Подбор арматуры в столбчатом фундаменте

Обновлено: 04.05.2024

В процессе строительства многочисленных современных зданий, а также сооружений со средней тяжестью широко используется армирование столбчатого фундамента с ростверком. Известно, что для бетона характерны высокие показатели прочности на сжатие. Что делает его максимально подходящим материалом в случае возведения фундаментов для лёгких построек.

Однако, с другой стороны, ему приписывают и значительный недостаток — плохая переносимость нагрузок на изгиб, а также растяжение. В данной статье мы подробно и понятно расскажем Вам об актуальной современной технологии армирования столбов, а также об особенностях и тонкостях армирования именно такого вида фундамента.

Что дает армирование в случае столбчатого фундамента.

• С его помощью можно грамотно перенести большинство критически важных напряжений, возможных на поверхности столбчатой опоры, во внутренние, более глубокие слои бетона;
• Профессионально выполненное армирование помогает с высокой эффективностью соединить два основополагающих элемента столбчатого фундамента – бетонные столбчатые опоры и ростверк из железобетона;
• С помощью арматуры в существенной степени увеличивается ресурс элементов из железобетона.

В некоторых случаях применение арматуры помогает избежать самых плачевных и катастрофических итогов, касающихся процесса разрушения бетона. В результате вместо скачкообразного разрушения происходит пластичное и медленное расползание имеющейся конструкции.

Особенности технологии армирования столбов

В конструкцию арматурного каркаса столба из бетона входит несколько вертикальных прутков. Диаметр используемой арматуры составляет от 10 и вплоть до 12 мм.

Армированный каркас столба фундамента

Следует знать, что с целью армирования столбчатых фундаментов применяют исключительно арматуру, принадлежащую к классу А-III ( или ребристую).

В роли горизонтального компонента каркаса выступает более тонкая и гладкая монтажная арматура с диаметром 6 мм. Основное назначение горизонтальных компонентов — служить правильному соединению вертикальных стержней в целую единую конструкцию.

Как грамотно вычислить длину вертикальных элементов: их верхние концы должны выступать над поверхностью заливки из бетона на 10-20 см. Оставшиеся свободные концы впоследствии применяются с целью привязки ростверка к необходимым столбам.

Типичная схема армирования столбчатого фундамента

Для того, чтобы грамотно и беспроблемно выполнить армирование, необходимо пройти следующие этапы:

• Четко рассчитать требуемое количество арматуры;
• Отрезать стержни с необходимой длиной;
• Связать каркас;
• Выполнить спуск полученной конструкции внутрь опалубки. Немаловажное значение на этом этапе имеет то условие, что между арматурой, а также досками опалубки должен выдерживаться зазор до 50 мм;
• Выполнение заливки бетона. Следует помнить, что при правильном заполнении каркаса смесью из бетона его требуется периодически встряхивать. Немаловажно, чтобы арматура была полностью чистой. В ином случае станет явным прилипание имеющегося бетона к металлу. Очистить арматурные прутья от краски, ржавчины, а также окалины можно с использованием специальных антикоррозийных растворов.

В целом, следует помнить, что невозможно получить точные данные, а также размеры стальных прутков, глубину и форму их закладки в бетон, используя несколько простейших формул всем известной строительной механики. На современном этапе зачастую армирование столбчатого фундамента производится с использованием программного способа. По его результатам можно подобрать наиболее оптимальный способ армирования, а также вычислить необходимую мощность и даже построить так называемые эпюры напряжений касательно арматуры.

Армирование столбчатого фундамента: полезные рекомендации

• Определение необходимого количества прутка для армирования в бетонном элементе происходит следующим принципом – суммарное сечение арматуры в используемом бетоне должно составлять от 02 до 0, 25 % от имеющегося сечения столбчатой опоры либо балки;
• Наиболее оптимальным и грамотным соотношением диаметра армирующего прутка к поперечному размеру устанавливаемой балки считается от 1 к 20 и от 1 к 25;
• Элементы, подлежащие закладке, должны размещаться в бетон на минимальном расстоянии 2,5 (и вплоть до 3,5 см) от поверхности требуемой балки;
• Армировать столбчатые опоры фундамента можно в форме пространственного каркаса. Отдельные его пруты необходимо перевязать мягкой проволокой с целью фиксации их местоположения в опалубке вплоть до заливки имеющейся формы бетоном.

Вязка арматуры

Разберемся подробнее, как вязать арматуру для столбчатого фундамента.

Прежде всего, таким фундаментам присущи некрупные размеры. По этой причине с целью вязки арматуры может применяться обычный либо автоматический крюк.

Рассмотрим довольно нехитрую схему вязки:

• Необходимо отрезать кусок проволоки с длиной в 300 мм и сложить её пополам;
• Полученную петлю необходимо занести по диагонали крестовины арматуры и вынести к её концам;
• В проволочную петлю помещается крюк;
• Необходимо прокрутить инструмент, цепляя в процессе концы проволоки.

Требуемые расчеты

В случае индивидуального строительства армирование столбчатого фундамента сводят к четкому и продуманному определению требуемого количества арматуры. К примеру, для того, чтобы получить каркас из арматуры под столб с диаметром 200 мм, а также с необходимой глубиной заложения в 2 метра, достаточными станут 4 вертикальных прутка со следующим диаметром — 12 мм.

Расстояние между ними будет составлять 200 мм. Причем прутки необходимо будет перевязать с использованием горизонтальных элементов в 4-ёх местах (с требуемым шагом – 500 мм).

1.Для расчета количества ребристой арматуры на 1 столб необходимо выполнить следующие вычисления: (2 + 0,2) х 4 = 8,8 метра. В расчете уже учтен припуск в 0,2 м, необходимый с целью привязки ростверка;

2. Для расчета количества необходимой гладкой арматуры с диаметром 6 мм необходимы следующие вычисления: 0,2 х 4 х 4 = 3,2 метра;

3. Для расчета вязки каркаса требуется заготовить следующее количество проволоки: 0,3 х 4 х 4 = 4,8 метра.

Полученные в итоге результаты необходимо умножить на требуемое количество столбиков.

Таким же самым образом происходит расчет требуемого количества арматуры с целью армирования столбчатых фундаментов монолитного типа и любых геометрических размеров.

Подведем итоги. Армирование столбчатого фундамента – трудоёмкий процесс, который требует грамотных расчетов и продуманного подхода. Однако не стоит забывать, что от этого в итоге зависит прочность, а также надежность всего строящегося объекта. Поэтому стоит приложить некоторые усилия на начальном этапе, чтобы пожинать приятные плоды собственного труда в процессе эксплуатации нового сооружения.

Столбчатый фундамент обустраивают при строительстве каркасных и малоэтажных зданий без подвалов.

Также его сооружают, если предполагается большая глубина залегания фундамента – 4–5 м. При этом ленточное основание нерентабельно из-за большого расхода строительных материалов.

О том, как возводится столбчатый фундамент под колонны, поговорим в статье.

Разновидности

Состоит столбчатый фундамент из плитной части из 1–5 ступеней и подколонника, полнотелого или полого – стакана. Вид его зависит от типа и материала колонны.

Колонна – деталь несущей конструкции. Она воспринимает нагрузку между этажами и на уровне фундамента. Может служить декоративной деталью. Колонны выпускают стандартных размеров и изготавливают на заказ.

Различают 2 вида:

Колонна непрерывно взаимодействует с основанием, нарушение положения хотя бы одной опоры приводит к обрушению дома. Поэтому под колонны не рекомендуется использовать сваи.

1. Монолитный – готовое сооружение, в которых столбы установлены по определенной схеме. Колонны закрепляют на фундамент болтами.
2. Сборный – каждое основание производится отдельно, на строительной площадке или на заводе, и отдельно устанавливается. Сверху опоры бетонируют, чтобы избежать появления расщелин.

Материал для столбчатого фундамента выбирают исходя из нагрузки и материала колонны:

1. Бетонные основания – а точнее, железобетонные. Выполняются из тяжелого бетона и упрочняются специальной арматурой. Под металлические колонны ставят только монолитный бетонный, под кирпичные допускается сборный вариант.
2. Кирпичные – выдерживают меньшую нагрузку и используются для малоэтажных зданий.
3. Деревянные – подходят только для деревянных или каркасных зданий.
4. В частном строительстве встречаются опоры из бетонных или асбестовых труб.

Подготовка к возведению

Подготовка включает:

• планировку – опоры монтируют по углам, на участках примыкания и пересечения стен, на протяжении несущей стены через 3–6 м и под каждой колонной;
• разметку и выемку земли на необходимую глубину;
• если глубина залегания велика, то на дно ям укладывают песчаную или бетонную подложку;
• сооружение опалубки.

Глубина залегания и высота бетонной подложки определяется весом здания и рыхлостью почвы.

Инструменты и материалы

Для строительства нужны:

• доска или фанера для опалубки;
• песок, битый кирпич, гравий для подушки;
• бетон марки М300, М400, М600;
• рубероид или другой пленочный материал для гидроизоляции;
• анкерный крепеж для металлических колонн.

Для работы понадобятся следующие инструменты и приспособления:

• капроновый шнур и деревянные колья для разметки;
• совковая и штыковая лопаты;
• отвес, строительный уровень, рулетка;
• ручная трамбовка.

Если бетон изготавливают самостоятельно, то нужна бетономешалка или емкость для размешивания раствора.

Как рассчитать?

Исходными данными для расчета служит нагрузка, которую оказывает колонна, и результаты инженерно-геологических исследований.

К первым относятся:

1. Вертикальная нагрузка – вес колонны и величина нагрузка, передаваемая на нее стенами и кровлей.
2. Изгибающий момент.
3. Поперечная – приходящаяся на опору от базы колонны.
4. Нагрузка при действии крутящих моментов в 2 плоскостях.
5. Полная ветровая и снеговая – рассчитывается по погодным данным региона.

К инженерно-геологическим данным относятся:

• свойства грунта;
• уровень грунтовых вод;
• глубина промерзания грунта.

По полученным данным рассчитывают величину опорных столбов для колонн.

Пример расчета под монолитную колонну

Вычисляют глубину залегания и сечение основания. В простых случаях параметр определяет максимальная глубина промерзания.

Для более точных вычислений используют формулу: df=kh*dfn, где:

• kh – коэффициент, принимаемый для фундамента отапливаемого дома;
• dfn – глубина промерзания.

Размеры основания рассчитывают по формуле: А=N/(R0-ȳd), где:

• N – вертикальная нагрузка, ее получают при расчетах каркаса здания;
• R0 – сопротивление грунта — величина представлена в справочнике СНиП 2.02.01-83;
• ȳ – средний удельный вес фундамента;
• d – глубина.

Для зданий выше 3 этажей расчет производят более сложные, с учетом краевой нагрузки.

Пример расчета под металлическую колонну

Материал не влияет на методику вычислений. Учитывать нужно глубину заглубления самой колонны. Поэтому используется та же самая методика расчета.

Для удобства исчислений непрофессионалам лучше воспользоваться онлайн-калькуляторами в Интернете.

В них указаны все требуемые параметры для вычислений. Расчет производится автоматически.

Этапы строительства под монолитную колонну

При возведении частного коттеджа или дачи строительстве сооружают монолитный фундамент. Чтобы сэкономить материалы, опорные столбы выполняются в виде ступеней. Высота и число ступеней зависит от нагрузки.

Для основания выкапывают яму необходимого размера и укладывают на дно слой песка и щебня толщиной в 20 см. Если глубина фундамента большая, устраивают бетонную подушку. Затем возводят опалубку из фанеры или дерева.

Если размеры основания значительные, используют стальную опалубку. Асбестоцементные или бетонные трубы могут применяться как несъемная опалубка.

Армирование опор

Армирование выполняется по мере возведения фундамента. Используют для этого прутки диаметром в 12–16 мм, связанные или сваренные в готовые каркасы.

В качестве горизонтальных элементов используется стальная сетка с размерами ячеек от 5–6 мм, но не более 12 мм:

1. После утрамбовки песчаной-гравийной подушки, заливают не менее 10 см бетона и опускают в яму подготовленную конструкцию.
2. Сечение каркаса лишь чуть меньше сечения скважины. Каркас входит плотно.
3. Середину столба не армируют, так как нагрузка здесь минимальна.
4. Выпуски арматуры загибают горизонтально – по 30–40 см. Если подколонник делают кирпичный, хотя бы один арматурный прут нужно заанкерить в кирпичной кладке.

Величина подколонника может совпадать с сечением столба. Если требуется именно стакан, сооружают опалубку сложной формы.

Изготовление каркаса можно посмотреть в этом видео:

Монтаж башмака

Чтобы равномерно распределить нагрузку от здания, рекомендуют делать башмак – расширение нижней части скважины:

1. Изготавливают опалубку, диаметр которой в 1,5 раза больше, чем сечение будущих столбов и устанавливают на песчаную подушку.
2. Заливают бетоном марки М300–М400 только башмак.
3. Бетон застывает не менее 10 дней.

После схватывания раствора продолжают возведение фундамента.

Установка колонн

Начинают работу с сооружения армирующего каркаса:

1. Монолитная колонна армируется прутками. При большом сечении прутки дополнительно усиливаются горизонтальными хомутами.
2. Для опалубки используют деревянные доски нужной длины. Их скрепляют хомутами. Рекомендуется изнутри простелить опалубку рубероидом, чтобы позднее ее легче было снять. Поверхность колонны будет гладкой.
3. Для заливки используют бетон марки М200 или выше. Чтобы удалить воздух, раствор протыкают металлическим штырем. Опалубку снимают только после полного высыхания.

Оптимальная температура строительства – выше +15 С. Если здание сооружают зимой, в бетон добавляют пластифицирующие добавки с тем, чтобы ускорить застывание.

Ростверк

Под железобетонные колонны возводят монолитный ростверк, по сути, это бетонная лента, усиленная стальными прутками. Используется при строительстве каркасных и панельных зданий, деревянных срубов:

1. Изготавливают опалубку необходимых размеров.
2. Укладывают арматуру. Для усиления плитной части используют арматурную сетку, которую размещают в 2 слоя. Между ними должен быть изолирующий слой бетона – не менее 20 см, поэтому заливку выполняют в 2 стадии.
3. Горизонтальные сетки соединяют вертикальными фрагментами прутков. Длина минимально возможная, чтобы каркас со временем не утратил устойчивости.

Связывание каркаса выполняется в опалубке или на основании, а не на земле.

Этапы строительства под металлическую (стальную) колонну

Металлическое колонны монтируют в стаканные основания или анкерным способом. Порядок действий сходный, но исключает некоторые этапы:

1. Размечают положение скважин и роют ямы необходимой глубины.
2. На дно укладывают песчано-гравийную подушку. Сооружают опалубку. Армируют конструкцию прутками и сеткой, описанным выше способом.
3. Подготовленные скважины заливают бетоном марки не ниже М300. Перед заливкой в полости устанавливают геодезические уровни и высотные знаки. Они служат указателями места размещения стальной опоры.
4. В поверхности бетонных оснований вмонтируют анкерные болты для фиксации. На них и крепится металлическая колонна. Между собой их связывают балками.

Опирание может выполняться и другим методом. Вместо анкеров на поверхность опоры монтируют металлические плиты и заполняют бетонной смесью. Уровень заливки ниже 5–8 см проектной отметки подошвы. В полученное углубление устанавливают колонну.

Установку на анкера можно посмотреть в этом видео:

Ошибки при строительстве и способы их избежать

Сооружение фундамента – довольно сложная работа, требующая расчета и квалификации. Начинающие строители чаще всего допускают следующие ошибки:

• неправильно рассчитывают распределение нагрузки, при этом фундамент начинает проседать, а стены здания трескаться;
• неверно определяют глубину залегания – слишком большая величина ведет только к расходу материалов, а вот недостаточная – к деформации стен;
• устанавливают опоры на разную глубину;
• используют материал низкого качества – марка бетона должен быть не ниже М200;
• неверно оценивают сопротивление грунта – необходима консультация специалиста;
• не центрируют каркас при монтаже – особенно разрушительно это сказывается на ростверке;
• собирают каркас на грунте – центрирование автоматически исключается;
• соединяют прутки и сетку на углах сваркой – это запрещается.

Опорные основания и колонны – вертикальные элементы. Во время сооружения опалубки, армирования, крепления столбов необходимо постоянно проверять вертикальность.

Много важной и полезной информации о столбчатом фундаменте найдете здесь.

Заключение

Столбчатый фундамент под колонны используется в целях экономии. Для каркасного здания и на твердых грунтах он успешно заменяет ленточный или плиточный. Но чтобы такое сооружение прослужило долго и не стало причиной разрушения дома, необходимо тщательно рассчитать нагрузку.

В программе можно быстро произвести расчет столбчатого фундамента по I и II предельному состоянию.
Все расчеты выполняются по актуальным СП на текущую дату 09.2020.

v.0.2 от 30.12.2020 Исправлено:
- Неправильно выводился минимальный процент армирования
- Вывел минимальную площадь арматуры в см2.
- Графики отражают фундамент полностью
- Опечатки
- На графике исправлена отметка грунта

v.0.3 от 26.05.2021 Исправлено:
- Уменьшил количество ступеней до 3 шт
- Откорректированы примечания
- Улучшена графика
- Расчет в общем стал понятнее и интуитивнее
- Теперь ширина подколонника задается в ручную
- Исправлена ошибка при расчете координаты расчетного сечения вдоль оси Х
- Добавлено правило знаков
- Теперь высота рабочего сечения вдоль оси Х рассчитывается точнее
- На график выведены вспомогательные линии пирамиды продавливания
- Откорректирован расчет на прочность ступеней вдоль оси Х

Всегда рад доброй критике и возможным предложениям.

Комментарии

Добрый день. Недавно закончил делать похожую программу, еще свежи формулы в голове.

Добрая критика и предложения:
1. расчетное сопротивление грунта лучше тоже вычислять, т.к. оно зависит от размеров фундамента. Т.е. на одном и том же основании разные по геометрии фундаменты будут иметь разную R
2. расчет на осадку тоже нужен. Он может быть определяющим для габаритов фундамента.
3. изгибающие моменты можно задать в двух плоскостях - у Вас есть вся геометрия для проверки фундамента в другой плоскости. + проверка угловой точки (R > 1.5P)
4. часто бывает разное кол-во ступеней в двух направлениях фундамента. Расчет на продавливание тоже усложняется для такого случая.
5. минимальный процент армирования подошвы фундаментов не регламентируется. (хотя в современных нормах не нашел этого пункта)
6. удобней задавать высоту фундамента, а не высоту подколонника. А то при изменении кол-ва ступеней, нужно изменять высоту подколонника.

Добрый день. Недавно закончил делать похожую программу, еще свежи формулы в голове.

Добрая критика и предложения:
1. расчетное сопротивление грунта лучше тоже вычислять, т.к. оно зависит от размеров фундамента. Т.е. на одном и том же основании разные по геометрии фундаменты будут иметь разную R
2. расчет на осадку тоже нужен. Он может быть определяющим для габаритов фундамента.
3. изгибающие моменты можно задать в двух плоскостях - у Вас есть вся геометрия для проверки фундамента в другой плоскости. + проверка угловой точки (R > 1.5P)
4. часто бывает разное кол-во ступеней в двух направлениях фундамента. Расчет на продавливание тоже усложняется для такого случая.
5. минимальный процент армирования подошвы фундаментов не регламентируется. (хотя в современных нормах не нашел этого пункта)
6. удобней задавать высоту фундамента, а не высоту подколонника. А то при изменении кол-ва ступеней, нужно изменять высоту подколонника.

5. минимальный процент армирования подошвы фундаментов не регламентируется. (хотя в современных нормах не нашел этого пункта)

В СНиПе, вроде, отдельно прописывалось, что нет минимального процента армирования для фундаментов, сейчас у же есть.
СП 63.13330.2018
10.4.1 При конструировании основных несущих элементов конструктивной системы
(колонн, стен, плит перекрытий и покрытий, балок, фундаментных плит) следует соблюдать
требования 10.2 и 10.3 по конструированию железобетонных конструкций, а также
настоящего подраздела.
Конец пункта 10.4.10 Армирование фундаментных плит следует производить аналогичным образом.

Ну вот фундаментные плиты и столбчатые фундаменты наверно разные вещи.
У столбчатого фундамента в сечении по грани колонны или подоконника h0 может быть и 3,0м как там соблюдать минимальный процент?

Ну вот фундаментные плиты и столбчатые фундаменты наверно разные вещи.

Да, разные, так же не совсем ясно горизонтальная часть ростверка свайного куда относится и столбчатая часть фундамента

Евгений Грызунов , 06 сентября 2020 в 14:15
Так я-же не просто так спросил. Выложен расчет фундамента, а при чем тут слово "столбчатого"?

В таких программах нужна кнопка "печать Отчета", чтобы выводить в WORD (PDF) со всеми картинками, формулами, цифрами. Тогда программа будет полноценной.

Вроде бы есть ошибка при вычислении поперечной силы воспринимаемой бетоном для 1-ой ступени (например, для 2-ух ступенчатого фундамента). Для примера взял фундамент1,8х1,8м в плане, 0,3м высоты ступеней, подколонник 0,6х0,6м. уступы ступеней по 300мм.

Армирование фундамента частного дома - обязательная операция, применяемая в строительстве объектов со значительной нагрузкой на основание. Металлический каркас, помещенный в тело бетона, воспринимает усилия на растяжение и изгиб, помогает равномерно распределять напряжения в конструкции, компенсировать деформации, уменьшить раскрытие трещин. Но чтобы это действительно было так, нужно знать как рассчитать арматуру на ленточный фундамент, только в этом случае можно получить действительно прочное основание.

Перед тем как рассчитать арматуру на фундамент, определяют несущую способность грунтов по СНиП 2.02.01-83*. Это нужно, чтобы выяснить, какую максимальную нагрузку выдержит грунт. В соответствии с этим выбирают конструктивное решение основания - ленточное, столбчатое, свайное или плитное.

Расчет арматуры для фундамента

Для армирования оснований используют рифленый и гладкий стальной прокат класса А400 или А500 - для рабочих стержней, А240 - для конструктивных элементов.

Расчет проводят по нормативам СНиП 52-01-2003 и актуализированным правилам СП 63.13330.2012 с учетом всех видов нагрузок, действующих на фундамент, и вида основания.

Армируют пространственными или плоскими каркасами из продольных, поперечных и соединительных стержней. Первые воспринимают нагрузку на растяжение по верхней части и подошве, вторые - распределяют ее между горизонтальными и вертикальными элементами. Для устойчивости при изготовлении и монтаже используют конструктивные связи.

Основы расчета ленточного фундамента

Самый распространенный вид основания в индивидуальном строительстве - ленточный монолитный. Он несложен в возведении, достаточно прочен и обладает необходимой жесткостью. Его устраивают в виде мелкозаглубленной или заглубленной конструкции.

Важное значение для расчета арматуры для фундамента имеет глубина заложения, действующие нагрузки и ширина рабочего сечения основания.

Определение глубины заложения

Отметку подошвы основания выбирают в зависимости от вида грунта:

• при глинистых, пылеватых и мелкопесчаных почвах фундамент опирают на непромерзающий слой ниже уровня грунтовых вод;
• при непучинистых и слабопучинистых грунтах отметка подошвы не должна быть ниже, чем 0,5 м от верха существующего уровня земли;
• при наличии подвала ленточное основание заглубляют на 0,5 м ниже пола, столбчатое - на 1,5 м.

Тип грунта, положение УГВ и присутствие слабых линз - плывунов - определяют бурением или выкопкой шурфов. Глубина промерзания почвы в каждом регионе указана в СНиП "Строительная климатология".

Сбор нагрузок

На этом этапе расчета суммируют все возможные нагрузки, действующие на фундамент:

• собственный вес;
• массу стен, плит перекрытия, крыши, кровли, полов и отделки;
• воздействие от людей, сантехнического оборудования, мебели, перегородок, находящихся внутри здания;
• нормативную снеговую нагрузку.

Вся информация содержится в таблицах СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия».

Суммарную величину распределяют на погонные метры в ленточных фундаментах, на количество опор - в свайных или столбчатых.

Ширина подошвы

Ширина подошвы - величина, которая помогает рассчитать арматуру на фундамент ленточный. При кирпичных массивных стенах применяют Т-образные ленты, свесы которых за счет большей площади опирания уменьшают давление на грунты. Более легкие каркасные и пенобетонные строения возводят на основаниях с прямоугольным сечением.

При расчете размера подошвы учитывают предельное давление на грунт и нагрузку от строения на несущие участки фундаментных балок. В малоэтажном строительстве, как правило, используют конструкции шириной 20-40 см.

Расчет ленточного основания

Для ленточных монолитных фундаментов частных домов применяют упрощенный расчет армирования по минимальному допустимому сечению арматуры, которая воспринимает растягивающие усилия.

Порядок расчета

Согласно СНиП суммарная площадь поперечного сечения стальных стержней Sа должна составлять не менее 0,1% от рабочего сечения бетонной конструкции - Sб:

Находят Sб как произведение высоты сечения фундамента h0, равной глубине заложения, на его ширину b:

Для продольного армирования используют стержни диаметром от 8 мм. Найти требуемое количество круглых профилей можно по Таблице 1, значение Sа округляют в большую сторону:

Существуют ограничения по минимальному размеру арматуры - на участках более 3 м длиной применяют стержни диаметром от 12 мм.

Требуемый метраж арматуры определяют по чертежу с размерами фундамента с запасом 5%. Массу находят по таблицам сортамента стали.

Пример расчета

Требуется рассчитать армирование ленточного фундамента для частного дома размером 6х12 м из газосиликатных блоков. Глубина заложения 70 см, ширина ленты 40 см.

1. Площадь сечения основания 70х40=2800 см².
2. Минимальная суммарная площадь арматуры 2800х0,001=2,8 см².
3. По Таблице 1 возможны варианты - 4 стержня диаметром 10 мм, 3 - 12 мм или 2 прутка с размером сечения 14 мм.
4. В нормативе указано, что при длине стороны более 3 м минимальный диаметр арматуры 12 мм. Чтобы распределение нагрузки от строения было равномерным, устанавливают стальной каркас из двух горизонтальных сеток, каждая из которых содержит два стержня диаметром 12 мм.
5. Поперечную арматуру подбирают по высоте каркаса. Если она менее 80 см, используют проволоку для хомутов диаметром 6 мм. Одновременно выполняются условия, при которых этот размер более ¼ сечения продольных стержней (12/4=3 < 6).
6. Количество стали в метрах определяют исходя из габаритов сооружения. Общая протяженность ленты 6+6+12+12=36 м (если есть несущая перегородка, ее длину суммируют).
7. Потребуется: 4х36 = 144 п.м. арматуры диаметром 12 мм.
8. Хомуты устанавливают с шагом 40 см, их количество: 36/0,4=90 штук.
9. Размер одного: (70х2+40х2)/1,15 =191 см, где 1,15 - коэффициент для перевода периметра сечения в длину хомута.
10. Длина проволоки для соединительных элементов: 90х1,91 = 171,9 м.

С учетом запаса 5 % на вязку и резание требуется:

• арматура Ø 12 мм 144х1,05=151,2м,
• проволока Ø 6 мм 171,9х1,05=180,5 м.

Просто и быстро расчет арматуры на фундамент можно выполнить с помощью онлайн калькуляторов, размещенных на сайтах интернета.

Видео описание

Очень подробно о работе одного из специальных приложений по расчету рассказывают в этой видеоинструкции:

Правила армирования ленточных оснований

Самый простой вариант - равномерно нагруженный фундамент на непучинистом непросадочном грунте. Подошва расположена выше уровня промерзания и УГВ.

Вертикально в теле бетона устанавливают противоусадочные сварные или вязаные сетки из проволоки небольшого диаметра (6-8 мм) и шагом не более 20 см.

Второй случай - усиленная нагрузка на фундамент или более слабые грунты. Форма сечения ленты - в виде перевернутой буквы Т.

Армирование проводят аналогичным способом, но поперечные стержни рассчитывают на давление от отпора грунта. Оно может разрушить подошву при свесах фундамента, превышающих ширину стенки основания в 1,5 раза. Шаг установки хомутов - не более 20 см, располагают под продольной арматурой, чтобы увеличить рабочую высоту сечения.

Третий вариант - сочетание больших нагрузок на фундамент и неблагоприятных грунтовых условий: пучинистости, наличия плывунов, карстов, высокого УГВ.

Чтобы избежать появления трещин и разрушения основания в результате просадок грунта, армирование проводят по усиленной схеме. Диаметр стержней - 12-16 мм, шаг - не более 20 см. По подошве укладывают 1-2 ряда сеток, в верхней части фундамента - каркас в виде балки. Через каждые 30-40 см продольную арматуру связывают хомутами или закрепляют шпильками, чтобы зафиксировать ее положение в пространстве.

Онлайн калькулятор ленточного фундамента

Чтобы узнать примерную стоимость ленточного фундамента, воспользуйтесь следующим калькулятором:

Расчет для свайного основания

Свайные фундаменты представляют собой погруженные в грунт опоры (цельнометаллические или буронабивные), передающие нагрузку от здания и соединенные по верху стальным, железобетонным или деревянным ростверком.

Буронабивные основания применяют в частном строительстве:

• при возведении каркасных или деревянных зданий с небольшой массой;
• при слабых грунтах, где другие основания выполнить невозможно - торфяники, болота, сильнопучинистые влажные почвы;
• в условиях сложного рельефа - на холмистой, овражистой местности.

Недостаток, который приводит к удорожанию стоимости строительства, - холодный цоколь и невозможность устройства пола по грунту. Преимущество - отсутствие земляных работ. Сваи вкручивают специальной буровой установкой или пробуривают отверстия в земле с последующим монтажом опалубки, армированием и бетонированием. При несыпучих грунтах раствор заливают сразу в скважину.

Схема расчета арматуры для свайного буронабивного фундамента.

1. Определяют тип грунта с помощью ГОСТа "Грунты. Классификация".
2. Рассчитывают постоянную и временную нагрузку (СНиП "Нагрузки и воздействия").
3. Из ВСН 5-71 выбирают несущую способность грунта в зависимости от его структуры.
4. По имеющимся сведениям находят нагрузку R на погонный метр ростверка, разделив суммарную массу на периметр здания.
5. Определяют несущую способность сваи по формуле Р = (0,7х R х S)+(U х0.8 х fin х li), где

• R - несущая способность грунта,
• S - площадь конечного участка опоры,
• U - периметр сечения сваи,
• fin - сопротивление грунта, определяемое по таблице ВСН 5-71,
• li - высота слоя почвы, оказывающей сопротивление боковой поверхности сваи.

Расстояние между опорами определяют по формуле I = P/Q, где Р - несущая способность сваи (п.5), R - погонная нагрузка на ростверк (п.4). Количество свай определяют исходя из расчетного расстояния между опорами и размеров строения. Армируют конструкции вертикальным каркасом из не менее, чем 4 стержней диаметром от 10 до 16 мм с горизонтальной обвязкой из гладкой арматуры Ø 6-8 мм. По верху оставляют выпуски длиной 25-30 см.

Ростверк рассчитывают как конструкцию, аналогичную ленточному фундаменту.

Онлайн калькулятор свайного фундамента

Чтобы узнать примерную стоимость фундамента типа «ростверк на сваях», воспользуйтесь следующим калькулятором:

Расчёт армирования плитного основания

Армирование плиты подбирают с учетом ее толщины. Если она меньше 15 см, укладывают одну сетку с ячейкой 15-20 см, при большем значении - две. Каркас сваривают из стержней диаметром 12-16 мм, соединяют с верхним слоем арматуры вертикальными хомутами с размерами сечения до 10 мм.

Расчет плиты выполняют по Своду Правил 50-101-2004 и "Руководству по проектированию плитных фундаментов". Он заключается в определении несущей способности по удельной нагрузке на грунт и изгибающих усилий.

Ширина фундаментной плиты больше размера дома на 10 см. Для арматурной сетки определяют количество стержней в обоих направлениях. Если используют два каркаса, удваивают число прутков.

Чтобы найти, сколько потребуется арматуры для соединений, определяют число сочленений в сетке. Его умножают на длину хомута, равную толщине плиты за вычетом защитного слоя бетона.

Теперь можно рассчитать необходимое количество арматуры, заложив запас около 5%. По сортаменту стали находят ее вес.

Онлайн калькулятор плитного фундамента

Чтобы узнать примерную стоимость плитного фундамента, воспользуйтесь следующим калькулятором:

Заключение

Фундамент - наиболее ответственная часть строительства. Неправильный расчет может привести деформациям и растрескиванию стен, разрушению всего здания. Перед тем, как рассчитать арматуру для фундамента, исследуют грунты на несущую способность и определяют нагрузки на основание. По возможности это дело лучше доверить профессионалам: затраты на заказ подобных услуг небольшие, а вот чувство уверенности стоит многого.

В этой статье даем подробную пошаговую инструкцию по армированию фундамента своими руками. Рассказываем про создание фундаментов различных видов: ленточных, монолитных и столбчатых. А также показываем, как правильно рассчитать нужное количество арматуры для строительства.

Виды арматуры

Традиционно для возведения бетонных фундаментов используется стальная рифленая арматура (для основного каркаса) и стальная гладкая арматура (для организации перемычек). Однако на рынке можно найти также новый вид прутков – стеклопластиковую арматуру, которая по своим качествам отличается большей прочностью и повышенной долговечностью.

Тем не менее, профессиональные строители рекомендуют брать привычную стальную арматуру для создания классических железобетонных фундаментов. Связано это с новизной прутков из стеклопластика – еще не до конца изучено, как именно они поведут себя в связке с бетоном при различных весовых нагрузках на фундамент.

Армирование ленточного фундамента

Ленточный тип фундамента – один из самых распространенных и популярных, если дело касается постройки частных домов на дачных участках. Ниже показываем, как правильно сделать каркас из прутков для армирования ленточного фундамента.

Такой фундамент – не сплошной, а состоит из длинных железобетонных лент с прямоугольным сечением. Первоначально по местам заливки бетона устанавливается деревянная опалубка. Самые распространенные габариты для нее: высота деревянных бортов до 100 см и ширина между ними до 50 см. В результате получится прочный среднезаглубленный фундамент.

Далее нужно собрать арматурный каркас. Он состоит из нескольких видов прутков:

• Продольных – они играют роль основания каркаса и берут на себя основную нагрузку. Для них лучше всего использовать рифленую арматуру класса А3 толщиной от 10 до 22 мм.
• Вертикальных опор и горизонтальных перемычек – они укрепляют каркас из продольных прутков и обеспечивают более прочное и надежное схватывание бетона. Для их создания допускается использовать гладкую арматуру класса А1 диаметров 6-8 мм.

При высоте ленты до 100 мм традиционно создается каркас из двух поясов продольной арматуры: верхнего и нижнего, которые соединяются вертикальными и горизонтальными перемычками. Такая конструкция одновременно компенсирует и пучение земли снизу, и давление дома сверху. Гораздо реже строятся фундаменты большей высоты, и они требуют установки трех и более поясов.

Итак, рассмотрим подробную схему армирования фундамента с ленточной конструкцией. Сначала укладывается пара нижних продольных прутков: таким образом, чтобы расстояние от земли и бортов опалубки было не меньше 5 мм с каждой стороны (для подъема арматуры над землей используют специальные ножки или подпорки из кирпичей).

Далее устанавливаются вертикальные столбы нужной высоты – на расстоянии не меньше 30 см друг от друга. К ним крепится верхний пояс продольной арматуры, после чего оба пояса дополняются горизонтальными перемычками для усиления жесткости – они устанавливаются на расстоянии не более 40 см друг от друга. Все стыки продольных, вертикальных и горизонтальных прутков фиксируются вязальной проволокой: можно использовать или обычную гладкую, или более надежную стальную проволоку ВР-1 с рельефной поверхностью толщиной 3-4 мм.

Особое внимание нужно уделить примыкающим простенкам и углам фундамента, так как на них приходится самая большая нагрузка. Эти участки дополнительно укрепляются либо при помощи нахлеста продольных прутков друг на друга, либо с использованием отдельного Г-образного хомута из рифленой арматуры того же диаметра. Длина захлеста или хомута с каждой стороны угла должна быть не меньше 50 см. Подробная схема укрепления углов фундамента показана на нижнем чертеже.

Есть еще один способ установки вертикальных столбов: для надежности их вбивают в землю на 1,5-2,0 метра. Это делает фундамент наиболее прочным и жестким. После сборки всего каркаса производится заливка бетона в опалубку.

Армирование монолитного фундамента

Монолитный фундамент – это цельная железобетонная плита, которая способна выдержать самые высокие нагрузки. Он может служить как «черновым» полом для будущего дома, так и прочным основанием для создания другого вида фундамента – ленточного или столбчатого. Главное требование при его возведении: поверхность земли должна быть пологой, без малейших уклонов и скатов.

Перед проведением работ нужно подготовить участок: выкопать котлован, уложить на его дно ровную песчаную подушку и залить тонким слоем бетона. Далее производится двухслойная гидроизоляция дна при помощи рулонных гидроизоляционных материалов.

Дальнейшее армирование монолитного фундамента своими руками заключается в создании сеток из прутков арматуры. Как и в случае с ленточными конструкциями, лучше всего использовать рифленую арматуру класса А3 толщиной не менее 12 мм. Она укладывается в двух направлениях, образуя ячейки размером не меньше 20 см по каждой стороне – как на фото ниже. Пересечения прутков укрепляются при помощи перевязки проволокой.

Однако существует более удобный аналог отдельным пруткам - в виде готовой сварной сетки из рифленых прутков ВР-1 с шагом ячейки от 200 мм. Ее использование избавит от необходимости самостоятельно укладывать и скреплять арматуру, поможет сэкономить силы и время.

Оптимальная высота плиты монолитного фундамента для жилого дома – 25-30 см. Такая толщина бетонного основания требуется двух поясов арматурной сетки – верхнего и нижнего, которые соединяются и укрепляются вертикальными гладкими прутками А1 толщиной 6 мм. Расставляются такие прутки на всех пересечениях сеток и фиксируются либо проволокой, либо сваркой. Далее производится заливка бетона.

Армирование столбчатого фундамента

Столбчатый фундамент состоит из нескольких железобетонных столбов с верхним ленточным ростверком, который используется как основание для будущего дома. Он рассчитан на легкие постройки: например, сараи или каркасные дома.

Армирование столбчатого фундамента своими руками производится с использованием вертикальных рельефных и горизонтальных гладких прутков тех же моделей и габаритов, как и в случае с предыдущими видами фундаментов. Перед установкой столбов выкапывается яма глубиной 2 метра, на дно которой укладывается подушка из песка и щебня. Ее также можно дополнительно армировать при помощи арматурной сварной сетки (тех же размеров, как и для монолитного фундамента). Вокруг ямы устанавливается деревянная опалубка, по высоте равная части столба над уровнем земли.

Каждый столб состоит из четырех вертикальных прутков арматуры по углам, которые ставятся на расстоянии минимум 20 см друг от друга. Скрепляются они горизонтальными перемычками – по одной с каждой стороны. Для надежности лучше сделать четыре ряда горизонтальных перемычек по всей высоте столба, на одинаковом расстоянии друг от друга. Пересечения арматуры перевязываются проволокой длиной 300 мм.

Армирование верхнего ростверка происходит по той же технологии, что и закладка ленточного фундамента. Однако при легком весе будущей постройки ростверк можно заменить на обычные деревянные брусы.

Расчет размеров и количества прутков

Очень важный момент при армировании фундамента – расчет арматуры, количество которой необходимо для укрепления бетонной конструкции. Ниже мы подробно рассказываем, как сделать точный и безошибочный расчет количества арматуры и ее размеров для каждого вида фундамента.

Расчет для армирования ленточного фундамента

Сначала высчитывается общая площадь фундамента – для этого перемножается его высота и ширина (например, фундамент высотой 80 см и шириной 30 см имеет площадь 2400 см 2 ). Далее высчитывается общая площадь арматуры, которая должна равняться не менее 0,1% от общей площади фундамента (то есть 2,4 см 2 для фундамента 2400 см 2 ).

Получившаяся площадь 2,4 см 2 – это площадь для четырех продольных прутков, двух верхних и двух нижних. Поэтому с ее помощью высчитываем диаметр нужной арматуры. Для этого по формуле площади окружности вычисляем поперечное сечение прутка (например, для арматуры диаметром 10 мм это 0,79 см 2 ), а потом умножаем его на количество прутков (0,79 х 4 = 3,16 см 2 ). Этого с запасом хватит, чтобы покрыть требуемую площадь 2,4 см 2 .

Длина одного продольного прутка высчитывается по длине всей бетонной ленты и умножается на общее количество прутков (4 штуки). Затем к этому числу прибавляется 20% на стыки и угловые нахлесты.

Длина арматуры для вертикальных и горизонтальных перемычек считается так:

• Сначала считаем число необходимых перемычек: общая длина ленты делится на шаг их установки (300 мм)
• Затем вычисляем длину одной перемычки: путем сложения высоты и ширины каркаса и умножением на 2
• Перемножаем обе полученных цифры (число и длину перемычек) и прибавляем запас 20%

Расчет для армирования монолитного фундамента

Расчет количества и диаметра арматуры для армирования под фундамент монолитного типа происходит практически так же, как и в случае с ленточным. Только общая площадь используемых продольных прутков должна равняться не менее 0,3% от общей площади фундамента.

Количество горизонтальных перемычек здесь считать не нужно, нужны только вертикальные: их число равняется количеству пересечений в одной арматурной сетке.

Расчет для армирования столбчатого фундамента

Количество арматуры для одного столба высчитывается с учетом их размеров. Например, при использовании четырех вертикальных прутков длиной по 3 метра для постройки фундамента своими руками понадобится 12,8 метров рифленой арматуры с учетом припуска 0,2 метра на привязку ростверка: (3 + 0,2) х 4 = 12,8 метров.

Расчет горизонтальных перемычек происходит так: их количество на одном участке столба (4) умножаем на количество всех горизонтальных рядов на столбе (4), а после умножаем на диаметр столба (например, 0,2 метра). В результате получится длина арматуры для перемычек: 4 х 4 х 0,2 = 3,2 метра.

Читайте также:

  
• Баварская кладка из кирпича керма
  
• Покраска стен автомобильной краской
  
• Какое наименьшее расстояние смещения стыков арматуры в одном сечении в растянутой зоне бетона
  
• Постелить ковер на пол
  
• Секреты установки пластиковых окон