Как рассчитать арматуру для монолитного фундамента



Арматура для фундамента: особенности армирования ленточного и монолитного фундамента своими руками, расчет количества арматуры

Фундамент – это подземная часть сооружения, которая воспринимает и распределяет все нагрузки и передает их равномерно на грунт. Бетон имеет высокую степень прочности на сжатие, но он не очень прочный при нагрузках на разрыв. Чтобы компенсировать данный недостаток, основание необходимо армировать. Далее мы рассмотрим расчета арматуры для фундамента .

Фундамент бывает ленточный и монолитный. Ленточным является железобетонная полоска, которая проходит под зданием по всему периметру. Также ленту устраивают под всеми внутренними стенками застройки. Монолитным называют железобетонную плиту, которая составляет единое целое с опалубкой.

Арматура для ленточного фундамента, расчет и вязка

Перед началом производства работ нужно рассчитать армирование ленточного фундамента, подобрать, какая арматура нужна для фундамента. Необходимо правильно произвести подбор диаметра прутьев. Высчитать шаг, который используют при устройстве основания. Для каждого конкретного строения показатели нужно высчитывать индивидуально, учитывая при этом глубину закладки и состав почвы.

Перед тем как рассчитать, сколько арматуры надо на фундаменты, нужно знать, что вертикальные прутья увеличивают показатели прочности на срез, которые в данном случае невелики. Из этого следует, что роль стержней, расположенных вертикально, является вспомогательной. Они устраиваются с шагом 50 – 80 см.

Принцип вязки арматуры такой же, как и при устройстве монолитного фундамента. При армировании ленточного фундамента своими руками самыми проблематичными участками являются углы, которые армируются гнутыми прутьями, соединяющими две смежные части каркаса.

Арматура для ленточного фундамента обычно принимается ребристая диаметром от 1 см до 2,2 см, а вспомогательные прутья #8212; гладкие диаметром от 0,4 см до 1,0 см. Стальная арматура устраивается в верхней и нижней части сетки вдоль всей бетонной ленты. Она обеспечивает основанию нужную жесткость, а также необходимую прочность на изгиб и разрыв.

Плиточный фундамент – это еще одна разновидность основания жилых домов. Равномерная железобетонная плита, охватывающая всю площадь здания. Арматура для плиточного фундамента принимается ребристая не менее 1 см, устраивается для верхнего и нижнего стального каркаса.

Схема армирования монолитного фундамента, правила укладки

Арматура является скелетом монолитного фундамента, который равномерно распределяют по всему монолиту нагрузки. Отвечает за восприятие нагрузки на растяжение, поэтому закладывать стальные прутья нужно ближе к основанию монолита. Необходимо рассчитать расход арматуры на фундамент, подобрать нужный диаметр, шаг. Расчет производится индивидуально в зависимости от глубины промерзания грунта, уровня подземных вод, характеристики грунта.

Все расчеты, производимые самостоятельно, – приблизительные. И только имея большой запас прочности, можно быть уверенным в надежности принятых параметров. Важно ответственно подойти к армированию, подбору бетонной смеси, устройству гидроизоляции и утепления. Это влияет на долговечность и эксплуатацию монолитного основания.

Итак, определяемся какую арматуру использовать для фундамента. Принимаем арматуру ребристую диаметром от 1,2 см до 1,6 см в зависимости от вида грунта, воспринимаемой нагрузки от возводимого здания. Каркас должен состоять из двух поясов стальной арматуры (верхнего и нижнего), так чтобы получились клетки со сторонами 20 см. Расстояние между верхними и нижними стальными прутьями #8212; 10 см.

Для вязки арматуры используют специальный крючок. Рассмотрим основной способ, как вязать арматуру для фундамента. Для этих целей используют преимущественно проволоку длиной около 0,3 м, перед тем как скручивать, ее складывают вдвое, крючком поддевают петлю. Свободные концы проволоки оборачивают по диагонали крестовины, далее их заводят в крючок, который проворачивают до получения соединения. Технология вязки достаточно простая, но сам процесс довольно кропотливый.

Расчет арматуры для фундамента. Арматурный каркас для ленточного основания. Особенности монолитных лент

Для монолитных оснований используется металлический каркас, который делает конструкцию гораздо прочнее, предотвращая разломы и трещины. Поэтому, при строительстве дома важно знать, как делается расчет арматуры для фундамента, а также её сечение, нужное для тех или иных нагрузок. Сейчас мы научимся производить подобные вычисления, а также посмотрим видео в этой статье в качестве дополнительного материала.

Арматурный каркас для ленточного фундамента

Каркас из арматуры вяжется специально вязальной проволокой и сварка для этого не применяется и нужен он для обустройства монолитных ленточных фундаментов, как того требует инструкция. Чаще всего каркас состоит из двух горизонтальных уровней, на каждый из которых используют либо два, либо три ряда арматуры. В некоторых, исключительных случаях делается средний, дополнительный уровень.

О монолитных ленточных фундаментах

Ленточный монолитный фундамент для многокомнатного дома

  • Монолитные ленточные фундаментные основания наподобие того что на фото вверху, как правило, устанавливаются на песочную подушку, но иногда вместо песка используют отсев. Такие конструкции можно разделить на два основных типа – это заглубленные и малозаглубленные.

Заглубленность фундамента определяется не определёнными стандартными размерами, а точкой замерзания грунта, то есть, если вы делаете его выше точки замерзания, то это мелкое заглубление, а ниже этой точки – полное.

  • Ленточные фундаменты могут заливаться как в траншею, так и в опалубку. которая устанавливается в котловане. Но опалубка нужна в любом случае – при траншейном устройстве она ставится для верхней части конструкции.

Заливая бетон своими руками, его нужно постоянно утрамбовывать какой-либо длинной палкой, чтобы в конструкции не оставались пустоты и раковины.

Устройство заглубленного фундамента

  • Заглубленные монолитные ленточные фундаменты устанавливаются на песочно-гравийную подушку, толщиной не 15-20 см, которая засыпается на дно траншеи. Но для основной вертикали собирается опалубка, так как такие конструкции обычно монтируются в котловане. На подушку заливается расширенная подошва или просто кладутся бетонные блоки, на которые заливается лента.
  • Для траншейных вариантов заливки расширенная подошва не применяется, а засыпается только песочная или песочно-гравийная подушка, которую тоже иногда называют подошвой. На земле, отдельно от ямы вяжется арматурный каркас.

Для малоэтажного строительства используется арматура диаметром 10-12 мм, но для высотных и просто тяжёлых зданий её толщина увеличивается до 14 мм .

На вертикальные и горизонтальные перемычки, как на не несущими на себе особую нагрузку, обычно используют гладкостенный прут диаметром 8 мм (благодаря этому цена каркаса значительно понижается).

Совет. Никогда не используйте фундаменты мелкого заглубления на нестабильных почвах, к которым относятся техногенные и пучинистые грунты. При замерзании талых вод она начинает деформироваться, поэтому конструкции грозят такие проблемы, как сдвиг, закручивание и/или перекос.

Простой вариант арматурного каркаса

  • Чтобы знать, как рассчитать количество арматуры на фундамент, нужно иметь чёткое представление об устройстве каркаса. Вязка перемычек осуществляется на расстоянии 30-80 см друг от друга. Для несущих частей на каждый из уровней используется по два или три прута арматуры.

Совет. Чтобы защитить металлический каркас от коррозии, глубина погружения прутьев должна быть не менее 5 см от наружной части ленты. Для того чтобы не делать разного рода подставки на подушку для поднятия каркаса, на неё сначала заливают слой бетона и только после этого кладут сам каркас.

Как произвести расчётные вычисления

Основание для дома

  • Чтобы понять, как рассчитать арматуру для фундамента, мы воспользуемся наглядным примером и для этого возьмём строительство жилого дома, с размерами 8#215;8м и перемычками: 8м – 1 штука; 5м – 2 штуки; 3м – 1 штука и 2,5м – 1 штука. При этом одна лента снабжена овальным выступом для эркера, на что можно добавить 2м общего расстояния..

  • В первую очередь нам нужно вычислить суммарную длину ленты, так как рассчитать количество арматуры для фундамента, можно по его общей протяжённости. Для этого необходимо сложить периметр и ленты для перегородок, а также выступ для эркера: 8*4+8+5*2+3+2,5+2=57,5. Значит, общая протяжённость фундамента вместе с периметром и перемычками будет составлять 57,5м.
  • Возьмём для расчетов прут диаметром 10 мм (вес 1м погонного будет составлять 0,617кг), который мы будем использовать для горизонтальных несущих. Если мы установим на каждом уровне по две арматуры, значит, нам понадобится 57,5*4=230м, каждый экземпляр обычно имеет 6м, значит 230/6=38,3 или в общей сложности 39 штук.
  • На четырёх восьмиметровых лентах арматуру нужно стыковать и для этого понадобится делать метровые накладки из того же профиля (по 0,5м в каждую сторону). Значит, нужно добавить ещё один прут, итого 40 штук диаметром 10 мм с общим весом 0,617*6*40=148,08кг.
  • Допустим, каркас у нас будет 50 см в высоту и 35 см в ширину, тогда гладкостенный прут понадобится на 5 см длиннее, соответственно 55 и 40 см, значит, 55*2+40*2=190 см=1,9м на каждое кольцо. Если мы будем монтировать перемычки через каждые 50 см, то получим 57,5/0,5=115 колец, но на каждую ленту добавляем по одному, потому что кольца будут по краям. Тогда (115+9)*1,9=235,6м или 235,6/6=39,26 или 27 штук.

  • Чтобы произвести расчет количества арматуры для плитного фундамента, нужно учитывать не расход арматуры на куб бетона фундамента, а состояние грунта и вес вышестоящей постройки. Так, для стабильных грунтов и лёгких (деревянных) зданий вполне достаточно диаметра 10 мм, но для более прочного основания используют рифлёный прут толщиной от 14 до 16 мм. Шаг и такой обрешётки, как правило, составляет 20 см, а стыковка производится стальной вязальной проволокой.

Совет. Для вязки арматуры используют специальную стальную вязальную проволоку (гораздо дешевле и прочнее меди и алюминия). Чтобы ускорить процесс вязания можно использовать специальный крючок, который легко сделать самостоятельно. Для этого металлический стержень затачивается под конус, чтобы его легко было вытягивать из скрутки.

Заключение

Чтобы сделать расчет арматуры на фундамент, нужно, прежде всего, знать его протяжённость (для ленточного) или площадь (для плитного). А расход вязальной проволоки вычисляется по количеству стыковок, где для каждой вязки нужно порядка 0,5м проволоки (узнайте также как сделать незаглубленный ленточный фундамент ).

Расчет фундаментной плиты

От правильности выбора фундаментной конструкции зависит долговечность всей постройки, будь то баня или жилой дом. В пользу монолитной плиты чаще всего говорят особенности грунта (близкое залегание подземных вод, нестабильность слоев и т.д.). Нагрузка на плиту – суммарный вес всех стен перекрытия, внутридомовых конструкций (лестниц, каминов и иных тяжеловесных предметов интерьера). От общих значений массы каждого этажа с содержимым зависит толщина плитного фундамента в сантиметрах.

Причины выбора монолитной конструкции

Для определения нагрузки на основание здания требуется знать вес всех компонентов фундамента. Применяется специальная таблица (ниже), облегчающая расчет объема требуемых материалов.

Предпочтение монолитной фундаментной конструкции оправдано совокупностью сразу нескольких факторов окружающей среды. Данный тип фундамента обладает массой преимуществ:

  • простота изготовления;
  • небольшая стоимость материалов;
  • универсальность применения (все типы грунта);
  • отличная теплоизоляция;
  • высокая устойчивость к заморозкам.
Монолитная плита в разрезе

Для расчета толщины перекрытия основания здания требуется опыт и багаж определенных знаний. Специалист, к примеру, справится с этой задачей гораздо эффективнее и быстрее любителя. Но при желании освоения темы строитель может самостоятельно определить вес будущей постройки и нагрузку на все перекрытия.

Описание типа фундамента

Плитный тип фундамента – разновидность бетонной или железобетонной плиты, площадь которой полностью располагается под периметром здания. Под такое основание устраивается подушка из сыпучих инертных материалов (щебня, песка, гравия).

При этом толщина плиты зависит от того, каков общий вес всех конструктивных элементов проекта на плиту фундамента. Расчет этой нагрузки – важный этап любого строительства.

Расчет нагрузки на основание

Самый распространенный вариант плитного фундамента предполагает неглубокое его заложение в грунт. Расчет основания подразумевает выполнение последовательных операций:

1) определение размеров бетонной плиты;

2) расчет, базирующийся на определении несущей грунтовой способности;

3) определение необходимого объема бетонного раствора;

4) расчет требуемого количества арматуры.

Например, если неточно рассчитать один из параметров, это неминуемо скажется на качестве фундамента в целом. Чтобы рассмотреть данную тему более детально, стоит рассмотреть конкретный пример: ширина и длина фундамента равняется габаритам постройки, а толщина основания имеет усредненное (рекомендованное) значение в 25 см.

Опираясь на исходные данные, произведем подробный расчет нагрузки на перекрытия дома и его опору.

Алгоритм расчета, основанный на несущей способности почвы

Когда определены габариты фундаментной плиты, можно осуществить расчет этой конструкции исходя из несущей грунтовой способности. Цель этой операции – оценка состояния грунта и его способности выдерживать суммарный вес всех стен перекрытия и прочих элементов внутри здания.

Пример: сильное давление на почву приведет к чрезмерной осадке фундаментной плиты и смещению слоев грунта. Все это в комплексе станет причиной развития катастрофических последствий.

Площадь фундамента считается надежной, если она превышает следующее условие:

в котором S – подошва основания дома в кв. см;

Kн – коэффициент, определяющий надежность опоры (принимается равным 1,2);

F – суммарная масса всех плит перекрытия (включая эксплуатационные нагрузки) на фундамент в кг;

Kр – коэффициент, который определяет условия работ;

R – условное значение расчетного почвенного сопротивления в кг/кв.см.

Условия работы на каждом грунте принимают различное значение.Также на коэффициент Кр оказывает влияние тип возводимого здания. К примеру, необходимо построить тяжелый дом на почве, основа которой – пластичная глина. Кр в этом случае будет равен 1. Слабоглинистые и мелкопесчаные почвы – Кр равняется 1,2. Легкая постройка на крупнопесчаной почве определяет значение Кр как 1,4. Данные значения коэффициента, определяющего условия строительства, можно взять из специальных таблиц. Найденная цифра подставляется в вышеприведенный расчет.

Таблица 2. Значения коэффициентов, определяющих условия работ при строительстве фундамента на почвах с органическими компонентами

Тип и параметры грунта

Коэффициент условий
работы грунтового
основания

Как видно из таблицы, на значение Кр оказывает влияние не только тип почвы, а также его уровень водонасыщения и пористости структуры.

Итак, расчет произведен и приведенное в формуле условие выполняется. Значит, вес перекрытия и всех несущих конструкций на плиту фундамента гарантирует безопасность эксплуатации здания. Если расчетные данные противоречат требуемому условию, необходимо увеличивать площадь бетонной опоры или изменять какой-то иной параметр.

Важно: данный расчет по несущей способности грунта должен претворять этап проектирования будущего дома. Только после завершения расчетных данных с фундаментом можно конкретно определять габариты здания.

Кубатура основания

После определения суммарного давления стен перекрытия и способности почвы выдержать данную нагрузку можно переходить к следующему этапу расчетов – расчет бетонной кубатуры на плиту.

Выполнение этого этапа сопряжено со знанием законов геометрии. Плитное основание – параллелепипед, объем которого находится по формуле:

где V – объем плиты основания в куб. см;

L – длина конструкции в см;

B – значение ширины, см;

H – толщина фундамента в см.

Если требуется выполнить расчет кубатуры более сложной геометрической фигуры, она мысленно дробится на мелкие с простыми формами, после чего их объемы суммируются.

Важно: если монолитное основание усиливается ребрами жесткости, их объем нужно высчитать отдельно и прибавить к объему самой плиты.

Как рассчитать арматуру

Арматура применяется не только для усиления элементов перекрытия, она требуется и для повышения надежности самого фундамента.

Ключевой момент – для армирования фундаментной конструкции используется лишь материал, имеющий ребристую поверхность и диаметр сечения выше 10-им мм. Составная деталь плит перекрытия и основания дома, арматура обеспечивает нужную жесткость и надежность этих конструкций.

Чтобы определить длину арматурных прутьев, ориентируются на проектные размеры здания и шаг сетки формируемого каркаса. Среднее значение шага – 200 мм. Исходя из исходной информации, несложно определить объем арматуры и его вес.

Чаще всего масса армирующего каркаса укладывается в диапазон от 5 до 10% в общем объеме монолитной железобетонной плиты .

(Пока оценок нет)

Источники: http://gidpostroyki.ru/stroitelstvo/armatura-dlya-fundamenta-osobennosti-armirovaniya-lentochnogo-i-monolitnogo-fundamenta-svoimi-rukami-raschet-kolichestva-armatury.html, http://fundament-expert.ru/operacii/armirovanie/103-raschet-armatury-dlya-fundamenta, http://rfund.ru/raschet/raschet-fundamentnoj-plity.html