Расчет ленточного армирование фундамента: Расчет арматуры для ленточного фундамента частного дома

Расчет арматуры для фундамента – рекомендации от ТК Газметаллпроект

Любой жилой дом, производственное, офисное или складское помещение монтируются на заранее подготовленный фундамент. Конструкция основания может отличаться в зависимости особенностей почвы, климатических характеристик региона, массы и размеров здания. При этом армирование фундамента является обязательным условием длительной эксплуатации объекта, без повреждений и деформаций конструкции.

Назначение арматурного каркаса в фундаменте здания

Существует несколько типов оснований, выполняемых из бетонного раствора. Наиболее востребованными считаются плитные и ленточные фундаменты, мелко- и глубокозаглубленные. Также применяются основания на сваях, глубина заложения которых зависит от параметров грунта и уровня промерзания почвы.

Для армирования фундамента применяются металлические прутья с рифленой или гладкой поверхностью, которые соединяются в жесткий и прочный каркас. Армирование выполняется в следующих целях:

• стальная основа принимает нагрузки на растяжение и изгиб, равномерно распределяет их по всей конструкции основания;
• каркас исключает деформации бетона, позволяет избежать или минимизирует образование трещин и других дефектов фундамента;
• за счет арматурного каркаса удается снизить объем используемого для заливки основания бетонного раствора, уменьшить и снизить стоимость конструкции;
• армирование делает возможным строительство дома или производственного здания на слабых грунтах, в том числе сыпучих, болотистых, в регионах с экстремально низкими зимними температурами;
• возрастает несущая способность основания, арматура делает фундамент более приспособленным к высоким нагрузкам по массе, усилиям на растяжение и деформацию.

После заливки фундамента бетонный раствор постепенно набирает прочность. При этом монолит приобретает высокую прочность к сжатию, но не отличается хорошими показателями на растяжение. Арматурный каркас позволяет поднять данные параметры на должный уровень.

Как правильно рассчитать арматуру для фундамента

Для монтажа прочного и долговечного фундаментного основания необходимо выполнить расчет арматуры и каркаса. Такой подход обеспечивает соответствие требованиям нормативных документов. Для правильного расчета необходимо учитывать следующие моменты:

• в качестве конструктивных элементов лучше всего закладывать металлические прутья с рифленой поверхностью, толщина которых начинается от 12 мм – посмотреть каталог арматуры для фундамента;
• оптимальным является использование проката марки А400, А500 и А240;
• все расчеты выполняются в соответствии с требованиями СНиП 52-01-2003 и 2.02.01-83;
• при проектировании учитываются характеристики грунта, для каменистой, болотистой, сыпучей почвы арматурный каркас будет отличаться;
• обязательно учитывается при расчетах суммарная нагрузка на конструкцию, которая складывается из собственного веса фундамента, массы стен, перекрытий, перегородок, установленного в здании оборудования и предметов повседневного использования, среднегодового количества осадков;
• обязательно учитывается запас прочности, каркас должен быть прочнее расчетных показателей на 5-10%;
• несмотря на большое количество доступных онлайн-калькуляторов, расчет арматуры с их использованием получится приблизительным, желательно воспользоваться услугами специалиста в данной отрасли.

Выполняя указанные правила расчета арматурного каркаса можно быть уверенным в прочности и долговечности бетонного основания. При движении грунта, больших климатических и механических нагрузках, фундамент не получит повреждений. Соответственно стенам здания не угрожают деформации, появление трещин и щелей.

Конструктивное исполнение каркаса

В зависимости от типа и сложности фундамента, арматурный каркас может быть выполнен несколькими способами. Соответственно расчеты также отличаются для конструкций плитного, ленточного, свайного и других типов. После выбора подходящей схемы каркаса выполняется подбор необходимых комплектующих. Рассчитывается количество и длина прутьев, объем армирующей сетки. Необходимо определиться со способом соединения стержней между собой, направленностью конструкций, сечением металла и другими характеристиками.

Стандартный каркас собирается из прутков, расположенных в продольном и поперечном направлениях. Шаг ячеи определяется нагрузкой на основание, а для соединения используется технология сварки, вязальная проволока, специальные муфты.

Для ленточных фундаментов каркас представляет собой набор продольных прутков, соединенных между собой поперечными элементами. Такие сетки располагаются в несколько рядов. Для плитной конструкции подойдет плоский каркас из арматуры. Для свайного фундамента металлические прутки монтируются вертикально.

Расчет арматуры для фундамента плитного типа

Использование фундамента плитного типа актуально при возведении жилых домов и коттеджей, в которых не планируется выделение подвального помещения. Визуально основание выполнено в форме монолитной плиты, толщина которой может превышать 0,2 метра. При этом армирующая сетка укладывается в 1, 2 или более рядов, в зависимости от массы здания и типа грунта.

При выборе арматуры в первую очередь оценивается категория грунта. Для непучинистой почвы подойдут ребристые прутки толщиной от 10 мм. Если планируется строительство на слабой почве или участке с наклоном. Минимальный диаметр стержней должен быть 14 мм и более. Связи между сетками выполняются из арматуры на 6 мм.

Технология расчета арматуры предполагает выполнение следующих этапов:

• при толщине фундамента до 0,2 метра желательно использовать 2 плоских каркаса с вертикальной связкой, если основание более габаритное, число сеток увеличивается;
• для расчета количества продольных прутьев длина большей стороны делится на шаг 0,2 метра, что позволяет получить общую длину стержней;
• аналогичным образом рассчитывается общая длина поперечных звеньев каркаса;
• так как диаметр прутка принимается одинаковым, можно быстро вычислить необходимое количество стержней и рассчитать объем приобретаемой арматуры;
• для расчета вертикальных прутков подсчитывает количество точек соединения одной и сеток, размер связей равняется высоте фундаментной подушки, далее нетрудно подсчитать общую протяженность стальных стержней;
• если фиксация прутков выполняется на вязальную проволоку, вычисляется число соединений арматуры, средний расход составляет 0,4 метра на одну точку.

После выбора конструкции фундаментного основания и необходимой толщины арматуры, рассчитать объем приобретаемой продукции можно самостоятельно. Для этого достаточно знать площадь фундамента и его высоту, количество арматурных сеток, шаг ячеи. Все расчеты можно выполнить с помощью обычного калькулятора.

Расчет арматуры для фундамента ленточного типа

Для большинства зданий и сооружений выбор ленточного фундамента является оптимальным вариантом. Такая конструкция качественно выполняет свои функции, а затраты на монтаж существенно ниже, чем расходы на заливку монолитного основания. В состав каркаса входят продольные, поперечные и вертикальные металлические стержни.

Для продольной арматуры стандартным диаметром является 12-16 мм, поперечные и вертикальные связи могут быть меньшей толщины. Шаг ячеи принимается равным 0,2 метра, но может быть изменен в зависимости от конструкции и нагрузки на основание. Технология расчета арматурного каркаса ленточного фундамента будет следующей:

• в конструкцию обязательно закладывается 2 сетки, верхняя связывает основание при просадках грунта, нижняя исключает деформации при вспучивании почвы;
• для обустройства каркаса потребуется 4 продольных прутка, протяженность каждого из которых равняется периметру ленточного фундамента;
• количество поперечных прутков рассчитывается, исходя из принятого шага ячейки, длина стержней равна толщине бетонного основания;
• вертикальная арматура рассчитывается, исходя из количества соединение продольных и поперечных стержней, высота прутков определяется аналогичными показателями фундамента;
• для соединения прутков используется вязальная проволока, длина которой определяется из расчета 0,4 метра на 1 узел.

Путем достаточно простых вычислений удается подсчитать общую длину продольных, поперечных и вертикальных стержней, а также вязальной проволоки. В зависимости от длины имеющейся в продаже арматуры вычисляется число отдельных элементов. При этом учитывается некоторый запас, наличие которого необходимо в непредвиденных случаях.

Арматурные каркасы для фундаментов другого типа рассчитываются аналогичным образом. Для этого необходимо знать размеры каждого блока, определиться с конструкцией, толщиной используемых прутков. С помощью несложных математических расчетов определяется общая длина стержней, расходы на их приобретение.

Монтаж фундамента любого типа будет некачественным, если в основу не заложить металлический каркас. Стальные прутья, сваренные или связанные между собой, защищают фундамент от деформации, выкрашивание, излома и растяжения. Количество и стоимость необходимого материала можно рассчитать самостоятельно. При отсутствии опыта желательно обратиться к профессионалам, предлагающим свои услуги в данной сфере.

Расчет 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 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.

Арматура ленточного фундамента (75) | Помощь пользователям Tekla

Арматура ленточного фундамента (75) создает арматуру для бетонного ленточного фундамента.

Бары созданы

Использовать для

Не использовать для

Фундаменты, имеющие:

Прежде чем начать

Порядок выбора

1. Выберите бетон ленточный фундамент.

Используйте Вкладка «Изображение» для определения толщины защитного слоя бетона и хомута компенсировать.

Толщина покрытия

Используйте вкладку Основные стержни, чтобы определить свойства верхней, нижняя, левая и правая полосы.

Длина соединения основных стержней

Длина связи определяет, насколько стержни проходят в соседние конструкции на концах ленточных фундаментов. Использовать Длина скрепления 1 коробка для первого конца фундамента (с желтой ручкой), и ящики Bond length 2 для второй конец основания (с пурпурной ручкой).

Длину связи можно определить отдельно для:

Используйте Вкладка «Хомуты» для определения свойств хомутов и расстояния между ними. тип.

Колено

Выберите расположение хомута нахлесты в ленточном фундаменте.

Размеры хомута

Направление изгиба

Наконечник двойного хомута бары

Если вы выбрали двойное стремя стержней, вы можете выбрать концевые формы для стержней из списка.

Используйте Вкладка «Атрибуты» для определения свойств нумерации стержней и стремена.

Каковы требования к толщине ленточного фундамента?

🕑 Время чтения: 1 минута

Существует ряд факторов, влияющих на толщину ленточного фундамента, таких как водопроницаемость, типы грунта и глубина фундамента. Обсуждаются требования к толщине ленточного фундамента в зависимости от условий нагрузки и глубины заложения.

Рис.1: Ленточный фундамент

Содержание:

• Требования к толщине ленточного фундамента
  • Толщина ленточного фундамента, несущего легкие нагрузки
  • Толщина ленточного фундамента, несущего большие нагрузки
  • Толщина ленточного фундамента, несущего большие нагрузки

Обычно толщина ленточного фундамента равна выступу от поверхности фундамента или стены, но не менее 150 мм. Эта минимальная толщина устанавливается для того, чтобы ленточный фундамент обладал достаточной жесткостью и, следовательно, мог перекрывать слабые карманы в грунте. Кроме того, чтобы выдерживать продольные силы, создаваемые тепловым сжатием и расширением, а также движениями влаги фундаментной стены. Если тип грунта под фундаментом глинистый, то вздутие глины может быть большим и оказывать давление на фундамент. Что необходимо установить минимальное ограничение на ленточный фундамент.

Если ленточный фундамент воспринимает большие нагрузки, то толщину фундамента контролируют по его прочности, чтобы выдерживать сдвигающие и изгибающие моменты, которые могут привести к разрушению выступа фундамента. Рисунок 2 объясняет изгиб и разрушение при сдвиге соответственно. Если арматура не заделана в ленточный фундамент, то разрушение залегания ленточного фундамента будет контролировать его толщину.

Рис. 2: Разрушение ленточного фундамента при изгибе и сдвиге

Разрушения при изгибе можно избежать, если использовать бетон достаточной толщины. возможно применение ступенчатого или наклонного перехода на заданную толщину от лицевой стороны стенки к ширине дна. Иногда ленточный фундамент проектируют консервативно, выбирая толщину, препятствующую развитию напряжения на нижней стороне ленты. Такая толщина обычно равна удвоенной проекции полосы. Однако учитывается распределение нагрузки на основание ленточного фундамента под углом 45 градусов. И в соответствии с этим распределением нагрузки небольшое напряжение растяжения в основании фундамента допустимо, но его величина неизвестна.

Если глубина и ширина ленточного фундамента велики, необходимо учитывать экономичное использование бетона при учете толщины фундамента. Это связано с тем, что может использоваться значительное количество бетона, который не способствует передаче нагрузки от стены на грунт под фундаментом. Количество бетона, используемого при строительстве фундамента, можно уменьшить, сделав выступ фундамента ступенчатым. Однако сооружение опалубки для ступенчатого строительства будет дорогостоящим и может превысить стоимость дополнительного бетона, используемого, когда не используются ступенчатые выступы.