Строительство в Севастополе — сообщество мастеров строителей и отделочников
Строительные работы в Севастополе
Расчет бетона и арматуры фундамента проводится на этапе проектирования дома с целью получения объема заливаемого раствора, длины, сечения и веса металлических прутьев и шага их расположения. Его результаты используются при составлении схемы армирования и предварительной сметы и являются отправными при закупке стройматериалов. Правила расчета поддерживающих конструкций регламентированы СНиП 52-101-2003, тип каркаса определяется видом и габаритами закладываемого основания. Специфика расчета арматуры для фундамента Минимально допустимое процентное содержание продольных укрепляющих элементов в железобетонном монолите – 0,1 % при условии их равномерного распределения. Вторым требованием идет соблюдение указанного в строительных нормах сечения одного стержня, в том числе вертикальных и поперечных. Исходными данными служат габариты ленты или монолитной плиты. Рекомендуемая последовательность действий включает следующие этапы: составление схемы каркаса с учетом СНиП и типа основания → вычисление диаметра продольной, поперечной и вертикальной арматуры → расчет их количества с учетом запусков на стыки (по отдельности для изделий с разным профилем) → нахождение длины вязальной проволоки или числа пластиковых хомутов. Минимально допустимое сечение прутьев определяется нормами СНиП и зависит от габаритов фундамента. Для ленточного типа: В частном и малоэтажном строительстве ширина ленты обычно определяется материалом и размерами стен и редко превышает 50 см, высота зависит от глубины заложения. Стандартные схемы в данном случае содержат не менее двух продольных рядов с четырьмя или шестью поддерживающими вертикальными стержнями. Выбрать нужный вариант поможет любой строительный калькулятор, при его отсутствии отталкиваются от следующих требований: Помимо вышеперечисленных правил предусматривается обязательный запас по длине стержней с целью их удобной обвязки или сварки. При превышении общего сечения арматуры требуемого минимума в 0,1% в усилении нет необходимости, в частном строительстве достаточно придерживаться указанных норм. При отклонении в меньшую сторону используются более толстые прутья, но при достижении определенной величины это становится нецелесообразным (дешевле ввести дополнительный продольный ряд, чем покупать прокат с сечением свыше 14 мм). Максимальное значение в данном случае – 40 мм, но для различных фундаментов такой толстый профиль не применяется. При расчете количества продольных стержней общая длина стен, включая несущие, умножается на число рядов. Полученное значение является минимальным и не учитывает потребности в запасе металла на стыки. В реальности длина изделий не совпадает с параметрами монолитной плиты или ленты, с целью равномерного распределения нагрузки и исключения рисков прогибания каркаса запуск стержня должен превышать его сечение как минимум в 30 раз. Для профиля с диаметром в 12 мм он составляет 36 см, строители обычно округляют это значение до 40. Подсчитать число стыков сложнее, для этого нужно знать длину закупаемого проката. При планировании схемы стоит воспользоваться онлайн-калькулятором. Расчет диаметра арматуры для ленточного фундамента позволяет получить оптимальное значение в плане цены и соответствия ожидаемым нагрузкам. Но отклоняться от указанного в СНиП минимума все же не стоит (каркас теряет надежность), часто этот этап просто пропускают. Отдельного упоминания заслуживает тип профиля проката. Для улучшения качества сцепления при закладке продольных рядов используется катанка с периодическим (рифленым) сечением, для вертикальных и поперечных допускается применение более дешевых гладких вариантов. Каркас желательно вязать из проката с одинаковым качеством, но при заложении оснований частных построек нередки случаи вязки его из остатков. В этой ситуации следует распределять прутья по возможности равномерно, с расположением арматуры с большим сечением в нижнем ряду, подвергаемому максимальным нагрузкам. Особенности расчета монолитной плиты Типовой каркас для фундаментов жилых домов включает два слоя армирующей сетки. Минимальная толщина плиты при этом – 20 см, диаметр прутьев – 10 мм. Рекомендуемый шаг ячеек варьируется в пределах 15-20 см, для легких малоэтажных построек допускается закладка стандартных сварных сеток. Рассчитать общее количество арматуры просто, достаточно сложить число пересекающихся стержней по длине и ширине и умножить его на 2. Основой задачей становится правильное разнесение этих слоев по высоте, учитывается, что минимальное расстояние от края плиты до металлических торцов равняется 25 мм (а до самих прутьев – еще больше). При этом верхняя и нижняя сетка должны быть равноудалены от поверхности плиты и друг от друга (обычно на 10-12,5 см). Для обеспечения равномерного распределения нагрузки используют гибкие фиксаторы (а не связку и не сварку). Эти изделия изготавливают из обрезков той же арматуры с диаметром 10 мм и размещают с шагом в 1 м, на участках под несущими стенами – через каждые 40 см. Навскидку рассчитывать общее количество фиксаторов не рекомендуется, единственно верный вариант – составление схемы и обозначение их точками. Следует найти общее количество арматуры для ленточного фундамента шириной 40 см, 6×10 м с одной дополнительной несущей стеной посередине дома и высотой монолита в 70 см. В данном случае оптимальной будет четырехстержневая схема с диаметром продольных прутьев в 10 мм, поперечных – 6, вертикальных – 8. С помощью обычного или строительного калькулятора находится: Для проверки полученных значений и схемы можно использовать онлайн-калькулятор расчета количества арматуры. Приведенный пример не учитывает потребности в усилении металлом углов (рекомендуемая величина выпуска в одну сторону равняется 40 см). Общее сечение продольных стержней составляет 0,00785×4=3,14 см2, что соответствует размерам ленты: 0,4×0,7×0,1%=2,8 см2. Аналогичным образом рассчитывается количество для плит или столбов. Процесс завершается подсчетом требуемой длины вязальной проволоки: число стыков умножают на 40 см, из-за риска ее разрывания предусматривается запас не менее 10 %. stroitel-lab.ru Для восприятия деформационных нагрузок и формирования единой конструкции монолитный фундамент армируется. Если бетон прекрасно воспринимает сжимающие нагрузки, то арматура, как часто говорят, работает на растяжение. При условии, что вы решили своими руками возводить основание для дома, вам придется потрудиться над расчетами не только бетонной смеси, но и арматуры для фундамента. О том, как подсчитать необходимый метраж этого материала, а также рассчитать требуемое сечение арматуры, мы постараемся подробно расписать в этой статье. Как рассчитать арматуру для основания дома? Арматура в фундаменте расчет
Расчет арматуры для фундамента, примеры (для ленточного и монолитного)
Размеры конструкций и тип металлопроката Минимальный диаметр металлических стержней, мм Рекомендуемый диапазон, мм Продольная, при непрерывной длине стены ленточного фундамента до 3 м 10 10-12 То же, свыше 3 м 12 12-14 Вертикальная, при высоте ленты в пределах 0,8 м 6 То же, для свыше 0,8 м 8 Поперечная 6 
Расчет арматуры для фундамента
Сколько должно быть арматуры в фундаменте
Чтобы процесс расчета был максимально понятным, в качестве примера мы рассмотрим ленточное основание высотой 600 мм с шириной ленты 400 мм для фундамента, схема которого изображена на рисунке ниже.
Минимально допустимое содержание армирующих элементов в ленточном основании определяется по СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции». В пункте 7.3.5 сказано, что относительное содержание продольной арматуры не должно быть меньше 0,1% от площади сечения железобетонного элемента. Для ленточного фундамента учитывается отношение суммарного сечения арматуры и ленты.
В нашем случае имеем: площадь сечения ленты – 600?400=240 000 мм2. С учетом полученных данных определяем количество стержней, необходимое для продольного армирования ленты. Для этого воспользуемся частью таблицы из прил. 1 к пособию по проектированию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий», представленной на рисунке ниже. Предварительно переведем мм2 в см2 и умножим полученное значение на 0,001 (именно такую часть должна занимать суммарная площадь поперечного сечения продольной арматуры). Получаем: 240000 мм2 = 2400 см2, 2400 см2?0,001=2,4 см2.
Изучая данные таблицы 1, сложно понять, арматуру какого диаметра, и в каком количестве нужно использовать. Ведь при требуемой площади сечения в 2,4 см2, судя по таблице, можно использовать 2 стержня 14 мм арматуры, 3 стержня 12 мм, 4 стержня 10 мм и т.д. От чего отталкиваться при расчетах? В разделе 1 приложения 1 к пособию по проектированию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий» сказано, что при длине стороны более 3 м (как в нашем случае), минимальный диаметр арматуры составляет 12 мм. Для равномерного восприятия нагрузок потребуется два пояса армирования, содержащих по два прутка арматуры диаметром 12 мм.
Диаметр поперечной арматуры выбираем минимально допустимый для каркаса, высотой менее 800 мм (у нас ввиду высоты фундамента и требуемого отступа от наружного слоя бетона в 50 мм – 500 мм=600-2?50) – 6 мм. Он должен быть не меньше четверти диаметра продольных прутков: 12/4=3<6 условие соблюдается. Если бы каркас был высотой от 800 мм и выше, то минимальный диаметр арматуры составлял бы 8 мм.
Выбор и расчет арматуры для плитного фундамента осуществляют таким же образом. Только данные таблицы 1 нужно будет умножить в зависимости от количества продольных прутков арматуры. А как быть, если необходимо провести арматурный расчет столбчатого фундамента? В этом случае достаточно использовать арматуру диаметром 10 мм: для свай, которые в диаметре меньше 200 мм, достаточно трех прутков, для остальных случаев их количество возрастает по мере увеличения диаметра сваи. Для соединения вертикальных прутков достаточно использовать гладкую арматуру диаметром 6 мм.
Если вы решили армировать основание дома своими руками, то перед покупкой строительных материалов очень важно провести как можно более точные расчеты требуемого количества. В нашем случае мы будем рассматривать расчет количества арматуры под дом 10?6, для которого возводится ленточный, плитный или столбчатый фундамент.
Количество арматуры для ленточного фундамента
Общая длина ленты составит: 10000?2+(6000-2?400)?3=35600 мм или 35,6 м. С учетом общего количества запусков суммарной длиной 40?250=10000 мм или 10 м и использования четырех продольных прутков арматуры суммарный метраж продольных армирующих элементов составит: 35,6?4+10=152,4 м. Это, что касается арматуры периодического профиля, но есть еще гладкая арматура.
При условии отступа от поверхности бетонного основания в 50 мм длина поперечной арматуры (горизонтальной и вертикальной на одно соединение) составит: 300?2+500?2=1600 мм или 1,6 м. Таких соединений при общей длине ленты в 35,6 м и шаге между поперечными прутками в 300 мм будет: 35,6/0,3=119. Итого общая длина поперечной гладкой арматуры составит: 119?1,6=190,4 м.
Количество арматуры для плитного фундамента
Для нашего дома 10?6 толщину плиты принимаем 300 мм (предварительно проводим расчет нагрузки на фундамент). Арматурный каркас будет состоять из двух поясов с шагом сетки 200 мм. Для одного пояса потребуется 10000/200=50 прутков поперек (шестиметровых) и 6000/200=30 прутков вдоль (десятиметровых). Итого на два пояса потребуется арматуры периодического профиля: (50?6+30?10)?2=1200 м
Если соединять пояса арматурными прутками, то общее количество соединений составит: 50?30=1500 шт. Длина каждого прутка с учетом отступа от края фундамента в 50 мм составит 200 мм. Итого гладкой арматуры потребуется: 1500?200=300000 мм или 300 м.
Количество арматуры для буронабивного свайного основания
В качестве примера приведем основание под тот же дом, только будем использовать буронабивные сваи (расстояние между опорами принимаем 2000 мм) и железобетонную обвязку высотой 400 мм. Нам потребуется 16 свай диаметром 200 мм и высотой 2000 мм. Сколько нужно арматуры для такого фундамента?
На сваи будем использовать 4 прутка длиной 2250 мм: 2000 мм на собственно сваю и 350 мм на запуск для связки с арматурным каркасом ростверка. Итого на одну буронабивную сваю потребуется 4?2350=9400 мм или 9,4 м арматуры периодического профиля. На 16 свай потребуется 150,4 м. Для формирования каркаса сваи будем использовать гладкую арматуру, которой соединим 4 вертикальных прутка в трех местах. Длина одного соединения составит примерно 3,14?200=628 мм, длина трех – 1884 мм или 1,9 м. Общий метраж гладкой арматуры, необходимый для формирования каркаса столбов составит: 1,9?16=30,4 м.
Расчет арматуры для ростверка проводится так же, как и в случае расчета ленточного фундамента. Прутков периодического профиля потребуется столько же, сколько и в вышеописанном случае (по ленточному основанию), т.е. 152,4 м. А вот на формирование каркаса с учетом высоты ленты нужно будет меньше гладкой арматуры: 119 (количество соединений) ?1,2 (сумма длин поперечной арматуры на одно соединение)= 142,8 м
Надеемся, что приведенная информация поможет вам понять процесс расчета и самостоятельно рассчитать необходимое количество арматуры и диаметр прутков применительно к фундаменту вашего дома.
tolkostroyka.ru
Расчёт арматуры для фундамента: определение параметров
Ленточный фундамент как основание строения применяют в индивидуальном строительстве потому, что его можно построить собственными руками. Поскольку бетон достаточно хорошо выдерживает силы сжатия, то размеры подошвы основания в зависят от несущей способности грунта.
Изображение 1. Схема последовательности вязки арматуры.
Однако какой бы запас прочности ни был заложен, нет уверенности в том, что под действием изгибающих усилий хрупкий бетон не треснет. Для того чтобы он мог сопротивляться изгибающим моментам, его армируют ребристыми металлическими стержнями. Поэтому необходимо выполнить расчет арматуры для фундамента. Стержни делают ребристыми, чтобы обеспечить надежное сцепление бетона с металлом. Как рассчитать арматуру?
Расчет размеров фундамента
В нормативной документации на строительство фундаментов имеется требование, обоснованное соответствующими расчетами, по которому можно определить, сколько для него необходимо металла, его количество.
Площадь продольных металлических стержней Scn должна быть не меньше, чем 0,1% площади сечения Sф. Такое соотношение обосновано расчетами, выполненными специалистами.
Прежде чем рассчитать арматуру на фундамент, необходимо вначале определение его параметров. Ширина верхней части (среза) должна быть на 10 см шире толщины стены. Остается определить его высоту и ширину подошвы.
Изображение 2. Схема соединения арматуры в местах пересечения стен.
Высоту обычно определяют по глубине промерзания грунта. Подошва должна быть примерно на 20 см ниже глубины промерзания. Пусть глубина промерзания в районе строительства составляет 1 м. Тогда высота составит 1,2 м, а дом имеет размеры 8×10 м с двумя внутренними стенами (продольной и поперечной).
Чтобы рассчитать ширину подошвы, необходимо знать общий вес строения с учетом веса самого фундамента.
Вначале считают, что ширина подошвы равна ширине среза, и определяют вес. Если начертить эскиз дома в плане, то легко установить, что общая длина среза Lср (с учетом внутренних стен) будет равна:
Lср=2Lдл+3(Lш-3h)+( Lдл-3h) (1)
где Lдл Lш — длина и ширина дома соответственно;h — ширина среза.
Пусть h=0,5 м, тогда
Lср=2·10+3·(8-3·0,5) +(10-3·0,5)=48 м.
Объем составит:
Vф = Lср×h×Lвыс,
где Lвыс,= 1,2 м — высота фундамента.
В результате имеем Vф = 48×0,5×1,2 = 28,8 м3. При удельном весе тяжелого бетона, равном 2500 кг/м3, общая масса составит 72 т.
После этого определяем общей вес сооружения Q и проверяем выполнение условия:
q·Sпод ≥ Q (2)
где q — несущая способность грунта, кг/см2;Sпод — площадь подошвы, равная площади среза, то есть
Sпод =Lср×h=48×0,5=24 м2=24·104см2.
Изображение 3. Схема армирования фундамента в углах.
Если в основании находится плотный сухой суглинок с q=3 кг/см2, то Qрас составит:
Qрас= q·Sпод=3·24·104 =72·104кг=720 т.
Для суглинка средней плотности, насыщенного влагой с q= 1 кг/см2, выдерживаемая масса 240 т.
Если условие (2) не выполняется, то следует расширить подошву, оставив неизменным срез. То есть в сечении получим не прямоугольник, а трапецию, что приведет к увеличению объема и веса. Снова проверяем выполнение условия (2).
Вернуться к оглавлению
Расчет арматуры по весу
Пусть условие (2) выполняется при равенстве среза и подошвы фундамента: в сечении он имеет прямоугольную формы и площадь:
Sф= h×Lвыс=0,5×1,2=0,6 м2=6000 см2.
Руководствуясь указанием нормативных документов, определим, что общее сечение продольной металлической арматуры должно быть равно:
Sарм= 0,001×Sф=0,001×6000 = 6 см2.
Диаметры стандартных стержней известны, остается определить площадь их сечения и найти общее количество. При этом необходимо учесть определенные требования документации, касающиеся создания металлического каркаса, что несколько усложнит расчет.
- Для ленточного монолитного фундамента диаметр стержня должен быть не менее 12 мм.
- Если стержни наращивают внахлест, то перекрытие должно составлять не менее 1 м.
- Для защиты от ржавления она должна находиться на глубине не менее 40 мм
- В горизонтальной плоскости расстояние между стержнями не должно превышать 400 мм.
- Диаметр поперечной арматуры должен быть в 4 раза меньше диаметра продольной, но и не менее 6 мм, а если высоте каркаса более 80 см, он должен быть не менее 8 мм.
- Запрещено верхний ряд стержней смещать относительно нижнего.
- Расстояние между поперечными стержнями не должно превышать 600 мм.
Виды арматурных изделий.
Определим количество стержней, руководствуясь п.1, то есть приняв диаметр 12 мм. Это значит, что площадь поперечного сечения (πR2) составит 113 мм2 или 1,13 см2, а общее количество составит 6:1,13=5,3, то есть 6 стержней. Под срезом и над подошвой должно быть по 3 стержня. При ширине среза в 500 мм расстояние между арматурой меньше 400 мм (п.4 требований). Расстояние от этих плоскостей до стержней должно быть не менее 40 мм.
Расчет арматуры выполним, считая, что стандартная длина имеет ряд 3, 6, 9 и 12 м. При нахождении количества стержней в одной ветке необходимо учитывать, что каждый стык внахлест уменьшает длину на 2 м (п.2 требований). Поэтому на одну линию при длине 48 м потребуется 24 стержня длиной 3 м (общая длина 72 м), 10 штук — 6 м (общая длина 60 м) и 6 штук — 9 м (общая длина 54 м). На 6 веток потребуется, соответственно, 432, 360 и 324 м.
В продаже обычно продают металл по весу. Вес 1 м диаметром 12 мм составляет 0,888 кг. Поэтому 3-метровых получится 384 кг, 6-метровых 320 кг и 9-метровых — 288 кг.
Вернуться к оглавлению
Расчет арматуры, необходимой на обвязку каркаса
В соответствии с п.5 требований диаметр продольных стержней должен быть не менее 8 мм, так как высота каркаса превышает 80 см. С учетом выполнения требования п.3 расстояние между нижним и верхним рядом должно быть равно 1 м, а расстояние между крайними стержнями не более 0,4 м. исходя из этих размеров длина вертикального стержня должна быть не более 1,1 м, а горизонтального не более 0,45 м, то есть общая длина поперечных стержней в одном сечении будет равна 3,1 м.
Учитывая, что шаг арматуры между поперечными стержнями не должен превышать 0,6 м (п.6 требований), таких сечений по всему периметру здания и с учетом внутренних частей должно быть 48/0,6=80 шт., то есть количество арматуры (длина) составит 3,1×80=248 м.
При этом необходимо правильно обвязывать арматуру на фундамент (каркас). Можно стержни скреплять с помощью сварки. Однако в местах сварки нарушается структура металла и, следовательно, его прочность. Поэтому для формирования каркаса применяют обожженную мягкую проволоку круглого сечения. Кусок проволоки определенной длины сворачивают в петлю, которую пропускают под крестовиной соединяемых стержней, затем в петлю пропускают второй конец, и все это скручивают специальным крючком. Получается закрепление, показанное на изображении 1.
Чтобы арматура находилась на определенном расстоянии от стенок траншеи, применяют бобышки, которые необходимо приобрести в торговой сети. Как должно выглядеть соединение арматуры в местах пересечения стен, показано на изображении 2. Изображение 3 демонстрирует ее соединение в углах траншеи. Здесь же видны места установки бобышек (подставки), показанные прямоугольниками.
Следует отметить, что расчет основания любого сооружения намного сложнее. Однако даже в результате приведенного расчета понятно, что чем длиннее металлические стержни, тем выгоднее их приобретать.
moifundament.ru
