стержни между собой и закрепляют горизонтальные обрезки с шагом 1 метр. В углах расстояние можно уменьшить до 0,5 метра.

Далее крепим проволокой вертикальные куски и привязываем к их верхним торцам второй слой каркаса. Стержни для него можно предварительно связать на земле и укладывать готовую конструкцию. Угловую вязку проволокой удобно выполнять специальным ручным приспособлением или насадкой на шуруповерт.

Таким образом, мы выяснили, какая арматура идет на ленточный фундамент, привели пример выполнения расчета количества материалов. Технология изготовления армирующего каркаса не сложна, но требует высокой ответственности и качества работ. Не всегда можно однозначно утверждать, чем лучше армировать фундамент. Необходимо уточнить все параметры строения и условий места строительства.

Источник

Читайте также:  Термины по запорной арматуре
Поделиться с друзьями
Металл
Adblock
detector