Выбор арматуры для плитного фундамента. Необходимый расчёт арматуры на монолитную плиту
Выбор арматуры для плитного фундамента. Необходимый расчёт арматуры на монолитную плиту
Производится расчет арматуры для фундаментной плиты в соответствии с нормативами СНиП 52-01 от 2003 года. Основными задачами при проектировании являются: выбор сечения стержней, хомутов, изготовление схемы армирования каждого пояса, определение количества в метрах, перевод в единицы веса для покупки на стройрынке.
Для чего нужен армопояс?
На фундаментную плиту действуют преимущественно растягивающие нагрузки от веса здания, мебели, жильцов, ветра, снега. Однако присутствуют и сжимающие усилия. Бетон работает исключительно на сжатие, причем подобным нагрузкам этот материал противостоять не может. Поэтому в нижней части плиты у подошвы помещают арматурную сетку, компенсирующую сжатие. В верхней части уложена вторая сетка, воспринимающая усилия растяжения.
Расчет арматуры позволяет обеспечить прочностной запас для максимально возможного ресурса конструкции при минимальном сечении прутка, шага ячейки сетки. Кроме того, для стальных прутков необходим защитный слой (15 – 40 мм), на который их необходимо погрузить в бетон для отсутствия коррозии.
Порядок расчета арматуры
Согласно нормативам СНиП, процент армирования бетона должен составлять 0,15 – 0,3% (М300 – М200, соответственно). Практика проектирования показывает, что пруток периодического сечения 12 мм обладает достаточным запасом прочности для любых малоэтажных зданий с кирпичными, бетонными стенами. Максимально возможный диаметр стержня, используемый индивидуальными застройщиками, составляет 16 мм. То есть, с увеличением сборных нагрузок необходимо увеличивать, как толщину плиты, так и диаметр арматуры.
Какую арматуру использовать для ленточного фундамента.
обладает наиболее привлекательными качествами с любой точки зрения.
Он экономичен, имеет большой запас прочности, создается из относительно небольшого количества строительных материалов при ограниченных объемах работ.
Технологическая последовательность работ проста и доступна любому человеку, даже не имеющему опыта или специальной подготовки.
Единственная задача — обеспечение жесткости ленты, исключающее возможность разрушения.
Для этого применяют специальную процедуру — армирование.
Основной материал, из которого делается лента — бетон. Он выдерживает высокое давление, но не обладает эластичностью и не выдерживает растяжений или изгибов.
Жесткость и неподвижность основания обеспечивает арматурный каркас, установленный внутри бетонной ленты и не позволяющий ей изменять свою конфигурацию . Он представляет собой фигуру в виде пространственной решетки, которая собирается из специальных стержней в определенном порядке.
Принцип работы каркаса прост — его конструкция повторяет несколько уменьшенную форму ленты. При появлении изгибающих нагрузок арматурные прутки, расположенные внутри, работают на растяжение и удерживают бетонную отливку от перелома.
Без них лента сломается при сезонных подвижках почвы.
Как работает арматура
Основные элементы каркаса — горизонтальные стержни. Они имеют увеличенную по сравнению с остальными прутками толщину, располагаются на небольшом (примерно 5 см) расстоянии от поверхностей.
Вертикальные прутки — хомуты — служат для поддержки несущих элементов и послебетона становятся практически не нужны.
При появлении растягивающих или изгибающих напряжений, стальные стержни начинают принимать их на себя, одна часть работает на сжатие, а противоположные — на растяжение . Бетон без последствий выдерживает давление, а растяжение принимают арматурные прутки, способные переносить значительные нагрузки.
Это обеспечивает целостность ленты, увеличивает ее несущую способность и долговечность.
Как рассчитать нагрузки на основание
Нагрузка на основание фундамента складывается из веса всей постройки.
Она включает в себя вес следующих элементов:
- Основание.
- Стены.
- Перекрытия.
- Крыша.
Кроме того, необходимо учитывать внешние воздействия — ветровые нагрузки, вес снега в зимний период и т.п. Поэтому задача определения веса должна решаться комплексно. Некоторые данные (количество снега,промерзания грунта, удельный вес материалов) можно найти в таблицах СНиП.
По площади и толщине определяется объем всех элементов постройки. Затем объем умножается на удельный вес, получая в результате вес того или иного элемента конструкции дома . Затем все полученные значения складываются, к ним прибавляется вес снега (находится в таблицах СНиП) и примерный вес мебели, домашней утвари, бытовой техники и т.п.
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!
Процедура сложная и требует внимания и тщательности, но выполнять ее придется в любом случае.
Виды и размеры арматуры
Для армирования ленточного фундамента используются два вида арматуры:
- Металлическая. Изготавливается из горячекатаного стального прутка с нанесенными ребрами, способствующими сцеплению стержня с массивом бетона.
- Композитная. Существуют три основных вида — стеклопластиковая, углепластиковая и базальтопластиковая арматура. Этот вид появился относительно недавно, строители относятся к нему с осторожностью.
Несущие стержни имеют разные размеры — 6,8,10,12,14,16,18 мм и т.д. до 80 мм в диаметре. К омпозитные прутки имеют меньший диапазон размеров от 3,5 до 48 мм. Для изготовления хомутов применяют более тонкие прутки с гладкой поверхностью.
Наиболее распространена металлическая арматура, имеющая высокую прочность, обеспечивающая целостность и несущую способность фундамента. Относительный недостаток — склонность к коррозии и большой вес материала.
Композитные стержни значительно легче металлических, обходятся дешевле и не подвержены коррозии. Единственным недостатком можно считать неспособность изгибаться, что в некоторых случаях бывает необходимо.
Кроме того, соединение на сварку для них недоступно. Специалисты пока не успели составить достаточно веское мнение о композитной арматуре, она появилась не так давно, чтобы успеть собрать статистику и предметно изучить ее рабочие качества.
Как выбрать арматуру и какая должна использоваться
Для выбора диаметра стержней существует простая методика:
- Вычисляется площадь сечения бетонной ленты. Например, при ширине 0,4 и высоте 0,6 м площадь составит 0,24 м2 или 240000 мм2.
Подбор арматуры в фундаментной плите. Определение сечений
Согласно нормативам, площадь сечения рабочей арматуры железобетонной конструкции должна составлять не менее 0,05% от площади поперечного сечения монолита. Допустим, вам нужно залить плиту размером 8*10 м толщиной 0,3 м. Площадь её поперечного сечения составит 8 м* 0,3 м = 2,4 м². 0,05% от этой цифры составляет 0,12 м² – или 12 см².
Теперь, ориентируясь на полученную цифру, подбираем диаметр арматуры вот по такой таблице:
Таблица подбора диаметров арматуры
Находим полученное значение (меньше нельзя, больше можно), нужные цифры в таблице подчёркнуты красным. Согласно табличным данным, при диаметре арматуры 14 мм каркас должен состоять из 8 стержней с шагом 125 мм. При диаметре стержней 12 мм, сетка должна состоять из 11 стержней с шагом 91 мм (округляем в большую сторону до 100 мм). В плоской плите у нас два ряда арматуры, поэтому и шаг между стержнями можно сделать в два раза больше – 200 мм.
Для фундаментной плиты под малоэтажный дом, арматура диаметром 12 мм, устанавливаемая с шагом 200, является усреднённым и самым оптимальным вариантом. Слишком маленький шаг арматуры в плите фундамента не позволяет бетону нормально проходить между прутьями каркаса при заливке, а слишком большой может сделать армирование и вовсе бесполезным, так как в этом случае бетону в зоне квадрата внутри ячейки, всё равно приходится работать на растяжение.
Диаметр 12 мм для стальной арматуры считается минимальным, даже когда плита фундамента имеет меньший размер. Если она формируется без проекта, необходим определённый запас прочности.
Расчёт диаметра для композитной арматуры обычно делают как для стальных стержней, но по факту берут на одно, или даже два значения ниже.