Как рассчитать количество и стоимость арматуры для фундамента

Для чего нужна арматура и армирование фундамента? Эта мера увеличивает прочность бетонных конструкций. За счет чего это происходит? Сталь, из которой в основном делают этот элемент, имеет высокие прочностные характеристики: в 7-8 раз прочнее, чем сам бетон. Располагают прутья арматуры в массиве бетона таким образом, чтобы нагрузки приходились на арматуру. После того, как бетон обретает всю свою прочность, система становится монолитной, а ее прочностные характеристики в разы выше, чем у аналогичного по размерам сооружения, но без армирования. В статье рассмотрим расчет количества арматуры для фундамента и определим стоимость.

Какая бывает арматура

Арматура выпускается в основном из стали. Бывает она гладкая и профилированная — с особой формы ребристостью. Ребристая используется для распределения нагрузки, гладкая служит лишь для придания конструкции формы. То есть основой упор нужно делать на качество ребристого прутка.

Не так давно на рынке появилась пластиковая арматура для фундамента. Она активно продвигается. Но мало кто из специалистов (продавцы не в счет) советует ее использовать. Если разбирать свойства одного и другого вида арматуры, то в реальности все достоинства и недостатки выглядят примерно так:

Сталь токопроводящая — пластики нет. Нельзя однозначно сказать, что токопроводимость — плохое качество. Его можно использовать, например, при устройстве заземления.
Пластиковая арматура в 4-5 раз легче и выпускается в бухтах. Это факт, но реально влияет он только на стоимость перевозки. Так как для массы железобетонной конструкции разницы нет, весит пруток 50 кг или 10.
Стальные пруты можно гнуть прямо на стройплощадке. С изделиями из полимеров такого делать нельзя. При необходимости по вашему заказу вам изготовят на заводе гнутые участки. На площадке самостоятельно это сделать нереально.
- Пластик химически нейтрален и не разрушается при попадании влаги в бетон. Это так. Но при соблюдении правил (не менее 50 мм бетона от прутков до поверхности) и стальное усиление стоит десятилетиями и не разрушается.
- Сталь начинает плавиться при 600o Пластики размягчаются при 200-300oC.
- Пластики имеют лучшие прочностные характеристики. Не совсем так. Они больше растягиваются при статических нагрузках. Сделаете плитный фундамент армированный пластиковой арматурой, а он через некоторое время провиснет: коэффициент удлинения у них в 10-11 раз больше, чем у стали. То же и с ленточным фундаментом: лента может провиснуть.
В общем, получается, следующее: для фундаментов пластиковую арматуру лучше не использовать. Слишком рискованная получается затея.

Параметры арматуры для фундамента

Количество и размеры стального прутка зависят от нескольких факторов:
- Типа фундамента (плитный, свайный, ленточный).
- Типа грунтов (пучнистые, сыпучие, горные породы, плотные основания и т.п.);
- Веса самого здания (типа используемого строительного материала, этажности).
Первым делом, нужно определиться с тем, какой диаметр арматуры использовать для фундамента. Чем сложнее грунты, тем больше потребуется размер прутков. Так для легкого дома на хорошем, устойчивом, непучнистом грунте используют арматуру 10-12 мм диаметра. Если дом будет тяжелым, или грунт пучнистый или сыпучий, требуется уже 14-16 мм.

Выбор диаметра арматуры для фундамента зависит от типа грунтов и массы здания. Для плитных фундаментов используют большие диаметры — наиболее распространенный в частном домостроении — 14 мм, для ленточных будет достаточно 12 мм, а для столбчатых 10 мм. Но это для нормальных не очень сложных грунтов и зданий небольшой массы.

Шаг укладки арматуры

Аналогично дело обстоит с шагом укладки арматуры. Для армирования плитных основания он изменяется в пределах 20-30 см. Чем тяжелее дом и сложнее грунт, тем меньше шаг. Конкретное количество требуемого прутка считается исходя из габаритов и условий эксплуатации. Поясов армирования, как правило два: верхний и нижний.

Шаг укладки арматуры также зависит от будущих нагрузок и типов грунтов. В ленточных фундаментах основную нагрузку несут горизонтальные направляющие. Их для лент шириной 30 — 40 см достаточно по две вверху и внизу. Если ширина больше, используют в одном ряду три или четыре прутка.

Горизонтальных рядов в ленточных фундаментах почти всегда два: один на 5 см ниже верхнего края, второй на 5 см выше нижнего. Соединяют их в единую конструкцию поперечными перевязками. Их шаг должен быть в районе 30-50 см. Чаще или реже — зависит от грунтов или массы здания.

Схема расположения прутков в столбчатых основаниях, зависит от диаметра столбов. Тут важно, чтобы от прутков до края столба было не менее 5 см. Горизонтальные перевязки нужно ставить тоже примерно раз в 50 см.

Чем соединять

При укладке армирующих поясов продольные и поперечные составляющие необходимо каким-то образом соединять. Это делают двумя способами: сваркой и вязкой с помощью проволоки.

Сварка — быстрый способ, но не самый лучший. Дело в том, что местах, которые подверглись воздействию высоких температур, сталь более подвержена коррозии. Это в условиях укладки в бетон — очень плохое качество.

Если и еще один минус сварного соединения арматуры — во время заливки или трамбовки раствора есть довольно реальные шансы нарушить соединение. Оно обычно носит точечный характер и обломать его можно.

Соединенные сваркой элементы каркаса имеют большую прочность, но такое основание лишено возможности реагировать на подвижки грунта. А это ведет к образованию напряжений в бетоне и появлению трещин. Потому делаем вывод: на пучнистых и сыпучих грунтах лучше использовать вязку.

Вязка арматуры при помощи проволоки проводится вручную. Есть некоторые приспособления, облегчения процесса — крючки, клеши, пистолеты. Но все равно процесс занимает приличное количество времени.

Подробнее о том, как вязать арматуру для фундамента, читайте тут.

Расчет количества арматуры для разных типов фундаментов

Количество прутков, их диаметры индивидуальны для каждого случая: они зависят от типа фундамента, и его габаритов. Размеры же в каждом случае разные: у кого-то фундамент шире, у кого-то глубже и т.д. Придется считать каждый раз с новыми параметрами. Чтобы методика была более понятна, приведем расчеты для конкретного примера. Разобраться не очень сложно.

Плитные основания

Самое больше количество арматуры идет на плитные фундаменты. Тут шаг часто 20 см*20 см. Делают два пояса: верхний и нижний. Они между собой связываются вертикальными прутками. Вся арматура требуется только ребристая.

Методика расчета количества арматуры следующая. Считаете, сколько прутков с выбранным шагом ложится вдоль и поперек фундамента. Это будет количество, необходимое для одного пояса. Так как поясов два, умножаете найденную цифру на два.

Нужны еще прутки на вертикальные стойки. Высота — на 10 см ниже, чем толщина плиты (по 5 см снизу и сверху). Количество таких стоек равно количеству точек пересечения прутков. Токи пересечения находим, перемножив количество прутков, которые укладываются вдоль и поперек.

Чтобы было понятнее, поясним на примере. Делают фундамент 6*4 м, толщина плиты 25 см. Итак, по длинной стороне с шагом 20 см поместится 31 пруток, по короткой — 21. Определяем длину требуемой арматуры для одного пояса: 31*6 м + 21* 4 м = 186 м + 84 м = 270 м. Поясов два, потому результат удваиваем: 270 м * 2 = 540 м.

Нужно взять некоторый запас на соединения арматурин — их нужно заводить одну за другую не менее чем на 50 см, и плотно перевязывать или сваривать. Будем считать, что на два горизонтальных пояса необходимо 550 м прутка.

Теперь определяем, сколько потребуется арматуры на вертикальные стойки. Точек пересечения получается: 31 * 21 = 651 шт. Высота каждой будет 25 см — 10 см = 15 см. Получается, что на все нужно 651 * 15 см = 97,65 м, округляем 100 м.

Итого для плитного фундамента потребуется ребристой арматуры 550 м + 100 м = 650 м. Но это еще не все материалы для армирования: нужна будет проволока для вязки. О том, как рассчитать ее расход расскажем ниже.

Последовательность работ при вязке арматуры плитного фундамента такая: сначала соединяют все прутки нижнего пояса. Потом в местах их пересечения устанавливают вертикальные стойки. Их тоже перевязывают. Следующим этапом привязывают верхний пояс: сначала устанавливают продольную арматуру, потом поперечную.

Получается, что в каждой точке пересечения нужно будет вязать два раза. Для вязки одного пересечения требуется от 25 см до 50 см проволоки в зависимости от диаметра прутков. Чаще всего используются отрезки по 30 см. Посчитаем для плитного фундамента количество вязальной проволоки: 651 шт * 0,3 м * 2 = 390,6 м. Это необходимо на вязку одного пояса. Столько же потребуется на второй. 390 м * 2 = 780 м. Возьмем небольшой запас на связку участков арматуры. Будем считать, что нам необходимо 800 м.

Итак, для плитного фундамента 6*4 м требуется ребристого прутка 650 м и 800 м проволоки для вязки.

Ленточный фундамент

Для
ленточных фундаментов
используют меньшие диаметры арматуры: чаще всего для частного дома берут 10-12 мм. Редко — для тяжелых зданий на пучнистых грунтах — 14 мм. Еще больше — это совсем редкий случай.

Независимо от высоты фундамента в ленточном основании всегда делают только два пояса армирования. Их достаточно для нормального распределения нагрузки. Располагают их на 5 см ниже верхнего края, и на 5 см выше нижнего.

Ленточный фундамент любой высоты практически всегда имеет два пояса армирования — верхний и нижний. Из-за особой геометрии — длина во много раз больше ширины и глубины — поперечные и вертикальные прутки практически не несут нагрузки, а служат только для придания формы. Потому, на продольные берут рифленую арматуру, на остальные — гладкую. Причем вертикальные стойки и поперечины делают из тонкой — 6-8 мм — проволоки.

Количество продольных прутков зависит от ширины фундамента. Для основания шириной 40 см достаточно двух сверху и двух снизу, для большей нужно будет взять по три штуки. Три или четыре продольных элемента необходимы и на пучнистых или сыпучих грунтах, а также под тяжелые стены.

Шаг установки горизонтальных прутков и вертикальных стоек — порядка 30-50 см.

Расчет количества арматуры тут аналогичен. Сразу перейдем к примеру. Те же габариты фундамента 6*4 м. Будет еще одна поперечная стена. Итого получается, что периметр будет 6 м * 2 + 4 м * 3 = 12 м + 12 м = 24 м. Укладывать будут четыре продольных прутка: два сверху и два снизу — ребристой арматуры нужно будет 24 м * 4 = 84 м.

Считаем гладкий пруток. Ширина фундамента будет 40 см, его высота 80 см. Поперечин с шагом в 50 см потребуется 47 шт. Их длина — на 10 см меньше ширины ленты (по 5 см с каждой уходит): 40 см — 10 см = 30 см. На поперечины в одном ряду требуется 47 шт * 0,3 м = 14,1 м. Рядов два, потому всего на поперечины уйдет 28,2 м прутка.

Вертикальных стоек, если их располагать через 50 см, будет 47 * 2 = 94 шт. Их высота — на 10 см меньше высоты основания: 80см — 10 см = 70 см. Прутка на них пойдет 94 * 0,7м = 65,8 м.

Всего гладкого прутка нужно будет: 28,2 м + 65,8 м = 94 м.

Теперь посчитаем, сколько нужно будет проволоки для вязки ленточного фундамента. Точек соединения 47 * 4 = 188 шт. На каждое потребуется 30 см проволоки. Всего 188 * 0,3 = 56,4 м.

Итак, для ленточного фундамента 6*4 м с одной поперечной стеной требуется ребристого прутка 84 м, гладкого 94 м (округляем, но лучше взять еще с запасом) и проволоки для вязки 56,4 м (запас тоже понадобиться).

Свайные столбчатые основания

Еще один распространенный тип фундамента —
свайный фундамент
. Достаточный уровень прочности сваям придают от 2 до 4 прутков, вставленных вертикально. Для них нужна арматура профилированная. Но толстые прутки не нужны: достаточно диаметра 10 мм. Горизонтальные перемычки служат только для придания геометрии и нагрузки не несут. Потому для них берут гладкую тонкую проволоку диаметром 6 мм.

Количество вертикально вставленных арматур зависит от диаметра столбов. Если он меньше 20 см, необходимо расположить 2-3 прутка так, чтобы от края трубы было не менее 5 см. Для диаметра 20-25 см понадобится уже 4 прутка, для больших их может быть еще больше.

Пример расчета. Тот же фундамент 6*4 м, с одной поперечной стеной. Требуются столбы 2 метровой высоты, в них будем укладывать по 4 прутка. Всего столбов 24 шт.

На один столб уходит 4 шт * 2 м = 8 м ребристого прутка. Столбов 24 шт, на все нужно 24 * 8 м = 192 м.

Считаем сколько нужно гладкой проволоки: в 20 см столбе 4 прутка находятся на расстоянии 10 см друг от друга. Чтобы их связать, понадобится 4 отрезка по 10 см, итого на одну обвязку — 40 см гладкого прутка. Шаг установки поперечной арматуры для столбиков примерно 50 см. На двухметровый столб нужно будет четыре пояса. Итого гладкой арматуры на один столб 04 м * 4 = 1,6 м. Столбов всего 24 шт., потому общее количество 1,6 м * 24 = 38,4 метра.

Считаем количество проволоки. На один поперечный пояс требуется четыре отрезка по 25 см (диаметр прутков небольшой, больше не нужно). Итого на один пояс уйдет 1 м. На столбе поясов 4, так что всего нужно 4 метра вязальной проволоки. На 24 столба ее количество будет 24 * 4 м = 96 м.

Расчет стоимости арматуры для фундамента

Арматуру и проволоку чаще продают на килограммы. Потому найденное количество прутка потребуется перевести в массу. В том месте, где собираетесь приобрести пруток, узнаете, сколько весит погонный метр и сколько стоит тонна изделий необходимого вам размера.

Перемножив найденный метраж на вес одного метра, получите требуемую массу. Из нее узнаете, сколько это будет стоить.

Например, посчитаем во сколько обойдется арматура для плитного фундамента (см. выше). Пусть пруток использовать будут 14 мм. Один его метр весит 1,21 кг. Всего арматуры нужно 650 м. Масса будет 650 * 1,21 = 786,5 кг. Округлим до 800 кг. Пусть одна тонна стоит 25 тыс. руб. На арматуру потребуется 0,8 * 25000 = 20000 рублей.

Для устройства рассчитанного нами ленточного фундамента понадобится 84 м прутка на 12 мм. Его метр весит 0,888 кг. Всего масса будет 0,888 * 84 = 74,592 кг. Будем считать, что нужно 80 кг. Стоит тонна практически те же 25 тыс. руб. То есть на профилированный пруток потребуется 0,08 * 25000 = 2 тыс. руб. Стоимость гладкой арматуры считается также. Обойдется она примерно в 1,5 тыс. рублей. Итого, армирование ленточного каркаса обойдется в 3,5 тыс. руб. (плюс стоимость проволоки, она считается аналогично).

Вес арматуры указан точно, а стоимость довольно сильно меняется в зависимости от курса валют, региона и объемов закупок. Некоторые металлобазы продают на погонные метры, не на вес, но смотреть нужно по стоимости: иногда она у них очень завышена.

Итоги

Диаметры требуемой арматуры и ее количество зависит от типа фундамента, его размеров. Влияет также тип грунтов и вес, этажность здания. Имея эти данные, можно рассчитать стоимость армирования любого основания.

Зачем, как и какое количество арматуры потребуется для армирования ленточного фундамента

Главная задача фундамента состоит в передаче нагрузки здания (сооружения) на грунт. Очевидно, что бетон в фундаменте будет испытывать внутреннее усилие на сжатие – сверху давят стены, снизу отпор грунта. Бетон, в отличие от арматуры, на сжатие работает очень хорошо. Так зачем в ленточном фундаменте применяется армирование?

Зачем нужна арматура в ленточном фундаменте

В процессе эксплуатации здания неизбежно возникает осадка. Грунт под подошвой фундамента в условиях давления сверху уплотняется. Чем выше давление, тем сильнее происходит уплотнение. В том случае, если оно строго равномерно по всей протяженности ленточного фундамента, опасные внутренние усилия в фундаменте не возникают.

На практике такая ситуация встречается крайне редко. Не симметричность форм и нагрузок обуславливает неравномерное давление. С целью снижения неравномерности осадки в пределах одного здания обычно применяют фундаментные ленты разной ширины. Больше нагрузка – больше ширина. Но даже в этом случае полностью уравнять значения давлений под подошвой фундамента невозможно.

Кроме того, нельзя поручиться за абсолютную идеальность основания фундамента (грунта). Различные включения в грунтовой толще также формируют неравномерность осадок. Негативное влияние оказывает и неравномерная влажность. Протечка водонесущих коммуникаций, отсутствие отмостки с одной стороны, вероятность появления различных пристроек (дополнительная нагрузка дает дополнительную осадку) – всё это формирует неравномерность осадок.

Условно говоря, поверхность грунта под лентой фундамента стремится стать «кривой» по вертикальному направлению. Наиболее опасными участками становятся углы, а также места со значительными перепадами нагрузок (например, при переменной этажности, наличии колонн, дополнительно нагруженных пилонов и т.д.). Такая ситуация формирует в фундаментной ленте дополнительные внутренние напряжения в виде поперечных сил и изгибающих моментов. Для их восприятия в тело фундаментов вводят арматуру, так как без неё появятся трещины не только в ленте, но и в стенах.

Какая арматура нужна для фундамента

По материалу арматуру разделяют на два вида – стальную и композитную. Последняя появилась сравнительно недавно и, обладая рядом недостатков (как и преимуществ), на сегодняшний день редко применяется в частном строительстве.

Стальная арматура подразделяется на стержневую и проволочную. Для армирования ленточного фундамента применяется стержневая арматура периодического профиля в качестве основной (рабочей, ещё говорят «продольной») и гладкая в виде дополнительной (поперечной).

Рабочая арматура должна иметь хорошее сцепление с бетоном для обеспечения совместной работы. Такую арматуру делают с периодическим профилем, разделяя её на классы по прочности. По ГОСТу времён СССР для частного строительства применяется арматура класса A-III или её аналог по современному ГОСТу – A400. В качестве поперечной арматуры применяют гладкие стержни класса A-I или её современный аналог A240. Арматура по современному ГОСТу отличается несколько изменённым профилем (серповидный). Принципиальных отличий между ними нет.

Арматура периодического профиля.

Арматура гладкого профиля.

Конструктивные требования к ленточным фундаментам и их армированию

В виду некоторой непредсказуемости степени неравномерности осадки точный расчёт требуемого диаметра для ленточного фундамента едва ли возможен. Поэтому за десятилетия строительства и эксплуатации зданий были выработаны конструктивные требования к армированию ленточного фундамента.
- Диаметр рабочих стержней принимается не менее 12мм.
- Рабочие (продольные) стержни объединяются в пространственные каркасы посредством поперечной арматуры методом сваривания или вязания.
- Количество продольных стержней в каркасе не менее четырех (обычно шесть).
- Шаг поперечного армирования назначается в пределах 200-600мм. Диаметр стержней 6-8мм.
- Толщина ленточного фундамента обычно принимается равной 300мм.
- Уязвимые места в углах и Т-образных пересечениях усиливаются арматурными вутами или лапками. Их диаметр принимается равным диаметру продольных стержней.
Схема армирования ленточного фундамента. Продольное стыкование рабочей арматуры. Армирование углов.

Схему армирования ленточного фундамента рассмотрим на примере одноэтажного дома с мансардой размером в плане 10×6м.

Пример армирования ленточного фундамента.

Продольное армирование выполнено шестью стержнями арматуры класса A-III диаметром 12мм. Поперечное – хомутами из арматуры класса A-I диаметром 8мм. Шаг хомутов принят в области углов и Т-образных пересечений 200мм, в остальных местах 600мм.

Углы и места Т-образных пересечений усилены угловыми и диагональными вутами из арматурных стержней класса A-III диаметром 12мм. Нахлест вут в области примыкания к продольным стержням принят 50 диаметров (50х12мм=600мм).

Стыкование по длине рабочих стержней армирования в таком случае можно выполнить нахлёстом по длине идентичной протяженности (600мм). В таких местах также целесообразно ставить хомуты с учащенным шагом (200мм). Длина арматурных стержней достигает 11,7м. По возможности с целью сокращения объемов работ стоит избегать продольных соединений.

Армирование углов и Т-образных пересечений также допускается выполнять так называемыми лапками. Они представляют собой Г-образный загиб продольных стержней на всё ту же величину 50d.

Пример армирования угла ленточного фундамента лапками.

При армировании ленточного фундаменты следует выполнять требования по защитному слою арматуры – во избежание ржавления. Для фундаментов величина защитного слоя составляет 40мм у боковых и верхней граней. Для подошвы так же допускается принимать 40мм в случае устройства подготовки из бетона кл. В2,5…В10 толщиной 100мм. В противном случае защитный слой для подошвы придётся увеличить до 70мм.

Сколько нужно арматуры для ленточного фундамента

Важным вопросом перед началом строительства является его стоимость. Определить её в объёме фундамента без определения требуемого количества арматуры невозможно. Но для первоначальной оценки можно воспользоваться весовым коэффициентом армирования. За десятилетия проектирования и строительства был выведен показатель количества арматуры для зданий малой этажности. Он равен приблизительно 80 кг/м3. То есть если для Вашего ленточного фундамента требуется 20м3 бетона, арматуры в среднем понадобится 20х80=1600кг. Требуемый объём бетона при этом посчитать не сложно – нужно лишь знать периметр здания, протяжённость несущих внутренних стен, задаться высотой ленты 300мм и умножить на её ширину.

В условиях экономии перед покупкой арматуры целесообразно выполнить более точный расчёт. Для этого придётся нарисовать схему армирования, определить общий погонаж продольной и поперечной арматуры, вут, добавить 5-10% на обрезки и затем умножить полученные данные на вес погонного метра для каждого из диаметров.

Таблица веса 1 м.п. арматурного стержня в зависимости от диаметра

Армирование ленточного фундамента – вязать или варить?

Арматурные стержни объединяются в каркасы путём сваривания или вязания. Каждый из методов имеет свои преимущества и недостатки.
Основным недостатком сварного соединения является невозможность (согласно действующим нормам и стандартам) выполнить качественное поперечное соединение ручным электродом.

Сварной арматурный каркас.

В заводских условиях каркасы и сетки варят контактной, а не дуговой, сваркой. На практике строители часто пренебрегают требованиями норм, и варят вручную. В результате очень часто возникает либо непровар (соединение не достаточно прочное), либо подрез (ослабление продольного стержня). Кроме того, арматуру класса A-III допускается изготавливать из стали марки 35ГС, имеющей проблемы по свариваемости. Если добавить необходимость наличия сварочного аппарата, умение владения им, значительный расход электроэнергии, то преимущества вязаного соединения становятся очевидны.

Вязаное соединение выполняется с помощью вязальной проволоки диаметром 0,8-3мм.

В качестве инструмента применяется вязальный крючок. (См. фото в начале работы.) Преимуществами такого соединения является отсутствие всех недостатков, характерных для сварного соединения, но есть и свои – высокая трудоёмкость, меньшая жёсткость в сравнении со сварным вариантом (устраняется посредством дополнительных диагональных стержней-распорок для придания каркасу жесткости на этапе бетонирования).

Вязаный по месту арматурный каркас.

В случае сварных соединений поперечная арматура выполняется отдельными стержнями, привариваемыми к продольным. Их расположение при этом должно быть как по вертикале, так и по горизонтали. При вязаном варианте по шаблону гнутся хомуты замкнутого сечения, которые опоясывают рабочие стержни. Шаблон представляет собой прочный стол с вбитыми в него арматурными коротышами. Их расположение на столе соответствует положению продольных стержней в сечении фундаментной ленты. Загибая вокруг коротышей стержни посредством куска трубы в качестве рычага, можно изготовить хомуты самостоятельно.

Источник https://bannyi-den.ru/rasschet-kolichestva-armatury-dlya-fundamenta/

Источник https://rems-info.ru/armirovanie-lentochnogo-fundamenta.html

Источник

Источник