Как самостоятельно рассчитать необходимое количество арматуры?

Для повышения прочности бетонной конструкции и защиты ее от разрушения при зимнем вспучивании грунта применяют специальную технологию - армирование. Такая процедура должна быть выполнена технологически правильно и с использованием армирующих элементов с определенными характеристиками. Сегодня мы выясним, как рассчитать количество арматуры при строительстве разных типов фундаментных оснований. Минимальное содержание прутков в армирующем каркасе предусмотрено действующими строительными нормами и правилами.

Сделать расчет можно и на онлайн калькуляторе. Для этого нужно знать тип фундамента, марку бетона, ширину, толщину, другие параметры ленты – для ленточного, размер стороны – для монолитной плиты.

Арматура и тип фундамента

Фундаментная основа – главный элемент любого дома, условие его прочности и стойкости к деформации. При ее закладке обязательно используются армирующие элементы из металла, от качества которых зависит надежность конструкции. Их вид зависит от особенностей здания, грунта и указывается в проектной документации. Чаще всего, используют металлические прутья длиной 6 - 7 метров с диаметром от 8 до 14 мм. В зависимости от параметров здания и характеристик грунта могу использоваться элементы и диаметром до 4,0 см.

Стальную сетку вяжут из материала в форме гладкого цилиндра и с рифленой поверхностью. Ровные - применяют при вертикальной и горизонтальной связке. Ребристая поверхность обеспечивает максимальное соединение с бетонной смесью, что предупреждает растрескивание и обеспечивает необходимые показатели прочности на сжатие и растяжение, стойкость к повышенным нагрузкам.

Стальной каркас вместе с бетоном представляют собой конструкцию, которая должна обеспечивать прочность и устойчивость здания, независимо от его массы, воздействия температурных факторов, влаги и нагрузок.

Под разный тип построек используется разный материал и схема его укладки:

• Ленточный – наиболее распространенный, устойчивый к деформации, позволяет обустроить подвал и цокольный этаж. Чаще всего, используют элементы D10 – 12, если другие не предусмотрены проектом. Независимо от высоты, делают два пояса. Вертикальные и продольные перемычки не подвергаются нагрузке, поэтому они могут быть гладкими.
• Плитный – надежный и прочный. Для него нужен армирующий материал D12 – 16. Чем массивнее здание и сложнее почва, тем толще они должны быть. Если плита толще 15,0 см, делают двойной пояс.
• Свайный – устраивают под легкие каркасные постройки. Опоры формируют из рифленых D10 – 12 и соединяют крепежами. Количество прутьев зависит от параметров опоры. Как минимум их устанавливают два, но чаще всего, используют четыре.

Расчет количества арматуры для плитного фундамента

Основу в виде железобетонного монолита используют при строительстве частных домов, особняков, таунхаусов без подвала и нулевого уровня. Толщина плиты составляет 200 мм, армирующая операция производится перпендикулярно.

Предварительно определяют тип армирующего материала:

• А-I с размером диаметра более 10 мм – при строительстве на прочном, уплотненном грунте, не склонному к зимнему пучению;
• с диаметром от 14 – при возведении на слабой, пучинистой почве или на склоне;
• гладкие размером D 6 – при вертикальной связке между рядами.

Расчет проведем на примере строительства частного дома размером 9*6 метров. Участок – суглинистая почва средней степени вспучивания. Материал стен – ячеистый бетон (газобетон, пенобетон, пеноблок). Проектная толщина монолитной плиты – 40 см.

Пример расчета:

• Каркас формируют с использованием рифленых изделий 16 и гладкие – 6 мм.
• Длинная часть делится на шаг: 900 /20 = 45 штук по 6 метров. Общая длина 45*6 = 270 м продольных связок.
• Аналогично определяется число поперечных связок: 600/20=30 штук*9 = 270 метров.
• На два каркаса потребуется: (270 + 270) х 2 = 1080 м.
• У вертикальных связок протяженность равна высоте монолитной плиты – 40 см. Число прутков рассчитывают с учетом пересечения всех армирующих элементов: 45 * 30 = 1350 штук. Общая сумма: 1350 * 0,4 = 540 метров.

Армирование плитной основы с указанными параметрами потребует материала с диаметром 16 и 6 мм – 1080 и 540 метров соответственно.

Расчёт арматуры для ленточного фундамента

Для упрочения фундаментной бетонной ленты применяют схему 4 прутка при его ширине до 50 см, если этот параметр больше, то – 6 штук. Особенность ленточного типа состоит в том, что существует риск разрыва ленты вдоль. Поэтому расстояние между элементами делают в 10 – 15 см.

Рассчитаем число армирующих изделий в фундаментной ленте 40 х 100 при строительстве дома из деревянного материала 6 х 12 на участке с супесчаной пучинистой почвой:

• Армирование предусматривает создание двух сетчатых каркасов. Нижний защищает от разрыва при просадке грунта на участке, верхний – при морозном вспучивании.
• Рекомендуемый отступ – 20 см, поэтому 0,4 / 0,2 = 2 шт. прутьев в двух направлениях.
• При строительстве деревянного дома потребуется материал D12. Двойной каркас большей стороны потребует 12*2*2*2 = 96 метров стержней. Для меньшей – 12*4 = 48.
• Поперечные связки выполняют из прутьев 10 мм с дистанцией в 50 см. Сумма длин всех сторон дома составляет 24 + 12 = 36.  Общее число 36/0,5 = 72 шт. Их длина равняется ширине ленты, поэтому 72*0,4 = 28,2 метра.
• Вертикальные перекладины делают из прутьев D10. Их высота и ленты – равны, поэтому число определяют по пересекающимся точкам 72*4 = 288.
• Чтобы создать двойной каркас, потребуется металлических прутков D10 – 316,2; D12 – 144 метра.

Как правильно рассчитать диаметр продольной арматуры

Наименьшая площадь сечения металлических деталей в ленте согласно нормам строительных правил должна быть 0,1% от общего поперечного сечения монолитной плиты.

Площадь сечения плиты равна произведению высоты и ширины. Например, 450 х 1000 = 450000 мм2. Тогда площадь сечения стержня составит 450000/1000 = 450 мм2. Чтобы определить сечение прута, используют таблицу. Также следует придерживаться правила: если протяженность ленты составляет до 300 см размер диаметра металлических прутьев должен быть 1,0 см, свыше – 1,2.

Расчёт количества продольных и поперечных стержней

Чтобы рассчитать нужное число перекладин в одном обвязочном контуре нужно суммировать их длину. Чтобы обеспечить защиту металла от коррозии, его погружают в бетонную толщу, поэтому от ширины основы отнимаем 5 см и получаем число поперечных компонентов.

Для определения продольных - 5 см отнимаем от высоты основы. Подсчитываем, сколько контуров обвязки получается по периметру, учитывая, что по углам и в зоне сопряжения стен их будет по два. Суммируем полученные контуры и умножаем из на общую длину прутьев.