Расчет арматуры для ленточного фундамента: инструкция с примерами

0

Ленточный фундамент используется в строительстве чаще других конструкций. Он прекрасно выдерживает вертикальные нагрузки от веса здания, но плохо работает на изгиб. В процессе такого действия фундаментная конструкция начинает трескаться, постепенно теряя свои первоначальные технические характеристики. Именно поэтому в тело бетонной конструкции устанавливается армирующий каркас, собранный из стальной арматуры.

Оглавление:

Конструкция ленточного фундамента

Чисто конструктивно ленточный фундамент – это лента (отсюда, в принципе, и название), которая сооружается под все стены здания. Это непрерывная конструкция, закладываемая в грунт, для чего для нее возводится опалубка, устанавливаемая в предварительно выкопанную траншею.

Конструкция ленточного фундамента | Расчет арматуры для ленточного фундамента

Ленточный фундамент

Достоинства ленточного фундамента:

  • высокая несущая способность;
  • простота сооружения;
  • высокая скорость возведения.

Есть у конструкции и свои недостатки:

  • большой вес сооружения, что может спровоцировать неравномерную его усадку, поэтому очень важно предварительно провести исследование грунта и определить уровень пролегания грунтовых вод;
  • после заливки придется ждать 28 дней, когда бетон наберет свою марочную прочность, после чего фундамент можно нагружать.

Конструкция армирующего каркаса

Чисто конструктивно армокаркас для ленточного фундамента – это объемная конструкция из двух или более решеток, которые устанавливаются вертикально на определенном расстоянии друг от друга и скрепляются между собой поперечинами из той же арматуры. Размеры фундамента рассчитываются с учетом нагрузок, которыми здание давит на основу. А так как именно армирующий каркас является основной для сдерживания нагрузок, то необходимо рассчитывать и его.

Конструкция армирующего каркаса | Расчет арматуры для ленточного фундамента

Конструкция армирующего каркаса

Правила расчета арматуры ленточного фундамента

Расчет арматуры для ленточного фундамента производится на основании двух документов: СНиП под номером 52-101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции» и пособию по проектированию – «Армирование элементов железобетонных зданий». В них четко расписаны требований к армокаркасу ленточного фундамента. А именно:

  1. Общая площадь продольных арматурных стержней должна равнять 0,1% от сечения ленты.
  2. Каркас должен полностью поместиться в тело фундамента так, чтобы от его краев до арматуры оставался промежуток, равный 5 см. Это касается всех плоскостей: боковин, верхней и нижней поверхностей.Правила расчета арматуры ленточного фундамента | Расчет арматуры для ленточного фундамента
  3. Если длина ленточного фундамента с одной стороны не превышает 3 м, то для ее усиления используются арматурные стержни диаметром 8-10 мм. Если длина превышает 3 м, то – не менее 12 мм.
  4. Вертикальные (они же монтажные) и поперечные прутки арматуры не являются несущими. Основная их задача – соединение и крепление продольной арматуры. Поэтому поперечины и вертикальные элементы собираются из стержней меньшего диаметра, можно использовать гладкую арматуру, а не рифленую.Правила расчета арматуры ленточного фундамента | Расчет арматуры для ленточного фундамента
  5. Для продольного использования арматуры применяют материал марки А3 – стальной горячекатаный рифленый. Для вертикального и поперечного марка А1, А2 или А3.
  6. Расстояние между вертикальными, а также между поперечными прутками составляет 20-40 см.
  7. Если высота армокаркаса не превышает 80 см, то в качестве поперечных прутков можно использовать арматуру диаметром 6 мм. Если параметр высоты превышает обозначенный показатель, то лучше использовать стержни диаметром 8 мм.

Основной расчет проводится на основании позиции под номером «1». Таким образом рассчитывается количество продольных стержней.

Правила расчета арматуры ленточного фундамента | Расчет арматуры для ленточного фундамента

Расчет арматуры ленточного фундамента с примером

Вводные данные:

  • длина ленточного фундамента – 20 м;
  • ширина – 40 см;
  • высота — 80 см.

В первую очередь необходимо рассчитать количество продольно уложенной арматуры.

  1. Площадь сечения фундаментной ленты составляет 40х80=3200 см².
  2. Общая площадь продольных арматурных стержней: 3200х0,1%=3200х0,001=3,2 см². Или можно так: 3200/1000=3,2 см².

Теперь полученное значение надо разделить на площадь одного стержня, тем самым получается количество требуемой продольной арматуры. Получить площадь одного прутка можно двумя способами. Первый – найти в интернете таблицу соотношения диаметра и площади арматуры. Одна из таких на фото ниже.

Расчет арматуры ленточного фундамента с примером | Расчет арматуры для ленточного фундамента

Таблица соотношения диаметра и площади арматуры

Второй – самостоятельно провести расчет, используя формулу площади круга:S=πD²/4, где

  • «π» — это Архимедово число, равное 3,14,
  • D – диаметр арматуры.

Если диаметр продольной арматуры был выбран 10 мм (1 см), то: S= 3,14х1²/4= 0,785 см². Теперь общую площадь арматурных стержней (3,2) надо разделить на 0,785, получается 4.

Следующий этап расчета арматуры ленточного фундамента – определение общей длины продольных стержней. Необходимо отметить, что в продольном направлении прутки укладываются относительно друг друга с нахлестом, равным 5-10 см. То есть, именно на выбранный размер уменьшаются длины прутков, стандартная длина которых составляет 10,7 м. Получается, что длина каждого после соединения будет равна 10,6 м или 1160 см.

Учитывая длину ленточного фундамента – 20 м, можно рассчитать, сколько стержней требуется для укладки одного продольного элемента: 20:11,6=1,72 штуки. А так как их четыре, то общее количество равняется: 1,72х4=6,89 или, с округлением, ровно 7.

Теперь необходимо определить количество и длину вертикальных и поперечных элементов армирующего каркаса ленточного фундамента. Учитывая позицию номер «2» требований к сборке армокаркаса, можно точно сказать, какая длина будет у поперечных и вертикальных стержней:

  • у поперечных: 40-10=30, где «10» — это два по пять расстояние от краев фундаментной конструкции до каркаса, «40» — это ширина ленты;
  • у вертикальных: 80-10=70 см.

То есть, в общей сложности, если оба элемента изготавливаются из одного типа арматуры, то на их изготовление уйдет 1 м стального материала (30+70=100 см). Далее необходимо рассчитать количество используемых стержней данного типа в самом каркасе. Если расстояние между ними выбрано в пределах 30 см, то количество определяется путем деления общей длины фундамента на шаг установки: 2000:30=66,66 штук. Округляем до 67.

А так как общая длина двух элементов составляет 1 м, то на их изготовления уйдет 67 м арматуры. Этот показатель умножается на «2», потому что в армирующем каркасе поперечных и вертикальных стержней две пары. Первые располагаются верху и снизу конструкции в горизонтальной плоскости, вторые по бокам в вертикальной. Значит, для их изготовления потребуется 67х2=134 м.

Расчет арматуры ленточного фундамента с примером | Расчет арматуры для ленточного фундамента

Не всегда шаг укладки вертикальных стержней совпадает с шагом поперечных, как было рассмотрено на примере выше, потому что поперечины в основном выполняют функции стяжек между решетками. И их количество можно уменьшить. К примеру, укладывать с шагом 50 см.

Поэтому расчет требуемой арматуры придется производить для двух элементов по отдельности.

Поперечины рассчитываются так:

  • 2000:50х30=120 см или 12 м, где «20» — длина фундаментной ленты, «50» — шаг установки поперечин, «30» — длина одного поперечного элемента.

Вертикальные стержни так:

  • 2000:30х30=2000 см или 20 м, где шаг установки 30 см.

Получается, что общая длина арматуры, требуемой для изготовления вертикальных и поперечных элементов, составляет 12+20= 32 м. С оговоркой, если для них используется арматура одинакового диаметра. В противном случае каждый параметр надо будет учитывать по отдельности.

Необходимо обозначить, что представленный расчет арматуры для ленточного фундамента в плане подсчета количества стержней, является неполным. Потому что в углах фундаментного сооружения используется особое соединения каркасов, расположенных по разным сторонам ленточной конструкции. В зависимости от схемы обвязки углов сопряжения может изменяться общая длина используемой арматуры. В общей массе дополнение незначительное и может составлять до 5 м. Но его необходимо учитывать. Поэтому чаще всего общую расчетную длину арматуры увеличивают на 5-10%.

Расчет арматуры ленточного фундамента с примером | Расчет арматуры для ленточного фундамента

Марки арматуры для ленточного фундамента

Стальная арматура на рынке представлена несколькими разновидностями, и разделяется она на строительную и промышленную. В первую категорию входят несколько классов материала, которые маркируются буквой «А» и числовым обозначением. Сегодня строители пользуются двумя видами обозначения: старой и новой:

  • А1 – это старая маркировка, соответствующая новому обозначению А240;
  • соответственно А2 – это А300;
  • А3 – А400;
  • А4 – А600;
  • А5 – А800;
  • А6 – А1000.
Марки арматуры для ленточного фундамента | Расчет арматуры для ленточного фундамента

Марки арматуры и их характеристики

Сразу оговоримся, что в сооружении фундаментов две последние позиции не применяются. Они обладают высокими техническими характеристиками, но очень дороги, что формирует высокую себестоимость конструкции. Для продольных стержней применяют арматуру класса А3 или А4. Обе марки практически схожи, последняя обладает более высокой прочностью, соответственно и большей ценой.

Арматуру класса А1 отличить от других несложно, потому что это гладкие прутки. Их не используют в продольной укладке каркаса, потому что стержни обладаю практически нулевым сцеплением с бетонным раствором. Их применяют для крепления арматурных решеток между собой. Класс А2 – это рифленая арматура, которую можно использовать в малоэтажном строительстве, чаще гражданском коттеджном. Материал этой марки диаметром меньше 8 мм выходит из производства в бухтах, больше 8 мм в стержнях.

По способу производства арматура делится на горячекатаную и холоднодеформированную. Для фундаментов лучше использовать первую, потому что у нее более высокие прочностные характеристики. Отличаются оба вида друг от друга ем, что горячекатаная изготавливается в процессе заливки расплавленного металла, холоднодеформированная – это стальной готовый стержень, который пропускается через валки с нанесенными на их поверхности рисунки. Последние и формируют рельеф арматуры.

Марки арматуры для ленточного фундамента | Расчет арматуры для ленточного фундамента

Необходимо отметить, что в армирующем каркасе арматурные стержни соединяются между собой вязальной проволокой. Сварку для этих целей не используют, потому что высокие температуры, сопровождающие сварочный процесс, изменяют свойства стали, из которой арматура изготавливается. Эти свойства ухудшаются. Но это не единственная причина.

В процессе заливки бетонного раствора армокаркас подвергается нагрузкам, особенно это касается мест стыков. Вязальная проволока дает возможность смещаться стержням относительно друг друга на незначительное расстояние, что является сдерживающим фактором этих самых нагрузок.

Марки арматуры для ленточного фундамента | Расчет арматуры для ленточного фундамента

Соединение армокаркаса вязальной проволокой

Что касается сварки, то сегодня производители предлагают арматуру, которую можно варить электросваркой без изменения характеристик металла. Такой материал в маркировке дополняется буквой «С». К примеру, А400С.

Заключение

Расчет арматуры для ленточного фундамента – важная составляющая правильного сооружения основания дома. Главная задача все расчеты провести строго по вышеописанной последовательности. Нельзя допускать неточностей в определении диаметра используемых стержней, шага установки арматурных прутков и правил их скрепления между собой. Любая ошибка может привести к растрескиванию фундамента, а соответственно и стен дома.

Расчет арматуры для ленточного фундамента: инструкция с примерами
5 (100%) 1 vote


Поделиться в соц. сетях:

Об авторе

Оставить комментарий