Минимальный процент армирования железобетонных конструкций

Расход бетона

Отличительной особенностью всех конструкций, создаваемых из бетона, является сложность их геометрической формы. Как же произвести расчёт количества бетона для них? Наиболее распространённым и эффективным способом выполнить эту задачу станет разбивка предполагаемой конструкции на отдельные, более простые составляющие детали. Благодаря этому расчёт количества бетона для фундамента можно осуществить достаточно быстро.

При проведении математических операций следует учитывать, что наличие элементов арматуры, общая часть которых составляет примерно 5-10% объёма заливки, можно не принимать во внимание и считать погрешностью, потерями монтажа

Расчёт бетона для столбчатого фундамента

Столбчатый фундамент может создаваться двумя способами:

сваи погружаются в почву;
армированный бетон заливается в подготовленные скважины.

Такие конструкции являются достаточно распространёнными, поскольку не требуют большого расхода строительных материалов и достаточно просты в возведении. Столбчатый фундамент подходит для строительства относительно лёгких объектов, которые расположены на грунтах, склонных к вспучиванию или характеризующихся глубоким залеганием несущего слоя.

Рассмотрим, как осуществляется расчёт бетона для фундамента этого вида. Используем следующую формулу, в которой учитывается площадь поперечного сечения каждого столба:

S = х R2, где

R – радиус столбика.

Полученный результат необходимо умножить на высоту элементов конструкции (Н) и их общее число.

Данная формула для расчёта количества бетона может применяться для любых столбиков − независимо от их размера и формы сечения (круг или квадрат).

Расчёт бетона для ленточного фундамента

С необходимостью провести расчёт бетона для фундамента этого типа строители сталкиваются достаточно часто, поскольку конструкция пользуется популярностью.

Основными достоинствами ленточного фундамента являются простота создания и высокие характеристики прочности, что позволяет использовать его при возведении загородных домов и строений малой этажности.

Расчёт объёма ленточного фундамента прост: необходимо получить произведение трёх показателей − высоты, ширины и длины ленты.

Общий объём количества бетона рассчитывается по формуле:

V = S x L, где:

S — площадь поперечного сечения фундаментной ленты (в метрах),

L – общая длина ленты фундамента (в метрах).

Если сечение ленты фундамента разное на различных длинах, то расчёт бетона сложнее: вычисления ведутся для каждого показателя отдельно, а полученные результаты суммируются.

Расчёт бетона для плитного фундамента

Этот вид фундамента является монолитной железобетонной конструкцией, которая размещена под всей площадью постройки. Сферой использования плитного фундамента являются:

объекты, расположенные на сложных грунтах;
здания, на которых не предусмотрены подвальные помещения;
строения, где плиты играют роль основания для пола.

Отличительными особенностями фундамента этого вида является минимальное давление на грунт и высокий показатель жёсткости. Часто при создании плитного фундамента используются рёбра жёсткости, наличие которых необходимо учитывать при расчёте количества бетона.

Объём бетона рассчитывается по такой формуле:

V = S x H, где:

S – площадь плиты;

H – толщина плиты.

Если при возведении фундамента используются рёбра жёсткости, то их объём рассчитывается отдельно и суммируется с показателем объёма плиты.

Расчёт количества бетона для создания пола

Для того чтобы выровнять покрытие и в дальнейшем декорировать его, необходимо сформировать стяжку пола. Её толщина колеблется в пределах от 40 до 100 мм и непосредственно зависит от состава бетона и преследуемой цели. Следует учитывать, что недостаточно толстая стяжка склонна к растрескиванию и преждевременному разрушению.

Расчёт количества бетона нужно проводить крайне внимательно, поскольку нехватка материала может крайне негативно сказаться на качестве конструкции, а заливку стяжки нужно производить за один раз, чтобы образовался монолит.

Если формирование стяжки проводится на горизонтальной поверхности, то расчёт количества бетона осуществляется по такой формуле:

V = S x H, где:

S – площадь поверхности стяжки;

H – толщина стяжки.

Действующие усилия

Схема преднапряженных плит.

Если в одном направлении на плиты и перекрытия действуют определенные усилия, которые малы по сравнению с усилиями, идущими с другого направления, тогда в конструкции используют балочные плиты. К таким плитам можно отнести: прямоугольные, плоские плиты (равномерно нагруженные), которые опираются на противоположные опоры, и те плиты, которые опираются по всему периметру или защемлены с трех-четырех сторон, а соотношение пролетов при этом больше граничного значения. Его определение в документах обозначается цифрами 2 или 3.

К плитам, работающим в обоих направлениях, относятся непрямоугольные плиты (круглые, кольцевидные и др.) и плиты для безбалочного перекрытия, которые опираются на обычные колонны и с капителями. Если пролет – 6-8 м, тогда монолитные перекрытия выполняют плоскими, при большем проеме – с капителями или межколонными перекладинами или стенами, как ребристыми, так и пустотными. Для пролета в 12-15 м используют ребристые, кессонные и пустотные перекрытия (монолитные), которые опираются на стены или перекладины с четырех сторон.

Армирование монолитной железобетонной плиты происходит вязаной арматурой и сварной сеткой (стандартной). Для того чтобы все это правильно сконструировать, необходимо произвести расчет. Процент армирования необходим для вычисления процента армирования поперечного профиля всей конструкции продольными стержнями арматуры.

Его можно рассчитать по формуле:

Процент армирования равен площади бетонного сечения, помноженного на 100% и разделенного на площадь поперечного профиля стержня.

Распространенными видами бетонного сечения являются геометрические фигуры и формы: прямоугольник, круг, сечение с отверстием и площадь, которая выделяется из фрагмента монолитного перекрытия.

Схема плиты перекрытия.

Расчет прямоугольной площади сечения армирования происходит по двум противоположным точкам (по диагонали). Расчет площади сечения армирования по контуру производят, выбрав определяемую площадь по контуру, и строят последовательно по угловым точкам. Расчет площади сечения армирования непосредственно по объекту производится, выбрав ограниченный замкнутый объект (круг, прямоугольник, эллипс и др.). Если производят расчет площади армирования формы с отверстием, тогда расчет производят в два этапа: с использованием армирования внутреннего и внешнего контура, которые строят по угловым точкам.

Допустим, нужно произвести расчет армирования прямоугольного, монолитного железобетонного перекрытия, которое имеет форму прямоугольника. Для этого необходимо отметить первую точку, которая находится в вершине одного из углов. Далее отмечается вторая точка и производится расчет площади бетона. Зная площадь арматуры, легко можно произвести расчет процента армирования монолитного перекрытия. Если монолитные плиты имеют слабое армирование, тогда их несущая способность будет зависеть от качества бетона. В таких плитах разрушение происходит тогда, когда арматура достигает предела прочности (при растяжении) или текучести.

Watch this video on YouTube

В таких плитах процент армирования не больше 0,5-0,75 %. В случае если прочность бетона уменьшается в два раза, несущая способность армированной (0,5%) плиты уменьшится с 90 до 82%. Расчет несущей способности плиты производят по определенной формуле, по которой произвели опыт с двумя видами плит:

плита слабого армирования (процент составляет 0,07 – 0,09);
плита среднего армирования (процент – 0,17-0,24).

Для плиты слабого армирования выяснилось, что при пределе текучести с дальнейшим упрочнением изгибающий момент оказался намного меньше, чем для плит среднего армирования. В конструкциях со стохастическими эксцентриситетами и с арматурой (продольной), равномерно расположенной по периметру сечения, процент армирования (минимальный) высчитывается от площади сечения (полной) и всегда равен двойному значению указанных величин.

В конструкциях предварительно напряженных учитывают усадочные, температурные и т. п. воздействия, не учитываемые при простом расчете процента. А объем арматуры вычисляют по условию, чтобы по мере образования трещин несущая способность перекрытия была на порядок больше его трещиностойкости

Watch this video on YouTube

Для проверки минимального процента армирования используют ультразвуковые преобразователи, которые располагают на участках, у которых процент армирования меньше. Это делается для уменьшения какого-либо влияния металла арматуры на процесс измерения и результаты контроля.

Армирование оконных и дверных проемов

Армирование оконных и дверных проемов обычно осуществляется с использованием плоских каркасов . Для проведения армирования проема необходимо выполнить описанные ниже действия.

Перед тем как проводить операцию бетонирования проем выкладываются стеновыми блоками. Благодаря этому удается избежать неприятных сюрпризов в процессе монтажа перемычек и учесть все особенности оконного или дверного проема. Внутренняя часть проема, расположенная в горизонтальной плоскости, укрепляется при помощи вертикальных подпорок, которые убираются по завершению бетонирования. Если же формируется арка, то ее нижний контур обычно укрепляется посредством металлического листа.

Для армирования армокаркас укладывается в опалубку, через которую необходимо пропустить металлические стержни, стянутые простыми гайками по краям, это позволит избежать распирания опалубки после заливки раствора. В первую очередь армируется верхняя часть проема, а затем боковые части проема. Чтобы удалить лишний воздух и уплотнить раствор, края опалубки простукиваются молотком.

Опалубку с готового дверного или оконного проема не стоит снимать ранее, чем через 28 дней, дабы позволить набрать бетону максимальную крепость.

Благодаря армированию достигается равномерное распределение нагрузки стены дома на проем. Диаметр, используемой для изготовления каркаса арматуры, рассчитывается в каждом конкретном случае индивидуально.

Расчет для монолитного перекрытия и плитного фундамента

Расчет разбирается на примере монолитного перекрытия высотой 20 cм, потому что это распространенная высота плит. Шаг армсетки 200 Х 200 мм, диаметр стержней 10 мм, дополнительные элементы для усиления выполняются из прутов диаметром 14 мм с шагом 200 мм.

Чтобы рассчитать арматуру на плиту, необходимо выполнить действия:

На 1 м2 монолитного перекрытия тратится 20 метров прутьев для связывания обоих слоев.
1 м3бетона в плите занимает 5 кв.м площади, следовательно для вязки сеток понадобится 5 Х 20 = 100 метров прутов.
Вычисляется масса продольной арматуры для монолитного перекрытия. Масса метра арматуры 10 мм составляет 0.617 кг, тогда расход арматуры на 1 м2 монолитного перекрытия равен 100 Х 0.617 = 61.7 кг,
Для добавочных усилений потребуется 50 м прутов с диаметром 14 мм, один метр которых весят 1.21 кг. Тогда их общий вес равен 50 Х 1.21 = 60.5 кг.
На стальные каркасы, U-образные элементы потребуется 20 м металлических 10-миллиметровых стержней. Их общий вес будет равен 20 Х 0.617 = 12.34 кг.
После сложения результатов 3, 4 и 5 действий получается значение массы прутов в 1 м3бетона монолитного перекрытия: 61.7+60.5+12.34 = 134.54 кг.

Для окончательного расчета следует учесть расход для укрепления мест стыков со стенами, усиления в области нагрузок и другие элементы.

Расчет арматуры для плиты фундамента будет идентичным, но с поправкой на повышенную частоту укладки продольной арматуры в нижней части фундаментной плиты.

Максимальный процент армирования железобетонных конструкций — ЮГ-ЖБК

Арматурный каркас является необходимой частью в железобетонных конструкциях. Цель его использования — усиление и повышение прочности бетонных изделий. Арматурный каркас изготавливается из стальных прутьев или готовой металлической сетки. Необходимое количество усиления рассчитывается с учетом возможных нагрузок и воздействий на изделие.

Расчетная арматура называется рабочей. При укреплении в конструктивных или технологических целях производится монтажное армирование. Чаще используются оба типа для обеспечения более равномерного распределения усилий между отдельными элементами арматурного каркаса. Арматура выдерживает нагрузку от усадки, колебаний температур и прочих воздействий.

Армирование бетона

Прочность на излом, повышенная надежность являются основными характеристиками, которым наделяется железобетонная конструкция при армировании. Стальной каркас многократно усиливает выносливость материала, расширяя область его применения. Горячекатаная сталь используется для армирования в железобетоне. Она наделена максимальной стойкостью к негативным воздействиям и коррозии.

Сваренный скелет из арматуры размещается внутри бетона. Однако недостаточно просто поместить его туда. Чтобы армирование выполняло свое назначение, требуются специальный расчет усиления бетона, соответствующий минимальному и максимальному проценту.

Минимальный армирующий процент

Расчетная схема нормального сечения железобетонного элемента с внешним армированием.

Под предельно минимальным армирующим процентом принято понимать степень преобразования бетона в железобетон.

Недостаточная величина этого параметра не дает права считать изделие усиленным до ЖБИ. Это будет простым упрочнением конструкционного типа.

Площади сечения бетонного изделия учитываются в минимальном проценте усиления при использовании продольного армирования в обязательном порядке:

Усиление прутьями будет соответствовать 0,05 процентам от площади разреза изделия из бетона. Это актуально для объектов с внецентренно изгибаемыми и растянутыми нагрузками, когда оказывается продольное давление за пределами действительной высоты.
Армирование прутьями равно не менее 0,06 процентам, когда давление во внецентренно растянутых изделиях осуществляется на пространство между армирующими прутьями.
Упрочнение будет составлять 0,1—0,25 процента, если железобетонные материалы усиливаются во внецентренно сжатых частях, то есть между арматурами.

При расположении продольного усиления по периметру сечения, то есть равномерно, степень армирования должна равняться величинам, вдвое большим указанных для всех перечисленных выше случаев. Это правило аналогично и для усиления центрально-растянутых изделий.

Максимальный армирующий процент

При армировании нельзя укреплять бетонную конструкцию слишком большим количеством прутьев. Это приведет к существенному ухудшению технических показателей железобетонного материала.ГОСТ предлагает определенные нормативы максимального процента армирования.

Максимально допустимая величина усиления, вне зависимости от марки бетона и типа арматуры, не должна превышать пяти процентов. Речь идет о расположении в разрез сечения изделия с колоннами. Для других изделий допускается максимально четыре процента. При заливке арматурного каркаса, бетонный раствор должен проходить сквозь каждый отдельный конструкционный элемент.

Заключение

Индивидуальное строительство немыслимо без использования бетонных растворов. Для повышения надежности и прочности возводимых конструкций армирование является важным условием.

При наличии базовых знаний и опытных помощников усиление бетонных объектов не составит труда

В этом деле важно выполнять требования и следовать правилам расположения арматуры. Только так можно получить гарантированно долговечные и надежные железобетонные конструкции

Какой минимальный процент армирования железобетонных конструкций?

В строительной отрасли широко применяются конструкции из железобетона, надежность и долговечность которых обеспечивает металлический каркас.

Он способен воспринимать значительную нагрузку, если правильно подобрать сечение рифленого прута арматуры, а также выдержать расстояние между арматурой и поверхностью бетона в стенах, колоннах, фундаментах и балках.

Зная процент армирования, для вычисления которого выполняются специальные расчеты, несложно определить минимальное количество арматуры

Проектируя каркас, важно уметь определять армирующий показатель

Минимальный процент армирования в конструкциях из железобетона

Рассмотрим, что выражает минимальный процент армирования. Это предельно допустимое значение, ниже которого резко повышается вероятность разрушения строительных конструкций. При показателе ниже 0,05% изделия и конструкции нельзя называть железобетонными. Меньшее значение свидетельствует о локальном усилении бетона с помощью металлической арматуры.

В зависимости от особенностей приложения нагрузки минимальный показатель изменяется в следующих пределах:

при величине коэффициента 0,05 конструкция способна воспринимать растяжение и сжатие при воздействии нагрузки за пределами рабочего сечения;
минимальная степень армирования возрастает до 0,06% при воздействии нагрузок на слой бетона, расположенный между элементами арматурного каркаса;
для строительных конструкций, подверженных внецентренному сжатию, минимальная концентрация стальной арматуры достигает 0,25%.

Схемы и чертежи укладки арматуры

Схема армирования дает полное представление о расположении элементов каркаса в пространстве. Когда толщина монолитной плиты меньше 15 см, то фундаменту достаточно жесткости, которую обеспечивает одна сетка из продольных и поперечных прутков, расположенных перпендикулярно друг к другу с проектным шагом.

Для легких блочных построек оптимальной высотой плиты считается 15–25 см, для жилых домов и коттеджей – 25–35 см. В этом случае арматурный каркас представляет собой соединенные между собой вертикальными прутками два пояса – верхний и нижний.

Основные параметры плиты

В простом варианте исполнения армирующий пояс представляет собой сетку, где арматура размещена по отношению друг к другу с одинаковым шагом, равным от 20 до 40 см. Расстояние между прутками, выбирается, исходя из расчетных нагрузок, действующих на фундамент.

Например, для кирпичных и других тяжелых домов выбирают шаг в 20 см, тогда как для одноэтажных каркасных коттеджей расстояние между силовыми элементами может быть увеличено до 30–40 см.

Шаг армирования должен быть меньше толщины фундаментной плиты минимум в 1,5 раза.

На практике чаще всего возникает потребность в армировании в два слоя. Тогда, согласно СП 63.13330.2018, верхний и нижний пояса соединяют между собой П-образными хомутами. Длина такого хомута должна превышать проектную толщину монолитной плиты минимум в два раза.

Концы арматуры должны быть утоплены в тело бетона минимум на 2–3 см со всех сторон. В противном случае металл быстро окисляется и возможно преждевременное разрушение силовой конструкции.

Зоны продавливания

В местах, где несущие стенки опираются на фундамент, возникает необходимость усиления армокаркаса. С этой целью уменьшают шаг армирования.

Например, если по основной площади прутки выкладывались через 20 см, то под стенами можно сократить это расстояние до 10 см. В противном случае остается риск деформации фундамента и появлений трещин.

С этой целью в армокаркасе основания оставляют вертикальные выпуски, которые послужат связующим звеном нескольких конструктивных элементов.

Дополнительное усиление арматурного каркаса

На практике часто возникают ситуации, когда требуется усиление арматурного каркаса в местах, где на фундамент действуют максимальные нагрузки, например, под колонами и действующими каминами внутри помещения.

В этом случае можно увеличить размер сечения прутков или ввести дополнительные продольные стержни в нижний пояс, поскольку именно на нижнюю часть силовой конструкции действует максимальное давление.

Расчет количества арматуры

До начала строительства желательно заранее рассчитать, сколько надо арматуры на плиточный или ленточный фундамент. Можно оптимально подобрать арматурные пруты, марку и массу заливки, размеры фундамента. Предварительные правильные расчеты уберегут финансовые средства от перерасхода.

В то же время приобретать следует наиболее качественные виды стройматериалов для ЖБК. Фундамент – это основа всего будущего здания и залог его долголетней службы.

Коэффициент армирования железобетонных конструкций

Установленные сверхнормы арматурные стержни не улучшает функциональность конструкции. При составлении схемы усиления учитывают контрольный параметр: коэффициент армирования на 1 м3 бетона, отражающий процентное отношение общей площади торцов прутов к площади поперечного сечения конструкции, которую они будут упрочнять.

Где искать процент армирования для железобетонных конструкций? В первую очередь минимальный процент армирования стоит посмотреть в таблице 16 «Руководства по конструированию ЖБК», в которой указаны минимальные проценты армирования всех типов армэлементов:

Условия работы арматуры	Минимальная площадь сечения продольной арматуры в ЖБ элементах,% (к площади сечения бетона)
Арматура А во всех изгибаемых, во внецентренно-ратянутых элементах при расположении продольной силы за пределами рабочей высоты сечения	0.05
Арматура А и А’ во внецентренно-растянутых элементах при расположении продольной силы между арматурой А и А’	0.05
Арматура А и А’ во внецентренно-сжатых элементах при:
Отношение длины стены к толщине фундамента < 5	0.05
Отношение длины стены к толщине фундамента < 10, но больше 5	0.1
Отношение длины стены к толщине фундамента < 24 но больше или равно 24	0.2
Отношение длины стены к толщине фундамента больше 24 (сечения прямоугольные)	0.25

В таблице буквой А обозначена площадь сечения продольной арматуры у растянутой стороны фундамента, А’ – площадь возле сжатой стороны.

Данный параметр позволяет выяснить целесообразность схемы. В среднем для 1 кубического метра бетона должно приходиться примерно 60 кг арматурных прутьев. Если коэффициент армирования железобетонных изделий показывает на неверное использование металлостержней, то проектировщику придется поменять конфигурацию поперечного сечения или схему укрепления.

Таблица наименьшего процента армирования железобетонных конструкций в зависимости от типа армизделий и от класса применяемого бетона.

Расположение элемента и его использование	Минимальный процент от сечения для бетона до В15 включительно	Минимальный процент от сечения для бетона от В20 до В22.5 включительно
Арматура перекрывающих плит, поддерживающих их прочность при плоскостном изгибе: усилители несущих перемычек, расположенных выше проемов окон и дверей	0.05	0.05
Вертикальная стенная арматура, поддерживающая крепость стены при внецентровом сжатии в зависимости от соотношения общей длины конструкции и толщины монолита	0.05 – 0.2	0.1 – 0.25

Можно двумя способами рассчитать, сколько надо арматуры на фундамент:

С помощью онлайн-калькуляторов, указав все нужные параметры: длину, ширину, высоту и тип фундамента и т.п. Однако, такие программы не учитывают все реальные обстоятельства объекта, поэтому все равно придется провести вручную некоторые расчеты.
Самостоятельно, зная информацию о размерах фундамента, классе бетона и величине нагрузки.

Согласно техническим требованиям СП 63 13330 2012 бетонное основание должно снабжаться минимум 2-мя слоями соединенных сеток армирования. Они создаются соединением стержней вязкой внахлест. Такое решение предпочитается в сегменте частного домостроении, а в промышленных масштабах строительства в основном применяются стальные прутья более высокого класса со сварочным соединением.

Однако, в каждой конкретной ситуации требуется провести индивидуальные вычисления. Найти процент армирования можно следующими двумя действиями:

вес армкаркаса следует разделить на массу заливки;
множить результат от деления на 100.

Данная формула подходит, чтобы рассчитать арматуру на фундаментную плиту, балку, стену, колонну.

Виды арматурных решений для железобетона

Железобетон получают путем заливки подготовленной арматуры раствором, при этом в зависимости от типа конструкции может использоваться несколько решений:

арматурная сетка закладывается в форму при изготовлении плит и панелей — это система из перпендикулярно расположенных прутков, связанных в точках пересечения;
арматурный каркас применяется в случаях, когда необходимо создать модули, части для сборки более крупной конструкции перекрытия или колонны, соединяя прутки и решетку;
штучная арматура используется более всего в частном строительстве в виде набора прутков и более крупных деталей, часто соединенных сваркой.

При строительстве больших зданий, мостов и эстакад оптимальным представляется создание арматурного каркаса с последующей сборкой конструкции и заливкой бетона.

Необходимость армирования бетона в современном строительстве остается определяющим фактором при расчете затрат. Отказаться от использования распределяющего нагрузки металлического каркаса невозможно, так как подобная экономия приведет к разрушению здания.

Минимальное количество стрежней продольной рабочей арматуры в одном ряду

В балках и ребрах шириной более 15 см число продольных рабочих растянутых стержней в поперечном сечении должно быть не менее двух. При ширине элемента 15 см и менее допускается устанавливать в поперечном сечении один продольный стержень. При этом устройство ленточных фундаментов шириной менее 15 см не допускается.

Максимальное количество стержней продольной арматуры в одном ряду и минимальное расстояние между стержнями арматуры

Максимальное количество стержней в одном ряду в поперечном сечении монолитной бетонной балки определяется минимальным расстоянием в свету между отдельными стержнями продольной арматуры. Это минимальное расстояние определено необходимостью свободного протекания бетонной смеси в тело ленты между стержнями арматуры фундамента при заливке бетона, возможностью его уплотнения и хорошей связи бетона с арматурой для совместной работы под нагрузкой. Минимальные расстояния между стрежнями продольной арматуры определены в пункте 7.3.4 СНиП 52-01-2003 “Бетонные и железобетонные конструкции”. Минимальное расстояние между стержнями продольной арматуры не может быть меньше наибольшего диаметра стержней арматуры и не менее 25 мм для нижнего ряда арматуры и 30 мм — для арматуры верхнего ряда при двух рядах армирования. При трех рядах армирования расстояние между стрежнями арматуры в верхнем ряду должно составить не менее 50 мм. При большом насыщении арматурой должны быть предусмотрены отдельные места с расстоянием между стержнями арматуры в 60 мм для прохождения между арматурными стержнями наконечников глубинных вибраторов, уплотняющих бетонную смесь. Расстояния между такими местами должны быть не более 500мм. Например, имеем ленту фундамента сечением 40х30см с двумя рядами арматуры. Создаются следующие ограничения: 1 — защитный слой бетона по 40мм с каждой стороны; 2 — минимальный диаметр арматуры 10мм; 3 — минимальное расстояние между арматурой 30мм. Итого, соблюдая все ограничения, получается возможным разместить по 6 рядов арматуры, при этом в верхнем ряду нужно один прут исключить для прохождения наконечника вибратора. Допустим, если бы высота ленты была 100 см, то возникает необходимость использовать три ряда арматуры, а это увеличивает минимальное расстояние между арматурой до 50 мм. В этом случае в одном ряду умещается не более 4 прутов арматуры.

Количество рядов арматуры

В обычных условиях для индивидуальных домов в фундаменте достаточно двух рядов арматуры. Нижний, в большей степени работающий на растяжение и верхний, работающий на сжатие, если не возникнут выталкивающие силы грунтов. При высоте ленты до 70 см средних рядов арматуры делать не нужно, т.к. она там не работает, там не возникает ни растяжений, ни сжатий (если только не аварийная ситуация). Дополнительное продольное армирование может понадобиться, если высота фундаментной ленты превышает 70 см. В этом случае лента фундамента рассматривается как балка, которой требуется конструктивное армирование. Стержни арматуры при конструктивном армировании не у граней балки (в середине ширины балки) не требуются. Они должны ставиться тлько у боковых поверхностей балок высотой поперечного сечения более 70 см. Расстояние между конструктивными стрежнями арматуры по высоте должно быть не более 40 см.

Площадь сечения таких арматурных стрежней определяется не менее 0,1 % площади сечения бетона, но не от всей площади сечения балки, а от площади, образуемой расстоянием между этими стержнями и половиной ширины балки, но не менее чем 20 см. Например, при расстоянии между рядами арматуры по вертикали в 40 см и ширине ленты 30 см, определяемая минимальная площадь сечения арматуры будет отсчитываться от площади в 400 мм x 300 мм /2 =60 000 мм2 х 0,001=60 мм2 . Эти арматурные стержни должны соединяться хомутами или шпильками диаметром 6 — 8 мм из арматуры класса A-I с шагом 50 см по длине ленты фундамента.

Максимальный шаг между продольными стержнями арматуры

Максимальный армирующий процент

При армировании нельзя укреплять бетонную конструкцию слишком большим количеством прутьев. Это приведет к существенному ухудшению технических показателей железобетонного материала. ГОСТ предлагает определенные нормативы максимального процента армирования.

Примеры расчета расхода арматуры

Как уже было сказано выше, количество стержней требуемых для армирования зависит от типа конструкции, ниже приведены примеры как проводить расчёты для них.

Ленточный фундамент

Рассчитаем количество арматуры на 1 м3 бетона, необходимое для армирования ленточного фундамента – высота 1,2 м, ширина 0,4 м. Для продольного армирования используем стальные стержни диаметром 12 мм – 14 шт., для поперечного хомуты из прутов 8 мм – шаг 30 см, а также соединительные стержни с шагом 60 см.

Пример схемы усиления ленточного фундамента.

Порядок выполнения расчета расхода по схеме приведенной выше:

Считаем площадь сечения бетона: 120*40=4800 см2.
Площадь сечения продольной арматуры: 14*1,131=15,834 см2.
Находим процент содержания продольных стержней в бетоне: 15,834/4800*100=0,329875%, округляем 0,33 %.
С помощью таблицы расхода переводим проценты в кг, для этого: 0,33/0,1*7,85=25,905 кг.
Для изготовления одного хомута необходимо 3 м прута толщиной 8 мм (вес 1 метра 0,395 кг), всего на 1 м3 фундамента уйдет 7 хомутов, а это: 7*3*0,395*= 8,295 кг.
Также понадобятся 4 соединительных стержня длиной 50 см, и диаметром 8мм, всего: 4*0,5*0,395=0,79 кг.
Получаем на 1 м3 бетона ленточного фундамента при таком армировании, всего уйдет: 25,905+8,295+0,79=34,99 кг арматуры.

Так, рассчитав требуемый объем бетона и количество стержней на 1 м3, можно узнать, сколько тонн стали необходимо для армирования всего фундамента. Но также следует учесть количество и размер нахлестов арматуры, и подсчитать количество дополнительных элементов по усилению углов и других элементов.

Монолитная плита перекрытия

Рассчитаем на примере армирования плиты перекрытия толщиной 20 см, так как это самый распространённый размер. Шаг армирующей сетки 200 на 200 мм диаметр стержня 10 мм, усиления 14 мм – шаг 200 мм.

Схематический пример армирования перекрытия.

Порядок расчета расхода на 1 м3 перекрытия по схеме:

На 1 м2 плиты уходит 20 м арматуры для вязки верхнего и нижнего слоя сетки.
1 м3 бетона занимает площадь 5 м2, следовательно: 5*20=100 метров – расход стержня для вязки сетки.
Вес метра арматуры 10 мм – 0,617 кг. Получаем, 100*0,617=61,7 кг, расход продольных стержней для устройства сетки.
На дополнительные усиления, понадобится около 50 метров стержня диаметром 14 мм, всего: 50*1,21=60,5 кг.
Дополнительные элементы плиты (пространственные каркасы, «П» образные элементы), необходимо около 20 м стальных прутов 10 мм, всего: 20*0,617=12,34 кг.
Всего расход: 61,7+60,5+12,34= 134,54 кг арматуры на 1 м3 бетона монолитной плиты перекрытия.

Таким образом, можно произвести расчеты для перекрытий различных конструкций. Но при этом следует ещё учесть расход на стыки, усиления в зоне продавливания, и другие дополнительные элементы, в зависимости от формы и особенностей строения.

Железобетонная колонна

Рассчитаем расход для армирования колонны 300 на 300 мм. Продольная арматура класса А500С диаметром 16 мм – 4 шт, поперечная А240 – 8 мм. Порядок расчета:

Считаем размер площади сечения колонны: 30*30=900 см2.
Площадь сечения арматуры равна: 4*2,01=8,04 см2.
Рассчитываем процент содержания продольных прутов в бетоне: 8,04/900*100= 0,893 %.
Переводим проценты в кг, для этого: 0,893/0,1*7,85= 70,1 кг.
При таком сечении 1 м3 бетона в длину это 11 метров колонны.
На 11 метр колонны при шаге 25 см уйдет около 45 хомутов.
На 1 хомут уходит 1 метр стержня диаметром 8 мм весом 0,395 кг, значит всего на куб: 45*0,395=17,775 кг.
Всего на куб бетона колонны уйдет, 70,1+17,775=87,875 кг арматуры.