Самостоятельный расчет арматуры для монолитного фундамента

Расчет бетона для плиты фундамента

Фундамент – это основа здания. Следовательно, насколько правильно сделан этот участок работы, настолько прочной будет постройка. Плитный фундамент в мировой строительной практике применяется довольно часто, несмотря на разные виды грунтовых почв. При этом нагрузка распределяется эффективно, давление на грунт – минимальное. Эти условия выполняются в различных климатических зонах.

Данные фундаменты бывают:

Монолитные. Они применяются при строительстве небольших зданий. При этом часто закладывают их неглубоко, способ заливки – несложный.
Фундаментальные с ребрами жесткости. Используются при строительстве высотных объектов. Складываются плитами, хотя возможна монолитная заливка.
Коробчатые. Представляют собой сложную конструкцию. Собираются из цельных или сборных бетонных коробов и свай.

Таблица площади поперечного сечения арматуры

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

Как видите, выполнить подбор арматуры совсем не сложно, если помнить школьный курс геометрии. Пользуясь специальными справочниками по площади сечения можно узнать многие другие важные параметры, которые позволят выбрать оптимальный материал для строительства дома вашей мечты и возведения любого другого объекта.

Расчет расхода арматуры при армировании плитного фундамента

Расчет количества арматуры для монолитного фундамента осуществляется на основе общепринятых норм и правил. Все расчеты выполняются в строгом соответствии со СНиП 51-01-2003 и СНиП 3.03.01-87. Учитываются в обязательном порядке и указания ГОСТ Р 52086-2003.

Посмотрите видео, как правильно выбрать арматуру (металлическую или композитную).

Еще до начала работ по армированию необходимо установить:

Сколько потребуется стержней и качество их поверхности.
Минимальный диаметр прутов, установленных вертикально. Определяется он в соответствии со СНиП.
Размер ячейки арматурной сетки. Шаг соответствующий стандартному размеру не должен быть меньше 20 сантиметров.
Уровень нахлеста при укладке отдельных кусков арматуры внахлест.
Общая длина всей арматуры с учетом нахлеста.
Длину проволоки, с помощью которой осуществляется вязка.

В качестве примера можно привести расчет арматуры монолитного основания, размер плиты которого составляет 8х8 м. Для армирования идеально подходит стержень, диаметр которого составляет 10 миллиметров. В некоторых случаях используют для продольного армирования пруты, диаметр которых 14 миллиметров, а для поперечного – 8 мм.

Монолитная арматурная сетка

Что касается правил, в соответствии с которыми выполняется укладка арматуры, то шаг между прутьями арматурной сетки составляет 20 сантиметров. Зная это расстояние и толщину прута можно точно рассчитать количество стержней, необходимых для выполнения работ. Достаточно ширину плиты разделить на ширину шага и прибавить один пруток. В данном случае получится 8:0,2 + 1= 41.

Если в нашем случае длина и ширина плиты равны, то можно для вычисления количества продольных стержней полученное число умножить на 2. В другом случае расчет провести также, воспользовавшись размером длины плиты. Следовательно, 41х2=82 прута.

Это значит, что выполнив расчет количества прутов для первого слоя, можно полученный результат умножить на 2 и получить общее число. 82х2=164 прута. Чтобы обеспечить связь между слоями сетки, потребуется надежное соединение. Для этого используют специальные крепления. Общая длина составит 164х6=984 метра, так как 164 – это общее количество прутов, а 6 – это стандартная длина одного стержня.

Вязка арматурной сетки выполняется с помощью специальной вязальной проволоки. Сварка способствует разрушению конструкции из-за воздействия коррозии. Для определения количества точек, в которых стержни пересекаются достаточно умножить количество используемых прутов на это же число.41х41=1681. На каждый узел понадобится не менее 30 сантиметров проволоки, значит 1681х30=5043 м проволоки.

Посмотрите видео, как правильно произвести вязку арматуры.

Расчет арматуры для плитного фундамента можно произвести самостоятельно. В таких вычислениях учтены и вязка, и укладка, и шаг сетки. Но специализированные организации выполнят подобный расчет с более высокой точностью благодаря ПО, разработанному для проектировщиков.

Альтернативная арматура

Сложность транспортировки стальной арматуры из-за её длины, многие проблемы в работе с металлом заставили застройщиков обратить внимание на альтернативные решения. Одним из них вполне могла бы стать арматура из стекловолокна

Одним из них вполне могла бы стать арматура из стекловолокна.

У неё много достоинств, но чтобы их оценить, стоит вспомнить о изначальном назначении армирования фундаментов. По сути, арматурный каркас должен предохранить бетонный фундамент от растяжений. Модуль упругости металлических стержней значительно ниже аналогичных пластиковых. Это значит, что низкий порог упругости пластиковых стержней гораздо быстрее приведёт к деформации, а значит и разрушению фундамента, нежели металлический. И смысл замены металла пластиковым композитом исчезает.

Второй очень неприятный недостаток касается именно индивидуальных застройщиков, не имеющих специальных условий для выравнивания свёрнутой в бухты пластиковой арматуры.

Недостатки современной пластиковой арматуры касаются только нежелательности использования её в монолитных ленточных фундаментах. Сфер применения, где эта разновидность арматуры покажет себя лучше стальной, много, – но не в фундаментах.

Это может быть интересно!

Некоторые секреты строительства.

Фундамент двухэтажного дома нуждается в обязательной защите от влаги, для чего проводится серия гидроизоляционных процедур. Неграмотное строительство визуально определяется после первой зимы эксплуатации здания. Если расчет нагрузки выполнен с ошибками или фундамент не имеет гидроизоляции, основание здания может «повести» со всеми известными печальными последствиями.

При отсутствии навыков в строительной области и знаний геофизических характеристик грунтов необходимо обращаться к профессионалам, которые не бескорыстно помогут составить проект застройки и буду нести ответственность за исходные данные.

Расчет ленточного и столбчатого фундамента

Армирование ленточного фундамента, расчет арматуры, укладка и вязка проводятся, в принципе, точно также. Просто необходимо учитывать, что арматурные решетки в этой конструкции устанавливаются не горизонтально, а вертикально. При этом длина продольных стержней зависит от длины ленты, а поперечных от глубины заложения фундамента.

Ширина ленты определяет количество решеток и длину стержней, связывающих между собой сеток. К примеру, если ширина фундаментной ленты – 40 см, то между решетками оставляется расстояние 25 — 30 см, это и есть длина связующих прутков.

Что касается количества, то опять — таки все будет зависеть от размеров ячеек армированного пояса фундамента. К примеру, если глубина заложения равна 1 м, а каркас укладывается внутри бетонной массы, то расстояние от верхних поверхностей устанавливается по 10 см с каждой стороны. Поэтому длина поперечных стержней будет 80 см. А количество продольных направляющих будет равна 100/20=5 рядов.

Правила армирования столбчатых конструкций сильно отличается от двух предыдущих вариантов. Во — первых, это вертикально установленные стержни, обвязанные катанкой диаметром 6 мм или арматурой небольшого размера. Все зависит от размеров самих опорных столбов. Во-вторых, сечение каркаса – это или квадрат, или круг, или треугольник.

Длина основных стержней зависит от глубины заложения фундамента. При этом нет необходимости учитывать расстояние от дна скважины до арматуры, потому что готовая армирующая конструкция устанавливается прямо на подготовленную подушку. Но учитывать придется выступ прутков в размере 10 — 70 см, которые будут торчать из столбов. Они будут соединяться с армирующей сеткой ростверка.

Как калькулятор считает необходимое количество бетона

Расчет монолитного перекрытия онлайн калькулятор производит в следующей последовательности:

Сервис рассчитывает на основании внесенных линейных размеров – длины (D), ширины (L) ,толщины (H) – плиты объем фундамента Vф:

Vф = H×L×D; м. куб.

Параллельно определяется объем занимаемый арматурной сеткой Vа. Происходит это по следующей формуле:

Vа = La×π×r2; м. куб.

где La– длина всех прутов арматуры, м;

r – радиус арматуры, м.

затем по разности между всем объемами фундамента и арматуры находится объем необходимого для его заливки бетона Vб :

Vб = Vф — Vб; м. куб

На последнем этапе объем бетона (Vб) умножается на его плотность (P), в результате чего получается масса бетона:

Мб= Vб×P; кг

Плитный фундамент не является сложной геометрической фигурой и достаточно легко рассчитывается типовыми формулами Источник moidomkarkas.ru

Пример расчетов

Исходные данные

Размеры котлована под заливку основания составляют 10×6 м.;
Толщина фундаментной плиты – 0,3 м.;

Расчет

Объем фундамента равен Vф = 10×6×0,3=18 м. куб.
Для армирования такого фундамента планируется применять два слоя сетки из арматуры диаметром 12 мм. (радиусом 0,006 м.) суммарной длиной 1232 м. Таким образом занимаемый арматурной сеткой будет равен Vа= 1232×0,0062×3,14=0,14 м.куб.;
Объем бетона будет равен Vб = 18-0,14 = 17,86 м. куб.;
Так как планируется использовать бетона марки В 22,5 (М300) плотностью 2350 кг/м. куб. его масса необходимая для заливки данной плиты равна Мб = 17,86×2350=41 971 кг. (41,9 т.).

Результат

Таким образом для заливки основания размером 10×6×0,3 м требуется 17,86 м.куб. бетона марки В 22,5(М300) массой 41 971 кг.

Порядок армирования и заливки

Устройство опалубки

Армирование перекрытий начинается с установки опалубки. К опалубке предъявляются следующие требования: она должна выдерживать вес сырой смеси, при этом не деформируясь визуально. Это довольно большая нагрузка, при слое бетона 200 мм она составит 500 кг на квадратный м. Поэтому конструкция опалубки должна быть довольно внушительной. Для щитов можно использовать фанеру толщиной 18…20 мм, для балок, стоек, ригелей использовать брус сечением 100х100 мм.

Можно использовать профессиональную опалубку. Ее преимущества в том, что она рассчитана на высокие нагрузки, в ее комплект входят телескопические стойки, выдерживающие значительный вес и позволяющие регулировать уровень. Это довольно дорогостоящее оборудование, но сейчас можно найти фирму, которая сдает и опалубку, и стойки в аренду.

Схему сборки опалубки легко найти в литературе, а если вы берете профессиональную опалубку, то к ней прилагается инструкция. Главное – после сборки проверить горизонтальность с помощью нивелира или других доступных средств.

Монтаж арматуры

Пластиковые фиксаторы необходимы для создания защитного слоя арматуры в нижней части перекрытия.

Армировка делается таким образом: нижний ряд укладываем на фиксаторы – специальные пластиковые опоры высотой 25-30 мм для создания защитного слоя. Стержни кладем с одинаковым шагом, параллельно друг другу. На них кладем следующий ряд под углом 90? и перевязываем вязальной проволокой в каждом пересечении. Затем устанавливаем разделители сеток, сгибаем, связываем с одинаковым шагом. Приведенный здесь чертеж подскажет, с каким именно. Армирование перекрытия по краям дополняется усилениями. На разделители и П-образные усиления укладываются продольные, а затем поперечные прутья арматуры. Верхний уровень готовой арматуры должен быть ниже верхней плоскости опалубки на 25-30 мм. Собранная арматура должна представлять из себя довольно жесткий каркас, выдерживающий без особых деформаций вес человека.

Заливка

После того как армирование будет закончено, можно приступать к заливке. Эту работу лучше всего производить с помощью бетононасоса, обязательно уплотняя смесь при помощи специального глубинного вибратора. Заливку желательно произвести за один раз. При затвердевании бетон дает усадку. Чем быстрее идет высыхание, тем больше усадка, что может привести к появлению микротрещин. Чтобы этого не произошло, в течение 2-3 дней нужно смачивать поверхность твердеющей плиты водой. Делать это лучше всего путем разбрызгивания. Но и в дождливый день производить заливку не стоит, рекомендуется предохранять свежую смесь от осадков. Плита должна сохнуть 30 дней, только после этого можно снимать опалубку.

Схема армирования плиты

Чтобы конструкция была максимально прочной и «не гуляла», армирование фундаментной плиты должно производиться строго по правилам, согласно технологической схеме.

Итак, самые важные моменты:

В схеме армирования плиты фундамента обязательно должны быть учтены места наибольшей нагрузки. Это так называемые «зоны продавливания». Там располагаются несущие перегородки и колонны. Эти точки должны быть усилены дополнительно.
Если толщины плиты составляет не более 15см, то достаточно одного слоя арматуры. При большей высоте производится каркасное армирование фундаментной плиты.
После заливки арматура должна быть утоплена в бетон на глубину не менее чем 3см с каждой из сторон. Это необходимо, чтобы защитить ее от процессов коррозии и дальнейшего разрушения.

Перед началом работ в обязательном порядке надо подготовить чертеж армирующей конструкции с учетом всех параметров нагрузки.

Там, где не требуется особого усиления, размер ячеек арматуры делают постоянным. Расстояние между прутьями обычно составляет от 20 до 40см. Если речь идет о кирпичном здании, то промежуток между прутами должен быть не больше 20см. Если возводится легкий каркасный дом, то расстояние может быть увеличено.

Обычно армирование плиты производится двумя рядами. Вертикально ряды скрепляются между собой стержнями.

На торцах плиты армирование производится с помощью П-образных хомутов. Длина такого хомута должна быть больше толщины основания из бетона, как минимум, в два раза. Вязка арматуры монолитной плиты производится на обоих уровнях – верхнем и нижнем.

Точки максимальной нагрузки

В зонах расположения несущих элементов шаг армирования уменьшается. В этом случае прутья начинают укладывать в два раза чаще.

Армирование монолитной плиты фундамента осуществляется в комплексе с совместной обвязкой с каркасами монолитных стен. В связи с этим, заливая бетон, обязательно оставляют торчащими снаружи металлические стержни. Затем их загибают и используют для привязки к каркасной основе здания.

Связка каркаса

Прутья в составе армирующей конструкции можно соединять между собой двумя способами. Их можно сварить либо связать.

Итак, как вязать арматуру для монолитной плиты:

Для связки применяется проволока, диаметр которой составляет 2-3мм.

Прутья обматывают руками или применяя специальное оборудование для обмотки металлических прутков.

Перед укладкой рассчитайте глубину расположения нижнего слоя с учетом того, что бетонная заливка над верхним уровнем арматуры должна быть не меньше 2см.

Если металлические прутки короче общей длины, то нахлест в местах стыков должен превышать диаметр прута не менее чем в 40 раз. К примеру, если диаметр прутьев 1см, то длина нахлеста не должна быть менее 40см.

В целом укладка производится в следующем порядке:

Нижний уровень конструкции устанавливается на подпорках.
Крепятся поперечные прутья.
Собирается верх арматуры. Верхний ряд привязывается к вертикальным стержням.

Расчет монолитного армированного фундамента для дома вы можете посмотреть здесь

Какая бывает арматура

Арматура выпускается в основном из стали. Бывает она гладкая и профилированная — с особой формы ребристостью. Ребристая используется для распределения нагрузки, гладкая служит лишь для придания конструкции формы. То есть основой упор нужно делать на качество ребристого прутка.

Арматура бывает гладкая и ребристая

Не так давно на рынке появилась пластиковая арматура для фундамента. Она активно продвигается. Но мало кто из специалистов (продавцы не в счет) советует ее использовать. Если разбирать свойства одного и другого вида арматуры, то в реальности все достоинства и недостатки выглядят примерно так:

Сталь токопроводящая — пластики нет. Нельзя однозначно сказать, что токопроводимость — плохое качество. Его можно использовать, например, при устройстве заземления.
Пластиковая арматура в 4-5 раз легче и выпускается в бухтах. Это факт, но реально влияет он только на стоимость перевозки. Так как для массы железобетонной конструкции разницы нет, весит пруток 50 кг или 10.
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.

Пластиковая арматура — новинка рынка

Пластик химически нейтрален и не разрушается при попадании влаги в бетон. Это так. Но при соблюдении правил (не менее 50 мм бетона от прутков до поверхности) и стальное усиление стоит десятилетиями и не разрушается.
Сталь начинает плавиться при 600o Пластики размягчаются при 200-300oC.
Пластики имеют лучшие прочностные характеристики. Не совсем так. Они больше растягиваются при статических нагрузках. Сделаете плитный фундамент армированный пластиковой арматурой, а он через некоторое время провиснет: коэффициент удлинения у них в 10-11 раз больше, чем у стали. То же и с ленточным фундаментом: лента может провиснуть.

Нормы, стандарты и маркировка

Что надо знать, чтобы провести расчет арматуры для ленточного фундамента:

Так как длина ленточного фундамента намного больше ширины, то в нем наблюдается только продольное растяжение, а поперечного растяжения в таком основании нет. Следовательно, никаких нагрузок на поперечную горизонтальную и вертикальную арматуру не оказывается, поэтому можно использовать в конструкции гладкие прутки диаметром 0,6 – 0,8 см, которые необходимы лишь для создания каркаса.
При любой высоте в ленточном фундаменте всего 2 продольных горизонтальных пояса, верхний и нижний, для изготовления которых используют ребристую арматуру класса АIII, из низколегированной или горячетканной углеродистой стали. В некоторых случаях поясов бывает больше, но такие варианты армирования являются исключениями, которые требуют привлечения специалистов.
В каждом горизонтальном слое может использоваться 2-3 прутка арматуры. Диаметр прутков рассчитывается по СНиПам, требования, прописанные в нормативном документе, гласят, что минимальное сечение рабочей продольной арматуры должно составлять более 0,1% от площади поперечного сечения бетонной ленты. Допустим, высота фундамента 70 см, ширина 40 см, высчитываем площадь сечения ленты: 0,7х0,4=0,28 м2= 2800 см2. Площадь поперечного сечения продольной рабочей арматуры: 0,1 % от 2800 = 2,8 см2.

Инструменты для вязки арматуры

Правильно создать прочный каркас «голыми руками» слишком трудно. Операция вязки даже при использовании мягкой проволоки требует приложения остаточно больших усилий.

В строительном магазине можно приобрести специальное приспособление для упрощения рабочих процедур

Оптимальным вариантом является применение инструментов с электрическим приводом. Они, а также другие технические средства, рассмотрены подробно в следующих разделах статьи.

Вязальный пистолет для арматуры

Набор для увязки каркаса

В стандартный комплект современные производители включают:

Механизм с электроприводом, который создает узел и обрезает проволоку.
Аккумулятор с отдельным блоком питания. Его наличие упрощает выполнение работ в автономном режиме, без подключения соединительных проводов к сети питания 220 V.
Чехол, предназначенный для закрепления инструмента на поясе монтажника.
Инструкции по эксплуатации и чемоданчик для транспортировки и хранения.

Проволока для пистолета предлагается в намотанном виде, на небольших катушках. Производители настоятельно рекомендуют применять только сертифицированные расходные материалы, чтобы продлить срок службы техники, сохранить гарантийные обязательства.

Следующие преимущества пригодятся при выборе такого варианта:

высокое качество связанных с одинаковым усилием узлов;
увеличение производительности в 2-4 раза по сравнению с ручными методиками;
снижение утомляемости;
возможность выполнения рабочих операций в широком температурном диапазоне.

Для объективности анализа надо не забывать о некоторых ограничениях.

Такой аппарат подходит для скрепления открытых узлов

Проникновение в нижний ярус, сложные угловые места с крупной техникой затруднительно.

Поэтому в реальной ситуации современное техническое оснащение дополняют специальным крючкомКачественная проволока для пистолета стоит дорого

Приобретать это оборудование для реализации разового плана не имеет смысла. Дешевле – взять его в аренду на необходимое количество дней. Следует приобрести достаточное количество расходных материалов и дополнительные приспособления для выполнения рабочих операций вручную.

Крючок для вязки арматуры

Простейшее приспособление для создания узловых соединений из проволоки можно сделать своими руками из обычного гвоздя

С таким компактным инструментом удобно работать в узких траншеях, труднодоступных местах. Совершенствование самодельной конструкции поможет улучшить ее потребительские характеристики:

Для изготовления вязального крючка можно использовать подходящий по длине отрезок арматуры с минимальным диаметром (6 мм).
Прочность этого металла выше по сравнению с гвоздем. Наличие выступов на поверхности упросит выполнение рабочих операций с проволокой.
Создать необходимую форму можно без чертежей, по образцу фабричного изделия, рисунку, фото.
Толщину и длину ручки, иные параметры изделия не сложно подобрать с учетом предпочтений и физиологии конкретного пользователя.

Индивидуальным инструментом работать удобнее, чем фабричным крючком, рассчитанным на среднестатистического человекаНе сложно разобраться с тем, как сделать простое приспособление для вязки. Но полуавтоматический крючок лучше приобрести в магазине

В этом устройстве вставлен пружинный механизм, который обеспечивает вращение зацепного устройства и петли проволоки. Винтовая нарезка перемещает шток вверх для затяжки узла. В совокупности эти действия ускоряют выполнение рабочих процессов, снижают нагрузку на пользователя.

Опытные мастера используют для решения аналогичных задач автоматический шуруповерт, или электрическую дрель

Они закрепляют крючок в патроне. Концы проволоки, свернутые в кольцо, вращаются с помощью электромотора, быстро и без лишних физических усилий. Как и с пистолетом для вязки, в данном случае также лучше применять инструмент со встроенным аккумулятором.

Расчет арматуры для монолитной плиты

Монолитные плиты применяются, когда планируется отойти от стандартных параметров при строительстве и использовать особенные характеристики зданий.

Благодаря повышенной жесткости, использование монолитных плит является наиболее экономически выгодным вариантом. Единственный минус – монолитные плиты сложно укладывать при пониженных температурах.

Чтобы перекрытие было устойчивым и прочным и прослужило долгие годы, важно производить точный расчет монолитной конструкции, а если она заливается самостоятельно, то здесь не обойтись без расчета арматуры, которая является основой конструкции

Во время создания составления проекта необходимо:

Особенности и правила выбора арматуры

Главное требование, которое предъявляют к арматуре – способность придать конструкции необходимую жесткость и уберечь от деформации и разрушения. Для создания прочного и надежного фундамента необходим точный расчет арматуры, но прежде всего, для выполнения работ понадобится выбрать именно те пруты, которые помогут сделать основание дома действительно надежным.

Арматура разного диаметра

Приступая к выбору нужно точно знать:

диаметр арматурного прута;
материал, из которого изготовлены стержни;
качества (ребристая или гладкая поверхность).

Все это имеет огромное значение для выполнения качественного армирования. Нужно иметь данные о длине и весе используемой арматуры. Диаметр прута важен для создания конструкции, обладающей определенной жесткостью, требуемой в каждом конкретном случае.

От качества материала, использованного для производства арматурных стержней, зависит способ крепления при выполнении армирования. Если пруты стальные, то соединение возможно и при помощи сварки, и при помощи вязальной проволоки. Но в тех случаях, когда для армирования используют стержни, созданные из композитных материалов, вязка выполняется проволокой. Значит, прежде чем приступить к началу работ, необходимо определить длину проволоки.