Как правильно рассчитать диаметр арматуры для ленточного фундамента?

Ленточный фундамент – это самый распространенный вариант основания здания. В большинстве случаев он применяется с усилением арматурой.

Армирование необходимо для защиты бетона от изгибающих и растягивающих нагрузок, которые его разрушают. Характеристики фундамента и всего здания во многом зависят от точности расчета диаметра арматуры.

Арматура какого диаметра применяется для возведения ленточного фундамента, как ее выбрать, как правильно рассчитать, расскажем в статье.

Правила выбора

В строительстве фундаментов применяется два вида арматуры – композитная и металлическая. Традиционно используются металлические прутки. Они выпускаются с диаметром от 5 до 32 мм.

Композитный материал для усиления фундаментов применяется относительно недавно, но он уверенно вытесняет металлический аналог. Преимущества композитного материала – отсутствие электропроводности и устойчивость к коррозийным процессам.

При выборе необходимо учитывать основные характеристики строящегося здания – площадь, этажность, вид стеновых материалов, вариант кровли, тип грунта и степень его пучинистости.

Каркас состоит из продольных прутков, вертикальных и поперечных. Поперечные и вертикальные элементы необходимы для придания конструкции жесткости. Основную нагрузку берут на себя продольные прутки. Они изготавливаются обычно из рифленой арматуры 12-14 см.

Благодаря рифленой поверхности прутки лучше сцепляются с бетоном, что обеспечивает фундаменту сопротивляемость растягивающим нагрузкам. Поперечины могут быть выполнены из гладких прутьев толщиной от 4 до 10 мм.

Требования по СНиП

Установленные правила СНиП определяют толщину и количество продольных арматурин. Согласно принятым требованиям, суммарное сечение всех основных элементов каркаса должно составлять не менее 0,1% от сечения всей фундаментной ленты (СНиП 52-01-2003).

Применять можно прутки любой толщины от 10 мм. Количество продольных прутков должно быть не меньше 4, так как иначе не получится сконструировать надежный устойчивый каркас.

Это означает, что самые легкие постройки требуют обустройства каркаса их 4 прутков 10 мм. Для более массивных зданий делаются индивидуальные расчеты.

Минимальный диаметр стержней в зависимости от назначения армирования

Поскольку нагрузку от постройки несут только продольные прутки, в СНИП указаны требования именно к ним.

Они должны быть толщиной не меньше 10 мм. Поперечные прутки нагрузку не несут, но выполняют функцию фиксации и придания конструкции жесткости.

Если длина основания меньше 3 м, то минимальный диаметр продольных прутьев должен быть 10 мм; если больше 3 м — 12 мм.

Расчет толщины сечения

Расчет поперечных и вертикальных прутков и продольных отличается из-за общей нагрузки и требований СНИП.

Поперечная и вертикальная

Для дополнительных поперечных и вертикальных элементов диаметр выбирается в соответствии с проектом. При этом учитываются его размеры, количество длинных арматурин, шаг установки поперечин. Обычно используют гладкие прутья 6-8 мм.

Диаметр поперечной и вертикальной арматуры необходимо подбирать согласно таблице:

Условия использования арматуры	Минимальный диаметр арматуры в мм
Вертикальная при высоте поперечного сечения ленты менее 80 см	6
Вертикальная при высоте ленты более 80 см	8
Поперечная арматура	6

Какой диаметр арматуры нужен для одноэтажного дома? В строительстве 1- 2-этажных частных домов обычно для вертикального и поперечного армирования используются 8-миллиметровые прутья.

Продольная

Для расчета нужно узнать площадь сечения фундамента. Для этого его высоту нужно умножить на ширину. Площадь сечения арматуры должна быть 0,1% от площади сечения основания, значит нужно полученный результат умножить на 0,1%.

Кроме этого необходимо понимать, по какой схеме будет собираться каркас. Обычно он состоит из 4 или 6 продольных прутков.

Рассмотрим примеры расчетов:

Пример

Рассчитаем толщину прутков для ленты с высотой 80 и шириной 30 см. Площадь сечения такой ленты составляет 2400 квадратных см, а 0,1% от него – 2,4 см.

80 * 30 * 0.1% = 2,4 см²

Допустим, планируется использовать арматуру 12 мм. Берем ее площадь поперечного сечения — 1,13 квадратных сантиметров.

Эту площадь можно посмотреть ниже в таблице или высчитать по формуле площади окружности: S=πR², где:

Считаем сколько прутьев (ниток) должно быть в каркасе. Делим 2,4 на 1,13, получаем 2 с остатком, значит, чтобы выполнить требования, нужно применить каркас с тремя нитями. 1,13 * 3 = 3,39 см², а это больше чем 2,4 см², которые рекомендует СНиП.

3 нитки на два пояса поделить не получится, а нагрузка будет значительной и с той и с другой стороны. Для обеспечения ему устойчивости нужно минимум 4 прута. При использовании 4 прутьев в 12 мм получается слишком большой запас прочности.

Оптимальный вариант здесь – взять 4 прута меньшего диаметра. Вполне будет достаточно 10-миллиметровой арматуры. Его площадь — 0,79 см². Если умножить на 4, получится 3,16 см², этого параметра будет достаточно.

Чтобы не высчитывать диаметр каждого прута по площади сечения, можно воспользоваться специальной таблицей:

Номинальный диаметр, мм	Площадь поперечного сечения, см2	Масса 1 метра, теоретическая, кг
6	0,283	0,222
7	0,385	0,302
8	0,503	0,395
10	0,785	0,617
12	1,131	0,888
14	1,54	1,21
16	2,01	1,58
18	2,64	2
20	3,14	2,47
22	3,80	2,98
25	4,91	3,85
28	6,16	4,83
32	8,04	6,31
36	10,18	7,99
40	12,58	9,87
45	15,90	12,48

Подобные расчёты очень удобно производить в Microsoft Excel.

Прутья разной толщины почти никогда не используются. Если по какой-то причине приходится это делать, более толстые арматурины применяют для нижней обвязки.

Почему важно правильно рассчитывать?

Диаметр прутьев должен быть правильно рассчитан. Если использовать материал меньшей толщины, фундамент получится недостаточно прочным.

Со временем бетон будет испытывать повышенные нагрузки, а арматурный каркас не сможет их сдерживать.

В результате бетонная лента будет растрескиваться и разрушаться. Исправить такую ошибку в процессе эксплуатации здания невозможно.

Более толстые прутья конструкции не повредят. Но излишний запас прочности – это неоправданные затраты, увеличивающие бюджет строительства.

Все самое важное об армировании ленточного фундамента найдете в этом разделе сайта.

Заключение

В армировании ленточного фундамента основное значении имеют параметры продольных прутьев, которые несут всю нагрузку конструкции. Их диаметр рассчитывается по значению площади сечения фундаментной ленты.

При правильном расчете основание дома получится достаточно надежным, но при этом не будет слишком затратным в обустройстве.

Как правильно армировать ленточный фундамент своими руками

Ленточный фундамент является наиболее популярным при частном строительстве. Он идеально подходит для возведения небольших домов, гаражей, бань и других хозяйственных построек. Все работы по сооружению можно выполнить своими руками, а сравнительно небольшой расход материалов и минимальный объем земляных работ позволяют снизить цену и сроки изготовления. Конечно, чтобы всё прошло как нужно, необходимо знать, как правильно армировать фундамент.

Как выбрать арматуру?

Прежде чем рассказать, как правильно армировать ленточный фундамент, стоит сказать пару слов о выборе арматуры.

1. Если вам нужно армировать основание для одноэтажного или двухэтажного дома, а также более легких построек, следует взять арматуру диаметром 10-24 миллиметра. Более толстый материал будет стоить слишком дорого, а его высокая прочность не будет задействована. Менее толстая арматура может не выдержать нагрузку.
2. Желательно воспользоваться специальной рифленой арматурой. Она обеспечивает лучшее соединение с бетоном, гарантируя его высокую прочность и надежность. Гладкий аналог стоит немного дешевле, но из-за низкой адгезии не подходит для использования. Единственное исключение – поперечные соединения. На них нагрузка идёт значительно меньшая.
3. Если на всей площади фундамента почва однородная, то можно использовать материал сечением 10-14 миллиметров. При неоднородной почве нагрузка на основание возрастает, поэтому желательно потратиться на пруты диаметром 16-24 миллиметра.

Конечно, покупка толстой рифленой арматуры – довольно дорогое удовольствие. Но если вы решили выполнить армирование ленточного фундамента своими руками, значит, объем работы не слишком велик. Так что, переплатить придется максимум несколько сотен рублей – это полностью компенсирует высокая долговечность и надежность готовой конструкции.

При самостоятельном расчете и выборе арматуры для арматурного каркаса ленточного фундамента велика вероятность ошибки. В будущем она может стать причиной разрушения дома, так что лучшим решением будет заказать проект армирования фундамента у проектировщика, а вязку каркаса осуществить своими силами согласно чертежу.

Сколько нужно арматуры?

Прежде чем отправиться в магазин для покупки материала, нужно узнать, сколько его понадобится для армирования ленточного фундамента. Для этого следует заранее подумать, какая схема армирования ленточного фундамента станет лучшим выбором и провести расчеты для конкретного объекта.

При строительстве небольших домов, гаражей и бань обычно используется следующая конфигурация каркаса:

• 2 пояса: верхний и нижний;
• каждый пояс состоит из 3-4 прутов арматуры;
• оптимальное расстояние между стержнями – 10 сантиметров. Учтите, что расстояние от арматуры до краев будущего фундамента должно составлять не менее 5 сантиметров;
• соединение поясов выполняется при помощи хомутов или отрезков арматуры при шаге 5-30 сантиметров, в зависимости от участка армирования.

Такая схема оптимальна. Теперь, зная размеры будущей постройки, совсем не сложно провести соответствующие расчеты.

Допустим, вы хотите построить просторную каркасную или деревянную дачу площадью 150 квадратных метров с внешними стенами периметром 50 метров. Проведем расчеты, исходя из этого. Используем при армировании ленточного фундамента СНиП соответствующий и описанные выше характеристики.

Имеем два пояса по три прута в каждом. Итого – 6 умножаем на 50 = 300 метров основной арматуры. Учитываем количество перемычек, которые укладываются с шагом 30 сантиметров. Для этого 50 метров делим на 0,3. Получаем 167 штук. Поперечные перемычки в данном основании будут иметь длину 30 сантиметров, а вертикальные – 60 сантиметров. На вертикальные перемычки понадобится 167х0,6х2=200,4 метра. На горизонтальные – 167х0,3х2=100,2 метра. Итого, потребуется 300 метров толстой рифленой арматуры и 300,6 метра более тонкой, гладкой арматуры. Получив эти числа, можно смело отправляться в магазин за материалом – ленточный фундамент без армирования долго не протянет. Некоторые специалисты рекомендуют брать арматуру с запасом в 10-15%. Ведь какое-то количество материала понадобится, чтобы усилить угловые части ленточного фундамента и уйдет на стыковку.

Чем вязать каркас?

Правила армирования ленточного фундамента вынуждают отказаться от использования сварки в пользу вязки, так как при использовании сварки, в местах сварочных соединений металлические пруты теряют прочность до 2-2.5 раз. К тому же, именно здесь чаще всего появляется коррозия, способная за несколько лет повредить арматуру, существенно снижая надежность и долговечность основания. Допустимо только соединение при помощи вязки. Это довольно сложный этап, на выполнение которого у недостаточно опытного пользователя уйдет немало времени. Впрочем, многое здесь зависит от того, какой инструмент вы будете использовать.

Классический инструмент для вязки арматуры в ленточном фундаменте – специальный вязальный крючок. Используя его, опытные мастера могут выдавать до 12-15 узлов в минуту (конечно, если вязальная проволока заранее подготовлена и нарезана). Главным достоинством этого варианта является доступность – крючок можно купить во многих магазинах за сотню рублей и даже дешевле. Минус – скорость работы с ним не велика даже у мастеров. Учтите – придется сделать многие сотни вязок даже если предстоит армирование фундаментов небольшого размера.

Если вы хотите поскорее закончить работу, можно воспользоваться специальным вязальным пистолетом. Работая с ним, даже неопытный пользователь легко выдаст 25-30 узлов в минуту. То есть, производительность возрастет минимум в 2 раза. Увы, стоимость подобного оборудования не низка – от 50 тысяч и выше. К тому же, для работы с ним нужна специальная проволока – обычная может не подойти. Это дополнительно повышает стоимость. Но если есть возможность арендовать вязальный пистолет на несколько часов или сутки – смело соглашайтесь на такое предложение, только не забудьте узнать максимальный диаметр арматуры, который сможет он связать. Работая с качественным инструментом, вы потратите на сборку каркаса максимум день – правильное армирование ленточного фундамента становится куда более легким и быстрым. При работе вручную этот процесс может растянуться на неделю и больше.

Как правильно изготовить каркас?

Прежде чем приступать к армированию ленточного фундамента, чертежи подходящих каркасов следует изучить. Ведь от прочности каркаса зависит, будет ли основание служить многие десятилетия или же покроется трещинами в первую же весну из-за сезонного колебания уровня почвы.

Чтобы не ошибиться при изготовлении, необходимо запомнить несколько правил:

1. Напуск (расстояние от места вязки до края прута) должен составлять не менее 5 сантиметров.
2. На угловых соединениях перпендикулярно идущие пруты должны быть связаны между собой – ни в коем случае нельзя использовать два отдельных блока, не соединенных между собой. Идеальным решением станут углы, изготовленные из загнутой арматуры – такая схема армирования фундамента наиболее надежна. Но для этого нужно иметь специальное оборудование, если арматура имеет диаметр 14 и более миллиметров, меньшие диаметры можно согнуть и в домашних условиях.
3. Соединения при помощи проволоки должны быть плотными – если используете вязальный крючок, то затягивайте проволоку до упора, чтобы не оставалось свободного места между хомутом и основной арматурой. Так же проверяйте рукой, если хомут двигается от прикасания, следует сделать дополнительную завязку проволокой.
4. Перехлест при армировании должен быть равен 40-50 диаметрам арматуры. Должна быть разбежка межу соседними стыковочными прутами, и верхним и нижним слоем, согласно проекту.
5. Армирующий каркас должен, в опалубке стоять ровно. Также необходимо позаботится о защитном слое бетона для арматуры, сделать согласно требованиям чертежа. Следует помнить, что минимальный защитный слой равен диаметру арматуры.

Гибка всех элементов для армирования фундамента, выполняется на холодную. Ни в коем случае не нагревая арматура, так как это приведет к потере её прочности.

Как видите – правила максимально просты. Но об их существовании некоторые неопытные строители не подозревают или забывают. Это приводит к тому, что технология армирования ленточного фундамента нарушается и срок его службы существенно снижается.

Земляные и подготовительные работы

Одним из достоинств ленточного фундамента является сравнительно малый объем земляных работ. Пара человек, работая день с небольшими перерывами, смогут без проблем выкопать котлован подходящего размера на нормальной почве. Когда котлован готов, можно приступать к его обустройству.

Первым этапом является изготовление подушки фундамента. Благодаря ей снижается негативное воздействие грунтовых вод на фундамент, а также максимально равномерно распределяется по грунту нагрузка от самого фундамента и всей постройки. Здесь можно использовать разные материалы. Чаще всего применяется песок или щебень. Они неплохо справляются со своей функцией – главное чтобы толщина подушки составляла минимум 15-20 сантиметров.

Но некоторые эксперты рекомендуют бетонную подушку. Да, она обходится дороже всего. Дорогостоящий цемент и необходимость армирования подушки здорово повышают стоимость и сроки строительства. Зато в результате вы получаете максимально надежное основание для фундамента, гарантирующее, что он прослужит многие годы. Поэтому можно с уверенностью сказать – эти деньги не будут выброшены на ветер.

Если работа ведется на слабой, пучинистой почве, или же планируется построить тяжелый кирпичный дом, но использование монолитного фундамента по какой-то причине нежелательно, то можно использовать ленточный фундамент с подошвой. Уширение (стакан) позволяет существенно снизить нагрузку на грунт. Конечно, не забывайте про армирование стакана фундамента – на пучинистых грунтах он будет регулярно выдерживать значительные нагрузки на растяжение и изгиб. Очень важно обеспечить ему достаточную прочность.

При использовании фундамента с подошвой объем земляных работ увеличивается. К тому же, придется дополнительно потратиться на армирование подошвы ленточного фундамента – если она выйдет из строя, это приведет к скорейшему разрушению всей конструкции.

Поверх готовой подушки устанавливается опалубка. При выборе ширины учитывайте – готовый фундамент должен быть на 10-15 сантиметров толще, чем внешние несущие стены.

Следующим этапом укладывается гидроизоляция. Некоторые строители используют рубероид, но это довольно дорогой материал. А большой вес затрудняет процесс укладки. Поэтому вполне можно использовать строительный полиэтилен. Да, он менее прочен. Но ведь он нужен всего на несколько дней – чтобы цементное молочко не ушло в песок. Поэтому дешевый и легкий полиэтилен вполне подойдет. Он укладывается поверх опалубки. В местах соединений делайте нахлест побольше – не меньше 10-15 сантиметров – и проклеивайте широким скотчем.

На этом подготовительные работы заканчиваются. Теперь расскажем про заливку и армирование фундамента своими руками.

Устанавливаем каркас, заливаем бетон

Лучше всего собирать каркас из арматуры непосредственно в подготовленном котловане – это позволяет наиболее прочно зафиксировать элементы. Но если речь идет про армирование заглубленного ленточного фундамента или если котлован слишком узкий, чтобы работы велись прямо в нем, то можно собрать каркас снаружи над траншеей, после чего аккуратно опустить его на место. Здесь проблем обычно не возникает и пошаговая инструкция не нужна.

Последний и один из самых ответственных этапов – заливка фундамента.

Желательно использовать для этого бетон марки М200 или выше. Он имеет высокую прочность, чтобы выдержать значительные нагрузки, а также обладает достаточным показателем морозостойкости.

Сразу следует сказать – для работы понадобится большое количество материала. Заранее проведите все необходимые расчеты – заливать бетон нужно за один прием, не допуская расслоения и других разделений. В противном случае прочность основания значительно снизится, а это скажется на безопасности эксплуатации дома. По этой же причине желательно арендовать бетономешалку. Сегодня многие компании предлагают такую услугу. К тому же, аренда дешевых моделей сравнительно недорога – менее тысячи рублей в сутки. При интенсивной работе за это время вполне можно справиться с работой. К тому же, наличие бетономешалки позволяет увеличить производительность – нужно лишь подбрасывать песок, цемент и заливать воду, получая вскоре готовый продукт, который нужно просто залить на каркас, установленный в опалубке. Работая лопатами, такой производительности добиться нельзя.

После заливки бетона необходимо выждать 28 дней. За это время бетон наберет достаточную прочность и можно будет приступать к строительству дома, гаража или бани.

Рекомендуем к просмотру видео, где опытный инженер-строитель расскажет о важных нюансах армирования фундамента. На что следует обратить внимание при выполнении работ в первую очередь, чтобы основа дома получилась надежной.

Теперь вы знаете, как армировать ленточный фундамент своими руками. Для этого вовсе не обязательно обладать узкоспециализированными навыками или покупать дорогостоящее оборудование. Достаточно знать хотя бы в теории, как армировать фундамент. Опыт придет в процесс, а все инструменты можно заменить дешевыми аналогами или же взять напрокат, экономя деньги и время.