В соответствии с правилами, сумма диаметров продольных прутков должна быть определена за один шаг числом, составляющим всего 0,1 % от площади поперечного сечения цементированного основания фундамента. Проблема решается следующим образом:
Как рассчитать количество и стоимость арматуры для фундамента
Почему необходимо армирование и усиление фундамента? Эта мера повышает прочность бетонных конструкций. Почему он это делает? Сталь, используемая в основном для этого элемента, обладает высокими прочностными характеристиками — в 7-8 раз выше, чем сам бетон. Арматурные стержни располагаются в бетонной массе таким образом, что нагрузка действует на арматуру. Когда бетон достигает полной прочности, система становится монолитной, а ее прочностные характеристики во много раз выше, чем у конструкции аналогичного размера, но без армирования. В этой статье мы рассмотрим, как рассчитать армирование для фундамента и как определить затраты.
Арматура в основном изготавливается из стали. Он может быть гладким и профилированным — с особой формой канавок. Арматурные стержни с ребристой арматурой используются для распределения нагрузки, в то время как гладкие арматурные стержни используются только для придания формы конструкции. Качество ребристой арматуры должно быть решающим критерием.
Пластиковая арматура для фундаментов появилась на рынке уже давно. Она активно продвигается. Но только несколько экспертов (не считая продавцов) советуют его использовать. Если разобрать свойства одного типа компонентов и другого, то все плюсы и минусы выглядят примерно так:
- Сталь является проводящей, а пластик — нет. Нельзя однозначно сказать, что проводимость — это плохое свойство. Его можно использовать, например, в системах заземления.
- Пластиковые фитинги в 4-5 раз легче и поставляются в рулонах. Это факт, но он действительно влияет только на транспортные расходы. Для веса железобетонных конструкций не имеет значения, весит ли стержень 50 кг или 10 кг.
- Стальные пруты можно гнуть прямо на стройплощадке. С изделиями из полимеров такого делать нельзя. При необходимости по вашему заказу вам изготовят на заводе гнутые участки. На площадке самостоятельно это сделать нереально.
- Пластик химически нейтрален и не повреждается при намокании бетона. Так и есть. Но если соблюдать правила (не менее 50 мм бетона от стержней до поверхности), стальная арматура прослужит десятилетия и не будет повреждена.
- Сталь начинает плавиться при температуре 600o C. Пластмассы размягчаются при температуре 200-300o C.
- Пластмассы обладают лучшими прочностными характеристиками. Это не совсем так. Они больше расширяются при статической нагрузке. Если вы построите фундаментную плиту, армированную пластиковыми элементами, то через некоторое время она просядет: Его коэффициент расширения в 10-11 раз выше, чем у стали. То же самое относится и к ленточным фундаментам: Полоса может провисать.
В целом, можно сказать, что лучше не использовать пластиковую арматуру для фундамента. Это очень рискованное предприятие.
Параметры арматуры для фундамента
Количество и размеры стальных прутков зависят от различных факторов:
- Тип фундамента (плитный, свайный, ленточный).
- Тип почвы (рыхлая почва, сыпучая почва, каменистая почва, твердая подпочва и т.д.),
- Вес самого здания (тип используемого строительного материала, этажность).
Прежде всего, необходимо определить диаметр арматуры, которую вы хотите использовать для фундамента. Чем тверже почва, тем больше должен быть брусок. Так, для легкого дома на хорошей, прочной, неустойчивой почве следует использовать арматуру диаметром 10-12 мм. Если дом тяжелый или почва рыхлая или сыпучая, требуется 14-16 мм.
Выбор диаметра арматуры для фундамента зависит от типа грунта и веса здания. Большие диаметры используются для плитных фундаментов — 14 мм наиболее распространены в частном домостроении, 12 мм для ленточных фундаментов и 10 мм для свайных фундаментов. Однако это для нормальных и не очень сложных почв и для зданий с небольшим весом.
Шаг укладки арматуры
То же самое относится и к наклону арматуры. Армирование плитных фундаментов варьируется в пределах 20-30 см. Чем тяжелее дом и чем тверже почва, тем меньше пространство. Конкретное количество необходимого бруса рассчитывается исходя из размеров и условий эксплуатации. Обычно имеется две зоны армирования: верхняя и нижняя.
Расстояние между арматурой также зависит от будущих нагрузок и типа грунта. В ленточных фундаментах основную нагрузку несут горизонтальные направляющие. Двух из них сверху и двух снизу достаточно для полос шириной 30-40 см. Если ширина больше, используются три или четыре балки в ряд.
В ленточных фундаментах почти всегда два горизонтальных ряда: один на 5 см ниже верхнего края, второй на 5 см выше нижнего края. Они соединены между собой перекрестными соединениями. Расстояние между ними должно составлять от 30 до 50 см. Возникают ли они чаще или реже, зависит от грунта или веса здания.
Расположение стержней в основании столбов зависит от диаметра столбов. Важно, чтобы между прутьями и краем столба оставалось расстояние не менее 5 см. Горизонтальные шпалы также следует укладывать примерно через каждые 50 см.
Чем соединять
При установке армирующих полос продольные и поперечные элементы должны быть каким-либо образом соединены. Это может быть сделано двумя способами: сваркой и скреплением проволокой.
Сварка — быстрый метод, но не самый лучший. Факт, что сталь более подвержена коррозии при высоких температурах. Это очень плохое качество в условиях стяжки.
Еще одним недостатком сварного соединения арматуры является вероятность того, что соединение треснет при заливке или уплотнении раствора. Обычно это точечный сустав, который можно сломать.
Сварные элементы каркаса очень прочны, но не могут реагировать на движение грунта. Это приводит к возникновению напряжений и трещин в бетоне. Поэтому мы предлагаем следующий вывод: На рыхлых и сыпучих почвах лучше использовать бетонные каркасы.
Арматура с проволокой затягивается вручную. Существуют некоторые приспособления, облегчающие этот процесс — крючки, щипцы, пистолеты. Но этот процесс по-прежнему требует много времени.
Подробнее об оплетении арматуры для фундамента читайте здесь.
Приведенные выше параметры являются средними значениями. Но в большинстве случаев при строительстве относительно небольших зданий (гаражи, одно- и двухэтажные деревянные и фахверковые дома, бани) прутки такого диаметра прекрасно выдерживают нагрузки и обеспечивают надежность и долгий срок службы всей конструкции.
Нормативы
В результате многолетних исследований и испытаний были разработаны методы расчета армирования фундаментов с заполняющими полосами.
В советское время были разработаны нормативные документы по расчету армирования ленточных фундаментов.
В 1989 году Госстрой СССР утвердил строительные нормы и правила 2.03.01-84 «Бетон и бетонные конструкции». Эти стандарты действуют и сегодня. В них были указаны правила формирования исходных данных для расчета армирования.
СНиП описывает порядок расчета количества и диаметра продольной, вертикальной и поперечной арматуры, способ конструирования сварных соединений стержней и способ установки закладных профилей в монолитном бетоне. В отдельной главе представлены рекомендации по проектированию предварительно напряженных элементов.
Еще в 1978 году было разработано и принято для обязательного применения «Руководство по проектированию бетонных и железобетонных несущих конструкций из тяжелого бетона (без предварительного напряжения)». На основе этих двух документов планировочные организации разработали методы расчета усиления ленточных фундаментов.
Как рассчитать, сколько надо?
Краеугольным камнем для расчета армирования ленточных фундаментов является принцип, согласно которому прочность фундамента важнее, чем удельный вес здания или сооружения.
Это соотношение является основой для расчета ширины полосы. Вместе с глубиной заложения этот параметр определяет размер поперечного сечения наливного фундамента.
Затем рассчитывается несущая способность полосы, значение которой зависит от общей нагрузки надземной части здания. На этом этапе определяется количество и тип арматурных стержней, а также форма их соединения в единый каркас.
Когда на мягкий предмет давят, он сгибается. Верхняя плоскость сжимается, а внизу материал растягивается. Аналогично, в ленточном фундаменте верхняя часть фундамента подвергается сжатию, а нижний слой — растяжению.
Это физическое явление учитывается при расчете монолитного ленточного фундамента. Это означает, что арматура в верхней и нижней хорде напряжена на сжатие, а бетон в нижней зоне — на растяжение.
Это легло в основу «Руководства по проектированию тяжелых бетонных и железобетонных несущих конструкций (без предварительного напряжения)».
Тяжелый бетон изготавливается с :
- Цемент М 300 — М 800,
- дробленая гранитная скала,
- песок средней фракции,
- вода средней жесткости с добавлением различных видов пластификаторов.
Используется для устройства фундаментных лент.
Кроме того, свод правил SP 52-101-2003 содержит рекомендации по расчету и проектированию в связи со строительством и установкой арматурных лесов LF. Правила гармонизированы с требованиями СНиП 52-01-2003.
Определение глубины заложения и высоты ленты
При расчете глубины ленточного фундамента учитываются два фактора:
Уровень грунтовых вод
Высоту уровня грунтовых вод можно легко определить, если рядом со строительной площадкой есть колодец. Расстояние между землей и поверхностью воды соответствует искомому параметру.
Копию вертикальной съемки, показывающей уровень грунтовых вод, можно получить в отделе архитектуры и геодезии городской администрации. Если нет ни того, ни другого, это определяется путем взятия проб почвы с помощью скважин.
Чтобы глубина воды не влияла на фундамент, грунт засыпной полосы должен быть выше этого уровня.
Глубина промерзания
Это необходимо учитывать, поскольку если влажная почва подвергается воздействию отрицательных температур зимой, вода в ней замерзает. Этот процесс приводит к замерзанию, так как объем почвы в это время сильно увеличивается.
Восходящие силы мороза могут легко вытолкнуть фундамент дома вверх. Для предотвращения этого основание ленты должно находиться ниже зоны промерзания почвы. Глубина промерзания определяется по ссылке или таким же образом, как и уровень грунтовых вод.
Глубина заложения фундаментной зоны должна быть выше уровня грунтовых вод и ниже уровня промерзания грунта. Количество продольных рядов зависит от высоты фундамента. Согласно СНиП, расстояние между отдельными рядами арматуры не должно превышать 40 см.
Зависимость количества стержней от схемы армокаркаса
На ремень действуют, по сути, две силы. Один толкает сверху (нагрузка от дома), другой вектор силы толкает полосу вверх (сопротивление почвы + вспучивание почвы). Чтобы компенсировать этот эффект, в монолите устанавливаются две горизонтальные полосы арматурных стержней.
Армирование с двойными зонами в верхней и нижней части бетона подходит для фундаментов малой и средней глубины. Для глубоко заглубленных полос необходимо установить 3 зоны. Чтобы закрепить брусья, их связывают между собой вязальной проволокой. Такой тип армирования называется структурным.
Продольные брусья (рабочие брусья) соединены с поперечными и вертикальными брусьями, которые не несут никакой нагрузки. Согласно СНиП 52-01-2003 и руководящим указаниям (см. выше), продольные стержни укладываются по всей длине полосы с расстоянием между арматурой и опалубкой не менее 30 мм и 50-70 мм от низа.
Вертикальные секции должны располагаться поочередно по всей длине полотна на расстоянии 100-300 мм друг от друга. Поперечные сечения соответствуют размеру ширины балки 300 мм.
При расчете длины прутка необходимо сделать припуск не менее 30 мм на соединение арматурного узла. Арматура должна быть уложена внахлест, а концы вставлены на 150 мм.
Зная эти стандарты, легко определить количество арматуры во всех направлениях. Затем определите их диаметры.
Диаметр арматуры для плитных фундаментов такой же, как и для ленточных фундаментов. Если есть брусья с меньшим сечением, они размещаются в самом нижнем ряду.
От выбора этой формы зависит, сколько арматуры потребуется для всего дома и сколько будет стоить его строительство. Наиболее распространенные формы состоят из 3, 4 и 6 рядов соответственно. Стандарт SP 52-101-2003 определяет расчетный ряд и балку:
Балки должны быть расположены рядами с максимальным расстоянием между ними 400 мм (40 см).
Расстояние с обеих сторон между стенками траншеи, в которую укладывается пучок, и крайними рядами должно составлять 5-7 см.
Если следовать этим правилам, то можно сделать вывод, что для ширины траншеи:
50 — 70 см, следует укладывать по 6 штук на ряд,
от 40 см — 4,
от 30 до 40 см — 3 прута.
Расчет диаметра продольной арматуры
О том, как правильно выбрать толщину прутка для продольного расположения, см. СНиП 52-01-2003. Объясняется, как рассчитать элементы арматуры для ленточного фундамента с учетом действующих норм, а также табличных данных.
Диаметр арматуры, мм Площадь сечения арматуры см2, в зависимости от количества стержней 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 В соответствии с правилами, сумма диаметров продольных прутков должна быть определена за один шаг числом, составляющим всего 0,1 % от площади поперечного сечения цементированного основания фундамента. Проблема решается следующим образом:
Определите S, умножив высоту полосы на ее ширину. Для простоты предположим, что они равны 1 м и 0,40 м соответственно. Определите ширину участка, умножив длину полосы на сумму ее длин.
S = 40 X 100 = 4 000 квадратных сантиметров.
2. определите значение 0,1 %:
Sa = 4000:1000 = 4 см2.
На основании данных, приведенных в таблице 1. Найти оптимальное значение диаметра продольной арматуры:
Для этого в графе — 4, где отражается количество балок, выбираем число, близкое к полученному числу (4 см2), а именно 4,52.
Напротив, 4, 52 в таблице показан размер балок, равный 12.
В этой же таблице указаны варианты, подходящие для схем:
С 3 брусками: 4,62, что примерно равно d 14 мм,
с 6 стержнями: 4,71 при минимально допустимом d, равном 10.
Результаты позволяют определить негативные факторы влияния, от которых зависит:
Геологические характеристики участка
Геологические характеристики территории; — Климатические условия территории,
Наличие подвалов в проекте.
На данном этапе работ строительные площадки находятся на твердых грунтах. Не рекомендуется опирать фундамент на рыхлый или гибкий материал или погружать в грунтовые воды. Одним из серьезных признаков нестабильности является критическая точка замерзания слоев почвы, что приводит к образованию инея.
После определения всех критических точек определяется допустимая глубина основания котлована. Согласно СНиП, в окончательном варианте она должна быть кратна 10 см. Например, если вы получили 68 см, возьмит е-70 см для проектирования.
Высоту уровня грунтовых вод можно легко определить, если рядом со строительной площадкой есть колодец. Расстояние между землей и поверхностью воды соответствует искомому параметру.
Плитный фундамент используется там, где необходимо минимизировать земляные работы. Для этого типа фундамента достаточно полметра котлована, но также необходимы строительные материалы, такие как гидроизоляция, различные виды теплоизоляции и небольшой слой песка.
Если вам известен диаметр арматуры или ее поперечное сечение, следует внести эти данные в таблицу, где указан не только вес одного метра материала, но и метрическая емкость, что очень полезно для расчета общего количества.
Расход арматуры и расчет ее диаметра производится в соответствии со следующими нормативными документами:
- СНиП 52-01-2003.
- СНиП 3.03.01-87.
- ГОСТ Р 52086-2003.
Критерии выбора диаметра арматуры для плитного фундамента следующие:
- Для строительства одноэтажных зданий с небольшой нагрузкой на участок следует использовать прутья диаметром 10 мм. Для углов зданий с малой несущей способностью и с малой несущей способностью следует использовать плиты толщиной не менее 12 мм.
- Для каркаса двухэтажных зданий используйте арматурные стержни толщиной 12 мм и более. Для углов плит используйте материал толщиной 16 мм.
Практический калькулятор для расчета количества залитых плит: https://wpcalc.com/slab-foundation/
При расчете количества материала для плитного фундамента помните, что оптимальный уклон составляет 20 см. Узнав расстояние, разделите общую ширину монолитной конструкции на это число. Например: ширина плиты составляет 8 м, разделите ее на 0,2 м и получите число 40, которое теперь нужно удвоить до 80 (если ширина конструкции равна длине). Если стороны не совпадают, они должны быть рассчитаны отдельно.
Смотрите видео на Youtube:
Чтобы найти общую длину арматуры, умножьте количество на длину одного куска: 80 кусков умножьте на 6 м (самая длинная длина арматуры). Ответ: 480 м арматуры для перекрытия.
Однако, чтобы правильно собрать ленточный фундамент, необходимо знать 2 важных параметра: диаметр продольных и поперечных арматурных прутьев и их общее количество (с небольшим запасом).
Как правильно рассчитать количество арматуры для ленточного фундамента
Ленточный фундамент чаще всего используется при строительстве частных домов, а также для ванных комнат, гаражей и других небольших построек. Это хороший компромисс между точным и надежным монолитным плитным фундаментом и экономически эффективным свайным фундаментом. Перед началом строительства важно правильно рассчитать армирование ленточного фундамента. Если на этом этапе будут допущены ошибки, никто не может гарантировать, что здание будет использоваться так долго, как хотелось бы владельцам.
Рифленая арматура класса А3 (А400) и А500С используется для армирования ленточных фундаментов в качестве основного рабочего стержня. Обычная арматура класса A1 (A240) обычно используется для конструкционных элементов, но могут применяться и другие классы рифленой арматуры, в основном для удовлетворения требований к диаметру прутка.
Сразу хотим отметить, что мы не рекомендуем выполнять армирование фундамента лентами, основываясь на собственных расчетах. Для получения точных результатов необходим набор данных о возведенной конструкции, а также математические формулы для расчета диаметра арматуры.
Если вы решили самостоятельно выбрать сечение арматуры для усиления фундамента, имейте в виду, что использование слишком тонких прутьев может снизить прочность и несущую способность всего фундамента. Если вы отдадите предпочтение слишком толстой арматуре, вы рискуете переплатить значительную сумму при покупке строительных материалов.
Поэтому следует придерживаться следующих рекомендаций по минимальной толщине плинтусов:
- 10 мм для продольного армирования, если длина стороны менее 3 м.
- 12 мм для продольного армирования, если длина стороны менее 3 м.
- 6 мм и более для конструктивных элементов, таких как седла и арматурные зажимы.
Приведенные выше параметры являются средними значениями. Но в большинстве случаев при строительстве относительно небольших зданий (гаражи, одно- и двухэтажные деревянные и фахверковые дома, бани) прутки такого диаметра прекрасно выдерживают нагрузки и обеспечивают надежность и долгий срок службы всей конструкции.
Как располагается арматура в фундаменте?
Фундамент с лентами может иметь различные размеры — высоту, толщину и длину. Она зависит не только от размеров здания и материалов, из которых оно построено, но и от особенностей почвы в данной местности, уровня грунтовых вод и других факторов.
В большинстве случаев, однако, система армирования одинакова, как показано на следующей схеме.
Как видно из схемы, рама состоит из 2 основных зон — нижней и верхней. Необходимое количество арматурных стержней зависит от диаметра стержней, площади поперечного сечения фундамента и величины приложенных нагрузок. Количество дополнительных боковых перекладин зависит от высоты фундамента и должно иметь расстояние между ними не менее 300 мм.
Это самый популярный и эффективный вариант. Сравнительно небольшой расход материала обеспечивает высокую прочность конечной конструкции, которая может выдерживать все виды нагрузок на сжатие, растяжение и изгиб.
Сколько арматуры понадобится?
Давайте рассчитаем количество армирующего материала на примере расчета количества арматуры, необходимой для ленточного фундамента размером 10х10 м. На самом деле расчет относительно прост — главное, подойти к нему внимательно и ответственно. Таким образом, вы избегаете ненужных расходов при покупке строительных материалов и не экономите на прочности фундамента, а значит и всего здания.
Даже если вы выполняете расчеты с помощью электронного калькулятора, мы рекомендуем вам самостоятельно выполнить их на бумаге, так как электронные калькуляторы часто предоставляют неточные данные.
Рабочая
Для расчета основного армирования необходимо вычислить длину всего фундамента и умножить ее на количество арматурных стержней.
- Наш фундамент состоит из 5 частей (зон) по 10 метров каждая. В каждой хорде имеется 14 арматурных стержней. Длина прута составляет 9,95 м (5 см для охвата бетонной арматуры, 2,5 см на концах).
- 5*14=70 брусьев длиной 9,95 м. 1 метр 8-мм арматуры весит 0,888 кг, 70*9,95*0,888=618,492 кг — масса всех стержней.
Поскольку длина фундамента составляет менее 12 м, мы рекомендуем заказывать арматуру соответствующего размера, чтобы быть экономичными и избежать отходов. Для больших длин требуется наложение арматурных стержней 40-50 диаметров стержней, что составляет около +10 % от общего количества. Значит, нам нужно 618 кг, с покрытием это 618*1,1=680 кг, то есть на 62 кг больше.
Также рассчитаем количество прутьев для армирования углов ленточного фундамента.
- Всего имеется 4 угла, каждый из которых имеет 14 L-образных соединений.
- Для «шестиугольника» требуется 1,5 м арматурных стержней 12 мм.
- 4*14*1.5*1.5*0.888=74.6 кг, всего брусьев на 4 угла.
- Для 2 Т-образных соединений нужно 10 «прутьев», для 1 — 2,25 м 12-миллиметровой арматуры. Получаем 10 * 2,25 * 0,888 = 20 кг.
Это означает, что для основного армирования необходимо 618 492+74,6+74,6+20=713 092 кг.
Конструктивная
Чтобы рассчитать необходимое количество арматуры для поперечного армирования ленточного фундамента, необходимо знать расстояние между скобами и седлами.
В нашем случае расстояние между зажимами составляет 300 см, а между крепежными элементами — 600 см. Давайте произведем расчет.
- Для одной стороны фундамента вам потребуется 34 кронштейна и 17 распорок. Таким образом, вам потребуется 5*34=170 зажимов и 5*17=85 изолирующих втулок.
- Для 1 хомута вам потребуется 3 метра 8 мм обычной или рифленой арматуры. Таким образом, 170*3=510 метров. Вес 1 метра прутка 8 мм составляет 0,395 кг, 510*0,395=201,45 кг, общий вес арматурного прутка для гибочных зажимов.
- Для 1 крепежа требуется 50 см 8-миллиметрового прутка. Таким образом, исходя из приведенных выше данных, для создания «фокусных точек» требуется 85*0,5*0,395 = 16,78 кг.
- Всего 201,45 + 16,78 = 218,23 кг стали для конструктивных элементов.
И кронштейны, и «кожу» можно заказать в виде готовых деталей, но это дороже. Если вы решили гнуть компоненты самостоятельно, покупайте их такой длины, чтобы не оставалось или было как можно меньше отходов. Если у вас еще нет гибочного станка, вы также можете изучить материал для создания гибочного станка своими руками.
Достоверная информация, предложенная вам в этой статье, поможет вам легко произвести расчеты: определить диаметр и размер железного прута, выбрать решетку или каркасную систему решетки, не прибегая к платным услугам профессионалов.
Общие сведения
Расчет фундаментной арматуры
Для армирования используются гладкие и рифленые стальные стержни класса A500 или A400 для рабочих стержней и A240 для конструктивных элементов. Расчет должен производиться в соответствии со Строительными нормами и правилами СНиП 52-01-2003 и актуализированными правилами СП 63.13330.2012, с учетом всех видов нагрузок, действующих на фундамент и типов фундаментов. Армирование осуществляется плоскими или пространственными каркасами из поперечных, продольных и/или соединительных стержней. Последние могут нести растягивающую нагрузку на вершине и на колоннах, в то время как вторые распределяют нагрузку на вертикальные и горизонтальные элементы. Для обеспечения стабильности при строительстве и монтаже используются структурные соединители.
Основы расчетов для ленточного основания
Наиболее распространенным типом фундамента для одиночных сооружений является монолитный ленточный фундамент. Он не сложен в изготовлении, достаточно устойчив и обладает необходимой жесткостью. Он спроектирован как неглубокая или даже заглубленная конструкция. Решающими для определения размеров арматуры являются глубина заложения, возникающие нагрузки и ширина рабочего сечения фундамента.
Как определить глубину заложения
- Если почва илистая, глинистая или мелкозернистая, фундамент должен опираться на незамерзающий слой ниже уровня грунтовых вод.
- Если почва мягкая и не рыхлая, уровень субстрата не должен быть глубже 50 см ниже верха существующей почвы.
- В случае подвала основание карниза должно быть на 50 см ниже уровня пола, а основание колонны — на 1,5 м ниже уровня пола.
Тип почвы, расположение подземного водоносного горизонта и наличие слабых слоев осыпи должны быть определены путем бурения или выемки грунта. Глубина промерзания грунта в различных районах определяется в СНиП по строительной климатологии.
Сбор грузов
На этом этапе расчета необходимо собрать все нагрузки, действующие на фундамент:
- Нормальная снеговая нагрузка.
- Нормальная нагрузка от людей, мебели, санитарных узлов и перегородок в здании.
- Вес стен, потолков, напольной плитки, напольных покрытий и отделочных материалов.
- Равный вес.
Все данные должны быть приведены в таблицах СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия». Общее значение делится на размеры длины в случае ленточного фундамента, на количество фундаментов в случае свайного фундамента или также на количество фундаментов в случае свайного фундамента.
Ширина фундамента
Очень важно рассчитать армирование для фундамента. Ширина фундамента — это величина, которая помогает при расчете армирования для ленточного фундамента. Для стен из полнотелого кирпича используются Т-образные перила, выступы которых снижают давление на грунт благодаря большой опорной поверхности. Более легкие здания из пенобетона и каркасные здания возводятся на фундаментах с прямоугольным сечением. При расчете фундаментов необходимо учитывать конечное давление на грунт и нагрузку здания на несущие фундаментные балки. Конструкции шириной от 0,2 до 0,4 м обычно используются в малоэтажных зданиях.
Подробности
Расчет ленточного фундамента
Для монолитных колонн с дачными полосами используется более простой метод расчета армирования по минимально допустимому сечению арматуры, воспринимающему растягивающие усилия.
Метод расчета
Согласно СНиП, общая площадь поперечного сечения стальных стержней должна составлять не менее 0,1% от поперечного сечения бетонной конструкции. Эта величина получается из произведения высоты сечения фундамента, которая соответствует глубине заложения, и его ширины. Для продольного армирования используются стержни диаметром 0,8 см и более. Необходимое количество круглых секций можно определить по специальной таблице, при этом значение следует округлять в большую сторону. Существуют также ограничения по минимальному размеру арматуры — на участках длиной более 3 метров используются прутья диаметром 1,2 см и более. Необходимое армирование определяется по чертежам основных размеров с запасом в 5%. Масса рассчитывается на основе таблиц качества стали.
Пример расчета
Например, необходимо рассчитать армирование ленточных колонн для дома 5*10 м из силикатных газоблоков. Глубина основания составляет 70 см, а ширина полосы — 40 см.
-
Площадь поперечного сечения основания следующая: 70*40=2800 см 2 .
- Минимальная площадь (общая) для арматуры составляет 2800*0,01 = 2,8 см2 .
- Согласно таблице, существует несколько вариантов — использовать 4 прута диаметром 1 см, 3 отрезка по 1,2 см или 2 прута с размером сечения 1,4 см.
- Стандарт устанавливает, что при длине стороны более 3 метров минимальный диаметр арматуры составляет 1,2 см. Для равномерного распределения нагрузки, исходящей от здания, необходимо установить стальную раму, состоящую из двух горизонтальных решеток, каждая с двумя прутьями диаметром 1,2 см.
- Поперечное армирование должно выбираться в зависимости от высоты рамы. Если высота менее 0,8 м, используется зажимная проволока диаметром 0,6 см. При этом необходимо, чтобы этот размер был больше ¼ сечения продольных брусьев.
- Содержание стали в метрах зависит от размеров конструкции. Общая длина полосы составляет 5 + 5 + 5 + 5 + 10 + 10 = 30 метров (если есть несущая перегородка, ее длина должна быть добавлена).
- Будет 4 * 30 = 12 н.м. Необходима арматура диаметром 1,2 см.
- Скобы расположены на расстоянии 0,4 м, а количество скоб составляет 30/0,4 = 75 штук.
- Размер каждого (70*2+40*2)/1,15=191 см, где 1,15 — коэффициент для преобразования окружности поперечного сечения в длину хомута.
- Длина кабеля для разъемов составляет 75*1,91=143,25 метра.
- Арматура диаметром 1,2 см 110*1,05=115,5 метров.
- Проволока диаметром 0,6 см 143 * 1,05 = 150 м.
- Найдите длину периметра основания, если площадь строения 10 * 10 (10 * 4 = 40), то значение будет 40 метров.
- Поскольку расчет требуется для 4-частной конструкции, предыдущая цифра умножается на 4 (40 * 4 = 160), общая длина составляет 160 метров.
С припуском 5% на необходимые обвязки и резку:
Быстро и легко рассчитать арматуру для фундамента с помощью компьютеров, доступных на веб-сайтах. Очень подробное описание работы одного из специальных приложений для расчетов смотрите в обучающем видео.
Правила армирования фундаментов лентами
Самый простой вариант — это фундамент с равномерной опорой на грунт, который не имеет никаких осадков. Базовый слой находится выше уровня промерзания и подземного водоносного горизонта. В этом случае ширина фундамента должна быть равна толщине стены дома. Армирование является только структурным и служит мерой безопасности против неожиданного затопления почвы. Используется рифленая или простая арматура диаметром от 0,8 до 1,2 см, закрепленная на расстоянии 0,3-0,4 м в поперечном направлении на прутках такого же или меньшего сечения. Перпендикулярно телу бетона на расстоянии 0,2 м или менее используются плетеные или сварные противоусадочные маты малого диаметра (0,6-0,8 см). Другой случай — повышенная нагрузка на подпочву или слабые почвы. Форма сечения полосы имеет вид перевернутой буквы Т. Армирование производится тем же методом, но диагональные стержни могут быть рассчитаны на подпочвенное напряжение почвы. Он способен разрушить субстрат в 1,5 раза. Расстояние между кронштейнами не более 0,2 м, их размещают под продольной арматурой для увеличения высоты рабочей секции. Третья возможность — сочетание высоких нагрузок на фундамент с неблагоприятными условиями грунта, такими как наличие проплешин, поднятий, карста и высокого уровня грунтовых вод.
Заключение
Фундамент является самой важной частью конструкции. Неправильные расчеты могут привести к деформациям и трещинам в стенах и разрушению всего здания. Перед расчетом арматуры для фундамента проверьте несущую способность грунта и определите нагрузки на фундамент. Если есть возможность, лучше доверить такие вопросы профессионалам — стоимость найма таких услуг невелика, но ощущение безопасности стоит многого.
Быстро и легко рассчитать арматуру для фундамента с помощью компьютеров, доступных на веб-сайтах. Очень подробное описание работы одного из специальных приложений для расчетов смотрите в обучающем видео.
Вычисление диаметра
Толщина металлического прута должна составлять не менее 0,1 % от поперечного сечения фундамента.
Если с количеством все понятно, то следующий вопрос: какого диаметра арматуру нужно использовать для создания качественного и надежного фундамента для дома? Строительные нормы и правила 52-101-2003 содержат норму, определяющую требования к этому условию. Согласно документу, диаметр арматуры для фундамента зависит от 2 факторов: минимальное сечение (толщина) продольных стержней ленточного ряда должно составлять 0,1% от общего сечения железобетона. Это требование необходимо учитывать при расчете диаметра прутков.
Диаметр арматуры для ленточного фундамента подбирается исходя из того, куда именно она будет установлена. В зависимости от места её предназначения могут измениться и требования к её сечению. Более точная информация приведена в следующей таблице.
№ Условия использования Размер поперечного сечения, мм 1 Вертикальные с высотой продольного сечения менее 0,8 м 6 2 Вертикальные с высотой зоны более 0,8 м 8 3 Трансверсаль 6 При расчете армирования фундамента одно- или двухэтажного дома обычно используются стержни толщиной 8 мм. Аналогично для гаражей, ванных комнат и других низких зданий.
Продольная арматура
Чтобы рассчитать площадь поперечного сечения фундаментной ленты, необходимо умножить ее ширину на высоту. Например, если ширина составляет 450 мм, а высота — 1000 мм, то требуемое значение составляет 45000 мм2. Согласно упомянутому СНиП, это дает коэффициент 0,1%, поэтому умножьте ранее определенную цифру на этот коэффициент. Следовательно: 45000 мм2 * 0,1 = 45 мм. Таким образом, диаметр продольной арматуры фундамента с полосами указанного размера должен быть не менее 4,5 см.
Для большинства фундаментов все размеры стандартизированы, поэтому со временем была разработана таблица для определения сечения арматурных стержней для всех размеров фундамента. Он определяет соотношение между диаметром и площадью поперечного сечения прутка в зависимости от количества прутков.
Значения приведены как средние, поскольку полученные результаты были округлены в большую сторону. Размеры указаны в сантиметрах.
Если расчетная площадь поперечного сечения арматуры составляет 4,5 см при ширине основания 45 см, можно использовать метод армирования из 4-х стержней. В таблице есть столбец, в котором указано значение для этого случая. Его площадь составляет 4,52 см2.
Чтобы рассчитать, сколько арматуры необходимо для фундамента с лентами, армированными 6 прутьями, нужно выполнить аналогичное упражнение. Разница лишь в том, что значение берется из столбца с цифрой 6. Более сложные структуры определяются аналогичным образом.
Общее количество стержней
Количество металлических стержней зависит от размера фундамента
Перед началом строительства возникает вопрос о том, сколько арматуры необходимо для всего объема фундамента.
Этот вопрос очень важен, так как если металл будет израсходован, а работа не будет выполнена, возникнет застой, и доставку недостающей партии придется оплачивать отдельно.
Этот показатель рассчитывается следующим образом:
Для фундамента дома размером 10*10 м необходимо 160 м арматуры. Однако эта величина не учитывает соединение прутков, поэтому бывают случаи, когда все действия по определению количества выполнены правильно, но рассчитанного металла недостаточно.
Вопрос о том, как металлические прутья соединены с каркасом фундамента, является одним из самых важных. Для этого используются пересечения и наложения. Если поперечное сечение составляет 10 мм, длина соединения составляет 10 мм * 30 = 300 мм. Последующий расчет количества арматуры основывается на количестве стыков. Для получения более подробной информации о расчетах смотрите это видео:
Это можно сделать двумя способами. Первая — это хорошо продуманная схема, определяющая положение перекладин и количество стыков. Второй способ немного проще: если армирование уже было рассчитано с помощью методов, описанных ранее, добавьте к полученной цифре от 10 до 15%.
Поперечная и вертикальная
Как рассчитывается армирование для фундамента с поперечно или вертикально уложенными лентами? Для этого используется проверенная система. Можно подсчитать, что для заполнения прямоугольника необходимо 2,5 м (0,35 * 2 + 0,90 * 2 = 2,5). Обратите внимание, что значения 0,3 и 0,85 будут чрезмерно большими. Это необходимо для того, чтобы концы свай немного выходили за пределы основания границы.
С плитными фундаментами все немного проще — арматура обтягивается сеткой.
Распространенная ошибка, которую допускают менее опытные люди при плетении армированного каркаса для ленточного фундамента, заключается в том, что арматура укладывается на дно траншеи. Некоторые люди помещают его в землю для устойчивости. В таких случаях увеличивается расход арматуры на кубический метр бетона. Таким образом, при среднем размере вертикальной полосы 0,9 м требуется небольшой запас в 10% от общей длины.
Для облегчения работы с большим числом можно просто нарисовать базовую диаграмму, отметить на ней положение прямоугольников, а затем просто подсчитать их количество. Таким образом, вы определяете размер поперечных и вертикальных опор для бетонного ленточного фундамента.
После определения всех нюансов армирование фундамента может быть рассчитано за несколько минут.
Следует помнить, что чем больше площадь будущего здания, тем больше металла потребуется для армирования каждого кубического метра.
Только после этого можно идти в магазин и заказывать арматуру. Это снизит вероятность ошибок, упомянутых в начале, и гарантирует, что через несколько лет вам не придется делать капитальный или частичный ремонт фундамента.
