Действующий СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции» регламентирует требования к бетону, арматуре, а также дает детальные объяснения по расчетной методике некоторых изделий из железобетона. Рассмотрим, как проводится расчет арматурной составляющей для фундамента разных типов.
- Для чего необходимо армирование?
- Разновидности арматуры
- Какие инструменты понадобятся?
- Особенности расчетов
Нужно ли армировать конструкции из бетона?
Для того, чтобы дом прослужил долго и надежно, ему требуется не менее прочная опора. Именно поэтому при возведении нового дома или здания в первую очередь формируется фундаментное основание – плита, сваи или лента из бетонной смеси.
Полученная конструкция отлично распределяет вес строения и передает его на грунт, удерживает здание от разрушения, а также выдерживает вес тяжелых штучных строительных материалов, таких как кирпич, камень, блоки из обычного или ячеистого бетона.
Говоря техническим языком, на верхнюю часть фундамента действует нагрузка на сжатие. Провести расчет ее уровня и скорректировать размеры несложно, но есть еще один нюанс. С противоположной, нижней стороны образуется так называемая зона растяжения. Бетон не пластичен, поэтому не в состоянии компенсировать этот вид напряжения.
Здесь на помощь приходит арматура – стальные стержни круглого сечения, связанные в единый пространственный каркас внутри бетонного тела. По рекомендуемым нормативами правилам оси «скелета» должны располагаться как можно ближе к зонам максимального растяжения и сжатия, то есть к краям фундамента.
Краткая характеристика арматурного проката
Арматура для фундамента выпускается в соответствии с целым набором законодательных актов и нормативов: ГОСТ Р 52544-2006, ГОСТ 5781-82, СТО АСЧМ 7-93, ГОСТ 10884-94 и другие. Для производства используется низко- или высоколегированная углеродистая сталь различных марок для горячего катания или холодного деформирования.
По критерию применения различают два типа арматуры:
1. Монтажные – стержни из металла с гладкой поверхностью толщиной 4-40 мм. Изделию присваивается класс А240 или А1. Основное назначение – формирование опорной части, устанавливаются в вертикальной и поперечной оси. Продаются бухтами по 11,7-12 м или прутами по 6-11,7.
2. Рабочие – стержни с периодическим профилем диаметром 6-80 мм. Присваиваются классы от А2 до А6. Это несущий элемент каркаса, который располагается в продольной (горизонтальной) оси.
Для малоэтажного строительства (здания с суммарной массой не более 80 тонн) применяется монтажная арматура диаметром до 10 мм и рабочая сечением до 16. Если для крепления связок и перекрестий планируется применять сварку, то выбирается продукция, маркированная литерой «С» (например, А500С). Помимо этого выпускаются изделия, обозначенные:
- Т – термически упрочненные.
- К – обработанные антикоррозионным покрытием.
При разработке проекта инженер-архитектор просчитывает необходимое количество стройматериалов для формирования каркаса, включая:
1. Арматуру в погонных метрах.
2. Число связок и перекрестий. Исходя из этого параметра проводится расчет необходимого количества вязальной проволоки или электродов к сварочному аппарату.
3. Сумму и разновидности пластиковых фиксаторов.
Помимо этого потребуются опалубочные материалы (фанера, доска и тому подобное) вязальный крючок или пистолет, ножницы по металлу, а также распиловочный инструмент – болгарка, ножовка.
Нельзя в качестве альтернативы использовать пластиковые бутылки, наполненные песком, металлические уголки, швеллеры, трубы, тросы, сетку-рабицу. Неизвестно, как такой псевдокаркас поведет себя под нагрузкой, велик риск проседания отдельных частей фундамента, преждевременное разрушение основания и стен.
В малоэтажном строительстве наиболее популярен ленточный тип основания. Поэтому в качестве примера приведем методику вычисления параметров каркаса для этой разновидности конструкции.
«Скелет», как правило, имеет два-4 горизонтальных ряда, соединенных между собой поперечными рамками из монтажной арматуры. Интервал между вертикальными секциями варьируется от 40 до 80 см, шаг между горизонтальными – 30-60. Таким образом, для ленточного фундамента высотой 60 см потребуется два продольных уровня, а для основания в 90 см – 3 яруса. Проведем расчет для первого варианта с учетом 10% запаса стали.
Итак, дано:
- Высота фундамента – 60 см.
- Ширина – 40 см.
- Общий периметр – 5х4 м.
- Интервал между поперечными секциями – 50 см.
Для четырех продольных линий горизонтальной части каркаса потребуется 88 погонных метров (20 м * 4 шт + 10%) рабочего проката.
Для рамок с учетом отступа от всех поверхностей по 5 см и количества секций 41 шт необходимо:
- 1,4*41+10% ≈ 64 м монтажной стали.
- Дополнительно количество вязальной проволоки (30 см на одно перекрестие): 0,3*4*41+10% ≈ 55 погонных метров.
Таким образом, арматура для фундамента 5х4 приобретается в количестве 152 погонных метров. Этой конструкции вполне достаточно для небольшого дачного дома, бани, гаража, хозяйственной пристройки. В качестве материала стен можно использовать как ОСП на каркасе, так и кирпич или бетонные блоки.
Теперь проведем расчет количества арматуры для второго варианта. Данные:
- Высота фундамента – 90 см.
- Ширина – 50 см.
- Общий периметр – 6х8 м.
- Интервал между поперечными секциями – 50 см.
1. Рабочая арматура для ленточного фундамента (3 яруса): 48*6+10 % ≈ 317 погонных метров.
2. Монтажные стальные стержни: 2,5*97+10 % ≈ 267.
3. Вязальная проволока: 0,3*6*97+10 % ≈ 193 погонных метра.
Таким образом, расчет показывает, что на трёхъярусное основание под жилой дом потребуется 584 погонных метра проката.
