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.

Разбираемся — какую арматуру используют для ленточного фундамента?

Устойчивость постройки зависит от правильного выбора арматуры под ленточный фундамент.

Неправильный выбор или недостаточный объём материала способны нарушить целостность сооружения.

Поэтому во избежание непредвиденных обстоятельств необходимо внимательно отнестись к выбору вида, размеров и количества арматуры.

Особенное внимание требует качество металла и его состав, от которого зависят функциональные особенности стержней.

Правила выбора

Армирующие прутья в основе выполняют важную роль — создают жёсткость, благодаря чему обеспечивается препятствия от крушений. Для выполнения такой функции следует качественно изготовить армирующий каркас, который обеспечит сохранность фундамента.

При строительстве необходимо выбирать материал исходя из диаметра и типа арматуры.

Многие специалисты по строительству рекомендуют использовать стальные прутья.

И хотя производители стеклопластиковых материалов говорят о возможности замене стали, опытные инженеры с недоверием относятся к заявлению и настоятельно апробируют именно насеченные стальные стержни.

Немаловажный момент при выборе материала — диаметр стержней. Для каркасных конструкций можно приобрести арматуру с 10-12 мм сечением, а для строительства мощных сооружений более плотные — 14-16 мм.

Также следует выбирать металл, который обладает антикоррозийным свойством. Это обеспечит устойчивость к воздействию агрессивной внешней среды.

Важно! Для получения максимальной функциональной отдачи, при строительстве ленточного фундамента каркас лучше создавать в 2 уровня с монтированием промежуточных вертикальных стержней.

Классификация

Во время монтажа используются различные виды стальных стержней, которые выполняют определённую функцию. Для удобства в выборе и упрощения и создания единой системы её распределили по классификационным признакам.

Классификационный признак	Характеристика	Виды
По виду материала	Сырьё, из которого создана арматура.	Стальная, композитная.
По типу поверхности	Разновидности сечения стали.	Ребристая, гладкая.
По способу применения	Функциональность стали во время создания фундамента.	Напрягаемая и ненапрягаемая.
По расположению	Монтирование арматуры при создании основы.	Вертикальная, поперечная.
По маркировке	Обозначение входящих в сталь элементов.	А1, А2, А3, А4, А5, А6.

Такое распределение поможет выбрать необходимый вид материала для создания долговечного комплекса.

Чаще всего при строительстве ленточного фундамента используется стальная напрягаемая сталь класса А3. Она не только обеспечивает прочность сооружения, но и снижает нагрузку конструкции.

Справка! Этот вид стали входят антикоррозийные вещества, благодаря которым металл защищён от агрессивного воздействия. Композитная арматура не подходит для создания фундамента. Она применяется для возведения стен, так как имеет более низкую выносливость.

По типу материала

Один из важнейших классификационных признаков — тип арматуры. Ведь материал из которого созданы стержни имеет большое значение при использовании в монтаже.

Существует не так много видов прутьев, но они имеют отличительные особенности, а именно:

1. Стальная арматура. Прутья, выплавляемые в виде металлических стержней, диаметром от 6 и до 50 мм. Этот вид применяют в строительстве основы здания, так как составляющие арматуры создают сохранность от крушения.
2. Композитные. Арматура, в состав которых входят специальные волокна: стекло, углерод, арамид, базальт. Такие виды материала обладают высокой выносливостью к воздействию веществ. Составляющее сырьё характеризует его название:
   • стеклопластиковая — уникальная лёгкостью и прочностью, а также пределом разрушения, которые выше, чем у стали в 3 раза;
   • базальтопластиковая — существенная разница в устойчивости к агрессивным средам и огнестойкости;
   • углепластиковая — характеризуется низкой теплопроводностью, высокой прочностью и устойчивостью к агрессивному воздействию, а также способна выдерживать максимально низкие температуры;
   • стеклоармированный полиэтилентерефталат — имеет свойства, как и у предыдущих, однако, цены низкие за счёт маленькой себестоимости.

Важно знать! Композитная арматура необходима для укладки стен слоями, в ремонте поверхности кирпичных построек. Кроме того, такой металл используется для создания фундамента зимой, так как в раствор добавляют специальные вещества для быстрого застывания растворов, которые способны деформировать сталь.

По типу производства

В создании фундамента участвуют 3 типа стержней, которые изготовлены разными способами.

Тип	Характеристика	Маркировка
Горячекатаная (стержневая)	Производится с помощью высокой температуры (до 920 градусов)	А
Холоднотянутая	Создана из углеродистого металла под давлением холодных температур	Вр
Канатная	Производятся из проволоки. Применяются для больших пролётных конструкций, которые существуют под давлением (вода, газы, сыпучие вещества).	К

Уникальность холоднотянутой арматуры — тонкость и отсутствие деформации после литья. Однако наибольшим спросом пользуется первый вид металла.

По типу поверхности

От поверхности сечения зависит применение арматуры. Существуют такие поверхностные сечения:

1. Гладкая поверхность. Такое кругообразное заострение используется для распределительного монтажа. Обычно его используют для стяжки пола или тротуарной плитки или же для усиления креплений.
2. Ребристая. Включает в себя различный внешний вид поверхности, а именно:
   • кольцевидный — ограничивает прочность металла, хорошо сцепляется с цементом;
   • серповидный — обеспечивает гибкость при работе с металлами;
   • комбинированный — совмещает функции металла с ребристой поверхностью.

Эти виды предназначены для стяжки фундамента.

По классу и марке стали

Металлическая прокатка производится по ГОСТу и наделена маркировкой. Обозначение символов характеризуют сталь.

Класс Маркировки	Характеристика
А1	Маркировка применялась во время СССР, сейчас неактуальна. Не подвергается сварке.
А2	Не подвергается сварке.
А3	Самый распространенный вид стали. Имеет ребристую поверхность. Такой тип арматуры отличается долговечностью, выносливостью и огнестойкостью.
А4	Выдерживает сильные нагрузки, широко используемый для фундаментов домов.
А5	Не отличаются спросом, так как имеют высокую цену. Применяется для строительства больших заводов, цехов складов масштабных размеров.
А6

К маркировке иногда может добавляться буква С. Это означает, что сталь сварочная строительная, а буква К сообщает о вхождении в состав арматуры веществ, которые гарантируют защиту от разрушения металла при воздействии окружающей среды.

По расположению и назначению

Этот классификационный признак включает в себя 2 вида арматур. К ним относятся:

1. Рабочая — гарантируют прочность и жёсткость сооружений, перенимают тяжесть конструкции. Такой тип располагается продольно (горизонтально).
2. Хомуты — используются для монтажа и соединения. Этот вид вмонтирован в сооружениях вертикально и поперёк.

Во время приобретения стали следует учитывать её место локализации в здании. По способу применения армирующая сетка бывает 2 типов.

Вид	Характеристика
Напрягаемая	Отличается повышенной стойкостью и выносливостью. Имеет диаметр от 5 до 40 мм. Обеспечивает сохранность бетонной конструкции при сильных растяжениях.
Ненапрягаемая	Не предназначена для обеспечения жёсткости, а применятся как монтажный элемент для сохранности сооружения от трещин.

В ленточном фундаменте применяются оба вида арматуры, однако, составляющая часть армирующей конструкции заполнена напрягаемой сталью, так как может выдержать сильную нагрузку.

Важно! Ненапрягаемый металл должен располагаться в высоте в один ряд для снижения нагрузки на здание, приваренный к продольным элементам стали.

По размеру

Размер арматуры определяется её диаметром, который прописан ГОСТом. Диаметр стержней могут приобретаться от 5 мм до 50. Разнообразие размеров позволяет использование стали нужного размера для разнообразных целей. Любой вид и тип стали делятся по размерам.

Какую чаще всего применяют и почему?

Ленточный фундамент — железо-бетонный отрезок по периметру здания, на котором построены стены. От качества построенной платформы зависит прочность всего здания.

Арматура в соединении с бетоном обеспечивает прочность и сжатие сооружения.

Для небольших одноэтажных или двухэтажных домов чаще всего нужны металлические сплавы, диаметр которых варьируется от 6 до 14 мм, которая перевязывается стальной проволокой для укрепления.

Необходимый расчёт нужного количества материалов проводится специалистами во время проектирования объекта. Однако его можно рассчитывать самостоятельно. Для этого следует взять периметр здания, прибавить к нему длину стен, которые участвуют в прокладке ленточного фундамента и умножить результат на количество прутков в армированном коробе.

Чтобы рассчитать диаметр арматуры, необходимо вычислить площадь сечения вертикальных стержней в платформе, умножив длину здания на его ширину.

Пример: Ширина ленточного фундамента 20 см, а высота – 60. Значит площадь сечения равняется 1000 .

Однако площадь вертикальных прутьев должна составлять 0,1% от общего горизонтального сечения фундамента. То есть, необходимо полученный ранее результат умножить на 0,1 %.

То есть 1 см. В специальной таблице можно определить нужный диаметр.

Если нет возможности приобрести нужную длину арматуры, можно их смонтировать самостоятельно. Однако стержни должны перекрывать друг друга минимум на 1 м во избежание разрушений.

Такие рекомендации помогут снизить нагрузку и избежать неприятностей во время строительства.

Подробнее можно посмотреть в видео:

Чем чреват неправильный выбор?

Выбор арматуры и установка во время прокладки фундамента — один из ответственных этапов.

Грозит опасными последствиями:

1. некачественный материал,
2. неправильное установление,
3. невыполнение алгоритма закладки.

В первую очередь, это отсутствие прочности, которая может повлечь за собой разрушение всего жилого комплекса. Кроме того, от состояния фундамента зависит долговечность сооружения.

Внимание! Необходимо проводить тщательный расчет всех элементов строительства: консистенция раствора, диаметр и количество арматуры, расстояние между прокладкой и т.д., иначе последствия могут угрожать не только здоровью, но и жизни жителей дома. При правильной прокладки фундамента здание может существовать более 150 лет.

Заключение

При строительстве фундаментной основы необходимо особое внимание уделить сбору из металлa. Неправильный диаметр стали или вид материала может повлечь разрушение здания и создать угрозу жизни населению.

Перед приобретением необходимо рассчитать состав армирующей коробки, исходя из этажности здания. Кроме того, следует учитывать состав арматуры, так как вид материала, из которого произведена арматура, имеет разную функциональность.

Для создания основы строения следует выбирать сталь класса А3, А4 смешанного вида поверхности. Это обеспечит хорошее соединение с бетоном и жёсткость конструкции.