Диаметр арматуры для ленточного фундамента — расчет материала

Такой тип фундамента на сегодняшний день является однозначно самым распространённым в европейской части нашей страны. Такая популярность неслучайна. Для того чтобы понять, чем она вызвана, стоит рассмотреть два основных «конкурента» ленточного фундамента.

Сплошной (плитный) фундамент на сегодняшний день самый надёжный и долговечный. Основание заливается по всей площади здания на глубину, зависящую от массы здания, типа грунта, на котором ведётся строительство, а также от специальных конструкционных требований. Надёжность его легко объяснима – фундамент представляет собой монолитную глыбу бетона. Такая нехитрая конструкция обеспечивает безусловную целостность здания при любых подвижках и проседаниях грунтов.

Даже при небольшом наклоне фундамент на 100% сохраняет свою геометрию, что делает невозможным проседание отдельных участков периметра и как следствие – появление трещин, провалов и т.д.

Игольчатый фундамент не обладает столь феноменальной надёжностью как сплошной. Он представляет собой набор вертикальных игл – свай различных конструкций, расположенных по периметру здания на некотором расстоянии друг от друга. Сваи бывают винтовыми, заливными или забивными. Бесспорное качество такого основания – значительно более низкая стоимость по сравнению со сплошным, ведь бетона требуется на порядок меньше, как и земляных работ.

Но очевиден и недостаток – сваи слабо связаны между собой и при подвижках отдельного участка грунта под зданием, могут образовываться значительные напряжения в конструкции. Со временем эти напряжения приводят к появлению трещин в стенах, перекосам каркаса, а в некоторых случаях – к полному разрушению сооружения. Поэтому свайные фундаменты лучше применять на «надёжных» грунтах – таких как скальные породы или гравийно-песчаные составы.

Ленточный фундамент сочетает в себе достоинства обеих конструкций. Заливка ленты требует значительно меньше исходных материалов по сравнению с плитой, а жесткость конструкции обеспечивается при этом почти такая же.

Арматура – залог прочности ленточного фундамента

Название этого типа фундамента определяет его суть. Ленточный фундамент представляет собой ленту – как бы продолжение стен здания вниз. Внутреннее пространство ленточного фундамента иногда занимает грунт (он попросту не вынимается), а иногда занимается всевозможными вспомогательными помещениями и техническими этажами.

Арматура для ленточного фундамента

Бетон своеобразный материал. Его прочностные характеристики сильно отличаются в зависимости от приложения вектора силы. Данный материал прекрасно выдерживает сжимающие нагрузки, но из рук вон плохо – нагрузки растягивающие. Ещё хуже бетон сопротивляется изгибу. Так прочность бетона на растяжение в 15 раз меньше прочности на сжатие.

Проблему решают добавлением бетону каркаса (скелета) из стальной арматуры. Закалённая сталь превосходно, в отличие от бетона, держит растягивающие нагрузки.

Располагая в цементной массе стальную арматуру по линиям предполагаемых растягивающих нагрузок, изготовитель получает материал с совершенно новыми свойствами – железобетон. В отличие от простого бетона железобетон хорошо выдерживает нагрузки на растяжение, железобетонные балки и стержни отлично справляются с изгибающими нагрузками, сносно работают также на скручивание.

Основным элементом арматуры в частном строительстве является пруток. Со времён СССР изготовление прутка регламентируется ГОСТ 5781-82. 

Прут в основном изготавливается ребристым (периодический профиль) реже гладким. Рёбра прутка предназначены для лучшего сцепления с бетонной массой. На заводах пруток нарезают на отрезки 6 или 12 метров.

В последнее время на рынке активно продвигается арматура из различных полимеров. В чём разница со стальным материалом? Если вкратце, то полимерная арматура хороша для конструкций с умеренными нагрузками, она долговечнее стальной, так как не подвержена коррозии. Однако ни одно производство плит перекрытия или лестничных пролётов не перешло пока на использование пластиковой арматуры. Надёжность и прочность нового материала пока близко не догнала «классику».

Вот таблица с характеристиками распространённых в строительстве диаметров стальной ребристой арматуры.

Диаметр арматуры в миллиметрах Один погонный метр арматуры весит кг В одной тонне арматуры  погонных метров Площадь сечения прутка, м2
6 0,222 4 505 0,0000283
8 0,395 2 532 0,0000503
10 0,617 1 621 0,0000785
12 0,888 1 126 0,0001131
14 1,120 826 0,0001539
16 1,580 633 0,0002011
18 2,000 500 0,0002545
20 2,470 405 0,0003142
22 2,980 336 0,0003801
25 3,850 260 0,0004909
28 4,830 207 0,0006158
32 6,310 158 0,0008042
36 8,000 125 0,0010179
40 9,870 101 0,0012566

Выбор диаметра

По большому счёту армировать фундамент можно любой арматурой, разным будет лишь количество стержней. При выборе диаметра и количества продольных стержней необходимо (ну или хотя бы – желательно) придерживаться требований СНиП 52−01−2003 «Бетонные и железобетонные конструкции».

Проще всего рассмотреть выполнение данного правила на примере.

Итак, высота фундамента составляет 2,2 метра, а его ширина – 40 см (0,4 м). Тогда площадь сечения фундамента составит: 2,2 ∙ 0,4 = 0,88 м2.

Требуемая суммарная площадь сечения продольной арматуры вычисляется: 0,88 / 1000 = 0,00088 м2. 

Следующий расчет производится в табличной форме:

Диаметр арматурного прутка Площадь сечения одного прутка,м2 Необходимое количество прутков (получается делением требуемой суммарной площади сечения продольной арматуры (0,00088 в рассматриваемом примере) на площадь сечения одного прутка
6 0,0000283 31,12
8 0,0000503 17,51
10 0,0000785 11,2
12 0,0001131 7,78
14 0,0001539 5,72
16 0,0002011 4,38
18 0,0002545 3,46
20 0,0003142 2,8
22 0,0003801 2,31
25 0,0004909 1,79
28 0,0006158 1,43
32 0,0008042 1,09
36 0,0010179 0,86
40 0,0012566 0,7

* такие расчёты чрезвычайно удобно производить в Microsoft Excel.

Как показывает анализ таблицы, если применить арматуру диаметром 6 мм, то конструкция потребует более 30 продольных прожилин. Применение арматуры 40 мм – и одной оказывается много.

На каком же варианте остановиться? Здесь на помощь приходит простое правило:

Продольный каркас арматуры должен состоять из двух ярусов – верхнего и нижнего – минимум по две прожилины в каждом из них.

Таким образом, самым идеальным станет диаметр 16 мм с требуемым количеством жил – 4,38. Два продольных прутка снизу и два – вверху.

Как вариант можно рассмотреть и 14 мм пруток (прутков требуется – 5,72). В таком варианте нижний и верхний ярусы будут состоять из 3 прожилин каждый.

Схема армирования

Арматура для ленточного фундамента

Конструкция, которую можно универсально применять для армирования ленточного фундамента состоит из четырёх продольных прутков – двух верхних (верхний ярус) и двух нижних (нижний ярус). Соседние прутки в ярусе и ярусы между собой соединяются перемычками. При расположении продольных прутков необходимо соблюдать следующее правило:

Продольный прут должен быть утоплен в бетон не менее чем на 50 мм.

Расстояние между перемычками обычно принимают 0,5 м. Арматуру для перемычек можно использовать тоньше той, что применяется для продольных линий, а именно ¼ её диаметра. Однако тоньше 6 мм арматуру применять нельзя даже для перемычек.

Соединяется арматура между собой при помощи вязальной проволоки или с использованием электродуговой сварки. Применение сварки в последнее время стало редкостью. Доказано, что в месте сварных соединения прутья арматуры очень быстро разрушаются в результате коррозионных процессов.

Вязка проволокой осуществляется плоскогубцами (долго и некачественно) или с использованием специальных устройств: ручных (специальный крючок – недорого и достаточно эффективно) или механических (арматуровязатели на аккумуляторах – вариант неоправданно дорогой для частного строительства).

Расчёт материала

Арматура для ленточного фундамента

Исходя из всего, что написано выше, рассчитать потребность в прутке несложно. Рассматривая тот же фундамент, что и в первом примере 2,2 х 0,4 м с размерами здания 8 на 10 метров имеем следующее.

Периметр здания = (8+10) ∙ 2 = 36 м

Требуется продольной 16 мм арматуры = 36 ∙ 4 = 144 м.

Длина вертикальной перемычки = 2,2 – (0,05∙2) = 2,1 м.

Длина горизонтальной перемычки = 0,4 – (0,05∙2) = 0,3 м.

Периметр одной перемычки = (2,1+0,3) ∙ 2 = 4,8 м.

Требуемой количество перемычек = 36 / 0,5 = 72 шт.

Требуется 6 мм арматуры для перемычек = 72 ∙ 4,8 = 345,6 м.

Стоимость

Арматурный пруток продается на металлобазах в шестиметровом исполнении. Средняя цена на арматуру в Подмосковье находится в пределах 21 тысячи рублей за тонну.

Продольной арматуры требуется:

144 м / 6 м = 24 прутка + 1 запасной = 25 шт.

25 ∙ 6 = 150 метров.

(150/633) ∙ 1000 = 237 кг.

Стоимость = (237/1000) ∙ 21 000 = 4 976 руб

Арматура для перемычек берётся 6 мм, её нужно:

345,6 м / 6 м = 57,6 шт = 58шт + 1шт = 59 шт.

59 ∙ 6 = 354 метра.

(354/4505) ∙ 1000 = 79 кг.

Стоимость = (79/1000) ∙ 21 000 = 1 650 руб.

Понравилась статья?
Загрузка...
Оставить комментарий

очиститьОтправить