17 марта 2017

Расчет арматуры для ленточного фундамента: правила и примеры

Расчет арматуры для ленточного фундамента: правила и примеры
Даже самые неопытные строители знают, что для строительства любого сооружения, будь то жилой дом, терраса или гараж, необходимо сделать фундамент. Существует несколько типов фундаментов, но ленточный является самым распространенным, особенно если речь идет о частном жилом доме в несколько этажей с погребом или подвалом.
Чтобы конструкция основания получилась прочной и смогла выдержать вес коробки дома со всем содержимым, ее нужно как следует укрепить. Для этого используют специальные металлические прутья. В этой статье мы расскажем, как рассчитать арматуру для ленточного фундамента.

Назначение арматуры

При постройке дома особое внимание надо уделять трем вещам: фундаменту, несущим стенам и крыше. Но фундамент среди всего прочего является основополагающей деталью, от которой зависит долговечность и прочность всего здания.
Если стены можно отремонтировать, а крышу – заменить, то чтобы починить треснувший или перекосившийся фундамент зачастую надо сносить всю постройку. Во избежание подобных неприятностей лучше с самого начала подойти к работе со всей серьезностью и как следует укрепить фундамент арматурой.

Ленточный фундамент для строительства жилых домов в частном секторе используется чаще всего, поскольку позволяет соорудить подвал, обеспечивает надежность и устойчивость всей конструкции, а также отличается завидной долговечностью – при грамотном расчете и использовании качественных строительных материалов он простоит 100-150 лет без капитального ремонта.
Кроме того, ленточный фундамент подходит для большинства типов грунтов, имеющихся на территории России. В случае с пучинистыми и неустойчивыми грунтами его можно усилить, но это все равно обойдется дешевле, чем установка монолитного основания.

Арматура фундамента представляет собой подобие «скелета», к которому прочно прикреплен бетон. Железная конструкция внутри равномерно распределяет нагрузку по основанию и по грунту. Существует допустимый минимум арматуры, которая должна содержаться в заглубленном ленточном фундаменте.
Это подробно описано в соответствующем СНиП под названием «Бетонные и ж/б конструкции».
Если вкратце, то стандартный ленточный фундамент должен содержать арматуры в количестве не меньше 0,1% от общей площади сечения железобетонного элемента.
Исходя из этого становится ясно, что расчет арматуры для ленточного фундамента должен включать соотношение размера ленты и сечения металлических прутьев. Правильно подобранная схема армирования способна продлить срок службы ленточного фундамента до 100 лет и дольше.

Как выбрать арматуру

На первый взгляд кажется, что бетон невероятно прочный материал, но на самом деле малейшие подвижки грунта или подземные толчки способны быстро его разрушить. Поэтому для его укрепления было придумано армирование.
Какая арматура подойдет для ленточного фундамента в каждом конкретном случае необходимо решать в зависимости от будущей нагрузки на основание, характеристик почвы и масштабности постройки.
Поверхность прутьев отличается ребристостью – это необходимо для более качественного сцепления с цементно-песчаным раствором. Расчет нагрузки на фундамент необходимо выполнять на стадии разработки проекта будущего дома.
Для этого существуют специальные формулы и онлайн программы, но поскольку это очень серьезная задача для новичка, ее решение лучше доверить специалистам.
Экономить на строительстве дома можно и даже нужно, однако следует правильно расставлять приоритеты – чтобы дом получился крепким и надежным, в фундамент надо вложиться по максимуму.
В большинстве случаев для заливки ленточных фундаментов под частные дома в 2-3 этажа берут арматурные прутья диаметром 10 мм и 12 мм. Иногда можно приобрести изделия диаметром 14 мм, но только в том случае, если нагрузка на здание будет большая или в будущем вы планируете достраивать этажи.
Всегда стоит смотреть немного наперед, быть может, через 10-20 лет вы захотите заменить обычную двускатную крышу на плоскую эксплуатируемую кровлю с оранжереей или мастерской.
Диаметр арматуры для ленточного фундамента небольших построек вроде гаражей, домиков для гостей и сараев может составлять 8 мм. Однако устанавливать такие прутья рекомендуется только на непучинистых устойчивых грунтах.

Специфика армирования фундаментов

Любой ленточный фундамент имеет две части: верхнюю, которая принимает нагрузку от коробки дома, и нижнюю (подошву), которая передает эту нагрузку в грунт. Чтобы сделать максимально прочный и долговечный фундамент, надо укрепить обе эти части.
Для этого следует поставить прутья арматуры так, чтобы получилось два горизонтальных параллельных ряда, соединенных более короткими элементами.
Таким образом, мы вплотную подошли к способам вязки арматуры, которые также влияют на необходимое количество прутьев. Но прежде чем вдаваться в подробности, рассмотрим в общих чертах, схему арматуры для ленточного фундамента.
Продольные параллельно идущие прутья принимают на себя основную нагрузку от коробки дома в зонах растяжения. Вертикальные перемычки играют роль каркаса и придают фундаменту прочности на срез. Обычно достаточно заложить 4 горизонтальных прута – 2 вверху и 2 внизу.
Количество поперечных прутьев определяется длиной горизонтальных элементов. Чтобы обеспечить надлежащую прочность, их следует располагать не реже чем в 30 см друг от друга.
Расстояние между вертикальными перемычками, опять же, зависит от нагрузки на фундамент и масштабности постройки. Максимально допустимый шаг составляет 80 см. В отличие от продольной арматуры поперечины не имеют такой ярко выраженной ребристой поверхности.
Кроме того, они более тонкие, но это не влияет на общую прочность каркаса, если скрепить все детали правильно.
Еще один важный момент – защита арматуры от коррозии. Представьте себе, что во время весенней оттепели грунт начал двигаться, и в бетонной стенке фундамента от давления появилась крохотная трещинка.
Со временем она становится все больше, ее размывают подземные и осадочные воды, и вот влага достигает арматуры. Та начинает ржаветь, фундамент теряет прочность и рушится. Безрадостная перспектива, не так ли? Чтобы предотвратить такое развитие событий, необходимо покрыть арматуру антикоррозийным составом, пропитать фундамент снаружи (после застывания) гидрофобной грунтовкой глубокого проникновения, проложить внешнюю гидроизоляцию (рубероид, битумная мастика и т.д.) и сделать водоотвод от здания шириной минимум 1,5 м. Еще одной мерой предосторожности является заглубление арматуры в бетон не меньше чем на 5 см.

Способы вязки арматуры

Существует несколько техник соединения продольных армированных элементов с поперечными прутьями, каждый из которых отличается степенью прочности и сложности. Одни схемы предназначены для легких построек, другие рассчитаны на серьезные нагрузки. В зависимости от выбранного способа можно определить необходимое количество арматуры. Мы опишем самые распространенные варианты вязки.

В зависимости от выбранного способа вам понадобятся следующие инструменты:
крючок для вязки (можно сделать самому или купить в магазине);

-кусачки;
-шуруповерт;
-плоскогубцы;
-вязальная проволока;
-скрепки;
-вязальный пистолет;
-сварочный аппарат.

Насчет последнего инструмента стоит немного уточнить. Дело в том, что специалисты не рекомендуют сваривать арматуру для фундаментов, поскольку места соединения элементов являются потенциальными точками возникновения ржавчины. Также крепления получаются недостаточно прочными и могут разрушиться еще на моменте заливки бетона.

Ручная вязка

Для этого способа вам понадобится стальная проволока диаметром от 0,8 мм до 1,2 мм в бухтах либо прутья длиной 10-20 см. Суть заключается в том, чтобы сложенной пополам проволокой стянуть два элемента и закрутить ее круглыми кусачками или плоскогубцами.
Можно воспользоваться и специальным крючком. Проволоку также надо сложить пополам, чтобы получилась петля, через эту петлю продеть крючок, свободные конца обмотать вокруг связываемых элементов и тоже зацепить крючком. Затем остается протащить их через петлю, прокрутить крючок, чтобы зафиксировать соединение.
Полезный совет: Чтобы ускорить процесс вязки приобретите специальный винтовой крючок.
Еще один способ ручной вязки арматуры – при помощи шуруповерта. Вденьте патрон в крючок, тогда при включении он будет самостоятельно за пару секунд прочно закручивать проволоку.
Эта техника простая и дешевая, однако соединения могут получиться недостаточно плотными, и контролировать одинаковое качество вязки на всех сегментах не представляется возможным. В результате возникает риск смещения узлов.
Различные скрепки из стальной проволоки также применяются для вязки арматуры.
Инструменты для этого не нужны – они просто затягиваются вручную. По этой причине скорость вязки вырастает в 3 раза по сравнению с крючком, для работы не нужно никакого опыта и навыков, арматура соединяется достаточно плотно.
В качестве альтернативы стальным скрепкам можно взять пластиковые хомуты. Однако такой вариант больше применим для создания каркаса фундамента под легкие дачные домики или другие небольшие постройки.

Вязальный пистолет

Если вам предстоят большие объемы работы, то чтобы снизить трудоемкость, лучше использовать вязальный пистолет, а не крутить проволоку вручную. Существуют электрические и механические пистолета.
Для создания крепления установите насадку в нужное место, включите пистолет, а всю остальную работу он сделает сам.
Электроинструмент очень удобен, поскольку работает автономно, а проволока подается из сменных катушек, наподобие обоймы, как у настоящего пистолета. В результате получаются довольно прочные соединения, и практически не остается лишней проволоки (обрезков).
На создание одной точки крепления уходит 1-2 секунды. К недостаткам можно отнести высокую стоимость вязального пистолета, необходимость предварительной подготовки.
Также пистолетом невозможно работать в труднодоступных местах каркаса – там придется крутить вручную или затягивать скобами.
Чтобы получить полное представление об этой работе, предлагаем посмотреть видео, как правильно вязать арматуру для ленточного фундамента

Расчет арматуры

Точно знать, сколько арматуры нужно для фундамента, нужно не только потому, что есть риск купить слишком мало или слишком много материала.
Сами прутья стоят относительно недорого, но вот доставка может «влететь в копеечку», если в процессе работы выяснится, что надо срочно ехать докупать еще.
Да и вряд ли кому захочется покупать материал с избытком, чтобы он потом осел мертвым грузом в сарае или гараже.
Чтобы высчитать необходимое количество продольной арматуры, сначала надо узнать периметр будущего сооружения.
Поскольку ленточный фундамент проходит не только по периметру, но также под всеми стенами и перегородками, прибавьте к полученному значению сумму длин всех стен.
После этого остается умножить эту цифру на число прутьев в выбранной схеме вязки арматуры.
Чтобы было понятней, рассмотрим расчет арматуры на примере небольшого дома 5х6 м с одной стеной внутри длиной 5 м.
Предположим, что для схемы армирования требуется 4 горизонтальных прута диаметром 12 мм.

Производим расчет:

Находим периметр коробки дома: 5*2+6*2=10+12=22 м.
Вычисляем общую протяженность фундамента с учетом длины внутренней перегородки: 22+5=27 м.
Поскольку для схемы вязки нужно 4 продольных прута, находим общую длину арматуры: 27*4=108 м.
Как видите, ничего сложно в этом нет, но отправляться в строительный магазин еще рано.
Учитывайте, что зачастую длины прута арматуры не хватает на целую стену, и тогда его приходится наращивать. Для этого продольные элементы накладывают друг на друга с нахлестом не меньше 1 м.
По этой причине сначала нарисуйте подробную схему вязки арматуры, учтите все нахлесты и прибавьте их к общему результату.
В нашем случае домик попался небольшой, поэтому допустим, что у него будет по одному наращиванию прутьев на каждой стене.
Напоминаем, что в соответствии с нашей схемой вязки нужно 4 прута (у вас может быть другое количество), тогда получается, что 4 прута*5 стен=20 нахлестов. Соответственно потребуется на 20 м арматуры больше.
Но не стоит забывать, что между продольными прутьями должны стоять поперечины – более тонкая и гладкая арматура.
Она же понадобится для создания вертикальных стоек. Предположим, расстояние между перемычками будет 50 см. Тогда, чтобы найти общее количество армированных сегментов, надо разделить общую протяженность фундамента на 50 см (0,5 м).
27/0,5=54 шт
При высоте армированной решетки в 50 см и дистанции между прутьями 25 см расчет необходимого количества гладкой арматуры будет выглядеть следующим образом:
(0,5 м+0,25 м)*2=1,5 м
Так мы нашли периметр одного армированного сегмента внутри вязки.
54*1,5=81 м – общее количество тонкой арматуры.
При расчете арматуры для поперечин и вертикальных стоек тоже необходимо учитывать нахлесты и припуски. К сожалению, не существует никакой формулы для расчета этого показателя, поэтому придется выбирать «на глаз».
Согласно рекомендациям специалистов лучше прибавить около 10% к полученному результату.
В нашем случае это: 81+10%=89,1 м (чтобы не мучать ни себя, ни работников строительного магазина, округляем показатель в большую сторону до 90 м).
Найти пруты и арматуру, продающиеся на метраж, практически невозможно. Обычно цена зависит не от длины, а от общей массы изделия. Вес этот фиксирован, а требования к предприятиям по выпуску металлопроката четко описаны в ГОСТ 5781-82.

Вес стержневой арматуры зависит от диаметра:

8 мм – 0,222 кг/м;
10 мм – 0,395 кг/м;
12 мм – 0,888 кг/м;
14 мм – 1,210 кг/м.
Рассчитав общий вес арматуры, можно узнать, во сколько обойдется ее стоимость и доставка. Поскольку для заливки фундамента нашего дома была выбрана арматура толщиной 12 мм, расчет выглядит так:
128*0,888=113,664 кг.

Диаметр гладкого прута для поперечин составляет 10 мм:

90*0,395=35,55 кг.
Переведя все эти цифры в денежные единицы, может показаться, что сумма довольно внушительная, но цена готовой ж/б конструкции целиком оправдана ее серьезной функциональной нагрузкой – без крепкого фундамента не получится крепкого дома.
Арматура в ленточном фундаменте – незаменимая составляющая. Сделать прочное основание при наличии всех необходимых материалов не составит особого труда.
Комментариев пока еще нет. Вы можете стать первым!

Добавить комментарий!