Розрахунок арматури фундаментної плити

Все частіше в якості основи використовуються монолітні залізобетонні плити. Вони забезпечують надійну підтримку будівель при великих навантаженнях і поганих характеристиках ґрунту. Також монолітний фундамент зможе вирішити проблему високого рівня ґрунтових вод.

Для чого потрібне посилення

Бетон. це матеріал, який добре справляється зі стисненням, але має дуже малу міцність на вигин або розтяг. При будівництві будинку на бетонній плиті навантаження на неї розподіляються нерівномірно, що призводить до появи згинального моменту.

Це дуже небезпечно для бетонної конструкції, але усунути негативний вплив можна, встановивши армуючі сітки або рами. Бетон бере на себе стискаючі навантаження, а арматура сприймає згинальні навантаження. Це забезпечує максимальну надійність.

Шаблон армування

Приклад схеми (креслення) для армування плитного фундаменту.

Армування залізобетонних плит нерівномірно: в місцях, де стінки або колони опираються, необхідне додаткове армування. Такі зони називаються зонами штампування. Армування укладається в один шар товщиною плити 150 мм або менше. При величині більше 150 мм армування виконується каркасами. Як приклад потрібно розглянути основні компоненти конструкції.

Основна ширина плити

Тут схема. це сітка з постійним розміром комірок. Крок стрижнів в обох напрямках повинен бути однаковим. Залежно від розрахункового навантаження, його приймають у межах 200-400 мм. Для цегляних будинків підходить крок арматури 200 мм, для більш легких каркасних будинків прути можна укладати рідше. Важливо врахувати, що згідно СП «Бетонні та залізобетонні конструкції» відстань між стрижнями не повинно перевищувати товщини плити в 1,5 рази.

Схема армування пластини

Найчастіше прути укладають у два ряди: верхній і нижній. Їх спільна робота забезпечується встановленням вертикальних стрижнів. Крок таких прутів може бути рівний кроку основного арматури або прийнятий удвічі більше.

З торців плита армована П-подібними затискачами.

Відповідно до SP 63.13330.2012 (пункт 10.4.9), на кінцях плита повинна бути армована П-подібними арматурними прутами, довжина цих прутів повинна бути дорівнює 2 товщинам пластини або більше. Прути з’єднують верхній і нижній ряди арматури і забезпечують сприйняття крутного моменту на краю плити і кріплення кінців поздовжньої арматури.

Увага! Фітинги слід заглибити в бетон на 20-30 мм з усіх боків: знизу, зверху, з торців. В іншому випадку можлива прискорена корозія арматури та руйнування конструкції.

Штампування зон

У місцях опор несучих вертикальних конструкцій змінюється компонування. вони зменшують крок армування. Наприклад, якщо прути були покладені поперек 200 мм уздовж основної ширини плити, рекомендується використовувати крок 100 мм під стінами. Це запобіжить надмірне штампування та розтріскування.

Монолітна зона підвальної стіни

Конструкція плити дозволяє зробити її на одному рівні з поверхнею землі, але якщо планується обладнати підвал у будівлі, глибина його укладання буде залежати від висоти приміщення. У цьому випадку необхідно забезпечити спільну роботу основи та стін.

Арматурні розетки в плиті для з’єднання монолітних стін.

Щоб правильно армувати фундамент, необхідно з’єднати між собою каркаси монолітної стіни і плити. При заливанні фундаменту розетки залишають у вигляді вертикальних прутів, вони будуть сполучною ланкою. Кінці випусків запускаються в корпус пластини (вони загинаються в кінці на 2 висоти тарілки і в’яжуться до основної рамки).

Для зручності та точного розрахунку матеріалів проводиться креслення, на якому показана схема армування, що включає дані про відстань між прутами та їх діаметри.

Вибір арматури

При виготовленні сталевої арматури керуються ГОСТ 5781-82 Для залізобетонних монолітних плит застосовують прути класу А400 (або в більш старій версії Alll). Щоб не помилитися, потрібно знати, як візуально розрізнити прути різних класів.

• A240 (Al) має гладку поверхню;
• A300 (Усі) характеризується періодичним профілем з кільцевим малюнком;
• A400 (Alll), який необхідний, має періодичний профіль, що утворює «ялинку» (серп).

Важливо! Застосування клапанів нижчих класів не допускається.

Методи виготовлення сіток і каркасів

Сітки виготовляються відповідно до ГОСТ 23279-2012. Існує лише два варіанти з’єднання стрижнів між собою: склеювання та зварювання.

Перший використовує тонкий дріт діаметром 2-3 мм, який проводиться вручну або за допомогою спеціальної установки, обмотаної навколо стрижнів. Цей варіант досить трудомісткий, але забезпечує більшу надійність з’єднань, оскільки дозволяє стрижням адаптуватися до невеликих рухів конструкції.

Вертикальні хомути можна зробити, як на фото нижче:

Павук арматури діаметром 8 мм.

Готова зварена дріт сітка забезпечить високу швидкість роботи. Але кількість їх розмірів обмежена, і не завжди можна вибрати потрібний. Якщо вирішено використовувати зварювання безпосередньо на будівельному майданчику, в особливо критичних місцях (куточки будівлі, ділянки опори масивних стін) арматура з’єднується дротом.

Шаблон допоможе в’язання арматури.

Підсилення

Перекриття поздовжніх стрижнів арматури не менше 40 діаметрів.

При укладанні з усіх боків забезпечують прути захисним шаром бетону 20-30 мм. Це необхідно для запобігання корозії та руйнування. Для підтримки необхідної відстані використовуються пластикові затискачі, “жаби” або “стільці”, виготовлені з металу.

Спеціальна пластикова чашка забезпечує захисний шар.

Якщо довжини стрижня недостатньо на всю ширину фундаменту, дві деталі з’єднуються з перекриттям не менше 40 діаметрів робочих прутів. Наприклад, для арматури 12 мм довжина перекриття складе 40 12 мм = 480 мм.

Розрахунок діаметра арматури

Розрахунки, пов’язані з монолітною плитою, досить складні і вимагають спеціальних знань. Не кожен дизайнер може їх правильно виконати. Для індивідуального будівництва можна керуватися мінімальними значеннями, прийнятими в посібнику «Армування елементів монолітних залізобетонних будівель».

Вимоги до монолітної плити представлені в Додатку 1, Розділ 1. Загальна площа поперечного перерізу робочої арматури в одному напрямку приймається не менше 0,3% від загального перерізу фундаменту. Мінімальний діаметр стрижнів призначається 10 мм зі стороною плити менше 3 м і 12 мм з більшою довжиною борта. Діаметр вертикальних стрижнів повинен бути не менше 6 мм, але також слід враховувати умови зварюваності. Максимальний розмір робочої арматури. 40 мм; на практиці частіше використовують 12, 14 та 16 мм.

Приклад розрахунку

Як вихідні дані є залізобетонна плита 6 на 6 м. Товщина для приватного будинку береться 200 мм. Необхідно правильно армувати конструкцію. У прикладі армування залізобетону на ділянках, що підтримують стіни, не розглядається.

Визначення діаметра

Перш за все, визначено, що сітки будуть укладатися в два ряди, оскільки товщина конструкції становить понад 150 мм. Далі розраховується необхідна площа сталевих прутків.

• Площа поперечного перерізу фундаменту = 6 м 0,2 м = 1,2 м²;
• Мінімальна площа всієї арматури = 1,2 м² 0,3% = 0,0036 м² = 36 см²;
• Мінімальна площа армування в одному напрямку для одного ряду = 36 см² / 2 = 18 см².

Далі потрібно використовувати асортимент арматурних прутів, який наведений у ГОСТ 5781-82 Цей документ показує площу поперечного перерізу одного стрижня. Для зручності ви можете знайти розширений варіант асортименту. Згідно з ним визначено, що для заданого розділу в одній сітці необхідно використовувати один із наступних варіантів:

• 16 прутів діаметром 12 мм;
• 12 прутів діаметром 14 мм;
• 9 прутів діаметром 16 мм;
• 8 прутів діаметром 18 мм;
• 6 прутів діаметром 20 мм.

Виберіть варіант з дванадцятим діаметром. Щоб правильно розкласти елементи, вам потрібна схема. Малюнок допоможе обчислити крок стержнів. Для бокової довжини 6 м крок 16 стержнів становить приблизно 400 мм. Максимальна відстань призначаємо 300 мм, виходячи з умов SP 63.13330.2012 p. 10.3.8.

Вертикальне армування для надійності приймається з кроком 8 мм з кроком 300 мм.

Розрахунок кількості

Щоб не помилитися, купуючи матеріали, необхідно заздалегідь розрахувати їх кількість. Якщо є макет плит, це не складно. Розраховуючи довжину прутів, необхідно враховувати товщину бетонного захисного шару 20-30 мм з кожного боку.

Розрахунок робочої арматури.

• Довжина одного стрижня = 6000. 30 2 = 5940 мм;
• Кількість стрижнів в одному напрямку = 5940/300 = 19,8, приймаємо 20 шт;
• Кількість стрижнів в обох напрямках для верхньої та нижньої сітки = 20 2 2 = 80 шт;
• Довжина одного стрижня для U-подібних затискачів = 200 мм (200 мм 2) 2 = 1 м;
• Кількість стрижнів для П-подібних затискачів = 20 2 = 40 шт;
• Загальна довжина арматури діаметром 12 мм = 80 5,94 м 40 1 м = 515,2 м;
• Маса стрижнів діаметром 12 мм = 515,2 0,888 кг (за асортиментом) = 457,5 кг.

Розрахунок вертикальної арматури.

• Довжина одного стрижня = 200. 20 2 = 140 мм;
• Кількість стрижнів = кількість горизонтальних стрижнів в одному напрямку кількість стрижнів в іншому = 20 20 = 400 шт;
• Загальна довжина стрижнів діаметром 8 мм = 400 0,14 = 56 м;
• Маса стрижнів діаметром 8 мм = 56 0,395 = 22,12 кг.

Усі отримані значення зручно відображати в таблиці.

Витрата арматури на 1 м3 бетону: кількість і як розрахувати?

Спроба заощадити на будматеріалах може негативно відбитися на міцності будівлі та інших конструкцій з бетону. А оскільки від монолітного фундаменту залежить стійкість всієї будівлі, основна увага повинна приділятися закладці підстави. Щоб воно залишалося цілісним якомога довше, будівельники додають до бетону арматуру. Грамотний розрахунок каркаса з арматури вкрай важливий при проведенні робіт. Ринок стрімко розвивається, тому сьогодні все частіше застосовуються нові матеріали, які відповідають сучасним стандартам. Будівництво багатоповерхових будівель впливає на вимоги, що пред’являються до арматури, яка використовується для підвищення міцності каркаса будівлі і підстави.

Кількість арматури і її різновиди

Перед тим як почати роботи, важливо з’ясувати, чи є потреба у використанні арматури? Адже для цього знадобляться додаткові фінансові витрати та зусилля, які збільшать терміни будівельних робіт (споруда, ремонт). Вартість прутків, використовуваних для таких цілей, досить висока, і знадобитися їх може багато. Зрозуміти, наскільки виправдано застосування арматури, допоможуть її характеристики. Бетон-міцний і довговічний будівельний матеріал. Однак бетонні підстави піддаються сильним навантаженням, тому в таких випадках часто вдаються до арматурних сіток, щоб підвищити стійкість будівель.

Оскільки конструкції із залізобетону можуть мати різне призначення, добавки, наповнювачі, то витрата арматурного каркаса на 1м3 бетонного розчину відрізняється в тому чи іншому випадку. Отже, кожен раз потрібно визначати, скільки матеріалу необхідно використовувати на куб суміші. Особливості витрати визначаються за допомогою державних стандартів. Крім цього, існують інші правила (ГЕСН, ФЕР). Наприклад, відповідно до ГЕСН, на п’ять м3 монолітної основи, при створенні якої використовується бетон, потрібно одна тонна металу для армування, який потрібно рівномірно розподілити в підставі. Детальніше про витрату армуючої конструкції на куб бетонної суміші можна дізнатися з ФЕР. Норма говорить: для стовпчастих основ (плити та ін.) висотою до двох метрів знадобиться сто вісімдесят сім кг на куб. метр. У той же час для плоских конструкцій із залізобетону буде потрібно наступне кількість матеріалів для армування: вісімдесят один кг на м3.

За методом виготовлення арматура буває канатної, стрижневий, дротяної:

1. Стрижневий. Найбільш поширене армування-гарячекатані арматурні каркаси. За характеристиками будматеріал позначають А400 і т.д. термічна обробка дозволяє наблизити властивості виробу, при створенні яких застосовується вуглецевий метал, до схожих властивостей низьколегованої сталі. Таку арматуру прийнято маркувати Ат.
2. Дротяний. Матеріал виготовляють з холоднотянутого високоміцного або міцного дроту.

Існує для виду армуючих прутів. Арматура буває сталевий, неметалевої. Остання стала альтернативою звичайним виробам з металу. Результатом використання сучасних технологій став композитний вигляд таких будматеріалів. Подібну арматуру ще полімерною. В якості основи для виробів застосовують скловолокно, додаючи до нього полімери. Склопластикові прути зовні виглядають як стрижні, діаметр яких може досягати дванадцяти міліметрів. Це новий матеріал, який знайшов застосування в промисловості.

Що враховується при розрахунку?

Перед зведенням великих об’єктів будівельники повинні проводити розрахунки, визначаючи, скільки армуючих прутів необхідно, щоб закласти фундамент. Вдаючись до правильного витраті будматеріалів, створюють міцні і надійні конструкції. Кількість арматурних каркасів в кг визначають відповідно до державних стандартів. Ці дані слід заздалегідь враховувати при виконанні проекту споруди. Однак, що робити робітникам, якщо будівельні роботи проводяться на приватній території? Яких стандартів варто дотримуватися в цьому випадку, особливо при закладці стрічкового підстави?

Кількість металевих прутів залежить від виду будови. Діаметр виробів і їх клас дозволяють визначити їх масу в кг. різний профіль, перетин допомагають встановити вагу одного метра матеріалу. Для обчислення співвідношення бетонного розчину і сталевих прутків на підставу важливо знати:

• тип підстави (плитний та ін.);
• особливості прутів;
• площа основи, його товщину;
• вид грунту;
• масу бетонного виробу.

Як розрахувати витрати?

Матеріал укладають шарами внизу і вгорі. Висота, площа бетонної основи дозволить визначити довжину сітки, згідно марці, класу каркаса. Для правильних підрахунків витрати будматеріалу необхідно знати всі параметри. Габарити будь-якого перекриття визначаються за рахунок ширини, довжини. При будівництві стандартної будівлі ці дані можна дізнатися з СНИП (будівельні норми та правила). Спирання слід обчислювати в залежності від типу цегли або блоку, будматеріалів, ширини всередині і зовні, видів перекриття.

Існують показники, які варто враховувати при виконанні підрахунків. Перш за все, слід врахувати тип бетонної суміші. Крім того, важливо знати щільність бетонного розчину. Щільність суміші залежить безпосередньо від компонентів і типу добавок, що входять до його складу. Чим менше щільність бетону, тим більше арматури знадобиться. Крім цього, будівельники беруть до уваги параметри арматурної стрічки: глибину укладання підстави, довжину і ширину (враховуючи підстави внутрішніх стінок). Важливо знати і тип металу. Найчастіше користуються крученими прутами (А3). При закладці плитного підстави або бетонної основи дерев’яної споруди на стійкому грунті застосовують каркаси, товщина прутів яких становить до десяти міліметрів. Для масивних конструкцій, які будуються на м’якому грунті, більше підійде арматура перетином чотирнадцять-шістнадцять міліметрів. Як правило, крок досягає двадцяти сантиметрів.