Сколько нужно арматуры на 1 куб бетона для фундамента

Какое необходимо количество арматуры на 1 м3 бетона?

Во время проектирования крупных сооружений все расчеты по материалам выполняются в строгом соответствии с проектом и нормативными документами. Расход арматуры на 1 м3 бетона имеет важное значение и при малых застройках в частном строительстве, ведь неправильная закладка прутьев может повлечь за собой ряд дефектов и ненадежность выполненной конструкции. Для определения необходимого количества компонентов используют математические формулы.

Необходимость армирования сооружения

Армирование конструкции выполняют для создания устойчивого фундамента и конструктивных элементов. Основа монолита поддается нагрузке сил растяжения, которым и оказывает сопротивление армирующий каркас. Назначение здания влияет на количество металла и его нормативный вес в бетонном слое, а также и тип. При разработке рабочего проекта учитываются все возможные нагрузки. Это не только нагрузка из бетона с армированием на основание конструкции, но и состояние почвы, на которой возводят здание, влияние подземных вод или агрессивной окружающей среды (снег, ветер, дождь).

Зачем нужно производить контроль использования арматуры?

Расход арматуры на куб бетона позволяет определить требуемое количество материала — бетонной составляющей и каркаса. Если стальных элементов будет недостаточно, то конструкция получится непрочной. Если же прутьев закладывают намного больше, чем необходимо — это понесет дополнительные затраты, причем в этом нет необходимости. Поэтому количество арматуры в 1 м³ бетона рассчитывают, согласно 3-м основным сведениям о постройке:

  • вид почвы;
  • расчет арматурных прутков;
  • нагрузка фундаментной плиты.

Чтобы точно понять какой Ø и шаг закладки необходим при возведении основания, необходимо провести вычисления или закладывать элементы с большим запасом по прочности и минимальным шагом.

Расчет армирования для основания здания: методы

Вычисление численности элементов арматуры на фундамент требует использования норм смет государственного назначения (СН 81—02—06—81) или ФЕР и ГОСТ-5781. В сметных нормах указано, что армирование монолитного основания здания объемом до 5 куб. метров используют 1 т стали. В сборнике единичных ремонтно-строительных работ расчет на действие эксплуатационной нагрузки проводится в зависимости от типа выполняемого фундамента здания (объемный или плоский). Норма в проектировании между ними может быть с разницей более в 100 килограмм сплавов на 1 м куб.

Существуют нормы, которые указывают сколько рекомендовано исользовать материала, в зависимости от типа фундамента.

Ориентировочно вывели показатели нормы объемов используемой арматуры для возведения фундаментов в зависимости от типа в кг/м3:

  • ленточной закладки — 20;
  • плитный монолитный — 50;
  • столбчатый — 10.

В Строительных нормах и правилах (СНиП 52—01—2003 и ВСН 416—81 дополнение 452—84) представлены данные для подсчета материала стандартной постройки. Для этого необходимо знать высоту, глубину закладки и опорную площадь, а по таблицам определить вес, длину и класс проволоки, число прутьев на единицу площади. Поскольку их укладывают в бетонный слой внизу и сверху бетона, в ходе определения величин опираются на тип стройматериала и вид перекрытия. Чем массивнее здание и тяжелее, тем Ø стержней берут больше. Легкие сооружения закладывают прутьями 10—12 мм, тяжелые — до 18 мм. Для железобетона одним из важных показателей является плотность бетонной смеси. Стальных элементов используют в большем количестве при меньшей плотности.

Строительство плитного фундамента

Толщина плиты влияет на укладку арматуры. Если она менее 15 см, то укладка прутьев выполняется в 1 слой. Если показатель превышает эти значения, следует выполнять каркас из сетки. От используемого материала зависит длина ячеек, железобетонные стены выполняют квадратами по 20 см, а для легких построек с использованием газобетона или пустотелого кирпича до 40 см. Например, длина 4 м, высота 0,4 м, а ширина 6 м, прутья 12 мм, в таблицах нормы соотношения определяем, что понадобится 500 м арматуры — 21 ряд горизонтально и 31 вертикально.

Обустройство ленточного фундамента

Для этого типа фундамента применяется армирование продольно. В основном по ширине основания выкладывают арматуру через каждые 20 см. Поэтому провести подсчет количества, зная исходные данные не составляет труда. Все внутренние и примыкающие стены делают с меньшей частотой закладки и диаметра.

Пример: если выложено 6 стальных элемента по ширине конструктивного элемента, то для получения точного количества всей арматуры периметр ленты умножают на 6. Вертикальные элементы закладывают через 1 м в зависимости от глубины закладки и высоты стен. Расстояние закладки стержней до краев бетонной конструкции, менее 5 см, чтобы избежать коррозии. На ленточный фундамент зачастую делают стыковку железных прутков, в которой наложение в месте стыка должно быть 30 диаметров. Если же диаметр ячеек 15 на 15 см, то следует их класть в 2 слоя.

Как перевести вес погонного метра арматуры в тонны?

Это значение равносильно 1 м изделия, независимо от высоты и ширины. Наиболее простой метод определения линейных размеров— это от цельного куска отрезать 100 см элемента и определить массу. Для определения сколько в 1 т погонных метров необходимо разделить тонну (или 1000 кг) на определенный вес 1 метра необходимого вида металла, опираясь на нормативные документы.

Таблица соотношения веса и погонного метра арматуры

Количество метров в тонне арматуры зависит и от ее диаметра. Если арматурные элементы тонкие, то тем их больше в переводе на большой вес. Пример: Задача решается путем умножения массы и количества метров. После математических вычислений получим килограммы определяемого материала, таким образом, стальные прутки Ø 12 мм умножаем на вес 0,617 кг. В результате получаем 74,04 кг на м. Переводим эту цифру в тонны делением на 1 тыс.: 74,04/1000=0,07404 т. Выполняя все подсчеты согласно существующим правилам можно точно определять количество арматуры на 1 м3 бетона фундамента.

Читать еще:  Осп плита характеристика применение для стен под покраску

Сколько арматуры понадобится на 1 кубометр бетона?

Количество арматуры на 1 м3 зависит от типа ЖБИ (плитный или ленточный фундамент, перемычки над проёмами, монолитное перекрытие) и условий его работы; класса металлопроката и марки бетона. Если речь идёт об основании, то ключевыми параметрами будут его вид, площадь здания, вес и нагрузки от его конструкций, грунт, сейсмоопасность в регионе и другие факторы, которые учитываются архитекторами при проектировании в каждом отдельном случае. Например, для ленты глубиной до 60 см каркас выполняют в двух уровнях, а при большем заглублении их количество увеличивают, располагая ряды с шагом 40 см.

Расчёт представляет собой сложную техническую задачу и по плечу только специализированной проектной организации. Он должен выполняться отдельно для различных типов ЖБ конструкций (балка, лента фундамента, колонна) и условий их работы. Например, для перекрытия средняя цифра расхода составляет около 110-120 кг/куб, а для колонн — до 350 кг на 1 м3.

Для количественной оценки пользуются коэффициентом армирования: μ = [Sa/(В∙Н)]∙100%, где:

  • Sa — площадь поперечного сечения стержней;
  • В — ширина изделия (плиты, ленты);
  • Н — его высота.

Влияние конструкции

В строительных правилах имеются данные по минимальному проценту армирования для различных систем.

Коэффициент μmin для некоторых видов изделий, %:

Для малоэтажного строительства можно провести самостоятельную оценку потребности в арматуре при заливке плитного основания, используя значения μmin. Для куба бетона с рёбрами В=Н=L=1 м получим площадь поперечного сечения стали в грани куба, нормальной к стержням: Sa = μхВхН/100 = 0,3х1х1/100 = 0,003 (м 2 ).

Определяем число рабочих прутьев при продольном армировании в одной грани: n = Sa/S1, где S1 — площадь поперечного сечения одного элемента, м 2 (берём из стандартов). Округляем n до целого числа.

Количество погонных метров для одного ряда (H≤15 см): La1 = n∙L∙2=2∙n∙1 м=2n. Для двух рядов (H>15 см): La2 = 2La1. Масса стержней в кубометре бетона первого ряда: m1 = La1∙q; второго ряда: m2 = La2∙q; где q — удельный вес 1 метра прутков в зависимости от их номинального диаметра по ГОСТ 5781-82.

Пример расчёта минимального количества арматуры на заливку 1 м3 для монолитной плиты фундамента (μ = 0,3%):

Номер профиля, мм

В таблице приведены данные только по рабочим прутьям через одну грань при заливке куба. Применительно к плитному фундаменту их надо увеличить в два раза, так как его каркас выполняется в виде прямоугольной сетки. Если толщина основания более 15 см, необходимо добавить рабочие стержни на второй ряд сеток (общий вес тогда составит 94-97 кг на 1 м3) и вертикальные стойки из проката диаметром 6-8 мм, связывающие ряды сеток с шагом 20-40 см. Сюда необходимо также включить элементы усиления по торцам и на продавливание от местных нагрузок. Полная масса всех этих изделий и даст расход стали на кубометр бетона.

Для ленты расчёт выполняется аналогично. Дополнительно потребуется конструктивная арматура калибром 6-10 мм для связывания между собой продольных рабочих прутов с шагом по длине 40-50 см. При высоте ленты свыше 60 см добавятся элементы для соединения рядов каркаса. Во всех случаях при закупке требуется добавить запас на скрепление внахлёст, а также на отрезки, которые могут оставаться после нарезания на проектные размеры (поставляемая длина 11,6 м).

Расчёт выполнялся для наиболее распространённой в частном домостроении металлопрокат диаметром от 10 до 16 мм. Приобретение больших размеров нецелесообразно по причине ухудшения совместной работы бетона и прутьев из-за реализации малых нагрузок в малоэтажном строительстве.

Обычно для ЖБИ в качестве рабочей подбирают горячекатаную сталь А400 или А500, а также В500 (для сварных сеток). Цифры обозначают предел текучести материала в МПа. Лучшую совместную работу с раствором обеспечивают стержни периодического профиля (кольцевой или серповидный), применяемые в качестве рабочих. Для их соединения в каркасе нужны гладкие элементы А240 диаметром 6-8 мм. Они имеют более низкие показатели по напряжениям сцепления с бетоном в 2-4 раза, поэтому используются только как конструктивные.

При выборе диаметра необходимо учитывать правила, регламентирующие наибольшие расстояния между прутьями продольной арматуры, обеспечивающие равномерность распределения напряжений:

  1. В ЖБ плитах этот размер должен быть ≤200 мм при их толщине h≤15 см или 400 мм и 1,5∙h, если h>15 см.
  2. В рёбрах и лентах шириной >15 см количество продольной рабочей арматуры в одной плоскости принимают ≥2. При меньшем размере допускается один стержень.
  3. При длине основания ≤ 3 м применяют прутки с номером профиля ≥10 мм, а если пролёт свыше трёх метров, используют калибр ≥12 мм.

Влияние характеристик материалов

Оптимально для эффективной совместной работы стали и бетона, когда достигается равенство их предельных напряжений в расчётном сечении конструкции. Это обеспечивается при проценте армирования (μopt), который условно можно считать оптимальным, так как дальнейшее его увеличение не сопровождается ростом прочности.

Расход арматуры на 1 м3 бетона фундамента: нормы армирования

При возведении крупных промышленных и жилых строительных объектов вопроса о том, сколько арматуры требуется на заливку 1 м 3 бетона, не возникает: нормы ее расхода регулируются соответствующими ГОСТами (5781-82, 10884-94) и изначально закладываются в проект. В частном строительстве, где мало кто обращает внимание на требования нормативных документов, придерживаться норм расхода арматурных изделий все-таки следует, так как это позволит создать надежные бетонные конструкции, которые прослужат вам долгие годы. Для определения таких норм можно воспользоваться несложной методикой, позволяющей вычислить их с помощью несложных расчетов.

Читать еще:  Во сколько обойдется ленточный фундамент для дома 10 на 10

Арматурный каркас напрямую определяет эксплуатационные характеристики фундамента

Использование железобетонных конструкций в частном строительстве

Цемент, как всем хорошо известно, является материалом, без которого нельзя обойтись в строительстве. То же самое можно сказать и о железобетонных конструкциях (ЖБК), создаваемых посредством армирования цементного раствора металлическими прутками для повышения его прочности.

Как в капитальном, так и в частном строительстве могут использоваться и монолитные, и сборные ЖБК. Наиболее распространенными типами последних являются фундаментные блоки и готовые плиты перекрытия. В качестве примеров монолитных конструкций, выполненных из железобетона, можно привести заливной фундамент ленточного типа и цементные стяжки, которые предварительно армируются.

Строительство ленточного фундамента

В тех случаях, когда строительство выполняется в местах, куда затруднена подача подъемного крана, плиты перекрытия также могут выполняться монолитным способом. Поскольку такие ЖБК являются очень ответственными, то при их заливке следует строго соблюдать расход арматуры на куб бетона, оговоренный в вышеуказанных нормативных документах.

Монтаж конструкций из арматуры в условиях частного строительства лучше всего выполнять при помощи вязальной проволоки из стали, так как использование для этих целей сварки может не только ухудшить качество и надежность создаваемого каркаса, но и увеличить стоимость выполняемых работ.

Дорогостоящий пистолет для вязки арматуры успешно заменяется самодельным крючком, согнутым из проволоки и закрепленным в патроне шуруповерта

Как определить расход арматуры

Нормы расхода арматурных элементов, рассчитываемые на м 3 конструкций из железобетона, зависят от целого ряда факторов: назначения таких конструкций, используемых для создания бетона цемента и добавок, которые в нем присутствуют. Такие нормы, как уже говорилось выше, регулируются требованиями ГОСТов, но в частном строительстве можно ориентироваться не на этот нормативный документ, а на Государственные элементарные сметные нормы (ГЭСН) или на Федеральные единичные расценки (ФЕР).

Так, согласно ГЭСН 81-02-06-81, для армирования монолитного фундамента общего назначения, объем которого составляет 5 м 3 , нужно использовать 1 тонну металла. При этом металл, под которым и подразумевается арматурный каркас, должен быть равномерно распределен по всему объему бетона. В сборнике ФЕР, в отличие от ГЭСН, средний расход арматуры в расчете на 1 м 3 бетона приводится для конструкций различных типов. Так, по ФЕР, для армирования 1м 3 объемного фундамента (до 1 м в толщину и до 2 м в высоту), в котором имеются пазы, стаканы и подколонники, нужно 187 кг металла, а для бетонных конструкций плоского типа (например, бетонного пола) – 81 кг арматуры на 1 м 3 .

Расчетная масса 1 м стальной арматуры

Удобство использования ГЭСН заключается в том, что с помощью этих нормативов можно также определить точное количество раствора бетона, используя для этого коэффициенты, учитывающие трудно устранимые отходы арматуры, которая в таком растворе будет содержаться.

Однако, конечно, определить более точное количество арматуры, которое вам потребуется для бетона фундамента или перекрытия, позволяют вышеуказанные ГОСТы.

Минимальные нормативные диаметры арматуры

Параметры арматуры в зависимости от ее диаметра

Количество арматуры для укрепления фундамента

Для того чтобы определить количество арматуры, которое необходимо для укрепления бетона, требуется учесть следующие данные:

  • тип фундамента, который может быть столбчатым, плитным или ленточным;
  • площадь фундамента (в м 2 ) и его высота;
  • диаметр арматурных прутков, а также их тип;
  • тип грунта, на котором возводится строение;
  • общий вес строительной конструкции.

Принцип армирования ленточного фундамента

Для армирования фундаментов плитного и ленточного типов преимущественно применяются изделия с ребристым профилем класса A-III и размерами поперечного сечения не меньше 10 мм. В качестве элементов для соединения каркасных решеток допускается использование арматуры гладкого типа и меньшего сечения. Бетон монолитного фундамента для тяжелых строений армируется прутками большего сечения – 14–16 мм.

Арматурный каркас состоит из нижнего и верхнего поясов, в каждом из которых прутки укладываются таким образом, чтобы размер формируемых ячеек составлял приблизительно 20 см. Пояса соединяются между собой вертикальными прутьями, которые фиксируются при помощи вязальной проволоки. Высота и площадь фундамента позволит вам определить, сколько метров арматуры вам потребуется для укрепления бетона. Зная расход арматуры на 1 м 3 вашей ЖБК, вы сможете подобрать размер поперечного сечения прутков, который будет зависеть от толщины фундамента.

Схема раскладки арматуры ленточного фундамента

После того как вы определите, сколько арматуры вам будет нужно, вы должны распределить конструкцию из нее таким образом, чтобы на 1 м 3 бетона приходилось требуемое количество массы металла. Создавая арматурный каркас, следует обращать внимание на то, чтобы все его элементы были покрыты слоем бетона толщиной не меньше 50 мм.

Определить, сколько нужно арматуры для укрепления ленточного фундамента, несколько проще, чем для более массивных конструкций из бетона. В этом случае также следует придерживаться норм, оговоренных в ФЕР – 81 кг металла на 1 м 3 раствора бетона. Ориентироваться следует на размеры вашего ленточного фундамента. Например, если его ширина не превышает 40 см, то на формирование одного армирующего пояса можно пустить два прута с поперечным сечением 10–12 мм. Соответственно, если ширина больше, то и количество арматурных прутков в ряду следует увеличить.

Расчетные площади пеперечного сечения в зависимости от количества стержней

Для фундаментов, глубина которых не превышает 60 см, арматурный каркас создают из двух уровней. Если глубина больше, то количество уровней каркаса рассчитывают так, чтобы они располагались на расстоянии 40 см друг от друга. Для соединения армирующих поясов между собой, как уже говорилось выше, используются вертикальные перемычки, которые монтируют по всей длине каркаса, располагая их с шагом 40–50 см.

Читать еще:  Как сделать крыльцо у дома и правильно завязать с фундаментом?

Способы армирования углов

Составив несложный чертеж вашего будущего армирующего каркаса и проставив на нем все размеры, вы сможете легко рассчитать, сколько всего метров прутков определенного диаметра вам будет нужно. Вычислив общую длину прутков, вам нужно будет разделить ее на стандартную длину арматуры (5 или 6), и вы узнаете, сколько таких прутков надо приобрести.

Если вы собираетесь заливать ленточный фундамент для легкого строения, а почва на вашем участке крепкая, то для укрепления бетона можно использовать арматуру сечением и до 10 мм, создавая из нее каркас по описанной выше методике.

Сколько арматуры понадобится на 1 кубометр бетона?

Количество арматуры на 1 м3 зависит от типа ЖБИ (плитный или ленточный фундамент, перемычки над проёмами, монолитное перекрытие) и условий его работы; класса металлопроката и марки бетона. Если речь идёт об основании, то ключевыми параметрами будут его вид, площадь здания, вес и нагрузки от его конструкций, грунт, сейсмоопасность в регионе и другие факторы, которые учитываются архитекторами при проектировании в каждом отдельном случае. Например, для ленты глубиной до 60 см каркас выполняют в двух уровнях, а при большем заглублении их количество увеличивают, располагая ряды с шагом 40 см.

Расчёт представляет собой сложную техническую задачу и по плечу только специализированной проектной организации. Он должен выполняться отдельно для различных типов ЖБ конструкций (балка, лента фундамента, колонна) и условий их работы. Например, для перекрытия средняя цифра расхода составляет около 110-120 кг/куб, а для колонн — до 350 кг на 1 м3.

Для количественной оценки пользуются коэффициентом армирования: μ = [Sa/(В∙Н)]∙100%, где:

  • Sa — площадь поперечного сечения стержней;
  • В — ширина изделия (плиты, ленты);
  • Н — его высота.

Влияние конструкции

В строительных правилах имеются данные по минимальному проценту армирования для различных систем.

Коэффициент μmin для некоторых видов изделий, %:

Для малоэтажного строительства можно провести самостоятельную оценку потребности в арматуре при заливке плитного основания, используя значения μmin. Для куба бетона с рёбрами В=Н=L=1 м получим площадь поперечного сечения стали в грани куба, нормальной к стержням: Sa = μхВхН/100 = 0,3х1х1/100 = 0,003 (м 2 ).

Определяем число рабочих прутьев при продольном армировании в одной грани: n = Sa/S1, где S1 — площадь поперечного сечения одного элемента, м 2 (берём из стандартов). Округляем n до целого числа.

Количество погонных метров для одного ряда (H≤15 см): La1 = n∙L∙2=2∙n∙1 м=2n. Для двух рядов (H>15 см): La2 = 2La1. Масса стержней в кубометре бетона первого ряда: m1 = La1∙q; второго ряда: m2 = La2∙q; где q — удельный вес 1 метра прутков в зависимости от их номинального диаметра по ГОСТ 5781-82.

Пример расчёта минимального количества арматуры на заливку 1 м3 для монолитной плиты фундамента (μ = 0,3%):

Номер профиля, мм

В таблице приведены данные только по рабочим прутьям через одну грань при заливке куба. Применительно к плитному фундаменту их надо увеличить в два раза, так как его каркас выполняется в виде прямоугольной сетки. Если толщина основания более 15 см, необходимо добавить рабочие стержни на второй ряд сеток (общий вес тогда составит 94-97 кг на 1 м3) и вертикальные стойки из проката диаметром 6-8 мм, связывающие ряды сеток с шагом 20-40 см. Сюда необходимо также включить элементы усиления по торцам и на продавливание от местных нагрузок. Полная масса всех этих изделий и даст расход стали на кубометр бетона.

Для ленты расчёт выполняется аналогично. Дополнительно потребуется конструктивная арматура калибром 6-10 мм для связывания между собой продольных рабочих прутов с шагом по длине 40-50 см. При высоте ленты свыше 60 см добавятся элементы для соединения рядов каркаса. Во всех случаях при закупке требуется добавить запас на скрепление внахлёст, а также на отрезки, которые могут оставаться после нарезания на проектные размеры (поставляемая длина 11,6 м).

Расчёт выполнялся для наиболее распространённой в частном домостроении металлопрокат диаметром от 10 до 16 мм. Приобретение больших размеров нецелесообразно по причине ухудшения совместной работы бетона и прутьев из-за реализации малых нагрузок в малоэтажном строительстве.

Обычно для ЖБИ в качестве рабочей подбирают горячекатаную сталь А400 или А500, а также В500 (для сварных сеток). Цифры обозначают предел текучести материала в МПа. Лучшую совместную работу с раствором обеспечивают стержни периодического профиля (кольцевой или серповидный), применяемые в качестве рабочих. Для их соединения в каркасе нужны гладкие элементы А240 диаметром 6-8 мм. Они имеют более низкие показатели по напряжениям сцепления с бетоном в 2-4 раза, поэтому используются только как конструктивные.

При выборе диаметра необходимо учитывать правила, регламентирующие наибольшие расстояния между прутьями продольной арматуры, обеспечивающие равномерность распределения напряжений:

  1. В ЖБ плитах этот размер должен быть ≤200 мм при их толщине h≤15 см или 400 мм и 1,5∙h, если h>15 см.
  2. В рёбрах и лентах шириной >15 см количество продольной рабочей арматуры в одной плоскости принимают ≥2. При меньшем размере допускается один стержень.
  3. При длине основания ≤ 3 м применяют прутки с номером профиля ≥10 мм, а если пролёт свыше трёх метров, используют калибр ≥12 мм.

Влияние характеристик материалов

Оптимально для эффективной совместной работы стали и бетона, когда достигается равенство их предельных напряжений в расчётном сечении конструкции. Это обеспечивается при проценте армирования (μopt), который условно можно считать оптимальным, так как дальнейшее его увеличение не сопровождается ростом прочности.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector