Главная / Блог / Арматура

Как рассчитать количество арматуры для заливки фундамента

Автор: Волков Семён

Дата публикации: 26 Августа 2024

Легкий и удобный способ приобрести металлопрокат. В нашем онлайн-каталоге представлен широкий ассортимент проката.
Выберите и закажите нужные материалы прямо сейчас!
Принимаем безналичный и наличный расчет. Доставка по всей Беларуси.

Каждому очевидно, что фундамент – это основа будущего дома, от которой зависит его прочность и долговечность. Исправить ошибки, допущенные при проектировании, армировании и заливке фундамента, почти невозможно. Чтобы предотвратить появление трещин в фундаменте из-за нагрузок и движения грунта, необходимо правильно рассчитать количество бетона, который будет работать на сжатие, а также количество и диаметр арматуры, которая будет воспринимать растягивающие усилия. Слаженный расчет арматуры и строгое соблюдение проекта при выполнении работ гарантируют надежный фундамент для вашего дома на многие годы.

Существуют различные типы фундаментов, и расчет арматуры для каждого из них выполняется по особой схеме:

  1. Ленточный фундамент — самый распространенный вид фундамента для частных домов.
  2. Буронабивной свайный фундамент — применяется на слабых грунтах при глубине промерзания до 1,5 метров.
  3. Фундамент свайно-ростверковый — комбинация свай и железобетонной ленты, обходится дешевле традиционного ленточного фундамента и хорош для склонов и неустойчивой почвы.
  4. Фундамент столбчатый — подходит для легких строений и домов.
  5. Фундамент из плит — требует большого объема бетона и арматуры, что делает его самым дорогим вариантом для частного строительства.

Для того чтобы информация была полезной для тех, кто хочет самостоятельно рассчитать количество и диаметр арматуры, мы проведем расчет на примере ленточного фундамента для дачного дома размером 6 на 8 метров, а затем сравним расходы арматуры с плитным и столбчатым фундаментом для этого же проекта.

Компания «Аксвил» предлагает:

Первый поставщик металлопроката. Конкурентные цены для оптовых и розничных покупателей. Консультация специалистов по выбору продукции. Возможность оформить заказ через сайт или лично в офисе. Услуги по нарезке металла в нужный размер. Доставка по всей Беларуси, включая выходные дни.

Чтобы рассчитать количество и диаметр арматуры, необходимо в первую очередь выбрать схему армирования фундамента. Для частных домов, в зависимости от нагрузок на фундамент и пучинистости грунта, наиболее часто используют следующие виды армирования:

  1. С использованием четырех арматурных стержней;
  2. С применением шести арматурных стержней;
  3. С восемью арматурными стержнями.

Как выбрать схему армирования, чтобы она была достаточно надежной, но в то же время не стала слишком затратной?

По правилам проектирования и строительства (СП 52-101-2003), максимальное расстояние между продольными стержнями арматуры не должно превышать 40 см. Кроме того, арматурные стержни должны находиться на расстоянии 5-7 см от края опалубки, верхней и нижней частей мелкозаглубленного ленточного фундамента.

Опираясь на представленные данные, если проектируемый ленточный фундамент имеет ширину 50 см, целесообразно выбрать армирование с использованием четырех стержней:

5+40+5=50 см.

Для более широких фундаментов лучше всего подойдет схема армирования с 6-8 стержнями.

Прочность сооружения зависит от диаметра арматуры: чем больше диаметр, тем выше прочность. Для выбора диаметра арматуры учитывайте вес здания и свойства грунта. Если грунт плотный, он меньше подвержен деформации под весом здания, соответственно, плита требует меньшей устойчивости.

Второй важный аспект — это масса здания. Если планируется возведение легкого деревянного дома или гаража, достаточно использовать арматуру с диаметром 10 мм для обеспечения устойчивости. Однако, для капитальных многоквартирных зданий может потребоваться арматура диаметром 14-16 мм. Эти параметры учитываются на этапе проектирования и влияют на глубину и ширину фундамента. Важную роль играют строительные нормы, определяемые шириной и высотой фундамента.

В соответствии с правилами проектирования и строительства (СНиП 52-01-2003), минимальная площадь сечения продольной арматуры в ленточном фундаменте должна составлять не менее 0,1% от общего поперечного сечения железобетонной ленты.

Чтобы рассчитать площадь поперечного сечения фундамента, необходимо его ширину умножить на высоту. Предположим, высота нашего фундамента составляет 80 см. В таком случае при ширине 50 см поперечное сечение будет:

80*50=4000 см²

Таким образом, общая площадь поперечного сечения арматуры составит:

4000*0,1%=4 см²

При использовании схемы армирования в 4 стержня и зная общую площадь поперечного сечения арматуры в ленточном фундаменте, можно определить диаметр продольной арматуры по таблице:

Представим ситуацию: при поперечном сечении арматуры в 4 см² и наличии 4 стержней можно подумать, что хватит и десятимиллиметровых стержней. Однако в таблице указано, что 4 стержня с диаметром 10 мм составляют 3,14 см² поперечного сечения. Не поддайтесь этому заблуждению и не допускайте ошибок в расчетах фундамента дома.

При выборе количества 4 стержней арматуры, необходимо определить значение, максимально близкое к 4 см², но не меньше. Следовательно, оптимальным выбором будет 4,52 см², что соответствует арматуре диаметром 12 мм.

Таким образом, в таблице указано, что при 4 стержнях поперечное сечение будет составлять 4,52 см² при диаметре арматуры 12 мм. Это наиболее популярный тип арматуры, используемый при армировании ленточных фундаментов для малоэтажных зданий.

Определить диаметр арматуры при использовании шести или восьми стержней можно аналогичным способом, найдя требуемое значение в соответствующей колонке.

Кроме того, правилами установлено минимальное значение диаметра арматуры в зависимости от ее длины: для фундамента длиной до 3 м минимальный диаметр составляет 10 мм, а для длины более 3 м — 12 мм.

Стоит также отметить, что продольная арматура для железобетонной ленты должна быть одного диаметра. Если же вы строите сарай или баню из оставшейся арматуры, то стержни большего диаметра должны быть размещены в нижней части армокаркаса.

Продольная арматура для ленточного фундамента должна быть рифленой, а поперечная и вертикальная арматура может быть гладкой.

Произвести расчет диаметра поперечной и вертикальной арматуры можно без углубленных вычислений. Достаточно воспользоваться информацией из таблицы:

В нашем случае, для поперечной и вертикальной арматуры при высоте фундамента 80 см, можно использовать гладкие стержни диаметром 6 мм. Однако, если вы строите, например, двухэтажный коттедж, то для поперечной и вертикальной арматуры подойдут стержни диаметром 8 мм.

Зачастую в процессе строительства фундамента оказывается, что арматуры не хватает или, напротив, остается излишек после завершения работ. Излишек арматуры также несет дополнительные расходы, ведь его нужно где-то хранить или использовать. Поэтому очень важно точно определить необходимое количество арматуры еще на стадии проектирования и планирования, чтобы избегать подобных неудобств.

Например, фундамент нашей дачи выглядит следующим образом:

Для фундамента размером 6 на 8 нам нужно вычислить периметр основания и добавить к нему длину несущих стен, под которыми также будет заложен фундамент. В нашем случае периметр будет равен:

6+8+6+8=28 метров

К этой величине добавляем длину несущей стены:

28+6=34 метра

Полученное значение следует умножить на количество стержней по схеме армирования. В нашем случае это 4:

34*4=136 метров

При расчете арматуры необходимо учитывать, что она обычно продается стержнями длиной от 3 до 6 метров. Не каждый поставщик металлопроката может предложить арматуру длиной от 0,5 до 11,7 метров. Часто на месте арматуру нужно резать по размеру и стыковать внахлест, как показано на схеме.

При соединении арматуры важно учитывать, что соседние прутья нельзя стыковать строго один над другим. Между соседними соединениями арматурных стержней должно быть расстояние, равное 1,5 длины нахлеста, но не меньше 61 см.

Длина нахлеста рассчитывается умножением диаметра арматуры на 30. В нашем случае это:

12*30=360 мм (36 см)

Для добавления припусков с учетом нахлеста, можно:

  1. Посчитать число стыков;
  2. Добавить 10-15% к общей длине арматуры.

Мы используем второй метод и прибавим 10% к нашей длине:

136+136*0,1=149,6 м

Учитывая, что в угловых участках фундамента арматуру необходимо изгибать с загибом длиной 0,5 метра, получается, что на каждый угол потребуется 4 метра таких выпусков, что в сумме составляет 20 метров для всего фундамента. Добавляем это количество к метражу ребристой арматуры:

149,6 + 20 = 169,6 м

Таким образом, для ленточного фундамента дачного дома размером 6×8 потребуется около 170 метров рифленой арматуры диаметром 12 мм.

Определившись с необходимым количеством рифленой арматуры диаметром 12 мм, переходим к расчету нужного количества гладкой арматуры диаметром 6 мм.

Взглянем на схему поперечного разреза фундамента:

Периметр каждого прямоугольника, заключающего в себе продольную арматуру, в нашем случае равен:

40+70+40+70=220 см (2,2 метра)

Если принять во внимание припуски в местах соединения и учесть, что некоторые строители вбивают вертикальную арматуру в землю для обеспечения устойчивости армокаркаса, то к этой сумме можно добавить еще 20 сантиметров.

220+20=240 см (2,4 м)

Теперь нам следует определить, сколько таких прямоугольников уместится в нашем фундаменте. Это можно сделать двумя способами:

  1. Разделив длину нашего периметра и несущих оснований на расстояние между перемычками;
  2. Нарисовав схему фундамента и посчитав места соединений на чертеже.

Мы попытаемся определить количество соединительных колец на чертеже фундамента. Вертикальные и поперечные пруты должны связывать продольную арматуру каждые полметра (допускается промежуток от 0,3 до 0,8 метра). Дополнительно, на углах необходимо разместить по две таких соединительных связки.

Для начала определим, сколько таких обрамляющих прямоугольников может поместиться на стене длиной 8 метров. Как видно из схемы, на восьмиметровой стене уже размещены 6 угловых элементов. Если учитывать, что перемычки должны располагаться через каждые полметра, то потребуется дополнительно разместить еще 12 таких соединений. То же самое справедливо и для второй восьмиметровой стены.

(6+12)*2=36 штук

На оставшихся трех стенах по 5 метров нам потребуется разместить по 9 перемычек на каждой:

9*3+36=63 перемычки

Таким образом, необходимо умножить длину гладкой арматуры, требуемой для фиксации продольной арматуры в неподвижном состоянии, на количество таких соединений:

2,4*63=151,2 м

Следовательно, для основания нашего загородного домика нам понадобится примерно 170 метров рифленой арматуры диаметром 12 мм и 150 метров гладкой арматуры диаметром 6 мм.

Имейте в виду, что в процессе работы часто остаются короткие стержни, непригодные для дальнейшего использования, поэтому рекомендуется добавить еще около 10% к полученной цифре.

170 + 170 * 0,1 = 187 метров арматуры диаметром 12 мм

150 + 150 * 0,1 = 165 метров арматуры диаметром 6 мм

Нередко поставщики исчисляют количество арматуры не в погонных метрах, а в тоннах, поэтому на заключительном этапе вам возможно придется перевести эти данные, принимая в расчет, что вес 1 м.п. рифленой арматуры диаметром 12 мм составляет 0,89 кг, а гладкой арматуры диаметром 6 мм — 0,222 кг.

Итого:

187 умножить на 0,89 равно 166,43 кг

166,22 умножить на 0,222 равно 39,9 кг

На точках пересечения продольных, поперечных и вертикальных прутьев связи выполняются при помощи проволоки. Использование сварки при армировании фундамента крайне нежелательно, так как она ухудшает свойства металла в местах соединений и может привести к появлению трещин при вибрационных нагрузках.

Чтобы рассчитать количество вязальной проволоки, необходимо знать количество стыков и длину проволоки, требуемую на каждый стык. Обычно на один стык требуется 15 см проволоки, сложенной вдвое, что в сумме составляет 30 см (0,3 м).

Ранее мы подсчитали, что в нашем фундаменте будет 63 поперечины, каждая из которых имеет 4 соединения для связки проволокой.

63*4=252 соединения

Теперь необходимо количество соединений умножить на длину проволоки, нужную для каждого соединения:

252*0,3=75,6 метров

Если вы не обладаете опытом в работе с арматурой, рекомендуется взять вязальную проволоку с запасом, так как даже обожженная проволока может часто ломаться в неопытных руках.

Для ленточного фундамента размером 6*8 с несущей стеной потребуется 166,43 кг рифленой арматуры диаметром 6 мм, 40 кг гладкой арматуры и 75,6 метров вязальной проволоки.

Теперь давайте подсчитаем, сколько арматуры потребуется в случае выбора плитного или столбчатого фундамента.

Фундаментная плита включает в себя две арматурные сетки, соединенные друг с другом. В большинстве случаев для такой конструкции применяется рифленая арматура с диаметром 12 мм.

Пространство между продольными и поперечными стержнями арматуры в сетке формирует квадрат размером 20x20 см. Для фундамента размером 6x8 метров нам необходимо рассчитать количество прутьев арматуры, которые будут располагаться по каждой стороне с шагом в 20 см.

6/0,2=30 прутьев по 8 метров

8/0,2=40 прутьев по 6 метров

Если мы сложим полученные данные, то выясним общее количество прутков для одной сетки.

30*2+40*2=140 прутьев

В идеальном варианте следовало бы заказать 80 прутков длиной 6 метров и 60 прутков длиной 8 метров. Однако, зачастую арматуру продают длиной 3-6 метров, поэтому её придется стыковать внахлест. Например, при заказе всей арматуры длиной 6 метров, нам нужно будет добавить еще 30 прутков для наращивания по длинной стороне, которые затем будут разрезаны на трехметровые стержни с запасом для связки внахлест.

140+30=170 единиц

170*6=1020 метров рифленой арматуры

После этого нужно соединить верхнюю и нижнюю сетки вертикальными прутьями, количество которых будет равно числу пересечений продольной и поперечной арматуры.

30*40=1200 соединений

Предположим, высота плитного фундамента составляет 20 см, тогда, учитывая отступ от верхнего и нижнего края бетонной плиты по 5 см, мы получим расстояние между верхней и нижней сетками арматуры в 10 см.

1200*0,1=120 метров вертикальной арматуры

Итоговое количество арматуры для плитного фундамента составит:

1020+120=1122 погонных метра,
что в 6 раз больше, чем для ленточного фундамента.

Для вязки проволоки требуется значительно больше материала, так как в каждой точке пересечения двух горизонтальных и одного вертикального стержня образуется два узла проволоки. В верхней сетке таких пересечений 1200, и столько же в нижней сетке. На один узел в среднем уходит 30 см вязальной обожженной проволоки.

1200*2*0.3=720 метров вязальной проволоки,
что в 10 раз больше, чем необходимо для ленточного фундамента для аналогичного дачного домика.

В общем, для легкой дачной постройки вполне подойдет столбчатый фундамент.

Для укрепления свай достаточно арматуры с диаметром 10 мм. Вертикальные стержни делаются из ребристой арматуры, а горизонтальные стержни используются только для связывания их в каркас. Обычно каркас из арматуры для столба состоит из 2-4 стержней, длина которых соответствует высоте столба. Если диаметр столба превышает 20 см, необходимо использовать больше стержней, равномерно распределяя их внутри столба. Для армирования двухметрового столба диаметром 20 см можно использовать четыре стержня арматуры диаметром 10 мм, располагая их на расстоянии 10 см друг от друга и связывая в четырех местах гладкой арматурой диаметром 6 мм.

Предположим, что сваи для фундамента нашего дачного дома будут иметь диаметр 200 мм с интервалом в 1,5 метра.

Рассчитав периметр основания и разделив его на шаг между сваями, получаем количество свай:

34/1,5=22,6

Округляем до 23-х свай.

Для каждого столба потребуется три прута рифленой арматуры и четыре хомута из гладкой. Рассчитаем необходимое количество рифленой арматуры для одного столба высотой 1,5 метра с учетом выпуска под ростверк 0,3 м:

(1,5+0,3)*3=5,4 м

Общее количество рифленой арматуры для всех свай составит:

5,4*23=124,2 м рифленой арматуры

Для армокаркаса будем использовать гладкую арматуру, согнутую в окружность. Длина такой окружности с запасом будет:

3,14*0,2=0,628 м

На одну сваю потребуется, по меньшей мере, 4 таких хомута:

0,628*4=2,512 м

Для всех 23 столбов из гладкой арматуры понадобится:

2,512*23=57,776 м ≈ 58 м

Чтобы рассчитать необходимое количество вязальной проволоки, нужно определить количество соединений в столбах. Три прутка рифленой арматуры соединены с четырьмя опоясывающими кольцами гладкой арматуры в шести местах:

3*4*0,3=3,6 метра проволоки на каждый столб

3,6*23=82,8 метра проволоки

Всего, для свайного фундамента нашего дачного дома размером 6*8, потребуется около 125 метров рифленой арматуры, 58 метров гладкой арматуры, и 83 метра вязальной проволоки. Это будет значительно экономичнее, чем ленточный фундамент, и вполне подойдет для каркасного дачного дома.

Определить самостоятельно количество и диаметр арматуры, нужной для заливки фундамента, вовсе не составляет труда. Особенно, если у вас есть проектно-сметная документация. Опиравшись на данные материалы, вы сможете достаточно точно рассчитать необходимое количество арматуры для закупки, чтобы избежать лишних расходов на повторную доставку или избыток металлопроката, оставшегося после строительства.

При сравнении расчетов арматуры для различных типов фундамента стало очевидно, что для загородного дома оптимально подходят столбчатый и ленточный фундаменты. Какой именно выбрать, будет зависеть от типа материалов стен, кровли, перекрытий, количества этажей, характеристик грунта и ваших личных предпочтений.

Волков Семён

Автор: Волков Семён

Эксперт в области металлопроката и металловедения