Соотношение арматуры и бетона в ростверке

Обновлено: 05.05.2024

Здравствуйте! Кто знает, подскажите пожалуйста, справедлив ли минимальный процент армирования, указанный в разделе Конструктивные требования СП, для массивных железобетонных фундаментов? Возникают споры и сомнения, какой же диаметр арматуры назначать для фундамента толщиной приметно 2м под ГПА, по минимальному проценту армирования получается 25 арматура с шагом 200мм, в СНиПе фундаменты с динамическими нагрузками указано просто-не менее d12. Уже весь и-нет перерыла в поисках литературы на эту тему, ничего не нахожу.

Проектирование гидротехнических сооружений

Раз фундамент массивный, армирование наверняка не расчётное? А если так - ставите д12 по СНиПу на фундаменты с динамическими нагрузками, обзываете это конструктивным армированием (проще говоря от растрескивания), а сам фундамент обзываете БЕТОННЫМ вместо железобетонного. Тогда на него требование о минимальном проценте армирования не распространяется.

Считали мы как то такой фундамент, 2х4х3, в НИИЖБе порекомендовали арматуру подбирать по СНиП гидротехнические сооружения , вообщем считать по напряжениям в бетоне, так и пришлось моделировать куб объемниками и вычислять напряжения.

Проектирование гидротехнических сооружений

ну и какие напряжения получились?
что-то мне кажется, что конструктивная арматура д12 с шагом 200х200 окажется в несколько раз толще, чем требуется по расчёту объёмниками

Учитывали конечно и конструктивную и расчетную, присутствовал и 16 диаметр насколько помню, от нагрузки зависит ведь тоже . Считали несколько лет назад, в микрофе, напряжения конечно не помню, все же не каждый день такое считаешь.

Проектирование гидротехнических сооружений

Это какие же должны быть нагрузки, чтобы в массивном бетонном блоке размерами 2х4х3м возникли такие усилия, чтоб арматура 16 по расчёту вылезла. На сжатие бетон такого сечения имеет совершенно невероятную несущую способность. Значит на изгиб? - Если 3х4 это длина и ширина, а 2м - толщина, то при арматуре д16 получается момент в сечении порядка 60-70тм должен быть. С 4м длины плиты, на упругом основании, такой момент получить не могу представить.
но если говорите что было - значит наверное возможно

Сергей Юрьевич
Обычно в таких случаях говорят, сказанул как в лужу п-л.
Они бы еще ВНИГовскую методику добавили, по охлаждению блоков.

__________________
Работаю за еду.
Working for food.
Für Essen arbeiten.
العمل من أجل الغذاء
Працую за їжу.

Моменты были не помню какие, но большие. Помню только что на верх блока была установлена металическая подпорка под углом, которая передавала до 300т сдвигающей силы, для этого и были установлены на фундаментную плиту эти кубы из бетона с контрфорсами для равномерного распределения нагрузки по плите.

DDlis
Не шути так, для кубика 3х4м толщиной 2 м, больших моментов не будет, даже при нагрузке в 300 тн.

__________________
Работаю за еду.
Working for food.
Für Essen arbeiten.
العمل من أجل الغذاء
Працую за їжу.

Ну армирование считал не я, помню только эту нагрузку. Может и процент армирования брали, давно было. Ну а если не просто разговаривать, а отвечать на четко поставленый вопрос, на который начал отвечать только Сергей Юрьевич, то могу сказать то что уже писал, ННИЖБ отослал к гидротехническому СНиПу считать по напряжениям, так же на всякий случай спросили у техсофта как искать арматуру в объемниках, считали в микрофе, тоже порекомендовали этот же СНиП , благо ребята там сидят грамотные, так что расчет по напряжениям и конечно как сказал Сергей Юрьевич, процент армирования.

При проектировании массивных фундаментов оборудования пользуйтесь руководством по проектированию фундаментов оборудования, в котором указаны диаметры нижней сетки и верхней, диаметр верхней зависит от диаметра анкерных болтов.

Во наговорили-то.
Поверхности в любом случае надо армировать, хотя бы из предположения того, что сверху слона уронят или кто-нить молотком тюкнет. Так же температурка повлияет не в лучшую сторону.
Рабочее армирование, присоединяюсь к многим отписавшим, скорее всего не потребуется.

П.С. арматуру вообще то всегда подбирают по напряжениям, для тонкостенных элементов справедлива теория плоских сечений, на которой и основан СНИПовский расчет, и поэтому никто не заморачивается. НООООО. Это частный случай работы упругого тела, на котором жизнь не заканчивается.

Ну ну, а какая арматура обычно применяется, для армирования массивных блоков ГЭС?
Уж не та ли про которую Серега говорил?

__________________
Работаю за еду.
Working for food.
Für Essen arbeiten.
العمل من أجل الغذاء
Працую за їжу.

А причем тут это? Проверка моих знаний? Так это пустое, то что там видел на одном чертеже для одного блока одной ГЭС для одного напора, вовсе не значит что все такие.

Ну я то по более видел.
Просто в основном для внутренних блоков и стен в основном шла однотипная арматура, конструктивная.

__________________
Работаю за еду.
Working for food.
Für Essen arbeiten.
العمل من أجل الغذاء
Працую за їжу.

пытаюсь быть инженером

и снова,а как назначить эту конструктивную арматуру?
по СНиП, СП на железобетон (как то не понятно. )?
какое сечение бетонного элемента брать? какой процент армирования?

3.6. Расстояние в свету между арматурными стержнями по высоте и ширине сечения должно обеспечивать совместную работу арматуры с бетоном и назначаться с учетом удобства укладки и уплотнения бетонной смеси.

Расстояние в свету между стержнями для немассивных конструкций следует принимать в соответствии с требованиями СНиП 2.03.01-84.

В массивных железобетонных конструкциях расстояния в свету между стержнями рабочей арматуры по ширине сечения определяются крупностью заполнителя бетона, но не менее 2,5d где d — диаметр рабочей арматуры.

3.7. Толщину защитного слоя бетона следует принимать:

не менее 30 мм для рабочей арматуры и 20 мм для распределительной арматуры и хомутов в балках и плитах высотой до 1м, а также в колоннах с меньшей стороной до 1 м:

не менее 60 мм и не менее диаметра стержня для рабочей и распределительной арматуры массивных конструкций с минимальным размером сечения более 1 м.

Толщину защитного слоя бетона в железобетонных конструкциях морских гидротехнических сооружений необходимо принимать:

для рабочей арматуры стержневой — не менее: 50 мм:

для распределительной арматуры и хомутов — не менее 30 мм.

Для сборных железобетонных элeмeнтoв заводского изготовления при применении бетона класса по прочности на сжатие В15 и выше толщина защитного слоя может быть уменьшена на 10 мм против указанных выше величин.

При эксплуатации железобетонных конструкций в условиях агрессивной среды толщину защитного слоя необходимо назначать с учетом требований СНиП 2.03.11-85.

3.8. В массивных нетрещиностойких железобетонных плитах и стенах сечением высотой 60 см и более с коэффициентом армирования при надлежащем обосновании допускается многорядное расположение арматуры по сечению элемента, способствующее уменьшению максимальной ширины раскрытия трещин по высоте сечения.

3.9. Если стержни арматуры размещаются в два и более ряда, то диаметры стержней рядов должны отличаться друг от друга не более чем на 40 %.

3.10. Из условия долговечности гидротехнических сооружений без предварительного напряжения диаметр арматуры следует принимать для рабочей стержневой арматуры из горячекатаной стали не менее 10 мм, для спиралей и для каркасов и сеток вязаных или изготовленных с применением контактной сварки — не менее 6 мм.

3.11. Продольные стержни растянутой и сжатой арматуры должны быть заведены за нормальное или наклонное к продольной оси элемента сечение, где они не требуются по расчету, в соответствии с требованием СНиП 2.03.01-84.

3.12. Распределительную арматуру для элементов, работающих в одном направлении, следует назначать в размере не более 10% площади рабочей арматуры в месте наибольшего изгибающего момента.

3.13. При выполнении сварных соединений арматуры следует выполнять требования СНиП 2.03.01-84.

3.14. В конструкциях, рассчитываемых на выносливость, в одном сечении должно стыковаться, как правило, не более половины стержней растянутой рабочей арматуры. Применение стыков внахлестку (без сварки и со сваркой) для растянутой рабочей арматуры в этих конструкциях не допускается.

3.15. В изгибаемых элементах при высоте сечения более 700 мм у боковых граней следует устанавливать конструктивные продольные стержни. Расстояние между ними по высоте должно быть не более 400 мм, площадь поперечного сечения — не менее 0,1 % площади сечения бетона со следующими размерами: высота элемента равна расстоянию между стержнями, ширина — половине ширины элемента, но не более 200 мм.

3.16. У всех поверхностей железобетонных элементов, вблизи которых ставится продольная расчетная арматура, необходимо предусматривать также поперечную арматуру, охватывающую крайние продольные стержни. Расстояние между поперечными стержнями у каждой поверхности элемента должно быть не более 500 мм и не более удвоенной ширины грани элемента.

3.17. Во внецентренно сжатых линейных элементах, а также в сжатой зоне изгибаемых элементов при наличии учитываемой в расчете сжатой продольной арматуры необходимо устанавливать хомуты.

Расстояние между хомутами следует принимать в вязаных каркасах не более 15d, в сварных — не более 20d где d - наименьший диаметр сжатой продольной арматуры. В обоих случаях расстояние между хомутами должно быть не более 500 мм. Конструкция поперечной арматуры должна обеспечивать закрепление сжатых продольных стержней от бокового выпучивания в любом направлении. В местах стыковки рабочей арматуры внахлестку без сварки или если общее насыщение элемента продольной арматуры составляет более 3 % хомуты следует устанавливать на расстоянии не более 10d и не более 300 мм.

В массивных внецентренно сжатых элементах, рассчитанных без учета сжатой арматуры, расстояние между конструктивными поперечными связями (хомутами) допускается увеличивать до двух высот (ширин) элемента.

3.18. Расстояние между вертикальными поперечными стержнями в элементах, не имеющих отогнутой арматуры, и в случаях, когда поперечная арматура требуется по расчету, необходимо принимать:

а) на приопорных участках (не менее 1/4 пролета) при высоте сечения менее или равном 450 мм — не более h/2 и не более 150мм;

при высоте сечения более 2000 мм - не более 3/4h и не более 500 мм;

при высоте сечения, равной или более 2000 мм — не более h/З:

б) на остальной части пролета при высоте сечения 300—2000 мм — не более 3/4h м не более 500 мм;

при высоте сечения более 2000 мм — не более 3/4h.

3.19. В элементах, работающих на изгиб с кручением, вязаные хомуты должны быть замкнутыми с перепуском их концов на 30 диаметров хомута, а при сварных каркасах все поперечные стержни обоих направлений должны быть приварены к угловым продольным стержням, образуя замкнутый контур.

3.20. Отверстия в железобетонных элементах следует располагать в пределах ячеек арматурных сеток и каркасов.

Отверстия с размерами, превышающими размеры ячеек сеток, должны окаймляться дополнительной арматурой. Суммарная площадь ее сечения должна быть не менее сечения прерванной рабочей арматуры того же направления.

3.21. При проектировании сталежелезобетонных конструкций, в которых обеспечивается совместная работа арматуры и стальной оболочки, толщину последней следует принимать минимальной по условиям монтажа и транспортирования.

3.22. Арматура железобетонных конструкций должна предусматриваться в виде армоферм, армопакетов, сварных каркасов и сеток.

Типы армоконструкций следует назначать с учетом принятого способа производства работ. Они должны обеспечивать возможность механизированной подачи бетона и тщательной его проработки. Установку арматуры в железобетонных конструкциях необходимо производить индустриальными методами при максимальной экономии металла на конструктивные элементы для закрепления ее в блоке бетонирования.

Увеличение площади сечения арматуры, определенной расчетом на эксплуатационные нагрузки, для восприятия нагрузок строительного периода не допускается.

__________________
Работаю за еду.
Working for food.
Für Essen arbeiten.
العمل من أجل الغذاء
Працую за їжу.

Нередко при частном строительстве именно свайно-ростверковый фундамент является оптимальным выбором. Свайное основание позволяет возводить здания на подвижных глинистых и песчаных основаниях, а также на рельефах с перепадами. Благодаря ростверку можно равномерно распределить нагрузку от всего строения, не опасаясь перекоса из-за просадки грунта под одной из свай. Для того чтобы придать данному виду свайного фундамента необходимую прочность, выполняют армирование ростверка.

Роль армирования

Зачем армировать свайную, подземную, часть фундамента понятно – на неё оказывается значительное влияние от пучения почвы. А бетон, как известно, плохо работает на растяжение, из-за чего в сваях могут появиться трещины, снижающие прочность и долговечность конструкции.

Но не менее важно армировать и ростверк. Ведь на него приходится значительная нагрузка от здания, построенного на основании. То есть, наблюдается нагрузка не только на сжатие (которую бетон переносит без вреда для себя), но и на изгиб. При всех своих достоинствах бетон не способен выдерживать значительные нагрузки на изгиб – ростверк может не выдержать. Поэтому очень важно подобрать подходящую арматуру и правильно провести армирование ростверка. Лишь в этом случае владелец дома сможет быть уверен, что здание прослужит многие годы, и не будет нуждаться в скором ремонте.

Выбор подходящей арматуры

Важнейшим подготовительным этапом к устройству фундамента является подбор подходящих материалов. Чтобы обеспечить высокое качество армирования монолитного ростверка, нужно создать два продольных пояса – верхний и нижний. Между собой их следует соединять при помощи вертикальных и горизонтальных перемычек, либо хомутами из гладкой арматуры класса А240 или рифленой класса А3.

Для устройства продольных поясов следует использовать горячекатаный профиль с рифленой поверхностью, улучшающей сцепление с бетоном. Самая популярная для этих целей арматура А500С. Оптимальный диаметр – от 12 до 16 миллиметров, все зависит от того, какие нагрузки примет на себя фундамент.

Для изготовления хомутов используют гладкую арматуру А1(А240), а в роли основной рифленую класса А3 или А500С.

Соединяющие по вертикали и горизонтали перемычки могут быть разными – в зависимости от используемого варианта установки. К примеру, если планируется приваривать отдельные прутки к уже подготовленным продольным поясам, то желательно использовать прочный материал, схожий с тем, который использовался при изготовлении продольных поясов. Это легче и проще, но в тоже время дороже.

Подсчет необходимого количества арматуры

Прежде чем приступать непосредственно к армированию свайно ростверкового фундамента, важно рассчитать требуемое количество арматуры. Сделать это не на глаз, а максимально точно, чтобы после работы не осталось слишком много невостребованного материала или же чтобы в процессе не оказалось, что арматуры не хватает.

Для формирования продольного пояса потребуется от четырех до шести стержней – в зависимости от нагрузки и размеров ростверка. При этом расстояние между прутьями не должно превышать 10 см.

Вертикальные стержни должны располагаться таким образом, чтобы расстояние между ними составляло около 15-40 см.

Нельзя забывать о том, что арматура не должна находиться с краю фундамента – толщина защитного слоя бетона составляет не менее 5 сантиметров.

Желательно заранее составить соответствующий чертеж с нанесением всех размеров, указанием выбранной арматуры. Это значительно облегчает дальнейший процесс расчетов и снижает вероятность допущения ошибки.

Пример расчета

Для наглядности проведем расчет условного фундамента для дома габаритами 8х6 метров с габаритами обвязки 40х40 см.

Производим нехитрые расчеты:

Высчитываем периметр фундамента: 6+6+8+8 = 30 метров.
Так как пояс требует использовать три стержня в ряд, увеличиваем 30 на 3 и получаем 90 метров.
Применение двух поясов дополнительно умножает длину на два – итого 180 метров рифленых стержней сечением 16 мм. Вес арматуры: 180*1,58=284,4 кг.

Многие начинающие строители забывают об установке фиксаторов защитного слоя под арматуру, изготовленных из пластика. Если не использовать их, то арматуру придется укладывать прямо на сваи фундамента. В этом случае не удастся обеспечить достаточный уровень защищенности бетоном – толщина должна составлять не меньше 5 см. Некоторые мастера используют кирпичи, но в этом случае защита не будет достаточно надежной – лучше всего взять специализированные инструменты, благодаря которым стальные прутья будут защищены бетоном со всех сторон. Стоимость строительства это повысит незначительно, а рисковать долговечностью и прочностью конструкции не придется.

Подготовительные работы

Когда все необходимые расчеты проведены и материалы закуплены, можно приступать непосредственно к подготовке.

Монтаж опалубки лучше всего проводить после сборки армирующего каркаса. В качестве основного материала можно использовать горбыль, фанеру, ДСП и другие имеющиеся под рукой материалы. Главное, чтобы они могли выдержать нагрузку от бетона, не ломаясь и не деформируясь. Обычно проблем на этом этапе не возникает.

Следующий шаг – установка гидроизоляции, она не всегда необходима, все зависит от вида грунта. Материалы можно использовать разные – от плотного строительного полиэтилена до рубероида. При этом желательно брать рубероид нижнего слоя – без посыпки каменной крошкой. Он весит легче и стоит заметно дешевле, а со своей задачей справляется отлично.

Если сваи перелиты или недобиты их выравнивают в проектную отметку согласно чертежа. Обрисовывается линия, и по ней с помощью “болгарки” делается прорез, а затем дорабатываем перфоратором.

Пример выполнения армирования свайного ростверка

После завершения подготовительных работ начинается монтаж каркаса.

С помощью станка для гибки арматуры (арматурогиба), сгибаем хомуты необходимого размера согласно чертежа. При этом следует соблюдать радиусы загиба арматуры, для того чтобы сталь не теряла свои первоначальные прочностные характеристики. Также следует согнуть элементы для армирования углов ростверка, размером 1 на 1 м.

Работа выполняется следующим образом:

Удобнее всего собрать части каркаса по отдельности, а после, смонтировать их на сваи.
На поставки укладываются 4 продольных стержня, они будут находиться по углам каркаса. По чертежу армирования свайного ростверка, размечаем на них расположение хомутов, затем 2 прута снимаем. К двум оставшимся докладывает остальные стержни согласно схеме, и одеваем на них хомуты.
Далее по меткам привязываем хомуты к арматуре, затем заводим 2 других размеченных прута в хомуты и так же по меткам производим вязку арматуры, простым узлом крест-накрест, либо «мертвым» (так его называют арматурщики).
Сборку желательно производить при помощи вязальной проволоки, оптимальный диаметр 1,2 мм.
После того как все части каркаса свайного ростверка собраны, монтируем их на сваи, а углы связывает прямоугольными элементами из арматуры таким же диаметром как и основные пруты.
Устанавливаем фиксаторы защитного слоя, производим монтаж опалубки. Вот и все наш фундамент готов к бетонированию.

Правильно собранный каркас обеспечит ему многие десятилетия комфортной эксплуатации без лишних проблем. Устройство фундамента – важнейший этап строительства любого здания. Поэтому проводить его следует особенно ответственно, не стараясь сэкономить где-то лишнюю тысячу рублей.

Для правильного расчета расхода арматуры на 1 м 3 бетона необходимо соблюдать строительные нормы и требования по армированию железобетонных конструкций. Так как, для конструкций разного типа, процент содержания стальных стержней в железобетоне может существенно отличается.

Какие показатели влияют на расчет расхода

При расчете расхода арматуры для армирования железобетонных конструкций следует учесть:

Вид и тип строения. Нормы армирования для каждой конструкции свои, они регламентируются, ГОСТ и СНиП.
Марку бетона. Чем выше марка, тем больше у бетона показатель сопротивления сжатию и растяжению, данные характеристики учитываются при вычислениях.
Размер и вес строения. Чем больше масса постройки, следовательно, тем больше процент содержания стали в бетоне. . Показатели расчетного сопротивления на растяжение и сжатие у стержней более высокого класса выше.

Все вышеперечисленные характеристики учитываются при расчетах количества арматуры требуемого для армирования возводимой конструкции. От их величины зависит и объем требуемого материала на 1 м 3 бетона. Так как эти показатели для каждой конструкции свои, то и расход для них будет разный.

Как рассчитывается расход арматуры на куб бетона

Согласно СП 52-101-2003 конструкцию можно назвать железобетонной, если площадь сечения продольных стальных стержней равна минимум 0,1 %, от площади сечения бетона. Максимальный процент содержания стальных стержней в бетоне равен 5, в местах стыковки, например колонн, этот показатель может доходить до 10. Рекомендуемый диапазон, это 0,5-3 % арматуры, от площади сечения бетона.

Исходя из конструктивных требований СП 52-101-2003, норма расхода арматуры для армирования железобетонных конструкций, находится в пределах от 20 до 430 кг на 1 м 3 бетона.

Таблица расхода арматуры

В данной таблице, рассчитан вес арматуры, необходимый для армирования железобетонных конструкций, в зависимости её количества в процентах от площади сечения бетона.

Содержания арматуры, %	Масса арматуры на 1 м 3 бетона, кг
0.1	7.85
0.5	39.25
1	78.5
1.5	117.75
2	157
2.5	196.25
3	235.5
3.5	274.75
4	314
4.5	353.25
5	392.5

Примеры расчета расхода арматуры

Как уже было сказано выше, количество стержней требуемых для армирования зависит от типа конструкции, ниже приведены примеры как проводить расчёты для них.

Ленточный фундамент

Рассчитаем количество арматуры на 1 м 3 бетона, необходимое для армирования ленточного фундамента – высота 1,2 м, ширина 0,4 м. Для продольного армирования используем стальные стержни диаметром 12 мм – 14 шт., для поперечного хомуты из прутов 8 мм – шаг 30 см, а также соединительные стержни с шагом 60 см.

Порядок выполнения расчета расхода по схеме приведенной выше:

Считаем площадь сечения бетона: 120*40=4800 см 2 .
Площадь сечения продольной арматуры: 14*1,131=15,834 см 2 .
Находим процент содержания продольных стержней в бетоне: 15,834/4800*100=0,329875%, округляем 0,33 %.
С помощью таблицы расхода переводим проценты в кг, для этого: 0,33/0,1*7,85=25,905 кг.
Для изготовления одного хомута необходимо 3 м прута толщиной 8 мм (вес 1 метра 0,395 кг), всего на 1 м 3 фундамента уйдет 7 хомутов, а это: 7*3*0,395*= 8,295 кг.
Также понадобятся 4 соединительных стержня длиной 50 см, и диаметром 8мм, всего: 4*0,5*0,395=0,79 кг.
Получаем на 1 м 3 бетона ленточного фундамента при таком армировании, всего уйдет: 25,905+8,295+0,79=34,99 кг арматуры.

Так, рассчитав требуемый объем бетона и количество стержней на 1 м 3 , можно узнать, сколько тонн стали необходимо для армирования всего фундамента. Но также следует учесть количество и размер нахлестов арматуры, и подсчитать количество дополнительных элементов по усилению углов и других элементов.

Монолитная плита перекрытия

Рассчитаем на примере армирования плиты перекрытия толщиной 20 см, так как это самый распространённый размер. Шаг армирующей сетки 200 на 200 мм диаметр стержня 10 мм, усиления 14 мм – шаг 200 мм.

Порядок расчета расхода на 1 м 3 перекрытия по схеме:

На 1 м 2 плиты уходит 20 м арматуры для вязки верхнего и нижнего слоя сетки.
1 м 3 бетона занимает площадь 5 м 2 , следовательно: 5*20=100 метров – расход стержня для вязки сетки.
Вес метра арматуры 10 мм – 0,617 кг. Получаем, 100*0,617=61,7 кг, расход продольных стержней для устройства сетки.
На дополнительные усиления, понадобится около 50 метров стержня диаметром 14 мм, всего: 50*1,21=60,5 кг.
Дополнительные элементы плиты (пространственные каркасы, «П» образные элементы), необходимо около 20 м стальных прутов 10 мм, всего: 20*0,617=12,34 кг.
Всего расход: 61,7+60,5+12,34= 134,54 кг арматуры на 1 м 3 бетона монолитной плиты перекрытия.

Таким образом, можно произвести расчеты для перекрытий различных конструкций. Но при этом следует ещё учесть расход на стыки, усиления в зоне продавливания, и другие дополнительные элементы, в зависимости от формы и особенностей строения.

Железобетонная колонна

Рассчитаем расход для армирования колонны 300 на 300 мм. Продольная арматура класса А500С диаметром 16 мм – 4 шт, поперечная А240 – 8 мм. Порядок расчета:

Считаем размер площади сечения колонны: 30*30=900 см 2 . равна: 4*2,01=8,04 см 2 .
Рассчитываем процент содержания продольных прутов в бетоне: 8,04/900*100= 0,893 %.
Переводим проценты в кг, для этого: 0,893/0,1*7,85= 70,1 кг.
При таком сечении 1 м 3 бетона в длину это 11 метров колонны.
На 11 метр колонны при шаге 25 см уйдет около 45 хомутов.
На 1 хомут уходит 1 метр стержня диаметром 8 мм весом 0,395 кг, значит всего на куб: 45*0,395=17,775 кг.
Всего на куб бетона колонны уйдет, 70,1+17,775=87,875 кг арматуры.

Все расчеты по расходу стали являются теоретическими, к каждому случаю следует подходить индивидуально, учитывать все действующие нагрузки на конструкцию, так как от этого зависит минимальный процент армирования, а от него, то, сколько арматуры уйдет на 1 м 3 бетона. Если остались вопросы, задавайте в комментариях, будем рады помочь.

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.

Площадь сечения основания 70х40=2800 см².
Минимальная суммарная площадь арматуры 2800х0,001=2,8 см².
По Таблице 1 возможны варианты - 4 стержня диаметром 10 мм, 3 - 12 мм или 2 прутка с размером сечения 14 мм.
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.
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).
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).
Потребуется: 4х36 = 144 п.м. арматуры диаметром 12 мм.
Хомуты устанавливают с шагом 40 см, их количество: 36/0,4=90 штук.
Размер одного: (70х2+40х2)/1,15 =191 см, где 1,15 - коэффициент для перевода периметра сечения в длину хомута.
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.

Определяют тип грунта с помощью ГОСТа "Грунты. Классификация".
Рассчитывают постоянную и временную нагрузку (СНиП "Нагрузки и воздействия").
Из ВСН 5-71 выбирают несущую способность грунта в зависимости от его структуры.
По имеющимся сведениям находят нагрузку R на погонный метр ростверка, разделив суммарную массу на периметр здания.
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.

При возведении крупных промышленных и жилых строительных объектов вопроса о том, сколько арматуры требуется на заливку 1 м3 бетона, не возникает: нормы ее расхода регулируются соответствующими ГОСТами (5781-82, 10884-94) и изначально закладываются в проект. В частном строительстве, где мало кто обращает внимание на требования нормативных документов, придерживаться норм расхода арматурных изделий все-таки следует, так как это позволит создать надежные бетонные конструкции, которые прослужат вам долгие годы. Для определения таких норм можно воспользоваться несложной методикой, позволяющей вычислить их с помощью несложных расчетов.

Арматурный каркас напрямую определяет эксплуатационные характеристики фундамента

Формула процента армирования железобетонных конструкций – соотношение бетона

В процессе длительной эксплуатации строительные конструкции подвергаются воздействию сжимающих и изгибающих нагрузок, а также крутящих моментов. Для усиления выносливости железобетона и расширения сферы его использования выполняется усиление бетона арматурой. В зависимости от массы каркаса, диаметра прутков в поперечном сечении и пропорции бетона изменяется коэффициент армирования железобетонных конструкций.

Разберемся, как вычисляется данный показатель согласно требованиям стандарта.

Для того, чтобы армирование выполняло свое назначение, необходимо расчитать усиление бетона, соответствующий минимальному проценту

Процент армирования колонны, балки, фундаментной основы или капитальных стен определяется следующим образом:

масса металлического каркаса делится на вес бетонного монолита;
полученное в результате деления значение умножается на 100.

Коэффициент армирования бетона – важный показатель, применяемый при выполнении различных видов прочностных расчетов. Удельный вес арматуры изменяется:

при увеличении слоя бетона показатель армирования снижается;
при использовании арматуры большого диаметра коэффициент возрастает.

Для определения армирующего показателя на подготовительном этапе выполняются прочностные расчеты, разрабатывается документация и делается чертеж армирования. При этом учитывается толщина бетонного массива, конструкция металлического каркаса и размер сечения прутков. Данная площадь определяет нагрузочную способность силовой решетки. При увеличении сортамента арматуры возрастает степень армирования и, соответственно, прочность бетонных конструкций. Целесообразно отдать предпочтение стержням диаметром 12–14 мм, обладающим повышенным запасом прочности.

Показатель армирования имеет предельные значения:

минимальное, составляющее 0,05%. При удельном весе арматуры ниже указанного значения эксплуатация бетонных конструкций не допускается;
максимальное, равное 5%. Превышение указанного показателя ведет к ухудшению эксплуатационных показателей железобетонного массива.

Соблюдение требований строительных норм и стандартов по степени армирования гарантирует надежность конструкций из железобетона. Остановимся более детально на предельной величине армирующего процента.

Чтобы гарантировать надежность конструкций из железобетона, необходимо соблюдать требования строительных норм

Сохранение прочности

Бетон создает защиту стали от влияния факторов внешней среды (влаги, химических веществ), поэтому металл должен быть полностью укрыт раствором. Любые манипуляции с железобетонным объектом типа алмазного бурения, резки, отделения частей, образования сквозных тоннелей в стене приводят к значительному уменьшению потенциала прочности.

Все работы, нарушающие монолитность железобетонной конструкции, должны проводиться с учетом схемы расположения и пространственной структуры каркаса.

Минимальный процент армирования в конструкциях из железобетона

Рассмотрим, что выражает минимальный процент армирования. Это предельно допустимое значение, ниже которого резко повышается вероятность разрушения строительных конструкций. При показателе ниже 0,05% изделия и конструкции нельзя называть железобетонными. Меньшее значение свидетельствует о локальном усилении бетона с помощью металлической арматуры.

В зависимости от особенностей приложения нагрузки минимальный показатель изменяется в следующих пределах:

при величине коэффициента 0,05 конструкция способна воспринимать растяжение и сжатие при воздействии нагрузки за пределами рабочего сечения;
минимальная степень армирования возрастает до 0,06% при воздействии нагрузок на слой бетона, расположенный между элементами арматурного каркаса;
для строительных конструкций, подверженных внецентренному сжатию, минимальная концентрация стальной арматуры достигает 0,25%.

При выполнении усиления в продольной плоскости по контуру рабочего сечения коэффициент армирования вдвое превышает указанные значения.

Зачем нужно производить контроль использования арматуры?

Расчет количества арматуры необходим для прочности сооружения, а также сокращения затрат на строительство.
Расход арматуры на куб бетона позволяет определить требуемое количество материала — бетонной составляющей и каркаса. Если стальных элементов будет недостаточно, то конструкция получится непрочной. Если же прутьев закладывают намного больше, чем необходимо — это понесет дополнительные затраты, причем в этом нет необходимости. Поэтому количество арматуры в 1 м³ бетона рассчитывают, согласно 3-м основным сведениям о постройке:

вид почвы;
расчет арматурных прутков;
нагрузка фундаментной плиты.

Чтобы точно понять какой Ø и шаг закладки необходим при возведении основания, необходимо провести вычисления или закладывать элементы с большим запасом по прочности и минимальным шагом.

Коэффициент армирования – предельное значение для монолитных фундаментов

Желая обеспечить повышенный запас прочности конструкций из железобетона, нецелесообразно превышать максимальный процент армирования.

Нецелесообразно превышать максимальный процент армирования, чтобы обеспечить повышенный запас прочности конструкций

Это приведет к негативным последствиям:

ухудшению рабочих показателей конструкции;
существенному увеличению веса изделий из железобетона.

Государственный стандарт регламентирует предельную величину уровня армирования, составляющую пять процентов. При изготовлении усиленных конструкций из бетона важно обеспечить проникновение бетона в глубь арматурного каркаса и не допустить появления воздушных полостей внутри бетона. Для армирования следует использовать горячекатаный пруток, обладающий повышенной прочностью.

Особенности расчетов

В железобетоне используют только горячекатаную сталь высокого класса, так как она устойчива к коррозии и крепка. Чтобы сваренный металлический каркас, расположенный в бетоне, сделал свое дело, необходим точный расчет, позволяющий уточнить, сколько и какие материалы необходимы. Важность расчетов сложно переоценить. Они выполняются с привлечением технических формул, где учтены сопротивление используемых стройматериалов, соотношение предельно допустимых нагрузок к закладываемым и другие параметры. А также стандартные вычисления предусматривают тип фундамента, наличие дополнительных конструкционных элементов, марку бетона, несущие нагрузки. По окончании математической части все данные наносят на чертеж, где представлена схема армирования. Из проекта исполнители знают, сколько и какого вида стальных стержней нужно взять. А также стоит учесть в каком порядке их расположить и связать.

Какова величина защитного слоя бетона

Для предотвращения коррозионного разрушения силового каркаса следует выдерживать фиксированное расстояние от стальной решетки до поверхности бетонного массива. Этот интервал называется защитным слоем.

Его величина для несущих стен и железобетонных панелей составляет:

1,5 см – для плит толщиной более 10 см;
1 см – при толщине бетонных стен менее 10 см.

Размер защитного слоя для ребер усиления и ригелей немного выше:

2 см – при толщине бетонного массива более 25 см;
1,5 см – при толщине бетона меньше указанного значения.

Важно соблюдать защитный слой для опорных колонн на уровне 2 см и выше, а также выдерживать фиксированный интервал от арматуры до поверхности бетона для фундаментных балок на уровне 3 см и более.

Величина защитного слоя различается для различных видов фундаментных оснований и составляет:

3 см – для сборных фундаментных конструкций из сборного железобетона;
3,5 см – для монолитных основ, выполненных без цементной подушки;
7 см – для цельных фундаментов, не имеющих демпфирующей подушки.

Строительные нормы и правила регламентируют величину защитного слоя для различных видов строительных конструкций.

Сколько арматуры понадобится на 1 кубометр бетона?

Количество арматуры на 1 м3 зависит от типа ЖБИ (плитный или ленточный фундамент, перемычки над проёмами, монолитное перекрытие) и условий его работы; класса металлопроката и марки бетона. Если речь идёт об основании, то ключевыми параметрами будут его вид, площадь здания, вес и нагрузки от его конструкций, грунт, сейсмоопасность в регионе и другие факторы, которые учитываются архитекторами при проектировании в каждом отдельном случае. Например, для ленты глубиной до 60 см каркас выполняют в двух уровнях, а при большем заглублении их количество увеличивают, располагая ряды с шагом 40 см.

Расчёт представляет собой сложную техническую задачу и по плечу только специализированной проектной организации. Он должен выполняться отдельно для различных типов ЖБ конструкций (балка, лента фундамента, колонна) и условий их работы. Например, для перекрытия средняя цифра расхода составляет около 110-120 кг/куб, а для колонн — до 350 кг на 1 м3.

Для количественной оценки пользуются коэффициентом армирования: μ = [Sa/(В∙Н)]∙100%, где:

Sa — площадь поперечного сечения стержней;
В — ширина изделия (плиты, ленты);
Н — его высота.

Исходные данные

Для проведения грамотного расчета необходимо владеть следующей информацией:

на фундаменте какого типа предполагается возвести здание;
какую площадь займет монолит;
фундамент какой толщины выдержит надземную часть;
какой тип грунта будет играть роль основания дома;
какая арматура (диаметр, класс) будет использоваться при возведении монолита.

При строительстве легкого деревянного домика и при сооружении плитного фундамента на грунтах с хорошей несущей способностью обычно используют арматуру диаметром не более 10 мм.

Слабые грунты или большой вес постройки вынуждают применять более мощные арматурные стержни – до 14-16 мм.

Перевод погонных метров в тонны

Чтобы перевести погонный метраж в килограммы или тонны нужно обладать информацией о том, сколько весит 1 метр данной металлопродукции определённого диаметра. Самые распространённые виды имеют следующие показатели:

Показатели массы элемента, повышающего прочность, для 1 м³:

Показатели массы металлоизделия для ленточного фундамента (из примера №2):

10-240*617=148080 г (148,08 кг).
6-300*222=66600 (66,6 м).
Общий вес – 148,08+66,6=215,4 килограмма (0,216 т).

Рассчитать, сколько понадобится материалов для создания армирующей несущей конструкции любого фундамента не составит труда, если знать обозначенные выше принципы. Это нужно для того, чтобы приобрести достаточное количество стройматериалов и избежать лишних затрат.

Читайте также: