Характеристики ленточной несущей конструкции

Бетон, по своим свойствам, хрупкий и неэластичный материал, и при нагрузке он начинает трескаться и деформируется. На различных участках фундамента давление на него неравно, по этой причине и внутренние напряжения в нем отличаются.

В результате появляется участки с зонами сжатия и растяжения, вот на отрезках максимального растяжения на фундаменте и образуются трещины, если его армирование выполнено неправильно.

Важно!

Использование арматуры необходимого сечения, усилит

ленточный фундамент

, и он будет способен выдержать нагрузку строения, и не произойдет его дополнительной усадки.

Внутри бетона создают стальной каркас, на который передается давление. А так как металл способен хорошо переносить давление на растяжение, бетонный фундамент легче переноси внешние воздействия.

Учитывая рекомендации специалистов, при 40 см ширине ленты фундамента, между продольно расположенными прутьями арматурного каркаса необходимо по горизонтали расстояние 30 см и пустое пространство 5 см по обеим сторонам.

С учетом состава грунта на участке, нагрузки на фундамент и глубины траншеи, между прутьями по вертикали необходимо пространство в пределах 10-30 см.

Арматуру реализуют в бухтах и прутках, точные цены на материал зависят от расстояния от склада и размера партии. При подсчете необходимого для строительства количества материала, ее учитывают в метрах. Во время приобретения арматуры, ее стоимость рассчитывают в тоннах.

Для более ясного представления о стоимости материала, необходимо принимать в расчет такие показатели:

  1. Разновидность арматуры, необходимой для возведения здания (стальная, базальтовая или стеклопластиковая).
  2. Диаметр, класс и марка материала.
  3. Масса 1 погонного метра арматуры, которая измеряется в килограммах.
  4. Количество погонных метров материала в 1 тонне.
  5. Стоимость ее за 1 метр.

Чтобы точно подсчитать, во сколько вам обойдется 1 м арматуры, потребуется знать стоимость ее 1 тонны, которую делят на количество метров в 1 тонне. В среднем арматура стоит от 7 р/кг до 25 р/кг.

Основную изгибающую нагрузку ленточный фундамент воспринимает в горизонтальной (продольной) плоскости. То есть, продольные прутки арматуры работают на растяжение максимально. Стоит также уточнить, что рабочими в фундаменте являются верхний и нижний ряды арматуры.

Диаметр арматуры для ленточного фундамента

Для малоэтажных домов применяют две схемы рабочего армирования:

  • Четыре рабочих стержня (два прута сверху и два снизу)
  • Шесть стержней (три сверху и три снизу)

Выбрать нужную схему достаточно просто. По СНиП, расстояние между стержнями рабочей арматуры в одном ряду, не должно превышать 40 см.

Если учесть защитный слой бетона с каждой стороны по 5 см, то получаем следующее:

  • Фундамент шириной до 50 см – схема с четырьмя прутками.
  • Ширина от 50 до 90 см – схема с шестью стержнями.
  • Вес метрового прутка арматуры диаметром 8 мм = 0.395 кг.
  • Вес погонного метра 12 мм прутка – 0.888 кг.
  • Рассчитаем общий вес арматуры – 0,395 х 465 0,888 х 200 = 362 кг.
  • Примерная стоимость погонного метра 12 мм арматуры – 50 рублей.
  • Примерная стоимость метра 8 мм арматуры – 20 рублей.
  • Общая стоимость – 465 х 20 200 х 50 = 19300 рублей
  • С учетом вязальной проволоки – 20 000 р.

Теперь вы ознакомлены с тем, как рассчитать примерное количество арматуры на ленточный фундамент.

Бетон на сегодняшний день является самым распространенным строительным материалом. Недорогой, удобный в использовании, имеющий высокую морозостойкость и прекрасно работающий на сжатие, он имеет лишь один важный недостаток – плохо работает на растяжение и изгиб. Для фундамента это крайне важный минус, а для ленточного – важный вдвойне.

Весеннее пучение из-за подъема уровня грунтовых вод, а также зимнее промерзание грунта подвергает фундамент серьезным нагрузкам. Его растягивает и изгибает. Без арматуры бетон быстро покроется трещинами, что уже на следующий год приведет к повреждению стен дома, особенно если последний построен из кирпича, также плохо работающего на изгиб.

Трещины на фундаменте и их последствия

Последствия не правильного выбора арматуры для ленточного фундамента и нарушения технологии армирования.

К счастью, эту проблему может легко решить арматура для ленточного фундамента. Она превращает обычный бетон в железобетон – материал, способный легко выдерживать все виды нагрузок без вреда для себя. Поэтому можно не опасаться, что нагрузки со стороны почвы навредят ему. Однако, чтобы надежно решить эту проблему, нужно не только правильно подобрать металлические пруты, но и знать, как их укладывать.

Предлагаем ознакомиться:  Как поднять баню на фундамент своими руками

Сегодня в сфере строительства широкое распространение получил фундамент, выполненный из железобетона. Благодаря простой технологии такой тип основания можно легко смонтировать, не используя при этом спецтехнику и грузоподъемные механизмы. Главное, правильно подобрать сечение, определить заглубление, диаметр арматуры для ленточного фундамента.

Диаметр арматуры для ленточного фундамента

Широкое распространение основание ленточного типа получило из-за того, что его можно обустроить практически на любом типе почвы, а также благодаря большому сроку службы – около 150 лет. Эти показатели обеспечиваются качеством бетонной смеси и эффективно выполненным армированием.

Бетон, невзирая на его высокие эксплуатационные характеристики, является хрупким стройматериалом, поэтому даже при малых движениях он подвергается разрушению. Армирование предназначено для придания бетону особой пластичности и выполняется с помощью стальных прутьев. Для того чтобы улучшить сцепление с бетонной смесью основная часть поверхности прутьев выполняется ребристой.

Ширину ленты (см) * Высоту ленты (см) * 0.1% = необходимая площать сечения арматуры.

Пример: Ширина 100 см * Высота 50 см * 0.1% = 5 квадратных сантиметра

Если схема армирования выбрана, то приступают к расчету нужного для строительства материала. Следует определить, какое количество стального прута потребуется. Для этого к периметру новостройки прибавляют сумму длин всех стен, которые будут стоять на основании, и умножить полученный результат на указанное в схеме количество прутьев.

Когда нет возможности приобрести прутья заданной длины, и застройщик решает соединять отрезки, то выполнять это следует с метровым нахлестом. Нахлест также учитывается при выполнении расчетов.

Крайне редко можно приобрести стальной прут необходимой длины. В основном такой товар продается на вес. Для точного определения длины прута относительно веса, достаточно обратиться за помощью к справочнику, где указана таблица расчета арматуры.

Многие крупные заводы, выпускающие металлический прокат, соблюдают требования государственного стандарта, в котором указан вес одного погонного метра каждого изделия. Укажем вес арматуры в зависимости от его диаметра:

  • 8 кв. мм – 0,222 кг/м.
  • 10 кв. мм – 0,395 кг/м.
  • 12 кв. мм – 0,888 кг/м.
  • 14 кв. мм – 1,210 кг/м.

Особую значимость имеет способ соединения конструкционных составляющих. Большинство застройщиков ошибаются, считая, что конструкция станет намного крепче, а основание надежнее, если стальную арматуру соединить между собой при помощи электросварки.

Необходимо помнить, что при строительстве крупного сооружения либо возведении здания на слабых, подвижных почвах горизонтальная арматура, расположенная продольно, укладывается по 3−4 прута в отдельно взятом поясе.

Выбор металлических прутьев

Расчет общей нагрузки, распределяемой на основание, а также выбор диаметра арматуры осуществляется в процессе проектирования здания. Какое же сечение считается оптимальным?

В основном в строительстве применяется стальной прут диаметром 10−12 мм, но встречается и аналоги 14 сантиметров. В редких случаях при возведении легких построек на не пучинистых почвах применяют арматуру, толщина которой 8 мм.

Схема армирования

Схематическое изображение вариантов армирования
Схематическое изображение вариантов армирования

Дабы придать особую прочность фундаменту необходимо укрепить обе его плоскости. С этой целью сооружают металлический каркас, состоящий из двух горизонтальных рядов металлических прутьев, и соединенных между собой вертикальными перемычками.

Горизонтальные прутья, расположенные продольно, принимают на себя основную нагрузку, а горизонтальные, расположенные поперечно, наряду с вертикальными прутьями придают основанию дополнительную прочность. На практике, достаточно использовать четыре продольных горизонтальных прута – два снизу и два сверху.

Важно знать, что расстояние между горизонтальными соседними прутьями, расположенными продольно, должно быть не менее 0,3 м, а для защиты материала от коррозии арматуру на 5 см заглубляют в бетонный раствор.

Предлагаем ознакомиться:  Как укрепить столбчатый фундамент

Диаметр арматуры для ленточного фундамента

По требованиям СП 52-101-2003, наибольшее расстояние между проходящими параллельно нитками арматуры, не должно превышать 40 см. Между боковой частью фундамента и крайним прутом арматуры 5 см. При ширине основания здания свыше 50 см, рационально для армирования применять схему с 6 стержнями.

Расположение арматуры Наименьшее сечение прутьев
Вертикальное при высоте фундамента до 80 см 6 мм
Вертикальное при высоте фундамента свыше 80 см 8 мм
Поперечные прутья 6 мм

При возведении 1-2 этажных зданий, обычно, для поперечного и вертикального армирования применяют прутья 8 мм сечением, и этого для ленточных фундаментов небольших зданий достаточно.

По требованиям СНиП 52-01-2003, наименьший диаметр продольных прутьев для ленточного фундамента должен быть 0,1% от сечения ленты основания. Площадь среза фундамента подсчитать просто — высоту ленты умножают на ее ширину, к примеру, для ленты 1 м высотой и 40 см шириной, сечения составляет 4000 см2, для нее подбирают арматуру со срезом равным 0,1% от сечения ленты 4000 см2 / 1000 = 4см2.

Сечение прута, мм Требуемый диаметр прута арматуры см2, с учетом их количества в ленте фундамента
1 2 3 4 5 6 7 8 9
6 0,28 0,57 0,85 1,13 1,41 1,7 1,98 2,26 2,54
8 0,5 1,01 1,51 2,01 2,51 3,02 3,52 4,02 4,53
10 0,79 1,57 2,36 3,14 3,93 4,71 5,50 6,28 7,07
12 1,13 2,26 3,39 4,52 5,65 6,79 7,92 9,05 10,18
14 1,54 3,08 4,62 6,16 7,69 9,23 10,77 12,31 13,85
16 2,01 4,02 6,03 8,04 10,05 12,06 14,07 16,08 18,10
18 2,55 5,09 7,63 10,18 12,72 15,27 17,81 20,36 22,90
20 3,14 6,28 9,42 12,56 15,71 18,85 21,99 25,13 28,28
22 3,80 7,60 11,40 15,20 19,00 22,81 26,61 30,41 34,21
25 4,91 9,82 14,73 19,63 24,54 29,45 34,36 39,27 44,18

Внимание: При протяженности фундамента до 3м, наименьшее сечение продольных прутьев должно быть 10мм. Если протяженность фундамента превышает 3м, то наименьшее сечение прута 12мм. В результате мы получили минимальную площадь диаметра арматуры на срезе ленточного фундамента.

Если фундамент здания 40 см шириной, то достаточно армировать его 4 стержнями. Находим в таблице столбик с 4 стержневой арматурой, и выбираем самое удобное для ваших условий значение. В результате определяем, что для основания высотой 1 м и 40 см шириной, с армированием 4 прутками, то лучше всего подходит арматура 12мм сечением, ведь 4 стержня этого диаметра сечением 4,52 см2.

Эскиз монтажа фундамента с указанием диаметра арматуры

Подсчет требуемого диаметра для каркаса из 6 прутков выполняют аналогичным образом, единственное отличие в том, что данные берут из столбика для 6 стержней.

Продольную арматуру при устройстве ленточного диаметра берут только одинаковую, если у вас материал с разным сечением, то более толстые стержни располагают в нижнем ряду.

Стоит отметить, что если высота ленты фундамента более 70 см, то нужно добавлять конструкционные продольные ряды арматуры, их называют противоусадочными рядами и они помогают удерживать каркас в правильном положении. Диаметр конструкционных стержней арматуры обычно составляет от 8 до 10 мм.

Количество конструкционных продольных рядов зависит от высоты ленты. По СНиПу, расстояние между конструкционными рядами арматуры не должно превышать 40 см.

Количество рядов конструкционной арматуры, в зависимости от высоты ленты:

  • До 70 см – без конструкционной продольной арматуры.
  • 71-90см – 1 ряд конструкционной арматуры
  • 91-130 см – 2 ряда 
  • 131-170 см – 3 ряда.
  • 171-210 см – 4 ряда.

Общая площадь сечения рабочей продольной арматуры должна быть как минимум 0.1% от площади сечения фундамента, то есть одна тысячная от сечения фундамента. Минимальный диаметр рабочих арматурных стержней – 12 мм.

Пример: высота ленты фундамента – 100 см, ширина – 40 см.

  • Площадь сечения ленты – 4000 см2.
  • Находим требуемое сечение рабочей арматуры – 4000/1000 = 4 см2.
Предлагаем ознакомиться:  Какой фундамент для бани из блоков выбрать

Далее по таблице подбираем арматурные прутки требуемого диаметра, в зависимости от схемы армирования – 4 или 6 рабочих стержней.

В нашем случае это 4 прутка 12-го диаметра, так как в таблице ближайшее подходящее значение 4,52 см (452 мм).

Стоит отметить, что рабочие стержни продольной арматуры должны быть одного диаметра, но в случае, если у вас не хватает требуемой арматуры, то самые толстые стержни нужно располагать в нижнем ряду.

Нахлест стержней продольной арматуры должен составлять 40 диаметров арматуры, то есть 40*12=480мм.

Расстояние между хомутами (прямоугольными рамками) составляет 500 мм, а  на углах – 300 мм.

Общее количество арматуры

арматура периодического и гладкого профиля

Подсчитывают общую длину стен. К примеру, у дома основание 6 м шириной, 12 м длиной и есть 6 м перегородка, общая длина (12 6)х2 6=42 м.

  1. В основном применяют 4-х стержневую систему для арматурного каркаса, значит, общую длину необходимо умножить на 4 = 168 м;
  2. Необходимо принять в расчет напуск прутов на стыках, по этой причине к общей длине материала добавляют 10-15%, в результате выходит 168 17=185 м длина основной арматуры, расположенной по горизонтали арматурного каркаса;
  3. После этого подсчитывают необходимое количество прутов, расположенных по вертикали и поперек фундамента. Ширина фундамента равна 35 см, и 90 см его высота. Подсчитываем сечение, которое равно 35х2 90х2=250 см, это значит, нам необходимо использовать 2,5 м прута на каждые 50 см длины фундамента;
  4. Делим общую длину наружных стен на 50 см и сколько на них необходимо таких отрезков: 12 м: 50 см, результат 24 штуки, учитываем по углам 2 дополнительных = 26 шт;
  5. Таким же образом рассчитываем, сколько потребуется по длине перегородки 6 м, результат около 10 шт;
  6. Подсчитываем общую сумму 26х2 10х3 = 82 шт;
  7. По расчетам на 1 отрезок в 50 см необходимо 2.5 м арматуры, рассчитываем общее количество необходимого материала: 82 шт. х 2,5 м результат = 205 м.

Во время подсчетов не забывайте, что в отдельных случаях вертикальные прутья арматуры для устойчивости слегка заглубляют в грунт, по этой причине их высоту необходимо увеличить на необходимую величину. Чтобы не путаться во множестве данных сделайте схему, указав участки, где будут все места соединений арматуры, где разместятся ее вертикальные и горизонтальные прутья.

Для примера возьмем ленточный фундамент со сторонами 10 и 8 метров, с центральной балкой по середине. Высота ленты – 1 метр, ширина – 40 см. Схема армирования из 4 рабочих стержней 12 мм.

  • Длина стержня арматуры – 11.7 метров.
  • Общая длина ленты – 10 10 8 8 7,4 = 43,4м.
  • Длина всех прутков рабочей продольной арматуры – 43,4 x 4 = 173 м, добавим 10 метров на нахлесты, выходит 183 м.
  • Длина конструктивной продольной также будет равняться 183 м.

Хомуты имеют форму прямоугольника, и периметр такого прямоугольника с учетом загибов составит: 90 90 35 35=250 см.

  • Так как расстояние между хомутами составляет 50 см, то нам понадобится 
  • (43 x 2) 4 = 90 хомутов диаметром 8 мм.
  • Общая длина арматуры для хомутов – 90 х 2.5 =225 метров.
  • Количество прутков горизонтальной поперечной арматуры – 90 х 2 =180
  • Длина прутка горизонтальной поперечной арматуры – 30 см, диаметр – 8мм. Общая длина – 180 х 0.3 = 54 м.

Не забывайте про защитный слой бетона – 5 см!

  1. Рабочая продольная арматура (12 мм) – 183 метров.
  2. Конструктивная продольная арматура (8 мм) – 183 м.
  3. Прямоугольные хомуты (8 мм) – 225 м.
  4. Горизонтальная поперечная арматура (8 мм) – 54 м.

Так как при отрезании будут остатки арматуры, то придется к полученным значениям добавить еще 10%. Всё равно арматура пригодится, к примеру, для армирования перемычек, армопояса, газобетонных стен и прочего.

На наш ленточный фундамент потребуется: 

  • 12 мм стержни – 183 м 10% = 200 м
  • 8 мм стержни – 420 м 10% = 465 м