Расчет арматуры для фундамента – точность как залог прочности!

1 Армирование бетона – почему это необходимо?

Армирование фундамента – это обязательный процесс, при котором происходит усиление конструктивных особенностей бетона и повышение его эксплуатационных характеристик. Арматура – это важнейший защитный компонент, количество которого рассчитывается по определенной схеме с учетом всех факторов, главными из которых выступает правильная организация хода строительных работ и выбор материала.

Армирование фундамента

Бетонный раствор, который состоит из воды, цемента и песка, после застывания представляет собой достаточно прочный материал с хорошими характеристиками. Однако в процессе эксплуатации возникает постоянное вспучивание грунта и перепады температурного давления. Эти факторы негативно влияют на бетон, который трескается и теряет форму и постепенно разрушается под их воздействием. Для предотвращения этих явлений в процессе строительства используется стальная арматура различного класса и размера, которая интегрируется в структуру бетона на стадии заливки фундамента.

Таким образом, при проектировании важно четко и правильно провести расчет арматуры для фундамента определенного типа и следовать этим расчетам во время строительства здания.

2 Типы фундамента – основные характеристики и особенности

В настоящее время самыми распространенными типами фундамента являются ленточный и плитный. Плитный фундамент используется преимущественно для строительства жилых и коммерческих зданий без подвального помещения. Такой тип фундамента представляет собой сплошную монолитную плиту, которая закладывается под всю площадь застройки на относительно ровных грунтах с низкой степенью горизонтального движения. Монолитная плита армируется в перпендикулярном направлении, а при толщине плиты более 20 сантиметров армирующая сетка делается также в верхней и нижней части по всей площади.

Перед тем как рассчитывать количество и размеры арматуры необходимо определиться с типом стальных прутков.

Если плита будет стоять на прочном не сильно пучинистом грунте с минимальными рисками горизонтального перемещения – лучше использовать арматуру класса А-1 или А-2 диаметром не менее 10 мм. Если местность наклонная или грунт постоянно подвержен движению рекомендуется использовать тот же тип арматуры, но диаметром более 15 мм. Для создания вертикальных армирующих связей в бетоне используются стальная арматура диаметром 5-7 мм первого класса.

Арматура класса А-1

На этапе расчета важно учитывать и материал стен, так как нагрузка на фундамент будет различной в случае газобетонных, кирпичных, деревянных стен. Таким образом – чем выше нагрузки на фундамент, тем больше должен быть диаметр арматуры. Для плиточного фундамента сетка из прутьев укладывается на расстоянии 20 сантиметров друг от друга в обоих горизонтальных направлениях, то есть на 1 м² плиты необходимо использовать минимум 5 армирующих прутков, и связать их между собой металлической проволокой вручную или с помощью специального механического пистолета.

Ленточный фундамент представляет собой монолитные полосы, которые проходят под несущими стенами здания. В этом случае нагрузка на фундамент распределяется по всей длине, а основная нагрузка на разрыв направления вдоль бетонной ленты и по углам фундамента. Такой тип фундамента применяется при строительстве различных зданий и сооружений на пучинистых грунтах для предотвращения проседания и изменения формы конструкции.

Для ленточного фундамента в зависимости от типа (сборный, монолитный и т. д.) применяются стандартные прутки А1-А3 толщиной 12-18 миллиметров способом продольной укладки. Поперечные прутки можно выбрать диаметром поменьше, при этом в отличии от плиточного типа шаг решетки должен быть не более 15 см, так как нагрузки на ленту более ощутимы независимо от типа грунта.

3 Параметры и калькулятор расчета арматуры – работа с данными и цифрами!

Чтобы рассчитать сколько арматуры надо на фундамент ленточного типа на специальном калькуляторе нужно знать такие данные:

• общий периметр ленты,
• площадь ленты в местах соприкосновения с грунтом,
• общая площадь боковой поверхности,
• точный объем бетона для заливки (обязательно учитывать величину фактических потерь от заводского объема при заливке),
• массу бетона и показатель нагрузки на общую опорную площадь,
• минимальный диаметр продольных стержней с учетом норм СНиП,
• количество рядов арматуры в верхнем и нижнем поясе заливки,
• общий вес, длину и точное количество арматуры,
• толщину и количество досок для бетонной опалубки.

Калькулятор расчета арматуры для фундамента ленточного типа

При расчетах для плитного фундамента калькулятор позволяет просчитать те же параметры с добавлением таких данных как:

• величина нагрузки на грунт,
• общий периметр монолитной плиты.
• средний размер ячеистой сетки,
• диаметр вертикальных и горизонтальных прутков арматуры,

Эти данные также необходимы для определения количества необходимого утеплителя и гидроизоляционного материала.

4 Примеры расчета для ленточного и плитного фундамента

В первом примере проводим расчет арматуры для плитного фундамента. Мы имеем проект строительства дома из газобетона на плитном типе фундамента толщиной 40 сантиметров и общей площадью дома 9х6 метров на среднепучинистом грунте с невысокой степенью промерзания. Для придания прочности плите таких размеров необходимо создать несколько армирующих связок. В горизонтальном направлении калькулятор предлагает использовать прутки диаметром 16 мм, для горизонтальных связей – диаметр 6 мм.

Арматура для плитного фундамента

Необходимое количество арматуры для продольной сетки вычисляется путем деления большей стороны плиты на шаг решетки (20 сантиметров). Используя калькулятор получаем 45 прутков по 6 метров в длину. Далее полученное количество умножается на величину малой стороны и определяется общее количество арматуры. По аналогичной схеме калькулятор рассчитывает количество стержней для создания поперечной связи. Что касается проволоки для соединения связей, то общее количество рассчитывается исходя из способа вязки (пистолетом или вручную). В среднем этот показатель равен 35 сантиметров на одну связку.

Для ленточного фундамента при строительстве дома с лентой шириной 0,4 см и высотой 1 метр с той же заданной площадью и размерами необходимо две сетки. Одна предохраняет бетон от разрыва при усадке грунта, другая при излишнем поднятии. Шаг сетки не должен превышать 15 см. Калькулятор рассчитывает диаметр прутка, равный 12 миллиметров (класс арматуры А-3) при строительстве деревянного дома, и 18 мм того же класса если применяются газоблоки. Для создания поперечных связей выбирается арматура диаметром 10 мм (А1) с шагом укладки 0,5 сантиметров. Количество поперечных прутков вычисляется делением периметра на шаг укладки, также на калькуляторе. Длина вертикальной арматуры выбирается с учетом высоты фундамента, в нашем случае она равна одному метру.