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.
Если длина основания меньше 3 м, то минимальный диаметр продольных прутьев должен быть 10 мм; если больше 3 м — 12 мм.
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 |
Какой диаметр арматуры нужен для одноэтажного дома? В строительстве 1- 2-этажных частных домов обычно для вертикального и поперечного армирования используются 8-миллиметровые прутья.
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
Допустим, планируется использовать арматуру 12 мм. Берем ее площадь поперечного сечения — 1,13 квадратных сантиметров.
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.
Оптимальный вариант здесь – взять 4 прута меньшего диаметра. Вполне будет достаточно 10-миллиметровой арматуры. Его площадь — 0,79 см². Если умножить на 4, получится 3,16 см², этого параметра будет достаточно.
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.
В результате бетонная лента будет растрескиваться и разрушаться. Исправить такую ошибку в процессе эксплуатации здания невозможно.
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.
Как правильно армировать ленточный фундамент своими руками
Рассказываем об арматурном каркасе для ленточного фундамента, особенностях его сборки и подробно описываем технологию армирования конструкции.
Особенности фундамента-ленты не позволяют применять для его строительства обычный бетон. В таком случае требуется железобетон, то есть бетонный камень, внутрь которого уложены стальные прутки. От того, насколько грамотно проведен процесс закладки металлического каркаса, или армирование, зависит прочность и срок службы всей конструкции. Разберем все тонкости армирования ленточного фундамента.
Все об армировании фундамента-ленты
Какую арматуру используют для ленточного фундамента
В проекте будущего здания обязательно прописывают размеры сечения, расположение, сорт и количество арматурных элементов. Это результат расчетов с массы постройки, геологических особенностей местности, т.п.
В сечении армирующий каркас фундамента-ленты представляет собой четырехугольник. Объясняется это просто. На основание воздействуют две противоположно направленные силы: сверху масса здания, снизу сила грунтового пучения. В середине ленты таких нагрузок не возникает. Поэтому для компенсации давления мало- и среднезаглубленных фундаментов хватает двух армирующих поясов: сверху и снизу. В сильнозаглубленные основания добавляют третий пояс. Их изготавливают из прочных прутков класса IIIА или IIА.
Нужно выбирать профиль ребристой формы, у него лучше сцепление с бетонным камнем. Диаметр горизонтальных прутьев рассчитывают исходя из площади поперечного сечения каркаса и типа железобетонного элемента. Обычно это прутья диаметром 10-12 мм, но может быть и иначе.
Чтобы удержать продольные прутки на заданном месте, используют конструкционные перемычки. Их изготавливают из более тонких и гладких прутьев. Подойдет класс АI и толщина от 6 до 8 мм. Обычно такой прут загибают в форме четырехугольника-хомута, чтобы облегчить процесс сборки каркаса.
Кроме металлических прутьев в продаже можно найти стеклопластиковые. Они легче и не поддаются коррозии. Однако в частном строительстве их используют редко. Изогнуть такую деталь можно только в заводских условиях.
Instagram @metall_chelyabinsk
Продольный ребристый пруток
Instagram @tihonov.vitalick
Перемычка в форме хомута
Instagram @tihonov.vitalick
Особенности сборки арматурного каркаса
Схему армирования ленточного фундамента рассчитывают в ходе построения проекта. По требованиям СНиПов, расстояние между горизонтальными поясами не делают больше 400 мм. Шаг установки конструкционных перемычек должен быть равен или меньше 300 мм. Еще один важный момент — расстояние от края детали до начала прутка. Арматуру полностью утапливают в бетон. Если где-то она выйдет на поверхность, неизбежна коррозия металла. Поэтому минимальное расстояние от края бетонной плиты до стального прута — 5 см.
С учетом выстроенной схемы арматуру собирают в единую конструкцию. Разберем особенности этого процесса.
Способы вязки прутков
Свободное движение (или люфт) арматурной сетки внутри конструкции вызовет напряжение, которое скажется на прочности здания. Чтобы этого не произошло, прутки прочно соединяют между собой. Для этого используют три методики.
Первая — сваривание . Стальные элементы соединяют с помощью точечной сварки. Это быстро и надежно, но возможно не всегда. На участке сварки металл становится хрупким и легче подвергается коррозии. Поэтому сварка применяется только для материала, в маркировке которого есть буква «С». Это означает, что сваривание разрешено, и шов не повлияет на прочность элемента.
Соединять металлические детали можно с помощью пластиковых хомутов . С их помощью элементы подтягивают друг к другу и надежно закрепляют. Это несложно и быстро. Но пластиковые хомуты тоже используют достаточно редко. Связано это с тем, что они не выдерживают низких температур, а также с достаточно высокой ценой хомутов. Кроме того, перемещать связанный таким способом каркас категорически нельзя. Вяжут только в опалубке.
Вязка арматуры под ленточный фундамент проволокой — основной метод соединения. Это самый дешевый и эффективный, а иногда и быстрый способ. Выполняют такую вязку с помощью разных приспособлений. Чаще проволоку закрепляют специальным вязальным крючком. Это недорогое приспособление, которое можно изготовить самостоятельно. Научиться вязать им арматуру несложно. Неопытный арматурщик буквально через несколько часов уже быстро вяжет прутки. Минус методики — недостаточная жесткость готового каркаса. Поэтому лучше всего вязать его прямо в опалубке.
Мастера также вяжут проволочные соединения клещами или шуруповертом со вставленным крючком. Есть еще одно приспособление — вязальный пистолет. Он надежно связывает детали буквально за секунду, что важно, ведь объемы работ очень большие. При этом пистолет громоздкий, поэтому работать им можно не на всех участках. А самое главное, для него требуется специальная проволока, и стоит он дорого. Но если есть возможность взять пистолет напрокат, лучше всего так и поступить. Это значительно ускорит работу.
Источник https://stroim-domik.org/stroitelstvo/fundament/lentochnyj/armirovanie-l/diametr-a-dlya-len
Источник https://www.ivd.ru/stroitelstvo-i-remont/fundament/kak-pravilno-armirovat-lentochnyj-fundament-svoimi-rukami-79551