Расчет количества арматуры для ленточного фундамента

Армирование бетона – не самоцель, а метод усиления бетонных конструкций, поэтому даже в индивидуальном строительстве при возведении невысоких и ненагружаемых сооружений применение арматурного каркаса в бетонных элементах будет оправданным и целесообразным. Чаще всего укреплять рекомендуется фундамент, как наиболее подверженную нагрузкам часть здания. А чтобы не тратить лишние стройматериалы, деньги и время, нужно правильно провести расчет арматуры для ленточного фундамента или другого объекта, требующего усиления прочности арматурой.

Расчет арматурных прутьев для бетонной ленты фундамента

Как пример применения армирования сооружений в строительстве можно смело брать любой объект промышленного или частного назначения. Тем более, в индивидуальном строительстве малоэтажных коттеджей без армирования фундамента и стен невозможно достичь требуемой расчетной прочности конструкции. Для частного жилья, если это не легкий домик из древесины или щитовых каркасов, всегда возводится ленточный фундамент, а его армировать следует в обязательном порядке. И здесь придется рассчитывать не только объем бетонного раствора и вынутого грунта, но и проводить расчет количества арматуры, ее диаметра и марки. И не обязательно обращаться за выкладками в специализированную организацию, если можно это сделать своими силами.

Для безошибочного вычисления

количества стержней в армирующем каркасе необходимо принять во внимание следующие факторы:

1. Лента бетонного монолитного фундамента устроена так, что усилия на растяжение объекта прилагаются к поверхности ленты. Исходя из этой особенности конструкции основания, арматура глубоко в раствор не погружается;
2. Армирующий каркас укладывается как минимум на расстоянии 50-60 мм от подошвы траншеи, поверхности фундамента и боков опалубки. Расстояние соблюдается именно с целью погрузить всю арматуру в бетон и дополнительно защитить металл от воздействия коррозии;
3. Для длинных сторон армопояса используются стержни с ребристой поверхностью Ø 12-16 мм, что позволяет добиться максимального сцепления с бетонированной лентой основания дома;
4. Для коротких поперечных и стоящих вертикально арматурных стержней используются прутья Ø 6-8 мм с гладкой поверхностью, так как нагружаться эти детали каркаса будут намного меньше, и тратить стройматериалы впустую здесь нет смысла. Особенно это касается протяженных и геометрически сложных конструкций;
5. Между короткими арматурными стержнями, которые распложены вертикально и поперек армокаркаса, соблюдается шаг 20-60 мм.

Неопытные мастера ошибочно считают, что общее число прутьев, как и диаметр сечения арматуры, некритично пир приблизительном соблюдении расчетов. Поэтому, стараясь сэкономить на приобретении нужных материалов, закладывают в армокаркас проволоку, трубы, сетку, уголки и другую металлопрокатную продукцию, имеющую совершенно другие критерии прочности на растяжение, изгиб и излом. Такое наплевательское отношение к самому нагружаемому узлу дома в скором времени покажет себя тем, что фундамент начнет трескаться и деформироваться, передавая деформации на стены дома, перекрытия и даже кровлю. Не допускайте применения посторонних металлических изделий в построении армирующего каркаса, иначе долговечность вашего жилья будет под сомнением.

Самостоятельно рассчитать, сколько нужно арматуры, ее диаметр для монолитной ленты фундамента, закладываемого для частного дома, несложно, и такие расчеты скорее всего покажут, что для покупки материалов вы потратите не такую уж большую сумму из семейного бюджета, так как правильно составленная схема армирования – это оптимизированная схема, учитывающая все нагрузки и распределяющая арматуру по нужным местам, а не хаотично.

Правильные расчеты армирования предполагают применение арматуры в разных схемах усиления бетона. В индивидуальном строительстве популярностью пользуются два варианта – армировка 4-мя прутьями, и армирование 6-ю прутьями, как показано на рисунке выше.

При выборе одной из приведенных схем отталкиваются от регламента СП 52-101-2003, согласно требованиям которого, предельное максимальное расстояние между рядом проходящими арматурными стержнями в одной укладке не должно превышать 400 мм, а расстояние между крайним длинным прутом и боковой поверхностью бетонной ленты определяется в 0,5-0,7 метра. При соблюдении этих условий и при ширине ленты 0,5 м используется схема армирования 6-ю прутьями. Диаметр коротких арматурных стержней, стоящих вертикально и монтируемых поперек сечения, для такой схемы рассчитывается по данным из таблицы ниже:

Калькулятор вес арматуры

Если рассчитать количество поперечных и вертикальных стержней арматуры помогла справочная таблица, то расчет армирования ленточного фундамента в продольном разрезе требует использования математики и соблюдения норм СНиП 52-01-2003, которые ограничивают S_min (минимальную площадь) продольной арматуры до 0,1% от сечения ж/б ленты в поперечнике. Вычислить площадь сечения ленты просто – достаточно перемножить ее высоту и ширину. Производить расчеты для каждого стержня в отдельности не нужно. Существуют справочные данные, использование которых поможет узнать требуемый диаметр прутьев для армокаркаса:

Если длинная сторона ленточного фундамента превышает 3 метра, то D_min продольных прутьев арматуры берется не менее 12 мм.

Схема с четырьмя арматурными продольными прутьями хорошо зарекомендовала себя при армировании ленточного фундамента с шириной бетонной ленты ≤ 0,4 м. Выбор диаметров прутьев проводится по таблице, приведенной выше: если ширина фундамента составляет 40 см, а высота – 1 метр, то для продольного армирования 4-мя стержнями подходит арматура Ø 12 мм из простого расчета, что 4 таких стержня имеют сечение 4,52 см². Таким же образом рассчитывается диаметр прутьев для схемы с 6-ю прутьями.

Армировать ленту следует только прутьями одного диаметра, чтобы вектор нагрузки распределялся по поверхности бетона равномерно. Если это условие невыполнимо, то прутья большего диаметра закладываются в нижних рядах каркаса.

Расчет количества арматурных прутьев нужен не только для экономии материалов, но и для других случаев. Например, завоз арматуры без предварительного расчета может вылиться в ее нехватку, и тогда придется не только докупать недостающее количество металлопроката, но и тратиться на доставку, что увеличит брешь в семейном бюджете. Поэтому лучше потратить несколько часов на расчеты.

Практический пример для расчета продольных арматурных прутьев для фундамента шириной 0,4 метра, с длинными стенами 12 м, короткими стенами 6 м, и одной несущей стеной по центру:

Находим длину стен основания: 6м х 3 м + 12 м х 2 м = 42 метра.

При ширине ленты 40 см применяется 4-хстержневая схема армирования, поэтому результат умножаем на 4: 42 м х 4 шт. = 168 метров.

Правильный подсчет количества продольных арматурных прутьев должен учитывать нахлест стержней арматуры при вязке, и это особенно заметно при сборке длинных армирующих каркасов, превышающих длину прутьев. Стыковка прутьев арматуры производится внахлест, это видно на схеме, приведенной ниже. Стержни напускаются друг на друга на расстояние не менее 30 арматурных диаметров. Это значит, что при использовании стержней Ø 12 мм длина напуска будет равна 12 х 30 = 360 мм.

Не пропустить этот важный момент в расчетах поможет два способа:

1. Составьте схему размещения стержней в каркасе, и по схеме вычислите количество стыков с напуском;
2. Добавьте к результату 10-15% для обеспечения запаса.

Пример: Если общая длина продольных прутьев составляет 200 метров, то с учетом запаса нужно будет закупать 200 х 10% (15%) = 220 (230) метров.

Кроме закупки основной арматуры, продольной, поперечной и вертикальной, понадобится и мягкая вязальная проволока для связки стержней в местах их пересечений. Сколько потребуется проволоки, можно рассчитать довольно просто: на одну связку уходит в среднем до 30 см проволоки.