Расчет армирования фундамента

Часто в процессе подготовки к строительству возникает вопрос, какая толщина арматуры оптимальна? С одной стороны, правильный расчёт армирования фундамента влияет на его прочность, а следовательно надёжность и долговечность всего строения. Это особенно важно, учитывая, какие средства тратятся на строительство. С другой стороны – естественное желание не переплачивать.

Строители профессионалы выполняя расчет параметров армирования фундамента пользуются положениями СниП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции». В частном же строительстве, для расчета, более чем достаточно выполнения одного единственного правила: в площади сечения железобетонной конструкции доля суммарной площади всех армирующих стержней не должна быть менее одной тысячной (или 0,1 %).

Пусть формулировка кажется слегка запутанной, на самом деле пользоваться правилом несложно. Для наглядности произведём, в качестве примеров, несколько практических расчётов толщины и количества армаатуры для ленточного, плитного и свайного фундаментов. В вычислениях нам понадобятся некоторые исходные данные, их мы будем брать из нижеприведённой таблицы.

Таблица площади сечения арматуры для армирования ж/б конструкций
(ГОСТ 5781-82)

Диаметр стержня, мм.Площадь поперечного
сечения стержня, см2
Площадь поперечного
сечения стержня, м2
60,2830,0000283
80,5030,0000503
100,7850,0000785
121,1310,0001131
141,5400,000154
162,0100,000201
182,5400,000254
203,1400,000314
223,8000,000038
254,9100,000491
286,1600,000616
328,0100,000801
3610,1800,001018
4012,5700,001257
4515,0000,0015
5019,3600,001936
5523,7600,002376
6028,2700,002827
7038,4800,003848
8050,2700,005027

В зависимости от механических свойств арматурная сталь подразделяется на классы A-I (А240), А-II (А300), А-III (А400), A-IV (A600), A-V (A800), A-VI (A1000).

Арматурная сталь изготовляется в стержнях или мотках. Арматурную сталь класса A-I (A240) изготовляют гладкой, классов А-II (А300), А-III (А400), A-IV (A600), A-V (A800) и A-VI (A1000) – периодического профиля.

Арматура ленточного фундамента
Арматура ленточного фундамента

Пример расчета армирования ленточного фундамента

Проектируется ленточный фундамент с сечением:

  • высота 1,8 м;
  • ширина ленты 0,4 м.

Требуется рассчитать возможные варианты продольной арматуры и выбрать оптимальный.

Рассчитаем площадь сечения фундамента: 1,8 х 0,4 = 0,72 м.кв.

Минимальное суммарное сечение арматуры: 0,72 / 1000 = 0,00072 м.кв.

Разделив полученное значение на площади сечения арматуры различных диаметров (из вышеприведённой таблицы), получим минимально необходимое количество прожилин. Так для арматуры диаметром 6 мм имеем:

0,00072 / 0,0000285 = 25,30580079 шт.

Округлив полученное значение в большую сторону (для запаса прочности), получим: для того, чтобы произвести армирование фундамента с заданными размерами арматурой «шестёркой», понадобится смонтировать 26 продольных стержней. Конечно же – не самое лучшее инженерное решение.

Продолжив расчёт для других диаметров арматуры, получим следующие варианты:

  • для стержней диаметра 6 мм – 26 шт, по аналогии ниже(пропущены мм. и шт.):
  • 8  – 15;
  • 10 – 10;
  • 12 – 7 ;
  • 14  – 5 ;
  • 16  – 4 ;
  • 18  – 4 ;
  • 20  – 3 ;
  • 22  – 3 ;
  • 25  – 2 ;
  • 28  – 2 ;
  • 32  – 2 ;
  • 36  – 1 ;
  • 40  – 1 .

Нетрудно заметить, что «наши» варианты – это стержни арматуры диаметром 16 или 18 мм. Их на фундамент требуется 4 штуки – по два на нижний и верхний ярусы.

Арматура плитного фундамента
Арматура плитного фундамента

Пример расчета армирования плитного фундамента

Проектируется плитный фундамент под строение 8 на 5 метров. Толщина плиты 35 см. В распоряжении хозяина имеется арматура диаметром 10 мм. Требуется определить параметры арматурной конструкции.

Поперечное сечение. Определим его площадь: 8,0 х 0,35 = 2,8 м.кв.

Минимальное суммарное сечение арматуры: 2,8 / 1000 = 0,0028 м.кв.

Количество прожилин: 0,0028 / 0,000079 = 35,5 = 36 штук

(18 в верхнем слое и 18 – в нижнем).

Итого, в поперечном направлении в верхнем и нижнем слое содержится по 18 прутков арматуры.

Продольное сечение. Определим его площадь: 8,0 х 0,35 = 1,75 м.кв.

Минимальное суммарное сечение арматуры: 1,75 / 1000 = 0,00175 м.кв.

Количество прожилин: 0,00175 / 0,000079 = 22,2 = 23 штук, принимаем 24 шт. (12 в верхнем слое и 12 – в нижнем).

Итого, в поперечном направлении в верхнем и нижнем слое содержится по 12 прутков арматуры.

Арматура свайного фундамента
Арматура свайного фундамента

Пример расчета армирования свайного фундамента

Определим наиболее оптимальный и бюджетный способ армирования заливных свай круглого сечения диаметром 20 см (0,2 м).

Определим площадь сечения сваи:

S = ПR2 = 3,14 х (0,2 / 2)2 = 0,0314 м. кВ.

Минимальное суммарное сечение арматуры:

0,0314 / 1000 = 0,0000314 м.кв.

Путём деления полученного значения на табличные площади срезов арматуры различных диаметров, получим:

  • для стержней диаметра 6 мм – 2 шт;
  • 8 мм – 1 шт;
  • 10 мм – 1 шт;
  • 12 мм – 1 шт.

Результаты расчётов показывают, что двух стержней арматуры диаметром 6 мм вполне достаточно. Однако, армирование железобетонных изделий менее чем 3 прожилинами не рекомендуется, так как это резко снижает их прочность. В нашем случае самым дешёвым, но в то же время абсолютно отвечающим требованиям прочности выходом, будут 3 прутка диаметром 6 мм.

Пример расчета схемы и затрат на армирование фундамента

Требуется рассчитать схему и затраты на армирование плитного фундамента под двухэтажный коттедж прямоугольной формы размерами 7 на 9 метров с толщиной плиты 40 см.

1. Расчёт продольной арматуры (поперечное сечение 7,0 х 0,40).

Площадь сечения: 7 х 0,4 = 2,8 м.кв.

Минимальное суммарное сечение арматуры: 2,8 / 1000 = 0,0028 м.кв.

Сделаем расчёт для одного из диаметров арматуры, 8 мм;

Количество прожилин:

0,0028 / 0,0000503 = 55,6 = 56 штук, или по 28 внизу и вверху.

Рассчитаем ячейку арматурной сетки в этом случае:

От ширины плиты отнимем значение минимального расстояния от арматуры до наружной стенки (50 мм = 0,05 м), умноженное на два (слева и справа). На оставшейся длине равномерно разместим расчетное количество прутьев, а именно, разделим её на рассчитанное число прожилин минус один. Полученное значение и есть ширина ячейки:

A= (7,0 м – 2 х 0,05 м) / (28 – 1) = 0,26 м = 26 см.

Для продольного армирования нам понадобится 56 прутьев длиной по 9 м, итого общая длина арматуры диаметром 8 мм составит:

56 х 9 = 504 метра

По данным справочной таблицы, один погонный метр арматуры восьмерки весит 0,395 кг, значит, общий вес составит:

504 х 0,395 = 199 кг.

Проводим аналогичные расчёты для других видов арматуры и получаем:

  • для  6 мм – 99 шт, ячейка 14 см, общий вес: 208 кг;
  • 8 мм – 56 шт, ячейка 26 см, общий вес: 199 кг;
  • 10 мм – 36 шт, ячейка 41 см, общий вес: 200 кг;
  • 12 мм – 25 шт, ячейка 58 см, общий вес: 209 кг;
  • 14 мм – 19 шт, ячейка 77 см, общий вес: 202 кг;
  • 16 мм – 15 шт, ячейка 99 см, общий вес: 229 кг;
  • 18 мм – 12 шт, ячейка 138 см, общий вес: 216 кг;
  • 20 мм – 10 шт, ячейка 173 см, общий вес: 223 кг.

2. Расчёт поперечной арматуры (продольное сечение 9,0 х 0,40).

Площадь сечения: 9 х 0,4 = 3,6 м.кв.

Минимальное суммарное сечение арматуры: 3,6 / 1000 = 0,0036 м.кв.

Рассчитываем интересующие нас значения по нескольким диаметрам арматуры:

  • для 6 мм – 127 шт, ячейка 14 см, общий вес: 207 кг;
  • 8 мм – 72 шт, ячейка 25 см, общий вес: 199 кг;
  • 10 мм – 46 шт, ячейка 40 см, общий вес: 199 кг;
  • 12 мм – 33 шт, ячейка 56 см, общий вес: 213 кг;
  • 14 мм – 24 шт, ячейка 81 см, общий вес: 188 кг;
  • 16 мм – 19 шт, ячейка 99 см, общий вес: 222 кг;
  • 18 мм – 15 шт, ячейка 127 см, общий вес: 224 кг;
  • 20 мм – 12 шт, ячейка 178 см, общий вес: 208 кг.

Рассмотрим полученные значения. Ячейку при изготовлении плитного фундамента рекомендуется принимать равной 40…70 мм. В этот диапазон попадают два диаметра: 10 и 12 мм.

продольная:

  • для 10 мм – 36 шт, ячейка 41 см, общий вес: 200 кг
  • для 12 мм – 25 шт, ячейка 58 см, общий вес: 209 кг

поперечная:

  • для 10 мм – 46 шт, ячейка 40 см, общий вес: 199 кг;
  • для 12 мм – 33 шт, ячейка 56 см, общий вес: 213 кг.

Общий вес для диаметра 10 мм: 200+199 = 399 кг; общий вес для диаметра 12 мм: 209+213 = 422 кг.

Так как стоимость арматуры в большинстве определяется по массе, в нашем случае оптимальным вариантом будет пруток диаметром 10 мм. Геометрические параметры ячейки 41 х 40 см.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Понравилась статья?

Поделиться с друзьями:
Подпишитесь на новые

Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz:

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Рейтинг@Mail.ru