Минимальный диаметр арматуры в фундаментах
Обновлено: 18.05.2024
Какое сечение арматуры выбрать для ленточного фундамента?
Сегодня мы поговорим о малоэтажном строительстве, до двух этажей.
На просторах стран бывшего Советского Союза, многие люди вообще задавались о целесообразности армирования . Но мы говорим о строительстве по правилам, а они гласят примерно так:
Согласно правилам по проектированию и строительству (СНиП 52-01-2003), минимальная площадь сечения продольной арматуры в ленточном фундаменте должна составлять 0,1% от общего поперечного сечения железобетонной ленты.
Это значит, что если вы решили залить фундамент шириной 50 см. и высотой (сумма расстояний над уровнем земли и ниже этого уровня), к примеру 100 см., то общая площадь поперечного среза будет равна 50 см. * 100 см. = 5.000 см2. Теперь необходимо вычислить этот самый 0,1% от вычисленной площади, что составит 5000 см2 * 0,1% (или просто разделить на 1000) = 5 см2 . То есть общее сечение продольной арматуры должно составлять не менее 5 см2! А если немного больше - лучше .
Существуют несколько способов укладки арматуры при обустройстве ленточного фундамента, но мы поговорим о следующих:
Помните! Площадь сечения арматуры не должна быть меньше, чем 0,1% от площади поперечного среза фундамента! Помните! Площадь сечения арматуры не должна быть меньше, чем 0,1% от площади поперечного среза фундамента!Итак, с сечением мы разобрались, а теперь поговорим о количестве прутов арматуры и как они должны быть расположены.
Самая распространённая и общедоступная арматура, которую можно приобрести на любом строительном рынке, это арматура диаметром 12 мм. площадь поперечного сечения которой составит: S=πr2 или 3.14 * (6 мм. * 6 мм.) = 3.14 * 36 = 113,04 мм2 или 1.13 см2. Из этого получается, что для того, чтобы выдержать минимальное правило армировки в 0,1%, то необходимые 5 см2 делим на 1.13 см2 = 4.42 прута продольных прутов, необходимо для устройства данного фундамента.
Тут сразу не сходится то, что 4.42 прута мы никак не сможем добавить. В таком случае необходимо воспользоваться схемой армировки 6 прутами (рисунок 2), либо увеличивать сечение арматуры до 14 мм. Кстати, данная арматура также общедоступна.
- . Если вы строите кирпичный дом, который конечно же будет иметь больший вес чем деревянный дом или дом из газобетона, то рекомендуем умножать эти минимальные нормативы как минимум на два. То есть в данном конкретном примере, для фундамента кирпичного дома нужно будет использовать 6 прутов (3 внизу и 3 вверху) 16 мм. арматуры. Мы уже посчитали.
Защитный слой бетона . Так называют те сантиметры бетона, которые появятся между арматурой и внешней стороной конструкции. Для фундамента это 5-7 см. То есть зазор между арматурой и опалубкой должен составлять 5-7 см . и этот бетон не несёт большой несущей функции, этот слой призван защитить арматуру находящуюся в фундаменте от влаги и последующей возможной коррозии.
Вяжем или варим? Ответ однозначный - вяжем! Проволока диаметром 1,5-2 мм в два слоя и вязальный крючок для бетонщика. Вяжем в двух местах пересечения арматуры, то есть примерно в начале и примерно в конце нахлеста связываемых прутьев.
Основываясь на опыте.
Итак, рассмотрим фундамент двухэтажного дома из газобетона, коих в наших странах построено уже сотни тысяч. дома стоят, выдерживают нагрузки, как статические так и динамические в виде землетрясений и ветров. Полёт нормальный.
Если "грубо обвести", то в большинстве домов использована арматура диаметром 16 мм. и уложена она в два ряда снизу и сверху. Проще говоря 4 прута арматуры диаметром 16 мм. Также ширина фундамента составляет 40 см., а высота 110 см. А теперь расчёты:
40 см. * 110 см. = 4.400 см2. - площадь поперечного среза фундамента.
S=πr2 что означает: 3.14 * (8 мм. * 8 мм.) = 200.96 мм. - площадь сечения одного прута. Но их ведь 4, а 200.96 мм. * 4 =
800 мм. или 8 см2 .
А теперь сопоставим: 4.400 см2 * 0,01% = 4.4 см2, а у нас получилось 8 см2, что почти в 2 раза превышает минимальные требования СНиП 52-01-2003 .
Исходя из этих вычислений мы видим, что укладка в ленточный фундамент двухэтажного газобетонного дома 4х прутов арматур диаметром 16 мм. вполне отвечает нормам!
P.S Также, хотелось бы сказать, что есть и другая сторона медали, а именно перерасход арматуры в железобетонных конструкциях. Это также влечёт за собой негативные последствия в виде необоснованного удорожания самой конструкции, утяжеления конструкции так как сталь весит в разы больше бетона, а также увеличение стоимости и сроков выполнения работ по армированию железобетонной конструкции. Помните об этом и не переплачивайте!
В следующих статьях я раскрою тему сечения арматуры, укладываемый шаг и количество бетона, которое необходимо для устройства монолитных полнотелых железобетонных перекрытий.
Армирование плитного фундамента: схема, пример расчета
Все чаще в качестве фундамента используются монолитные железобетонные плиты. Они позволяют обеспечить надежную опору для зданий при высоких нагрузках и плохих характеристиках грунта. Также монолитный фундамент сможет решить проблему высокого уровня грунтовых вод.
Зачем необходимо армирование
Это очень опасно для бетонной конструкции, но исключить негативное влияние возможно с помощью установки арматурных сеток или каркасов. Бетон берет на себя сжимающие нагрузки, а арматура воспринимает изгибающие. Это позволяет обеспечить максимальную надежность.
Схема армирования
Пример схемы (чертежа) армирования плитного фундамента.
Армирование железобетонной плиты производится неравномерно: в местах опирания стен или колонн необходимо дополнительное усиление. Такие участки называются зоны продавливания. Укладка арматуры производится в один слой при толщине плиты 150 мм и менее. При величине более 150 мм армирование выполняют каркасами. В качестве примера необходимо рассмотреть основные узлы конструкции.
Основная ширина плиты
Схема армирования плиты.
Чаще всего стержни укладывают в два ряда: верхний и нижний. Их совместная работа обеспечивается установкой вертикальных стержней. Шаг таких прутов может быть равен шагу основного армирования или приниматься в два раза больше.
С торцов плита армируется П-образными хомутами.
Согласно СП 63.13330.2012 (п. 10.4.9) на торцах плита должна армироваться П-образными стержнями арматуры, длина этих стержней должна быть равна 2-м толщинам плиты или больше. Стержни связывают верхний и нижний ряды армирования и обеспечивают восприятие крутящих моментов у края плиты и анкеровку концов продольной арматуры.
Внимание! Арматура должна быть утоплена в бетон на 20-30 мм со всех сторон: снизу, сверху, с торцов. Иначе возможна ускоренная коррозия арматуры и разрушение конструкции.
Зоны продавливания
Зона сопряжения с монолитной стеной подвала
Конструкция плиты позволяет изготавливать ее на одном уровне с поверхностью земли, но если в здании планируется обустройство подвала ее глубина заложения будет зависеть от высоты помещения. В этом случае необходимо обеспечить совместную работу основания и стен.
Выпуски арматуры в плите для сопряжения с монолитными стенами.
Чтобы правильно армировать фундамент, необходимо связать вместе каркасы монолитной стены и плиты. При заливке фундамента оставляют выпуски в виде вертикальных стержней, именно они будут связующим звеном. Концы выпусков запускают в тело плиты (загибают на конце на 2 высоты плиты и вяжут к основному каркасу).
Для удобства и точного расчета материалов выполняют чертеж, на котором показана схема армирования, включающая данные о расстоянии между стержнями и их диаметрах.
Выбор арматуры
При изготовлении стальной арматуры руководствуются ГОСТ 5781-82*. Для железобетонной монолитной плиты применяют стержни класса A400 и А500 (или в устаревшем варианте Alll). Чтобы не ошибиться необходимо знать, как отличить пруты разных классов визуально:
Арматура А500 изготавливается по ГОСТ 52544-06.
Важно! Применение арматуры более низких классов не допускается.
Способы изготовления сеток и каркасов
Сетки изготавливаются по ГОСТ 23279-2012. Вариантов соединения стержней между собой существует всего два: вязание и сварка.
При первом используется тонкая проволока диаметром 2-3 мм, которая вручную или с помощью специальных приспособлений обматывается вокруг прутов. Вариант достаточно трудоемкий, но обеспечивает большую надежность соединений, поскольку позволяет стержням приспосабливаться к небольшим подвижкам конструкции.
Вертикальные хомуты можно изготовить как на фото ниже:
Готовые сварные сетки обеспечат высокую скорость работ. Но количество их типоразмеров ограничено, и не всегда можно подобрать необходимую. Если же принято решение применять сварку прямо на стройплощадке, в особо ответственных местах (углы здания, участки опирания массивных стен) арматуру соединяют проволокой.
Шаблон поможет при вязке арматуры.
Укладка арматуры
Нахлест продольных стержней не менее 40 диаметров рабочей арматуры.
Специальный пластиковый стакан обеспечивает защитный слой.
Если длины прута не хватает на всю ширину фундамента, соединение двух деталей производят с нахлестом не менее 40 диаметров рабочих стержней. Например, для арматуры 12 мм длина нахлеста будет равняться 40*12 мм = 480 мм.
Расчет диаметра арматуры
Требования для монолитной плиты представлены в приложении 1, раздел 1. Общая площадь сечения рабочей арматуры в одном направлении принимается не менее 0,3% от общего сечения фундамента. Минимальный диаметр стержней назначается 10 мм при стороне плиты менее 3 м и 12 мм при большей длине стороны. Диаметр вертикальных стержней должен составлять не менее 6 мм, но также необходимо учитывать условия свариваемости. Максимальный размер рабочего армирования 40 мм, на практике чаще используют 12, 14 и 16 мм.
Пример расчета
В качестве исходных данных имеется железобетонная плита 6 на 6 м. Толщина для частного дома принимается 200 мм. Необходимо правильно армировать конструкцию. В примере не рассмотрено усиление железобетона на участках опирания стен.
Определение диаметров
В первую очередь определяется, что сетки будут укладываться в два ряда, поскольку толщина конструкции больше 150 мм. Далее производится расчет требуемой площади стальных прутьев.
- Площадь поперечного сечения фундамента = 6 м * 0,2 м = 1,2 м²;
- Минимальная площадь всей арматуры = 1,2 м² * 0,3% = 0,0036 м² = 36 см²;
- Минимальная площадь арматуры в одном направлении для одного ряда = 36 см²/2 = 18 см².
Далее необходимо воспользоваться сортаментом арматурных стержней, который приведен в ГОСТ 5781-82*. В этом документе приведена площадь сечения одного прута. Для удобства можно найти расширенную версию сортамента. По нему определяется, что для данного сечения в одной сетке необходимо использовать один из следующих вариантов:
- 16 стержней диаметром 12 мм;
- 12 стержней диаметром 14 мм;
- 9 стержней диаметром 16 мм;
- 8 стержней диаметром 18 мм;
- 6 стержней диаметром 20 мм.
Выбираем вариант с двенадцатым диаметром. Чтобы правильно разложить элементы необходима схема. Чертеж поможет рассчитать шаг прутов. Для стороны длинной 6 м шаг 16-ти стержней получается примерно 400 мм. Назначаем максимальное расстояние 300 мм исходя из условия СП 63.13330.2012 п.10.3.8.
Вертикальное армирование для надежности принимается 8 мм с шагом 300 мм.
Расчет количества
Недавно у нас появился калькулятор плитного фундамента, для удобства можете воспользоваться им.
Для того, чтобы не ошибиться при закупке материалов, необходимо заранее рассчитать их количество. Если имеется схема плиты, сделать это не сложно. При вычислении длин стержней необходимо учитывать толщину защитного слоя бетона 20-30 мм с каждой стороны.
Расчет рабочего армирования.
Расчет вертикального армирования.
Все получившиеся значения удобно свести в таблицу.
| Диаметр | Длина | Масса |
| 12 мм | 515,2 м | 457,5 кг |
| 8 мм | 56 м | 22,12 кг |
При расчете расходов стоит учитывать стандартную длину одного прута – 11,7 м, это означает, что, например, стержней 8 диаметра понадобится 5-6 штук с небольшим запасом. А при большой длине рабочей арматуры требуется увеличить суммарную длину на 10-15% для соединения стержней внахлест.
Грамотный выбор диаметра, шага и соблюдение технологии монтажа обеспечат надежность и долговечность фундамента при минимально возможных затратах.
Зачем армируется ленточный фундамент
Бетон отлично работает на сжатие, но плохо справляется с изгибом. Грунт считается упругим основанием, которое не предотвращает небольшие прогибы ленты фундамента. Для увеличения прочности конструкции при воздействии поперечной нагрузки закладывают продольные стальные стержни.
Вся арматура в конструкции делится на два типа: рабочая и конструктивная. В ленточном фундаменте рабочим армированием становятся продольные пруты. Они подбираются расчетом. Конструктивное армирование назначается из минимальных требований нормативных документов, расчет не проводится. Они устанавливаются для совместной работы отдельных продольных стержней.
Классы арматуры и марки стали
Разрешается применять армирование более высоких классов, но в большинстве случаев это экономически не выгодно. Понижение класса арматуры не допускается.
При изготовлении стержней руководствуются ГОСТ «Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций. Технические условия». По этому документу арматура класса А400 изготавливается из стали с марками 5ГС, 25Г2С, 32Г2Рпс. Потребитель сам выбирает, какое сырье применять. При отсутствии в заказе марки стали, ГОСТ разрешает производителю назначать ее самостоятельно.
Помимо всего в нормативном документе указаны правила приемки арматуры, методы испытаний, условия транспортировки и хранения.
Минимальные диаметры арматуры
При расчете вычисляется суммарная площадь всей рабочей арматуры, а количество и сечение отдельных стержней уже подбирается по сортаменту.
Для удобства ограничения по диаметрам сводятся в одну таблицу.
Диаметр более 40 мм нельзя использовать для бетонных конструкций.
Расчет рабочего армирования
При возведении серьезных сооружений требуются подробные расчеты ленточного фундамента, которые с точностью определят какую арматуру использовать для данной конструкции. Все расчеты в строительстве проводятся по предельным состояниям, то есть определяются минимальные условия, в которых элемент будет выполнять свою функцию.
Вычисления по данным формулам трудоемки и требуют наличия технического образования. Для упрощения проектирования небольших частных зданий, армирование ленточного фундамента принимают исходя из минимальных значений.
Пример расчета стержней для ленточного фундамента
Требуется сконструировать каркас для индивидуального жилого дома. Используется продольная, поперечная и вертикальная арматура. Вертикальная принимается сечением 8 мм и устанавливается с шагом 25 см. Поперечная горизонтальная монтируется с таким же шагом, но диаметром 6мм.
Для того, чтобы определить какая нужна рабочая арматура выполняют простое вычисление
- Площадь поперечного сечения фундамента = ширина*высота = 100 см * 40 см = 4000 см².
- Требуемая площадь сечения стержней арматуры = 0,1% * 4000 см² = 4 см².
Далее чтобы определить, какую арматуру использовать, необходимо обратиться к сортаменту. Число прутов принимается четное, чтобы равномерно распределить их в нижнем и в верхнем горизонтальном слое.
| Диаметр арматуры, мм | Суммарная расчетная площадь поперечного сечения арматурных стержней, см 2 | Масса 1 метра арматуры, кг | ||||
| 2 стержня | 4 стержня | 6 стержней | 8 стержней | 10 стержней | ||
| 8 | применяется только при высоте фундамента 15 см и менее, что не подходит для ленточных конструкций | 2,01 | 3,02 | 4,02 | 5,03 | 0,395 |
| 10 | 3,14 | 4,71 | 6,28 | 7,85 | 0,617 | |
| 12 | 4,52 | 6,79 | 9,05 | 11,31 | 0,888 | |
| 14 | 6,16 | 9,23 | 12,37 | 15,39 | 1,21 | |
| 16 | 8,04 | 12,06 | 16,08 | 20,11 | 1,58 | |
| 18 | 10,18 | 15,27 | 20,36 | 25,45 | 2,0 | |
| 20 | 12,56 | 18,85 | 25,13 | 31,42 | 2,47 | |
Если применяются стержни разных диаметров (те, которые имеются в наличии), пруты больших размеров располагают снизу.
Расчет количества арматуры на фундамент
Требуется рассчитать массу арматуры всех диаметров для ленточного фундамента.
Рабочее горизонтальное армирование
- Длина: периметр здания*количество стержней в сечении + запас на нахлест при сварке прутов = 40*6+5 = 245 м.
- Анкеровка углов: количество стержней в сечении*количество углов*минимальная длина анкеровки (50 диаметров арматуры) = 6*4*(50*12) = 14,4 м.
- Масса: длина*массу одного метра = (245+14,4)*0,888 = 230,3 кг прутов диаметром 12 мм.
- Количество стержней: периметр здания/шаг хомутов(в предыдущем пункте принято 25 см) = 40/0,25 = 160 шт.
- Общая длина: количество*длина одного прута = 160*0,34 = 54,4 м.
- Масса: 54,4*0,222 (в таблице выше не указано, но имеется в полном сортаменте) = 12,1 кг стержней диаметром 6 мм.
- Количество стержней: периметр здания/шаг хомутов(в предыдущем пункте принято 25 см) = 40/0,25 = 160 шт.
- Общая длина: количество*длина одного прута = 160*0,94 = 150,4 м.
- Масса: 150,4*0,395 = 59,41 кг стержней диаметром 8 мм.
Для удобства полученные цифры можно свести в таблицу.
| Назначение | Диаметр | Общая масса |
| Рабочая | 12 мм | 230,3 кг |
| Поперечная | 6 мм | 12,1 кг |
| Вертикальная | 8 мм | 59,41 кг |
Расчет диаметра арматуры занимает не больше 10 минут, но позволит избежать перерасхода материала или затрат на ремонт ленточных фундаментов. Полученную в последнем пункте таблицу удобно использовать при покупке материала.
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.
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 |
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
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.
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.
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.
Какую арматуру выбрать для плиты фундамента, как рассчитать?
Чтобы плитный фундамент был достаточно прочным и стойким по отношению к растягивающим и сжимающим деформациям в процессе эксплуатации, его усиливают арматурными прутьями.
Какой материал лучше выбрать? Когда подойдет композитная арматура, а в каком случае нужно приобрести металлическую?
Как определиться с диаметром и как выяснить потребность в количестве – можно узнать из настоящей статьи.
Правила выбора материала
От типа арматуры и качества сборки армирующего каркаса напрямую зависит срок службы плитного основания. В задачи инженера при проектировании фундамента входит выбор материала арматуры, а также ее типа и размера сечения. Между стальными и композитными прутьями эксперты советуют делать выбор в пользу первых изделий, поскольку технология их использования достаточно изучена и проверена временем.
Композитные аналоги начали использовать при закладке плитных фундаментов не так давно, при этом производители гарантируют высокие прочностные характеристики изделий, несмотря на их легкий вес. Особого внимания заслуживает стеклопластиковая арматура с поперечными надсечками, прочность которой, согласно заявленным качествам, в 10 раз превышает стальные стержни.
Практикующие инженеры и конструкторы не решаются заменить металл на композитный материал и поэтому рекомендуют частным строителям придерживаться традиционной схемы изготовления стального арматурного каркаса.
Металл
Основные преимущества стали доказаны временем, поэтому большинство строителей отдают предпочтение этому варианту. Качество металлопроката регламентируется правилами ГОСТ 5781-82.
По типу поверхности металлическая арматура делится на такие типы:
- Рифленые прутки – за счет наличия выпуклых элементов, расположенных под углом, поверхность металла надежно схватывается с бетоном.
- Гладкие прутки – изделия имеют одинаково круглое сечение по всей длине.
По способу изготовления арматура может быть напрягаемой и ненапрягаемой. В первом случае в процессе изготовлены арматуру подвергают предварительному растяжению. Это позволяет частично или полностью устранить растягивающее напряжение от нагрузки.
При проектировании основания сооружения уточняют состав и класс стали. Так, рифленую ненапрягаемую арматуру класса Alll используют в качестве продольных элементов каркаса. При монтаже силовой конструкции напрягаемую гладкую арматуру класса Al применяют в качестве поперечных и П-образных конструктивных элементов.
Помимо класса, учитывают марку арматуры, которая может быть от С1 до С8. Увеличение марки свидетельствует о росте прочностных характеристик за счет добавления легирующих компонентов в состав стали.
Диаметр прутков выбирают, исходя из проектных нагрузок:
- от 10 до 12 мм – при проектировании каркасно-щитовых, деревянных сооружений и домов из пенобетона;
- от 14 до 16 мм – при возведении тяжеловесных конструкций.
Композит
Композитный материал состоит из волокон различного происхождения, которые связаны в одну структуру за счет полимерной пропитки.
По типу задействованного сырья арматура для фундамента может быть таких типов:
- стекловолоконной;
- базальтопластиковой;
- углеводородной;
- арамидной и т.д.
Поверхность композитной арматуры может быть двух типов:
- условно гладкой – с нанесением мелкозернистого кварцевого песка;
- периодической – с обмоткой стержня полимерным канатам с последующим покрытием термореактивной смолой.
Расход при армировании плитного основания
Потребность в материале определяется исходя из площади основания и выбранного шага. Например, если площадь плиты 8 на 8 метров, а стандартный размер ячейки 20х20 см, то необходимо использовать:
Для изготовления сетки добавляют столько же поперечных стержней – 41 шт.
Если каркас состоит из двух поясов, то рассчитанное количество прутков необходимо увеличить в два раза:
Таким образом, для изготовления конструкции в соответствии с проектными условиями всего понадобится 164 стержня арматуры. Учитывая стандартный размер стальной арматуры – 6, узнают общую потребность в материале:
Чтобы посчитать количество материала на вертикальные перемычки, необходимо знать число точек пересечения продольных и поперечных элементов:
Чтобы узнать, какая нужна длина одной вертикальной перемычки, необходимо знать высоту плиты и необходимый запас бетона. Например, толщина плиты – 20 см, а минимальное расстояние от ее грани армокаркаса составляет 5 см. Тогда длина одного стержня будет равной:
Тогда общая потребность в арматуре на вертикальные перемычки составит:
Если производитель продает арматуру по весу, то можно найти этот параметр, умножая метраж на массу одного погонного метра арматуры, которая составляет 0,66 кг.
Расчет для монолитного основания
Схема армирования монолитного основания зависит от ее толщины. Если высота конструкции превышает 0,15 см, то необходимо устраивать пространственный армирующий каркас из верхнего и нижнего поясов.
В противном случае можно обойтись одной сеткой из продольных и поперечных стержней. В процессе проектирования инженер составляет схему армирования и разрабатывает чертеж, с которым будет проще рассчитать количество арматуры и без ошибок собрать силовую конструкцию.
При перпендикулярном расположении продольных и поперечных стержней на рабочем участке конструктору необходимо обеспечить оптимальный размер ячеек.
Для этого используют нормативные требования относительно выбранного шага, который может быть равным:
- для легковесных сооружений – 40 см;
- для домов из бетона или кирпича – от 20 см;
- в местах максимальной нагрузки (под точками пересечения внутренних перегородок) – размер ячейки уменьшается в два раза.
Параметры ячейки не должны превышать высоту плиты больше, чем в 1,5 раза.
Диаметр
Методика определения оптимального диаметра материала заключается в последовательных расчетах:
- Узнают площадь сечения плиты, умножая длину на высоту.
- Определяют допустимую площадь сечения стержня методом деления площади сечения плиты п.1 на минимальный процент армирования, равный по ГОСТу 15%.
- Рассчитывают площадь арматуры в одном из двух поясов, разделив результат вычислений п.2 на 2.
- Определяют значение минимального сечения, зная длину плиты и шаг между арматурой.
Из ГОСТа 5781 можно взять справочную информацию для определения диаметра арматуры для плитного фундамента по размеру его сечения. Практикующие строители советуют использовать прутки диаметром 10 мм, если площадь основания не превышает 9 м 2 . В остальных случаях лучше выбирать арматуру диаметром от 12 до 16 мм.
Чем чреват неправильный выбор?
В большинстве случаев ошибки в армировании возникают из-за неправильного расчета суммарных нагрузок от конструкции на плитное основание.
Тогда конструктор может выбрать недостаточные размер арматуры и ее количество.
В результате основание остается уязвимым к вертикальным нагрузкам и разрушается раньше заявленного срока службы.
В лучшем случае результатом ошибочных расчетов станет появление осадочных трещин, в худшем – плита может расколоться, что грозит полным обрушением здания.
С целью экономики некоторые собственники для армирования фундамента используют старые швеллеры, рельсы и трубы и другие стальные изделия с гладкой поверхностью. В таком случае из недостаточного сцепления металла с бетоном ухудшаются прочностные характеристики силовой конструкции.
При монтаже армокаркаса методом сварки самой грубой ошибкой является использование стали, марка которой в своем обозначении не содержит символ «С». Это значит, что материал изначально обладает недостаточной прочностью, а под действием силы тока его структура станет еще слабее в местах сварочных швов, что в несколько раз сократит срок службы плитного основания.
Заключение
Технология допускает не армировать бетонную плиту только в том случае, если она располагается на поверхности земли и ничто не грозит стойкости ее конструкции. Как правило, на практике фундамент подвергается сжимающим и растягивающим нагрузкам, которые воздействуют на материал и разрушают его структуру.
Какую арматуру использовать для ленточного фундамента
Самостоятельное возведение дома либо выполнение отдельных видов строительных работ своими руками – это вовсе не модный тренд, а экономия бюджета. У застройщиков есть желание построить собственное жильё, имеются финансовые возможности (хоть и ограниченные), но, как правило, не хватает строительного опыта и знаний. Один из важных вопросов, возникающих на первом этапе строительства: какую арматуру следует использовать для ленточного фундамента под дом, как самостоятельно определить нужные параметры и характеристики для устройства армокаркаса.
Сначала стоит проникнуться важностью вопроса, оценить риски ошибочного выбора изделий.
Последствия неправильного выбора арматуры
На фундамент снизу и сбоку давит грунт. Сверху на него воздействуют разнонаправленные нагрузки. Зимнее замерзание почвы приводит к выталкиванию основания из земли. Даже суммарное воздействие нагрузок разного характера вряд ли приведёт к обрушению дома, но геометрия конструкций непременно изменится при неправильно подобранной арматуре для усиления фундамента.
Примерный перечень проблем, которые могут появиться при слабом армировании:
- трещины в стенах;
- зазоры между окнами и стенами;
- перекошенные полы;
- повреждение внутренних инженерных систем.
Иногда серьёзных проблем не видно, но они проявляют себя в сырой штукатурке с отставшими обоями, сквозняках при закрытых проёмах, вспучивании напольных покрытий.
Важно! Почти всегда причина этих неприятностей кроется в неправильном устроенном армировании фундамента либо выборе основного материала, – арматуры и проволоки.
Понимание процесса работы арматуры в ленточном фундаменте
Если ввести в бетон металлические пруты в зоне растяжения, то можно добиться равной прочности с зоной сжатия. Руководствуясь этим правилом, самостоятельные застройщики иногда не закладывают арматуру в верхнем поясе фундаментной ленты. Они ограничиваются созданием нижнего ряда стержней без создания пространственного каркаса в монолитном фундаменте.
Это грубая ошибка, потому что при замораживании увеличивается объём грунта и сжимается нижняя часть основания, но зато растягивается неукреплённая верхняя часть. Именно поэтому в фундаменте создаётся каркас из верхнего и нижнего ряда с вертикальной и поперечной перевязкой.
Критерии надёжности
Прочность фундамента повышается за счёт свойств бетона и арматурной стали в совместном использовании:
- Прочность арматуры из стали в 100-200 раз больше, чем у бетона.
- Значительная сила сцепления металла и бетона, в том числе за счёт шероховатости и профиля поверхности арматуры.
- Сила сцепления возрастает со временем.
- Изменение температуры одинаково изменяет длину бетона и стали.
- Бетон защищает арматуру от температурного воздействия и коррозии.
В переводе с итальянского «арматура» означает вооружение. Иными словами: «вооружение» монолита стальными стержнями необходимо для защиты основания дома от различных нагрузок.
Армированный бетон (железобетон) противостоит нагрузкам на порядок лучше, чем неукреплённый. При возведении фундамента жилого дома нельзя использовать бетон без арматурного усиления, этот процесс обозначен в строительных нормах как обязательный. Пренебрежение СНиПами может привести к разрушению здания, опасно для жильцов, а строители, игнорирующие данные правила, могут быть привлечены к уголовной ответственности.
Классификация
Стандартная маркировка предполагает разделение арматуры по типам:
- А – индекс изделий для каркасов;
- Вр – проволока для армирования;
- К – канатная, не используется в устройстве фундаментов частных жилых домов.
Классы
Рассмотрим тип изделий, маркируемых литерой «А»:
- 1 класс (А1). Монтажная арматура, круглая в сечении, гладкая. Для фундаментов непригодна из-за низкого сцепления с бетоном. Крайне редко, в виде исключения возможно использование стержней этого класса для поперечной перевязки несущей арматуры.
- 2 класс (А2) – назначение (монтажная) и характеристики идентичны классу 1, стержни имеют рельефную поверхность.
- 3 класс(А3). В изделиях сочетаются прочность, сопротивляемость напряжениям, долговечность. Арматура по совокупности параметров оптимальна для частного жилищного строительства.
- 4 класс (А4). В сравнении с А3 этот класс прочнее, предназначение – сильно напряжённые каркасные конструкции. Может использоваться в возведении фундаментов частных домов в два этажа и выше, с тяжёлыми стеновыми материалами и толстыми монолитными перекрытиями. Для небольших облегчённых строений применение изделий А4 нерационально.
- Классы А5 и А6 разработаны для специальных категорий строительства, в возведении фундаментов малоэтажных домов не используются.
Дополняющие литеры
Дополнительные буквенные символы в конце маркировки означают:
- К – стержни устойчивы к коррозии;
- С – пруты можно соединять методом сварки;
- Т – изделия подверглись термическому упрочнению.
Профиль
Стержни для устройства армокаркаса фундамента имеют рельефную поверхность для обеспечения достаточной сцепляемости бетона и металла усиления.
Рисунки на прутах бывают двух видов:
- Серповидный профиль сообщает потребителю о стойкости изделия к нагрузкам на разрыв. Основная сфера применения – тонкостенные конструкции.
- Кольцевой профиль обеспечивает максимальное сцепление с монолитом. Применяется в капитальных конструкциях, в том числе в ленточных железобетонных основаниях.
Правила армирования
Диаметр стержня – основной параметр для каждого класса. Правила, регламентирующие использование арматуры по диаметру, обозначены в СНиП 52-01-2003, дополнительных пособиях, инструкциях, специальных таблицах. Проектирование армирования ленточного фундамента для частного жилого дома основывается на этих документах.
В проекте дома имеется раздел, где прописаны диаметры всех прутов основания, схемы их раскладки и вязки каркаса. Но довольно часто самостоятельные застройщики экономят на проекте, руководствуясь в устройстве фундамента общими усреднёнными нормами.
Свод правил и рекомендаций по практическому выбору арматуры для ленточного фундамента под дом:
- 10 мм – это наименьший диаметра арматуры для фундамента дома, используемый при длине одной стороны ленты до 3 м либо для лёгких домов из сухого бруса, бревна, газобетона или пеноблоков;
- при длине одной стороны более 3 м толщина арматуры фундамента не может быть меньше 12 мм;
- каждый слой арматуры должен состоять из прутов одинакового диаметра;
- толщина соединительных поперечных стержней при высоте каркаса до 0,8 м должна составлять четверть диаметра силовых прутов, но не меньше 6 мм;
- при высоте больше 0,8 м минимальная толщина поперечных связей 8 мм;
- суммарная площадь армирующих элементов фундамента должна составлять от 0,1% площади его сечения;
Обязательно посмотрите видео, о том как армировать углы и сопряжения ленточного фундамента, т.к. это очень важный этап:
Минимальный диаметр арматуры в фундаментах
Минимальный диаметр арматуры для фундамента
- Светлана Иванова
- 23.01.2020
- Статьи
- 0 комментариев
При расчете количества арматуры для фундамента учитываются многие факторы: вид возводимого фундамента, назначение используемой арматуры, количество поясов арматуры, размеры фундамента и многое другое. В приведенной ниже таблице указаны значения минимального диаметра арматуры для фундамента в зависимости от ее назначения согласно своду правил и руководству по конструированию бетонных и железобетонных конструкций:
Назначение арматуры
Минимальный диаметр прутьев
Ссылка на источник
Сечение = 0,1% процент от площади сечения по высоте промежутка между слоями арматуры и половине ширины ленты
Пункт 3.104 Руководство по конструированию бетонных и ЖБ конструкций из тяжелого бетона (без предварительного напряжения)
Поперечная арматура (хомуты) внецентренно сжатых элементов
Не менее ¼ наибольшего диаметра продольной арматуры и не менее 6 мм
Пункт 8.3.10 СП 52-101-2003 Бетонные и ЖБ конструкции без предварительного напряжения арматуры
Продольная рабочая арматура вдоль стороны более 3-х метров
Приложение №1 к пособию по проектированию «Армирование элементов монолитных ЖБ зданий»
Продольная рабочая арматура вдоль стороны 3 метра или менее
Приложение №1 к пособию по проектированию «Армирование элементов монолитных ЖБ зданий»
Поперечная арматура вязаных каркасов высотой сечения 80 см и менее
Пункт 3.106 Руководство по конструированию бетонных и ЖБ конструкций из тяжелого бетона (без предварительного напряжения)
Поперечная арматура вязаных каркасов высотой сечения более 80 см
Пункт 3.106 Руководство по конструированию бетонных и ЖБ конструкций из тяжелого бетона (без предварительного напряжения)
Поперечная арматура (хомуты) вязаных изгибаемых каркасов
Пункт 8.3.10 СП 52-101-2003 Бетонные и ЖБ конструкции без предварительного напряжения арматуры
Вам также может понравиться
Роль стеклопластиковой арматуры в технологии строительства пассивных домов
Композитные гибкие связи нового поколения
Читайте также: