Как рассчитать количество арматуры для фундамента забора

Как правильно провести расчет арматуры для фундамента

Армирование является ответственным этапом строительства фундамента любого типа и любого функционального назначения. Применение арматуры позволяет предотвратить различные разрушения основания при эксплуатации. Более пластичная по сравнению с бетоном арматура берет на себя значительную часть нагрузки, за счет чего снижается риск растрескивания поверхности бетона.

Существуют два основных типа фундаментов под забор — ленточный и столбчатый. Несмотря на принципиальные конструктивные различия и разные схемы армирования, принципы расчета потребного количества арматуры для обоих типов очень похожи. При расчете учитываются следующие параметры:

• Общая длина ленты фундамента (суммарная высота столбиков в фундаменте) (P).
• Планируемое количество поясов армирования (R).
• Шаг между поясами (H).
• Количество несущих элементов (прутьев) в поясе (K).
• Расстояние (шаг) между несущими элементами в поясе (T).
• Расстояние между соединительными элементами (горизонтальными (L) и вертикальными (N)).

Выбор диаметра прута

При выборе требуемого диаметра прутьев арматуры необходимо руководствоваться положением СНиП «Бетонные и железобетонные конструкции», согласно которому содержание арматурных элементов в конструкции должно составлять не менее 0,1% от площади его поперечного сечения.

То есть, определив площадь поперечного сечения фундамента и разделив ее на 1000, получаем суммарную площадь поперечного сечения арматурных элементов. Разделив полученный результат на планируемое количество прутьев в поясах армирования, получим минимально допустимую площадь поперечного сечения одного прута.

Как показывает практика, при изготовлении фундамента под забор, изготовленный из дерева или из легких материалов (профнастил и пр.), достаточно использовать арматуру диаметром 8 или 6 миллиметров.

Если вас интересует, как выглядит формула расчета бетона на фундамент, вы можете узнать ее здесь.

В этом материале вы можете посмотреть процесс расчета нагрузки на ленточный фундамент под забор.

О том, как сделать гаражные замки своими руками, читайте в этой статье.

Расчет количества арматуры

Фундамент ленточного типа

При расчете необходимого количества элементов арматуры для ленточного фундамента требуется определить несколько вспомогательных параметров (в формулах используются буквенные обозначения параметров фундамента, приведенные выше):

На основании известной нам общей длины фундамента мы можем вычислить общую длину прутьев арматуры, которая приходится на один пояс армирования (D)

D = К х P

Далее требуется определить количество (Q) и длину (C) горизонтальных элементов, соединяющих прутья в одном поясе:

Q = P / L,

С = (Т х (К-1)) + 0,05

0,05 метра — это запас, 2,5 сантиметра — это расстояние, на которое перемычка должна выступать за край прута.
Умножив количество горизонтальных перемычек на их длину, определим суммарную длину (W) материала для них:

W = C х Q

Аналогично рассчитываем количество (J) и длину (U) вертикальных перемычек:

J = P / N

U = (Н х (R-1)) + 0,05

Их общую длину можно рассчитать по формуле:

F = J x U

Общее количество арматурных элементов в метрах (S) рассчитывается по формуле:

S = (W + D + F) x R

При покупке материала для изготовления арматурных элементов рекомендуется увеличить полученный результат на 10%. Такой запас должен перекрыть возможные ошибки при расчете и неточности при монтаже каркаса фундамента.

Арматуру любых диаметров принято измерять не в метрах, а в килограммах. Ниже приведена таблица соответствия длины арматуры ее весу.

Диаметр арматуры	Вес в одном погонном метре (кг.)
8	0,222
10	0,395
12	0,888
14	1,210

Используя данные из таблицы, легко рассчитать массу арматуры, требующейся для изготовления фундамента.

Фундамент столбчатого типа

Расчет количества арматуры для фундаментов этого типа аналогичен – высота столба умножается на количество стержней и перемычек. Полученный результат умножается на количество столбов в основании.

Отличия в армировании столбчатого фундамента вызваны его конструктивными особенностями и заключаются в том, что для этого типа фундамента применяется арматура двух типов:

Стержни из ребристой арматуры устанавливаются вертикально и являются силовым каркасом фундамента. Горизонтальные перемычки из гладкой арматуры (чаще всего используется проволока) не являются несущими конструкциями и служат для соединения вертикальных стержней между собой.

Как правило, каркас столбика состоит из четырех вертикальных стержней, соединенных между собой «хомутами» из гладких элементов. Расстояние между горизонтальными перемычками — 30-40 сантиметров.

Схема армирования

Ленточный фундамент

Ленточное основание в процессе эксплуатации подвергается нагрузкам различного рода и различной направленности. При разработке схемы армирования следует учитывать тот факт, что нагрузки на верхнюю часть основания, находящуюся выше уровня земли и в верхних слоях грунта, относительно незначительны.

В то же время, его нижняя часть подвергается достаточно серьезным нагрузкам на растяжение и сжатие за счет движения грунта и его пучения. На основании этого напрашивается вывод, что следует больше внимания уделить армированию нижней части. Однако не следует забывать о том, что силы пучения грунта могут превысить вес конструкции забора и фундамента и привести к растяжению не только нижней, но и верхней части фундамента.

Таким образом, каркас ленточного фундамента целесообразно изготовить в форме короба, по углам которого будут установлены продольные элементы арматуры, которые крепятся к вертикальным прутам, забитым в землю по периметру фундамента. Расстояние между этими прутами не должно превышать 30 сантиметров.

Чтобы защитить стальные пруты от коррозии, их необходимо погрузить в бетон не менее чем на 5 сантиметров. Для обвязки вертикальных и горизонтальных элементов каркаса между собой используют вязальную проволоку и крючок. Для ускорения процесса обвязки можно применить шуруповерт или дрель со вставленным в патрон изогнутым гвоздем.

Не рекомендуется для соединения элементов силового каркаса фундамента применять газовую или электросварку. Термическое и электрохимическое воздействие наносит вред структуре металла, что наверняка ухудшит прочностные характеристики основания.

Столбчатый фундамент

Конструктивно столбчатый фундамент состоит из двух частей: плитной и оголовников (подколонников). Конструктивные различия вызваны разной функциональной направленностью и порождают технологические отличия монтажа.

Плитная часть фундамента армируется с помощью сварных сеток либо металлических стержней одинаковой длины, которые укладываются равномерно в поперечном и продольном направлении.

Армирование оголовников аналогично армированию колонн прямоугольного, круглого или квадратного сечения. Вертикальные элементы арматуры располагаются по периметру и увязываются в единый каркас с помощью поперечных «хомутов», роль которых может выполнять проволока.

В отличие от плитной части, армирование которой, как уже говорилось выше, обязательно, создание каркаса для оголовников не является таковым, тем более если речь идет о фундаменте для легких ограждений. Однако для большей уверенности в прочности всей конструкции это можно сделать.

Помимо элементов обвязки в конструкцию каркасов оголовников рекомендуется включать дополнительные горизонтальные элементы, края которых (после заливки бетонным раствором) должны выступать на 10-15 сантиметров за поверхность бетона. Эти элементы помимо усиления каркаса будут выступать в роли крепежей для конструкций, которые будут смонтированы на фундаменте. Например, к ним можно будет крепить секции забора и воротные петли.

Видеоматериал о вязке арматуры

На видео показан процесс связывания прутов для ленточного основания:

Источник

Какую использовать арматуру для фундамента

Вне зависимости от того, какую конструкцию фундамента планируется использовать при возведении объекта: плитный, ленточный, столбчатый, перед заливкой бетона для упрочнения рекомендуется выполнить монтаж каркаса из арматуры. Выбрать исполнение и количество арматуры можно посредством расчета.

Обзор основных видов и выбор фундамента

Прочность основы забора или здания определяется рядом факторов: сечение арматуры, шаг ее установки, а также количество стальных прутков, способ их соединения, вид материала.

Различают всего две группы таких материалов:

1. Рабочая арматура (класс III – А400, А500) – задействуется в качестве основного элемента, который принимает на себя нагрузочное усилие от растяжения бетона под воздействием перепадов температур и прочих факторов. Благодаря этому фундамент не деформируется на участках наибольшего напряжения. Чтобы стальной прут в данном исполнении лучше схватился с бетонным раствором, профиль характеризуется ребристой поверхностью. Также особая конфигурация рабочей арматуры обеспечивает повышенную степень прочности всего фундамента.
2. Монтажное исполнение (класс AI – А240). Стальные прутья данного вида характеризуются поверхностью без ребер. Их обычно используют при монтаже каркасов любого целевого назначения с незначительным нагрузочным усилием. Еще одна особенность арматуры этого вида – небольшое сечение.

При строительстве фундамента любой конструкции (ленточный, столбчатый, плитный) предпочтение отдают рабочему варианту прутьев.

Обзор типов прутьев

Главной характеристикой, которая имеет значение при выборе прутков, является устойчивость под воздействием изгибающих нагрузок.

Можно выделить два основных типа, которые чаще всего используются при возведении фундамента:

Первый из видов обладает превосходными прочностными характеристиками, поэтому до сих пор не найден более доступный по цене аналог, который бы соответствовал стальным прутьям по надежности. С помощью такой арматуры строятся объекты разного целевого назначения: заборы, дома (коттеджи, многоэтажки) и пр. При полном погружении в бетонную смесь прутки из стали не подвергаются воздействию коррозионных процессов. А данное свойство существенно продлевает период эксплуатации фундамента, вне зависимости от его устройства (ленточный, плитный и др.).

Продукт, в основе которого лежит композитный материал, имеет свои плюсы. Например, стекловолокно в составе пластиковых прутьев остается устойчивым к воздействию коррозии даже при частичной заливке бетоном.

Такой материал отличается прочностью, весит намного меньше, чем сталь, что значительно упрощает монтаж. Кроме того, стеклопластик хорошо переносит резкое повышение и понижение температуры воздуха.

Диаметр арматуры лежит в пределах диапазона от 6 до 32 мм. Чем больше значение данного параметра, тем надежнее будет конструкция фундамента. Чтобы принять правильное решение, какую арматуру лучше использовать, нужно определить ее целевое назначение.

Так, в качестве монтажных прутьев достаточно задействовать вариант диаметром 6-10 мм. При строительстве фундамента рекомендуется использовать арматуру от 10 мм и более.

Что необходимо для расчета

Определение достаточных значений главных параметров основы объекта позволяет получить конструкцию с нужными характеристиками по степени прочности, устойчивости на растяжение/сжатие и сроку службы.

Как правильно армировать ленточный фундамент

Для этого необходимо произвести расчет арматуры (количество материалов и определение степени жесткости прутка по диаметру), а также вычислить нагрузочное усилие, оказываемое на грунт и сам фундамент. В расчетах фигурируют габариты основы объекта, характеристики почвы и размеры самой постройки.

Расчет арматуры для ленточного фундамента

Чтобы рассчитать количество прутьев, необходимо знать, как будет устроено основание постройки: периметр, ширина бетонной ленты, ее высота. Кроме того, расчет арматуры предполагает вычисление вида прутка.

Способы ручной вязки

Играет роль шаг монтажа вертикально ориентированных прутьев. Учитывая, что наиболее высокие нагрузки на разрыв направлены вдоль бетонной полосы ленточного фундамента, для упрочнения конструкции лучше использовать в качестве продольных прутьев арматуру диаметром до 16 мм.

Поперечные и вертикально ориентированные прутки могут обладать меньшей прочностью: диаметр 6-10 мм. Рекомендуемый шаг монтажа вертикальной арматуры лежит в пределах 10-20 см. Высокая частота установки прутьев объясняется повышенными нагрузками на разрыв, которые воздействуют на ленточный фундамент.

Пример расчета

Каркас включает в себя два пояса, т. е. перевязка арматуры производится в двух местах вертикально ориентированных прутьев (поверху и понизу). Учитывая, что наиболее высокие нагрузки приходятся на верхнюю поверхность основания ленточного типа, слишком сильно заглублять нижний пояс не рекомендуется. Чтобы рассчитать количество продольных прутьев для каждого пояса, нужно ширину основания (например, 0,4 м) разделить на шаг установки прутков (0,2 м): 0,4/0,2=2.

Схема армирования углов

К примеру, расчет арматуры выполняется для объекта 6х12 м. Тогда длина продольных прутьев по каждой из сторон ленточного фундамента дома будет равна: 12*2*2*2=96 м, где умножалась длина двух длинных сторон конструкции, количество продольных прутьев нижнего и верхнего пояса (по 2 шт.).

Также можно рассчитать материал и для меньшей стороны дома: 6*2*2*2=48 м. Определив шаг установки арматуры (20 см) и, зная периметр фундамента (36 м), получится количество поперечных прутьев: 36/0,2=180 шт.

А чтобы определить общую длину материала для монтажа поперечных прутков, нужно умножить 180 на ширину фундамента (0,4 м): 180*0,4=72 м. Расчет арматуры вертикальной установки определяется с учетом высоты ленточного основания (1 м). Так, умножив количество пересечений с продольной арматурой (180) на 4 и на высоту фундамента, получится 720 м материала.

Если монтаж будет выполняться методом перевязки, нужно рассчитать еще и количество вязальной проволоки. Для этого нужно умножить количество прутков, расположенных вертикально, на 2. Получится количество соединений 1440. Учитывая, что для одной точки достаточно 0,4 м проволоки, нужно приобрести 576 м. Прочность основания будет зависеть от веса возводимого объекта: чем выше значение данного параметра, чем больше материала потребуется, так как шаг установки при этом будет меньше, а значит, и количество прутьев значительно возрастет.

Чтобы определить, какую арматуру лучше использовать при монтаже, следует знать уровень оказываемой нагрузки на основание объекта. Например, для фундамента основным является пруток больших диаметров.

Источник