Все о расчете арматуры

Знать все о расчете арматуры, о том, сколько может быть тонн в ее метре, необходимо как исполнителям, так и в не меньшей степени заказчикам. Разобравшись, как рассчитать количество арматурных изделий для плиты перекрытия, можно определить, верно ли подсчитаны расходы на их приобретение. Отдельная важная тема — расход на 1 м3 бетона и расчет арматуры для ленточных фундаментов, для оснований иных типов.

Упрочнение фундамента практикуется уже довольно давно. И поэтому был отработан целый ряд сложных подходов, гарантирующих достижение оптимального результата в сжатые сроки. Расчет арматуры — как ее частного сечения, так и суммарного объема — направлен прежде всего на обеспечение максимальной крепости конструкций. Причем важно делать это экономически обоснованным способом. То есть не закладывать слишком большое количество избыточно мощных частей, а исходить из реальных потребностей.

Тут требуется, наряду с практикой, солидная теоретическая и вычислительная подготовка. Однако общие моменты расчета вполне понятны. Именно о них и пойдет сейчас речь.

Определение сечений поперечной и продольной арматуры для фундаментов вполне может быть произведено с помощью современных компьютерных программ. Ручные обсчеты параметров допустимы, но требуют анализа конкретных нагрузок и разрушающих факторов, учета свойств материалов. Минимально позволительный диаметр арматуры теснейшим образом связан с ее длиной. На участках свыше 3-х м надо применять конструкции толщиной около 1,2 см. Более толстые изделия теоретически допустимы, но их дороговизна и материалоемкость делают такое решение не самым оправданным шагом; даже при самых малых нагрузках, впрочем, нежелательно выбирать стержни тоньше 1 см.

Наименьшая допустимая площадь по СНиП – 0,1% от суммарного сечения плиты или иной конструкции. Если этот показатель менее 1 см, ориентируются именно на ограничивающую цифру. Диаметры продольных усилителей в каждом конкретном фундаменте должны быть идентичны. Отклонения от этого правила допускаются только в исключительных случаях. Каждую такую ситуацию следует отражать в проектной документации.

Определение расхода арматуры в фундамент в виде ленты не слишком сложно. Важно для начала учесть схему усиления. Оно может производиться 4 или 6 стержнями. Наибольшая дистанция между соседними прутками должна составлять 40 см. Это не общее пожелание, а прямое требование СНиП, за нарушение которого предусмотрены строгие взыскания. От крайней продольной части до границы основания расстояние должно составлять 5-7 см.

Очевидно, что если ширина опорной конструкции под дом превышает 50 см, придется использовать строго 6-стержневой метод. Определение потребности в арматуре начинается с установления общей длины всех упрочняемых конструкций. Затем правильно, с учетом технических норм, подбирают схему армирования. Продольные усиливающие элементы должны стыковаться с напуском, и про это обстоятельство также забывать нельзя.

При расчете армирования для буронабивных свай непременно учитывают, что усиливать придется максимально возможную часть опоры. Если возникают горизонтальные нагрузки, спуск каркаса должен происходить на всю глубину проходимой скважины. Предположим, строительство ведется на монолитную разновидность ростверка величиной 8х6 м. Пусть также условный обвязочный габарит равен 400х400 мм. В этом варианте арматурный каркас делается в 2 слоя.

Каждый из них включает 3 стержня сечением 1,4 см. Дистанция между прутами 100 мм. С обеих сторон 50 мм поглотит защищающий бетонный слой. Пояса стыкуют при помощи перемычек. Для их изготовления применяют арматуру класса А1; шаг разрыва между перемычками — 200 мм.

Алгоритм вычисления таков:

• суммируют длину прутков в верхнем продольном сегменте;

• рассчитывают число перемычек на оба ростверковых контура и принимают во внимание характеристики самих перемычек;

• обсчитывают вертикальные соединительные элементы (при обустройстве прямоугольного ростверка можно взять просто готовые цифры, полученные на предыдущей стадии).

В стандартном расчете арматуры для плиты исходят из того, что ее толщина должна равняться самое меньшее 0,3% от сечения опорной конструкции. Для фундаментной плиты перекрытия толщиной до 3-х м необходимы усиливающие блоки сечением 10 мм. Для более толстых конструкций применяют усиление величиной 12, 14 или даже 16 мм. Самый точный расчет, впрочем, могут произвести опытные инженеры — полагаться в таком деле на готовые рекомендации и на онлайн-калькуляторы не слишком разумно, разве что как на первичные прикидки. Прутки укладывают так, чтобы сетка сохраняла одинаковое сечение на всем протяжении плиты.

Чаще всего сеточный шаг равен 20-40 см. Сокращать его нужно при обустройстве фундамента под особенно тяжелыми зданиями. Поэтому важной переменной будет удельная масса основных капитальных конструкций.

Но все это только краткие описания общих случаев, а на практике в строительстве и ремонте подчас возникают замысловатые ситуации. В частности, регулярно приходится определять, сколько тонн в метре арматурных изделий. Пусть сечение конструкции составляет 1,2 см (один из самых часто употребляемых вариантов). В таком случае 1 м металлоизделий будет весить 888 г, или иначе 0,000888 тонны. Конечно, при другом сечении весовой показатель будет отличаться. Тут большую роль играет еще и точный состав использованного сплава.

Иногда встречается и иная задача — расчет количества штук арматурных блоков в тонне. Тут также можно исходить из уже наработанной методики вычисления. Пусть, как и в прошлом примере, толщина металла составляет 12 мм. Длина же самых массовых образцов, выпускаемых отечественными и иностранными заводами, равняется 12 либо 11,7 м. Так как метраж на тонну равен приближенно 1126 м, то получится приближенно 93 либо 96 экземпляров; для 6-миллиметровых конструкций это будет 385 и 375, а для 20-миллиметровых — 34 и 33 единицы соответственно.

На практике как опытным, так и самодеятельным строителям часто приходится исчислять арматурный расход на 1 м3 бетона, или на куб, как многие говорят для простоты. Однозначных пропорций, которые можно было бы взять в готовом виде, нет. Но есть четкие показатели, позволяющие определять потребность весьма точно. Так, приходится учитывать плотность бетонной смеси. Увеличение этого показателя уменьшает шаг между элементами усиления, то есть заставляет наращивать их расход.

Дополнительно принимают во внимание:

• категорию возводимого строения и его массу;

• размеры бетонного основания под постройкой;

• вид опорной почвы (на устойчивом надежном грунте нужны металлические изделия 10 мм, в менее стабильной обстановке — 14 или даже 16 мм);

• категорию самих арматурных элементов и сечение прута;

• вид фундамента.

Если нет каких-то особых тонкостей и нюансов, то обычные средние цифры таковы:

• в ленточных основаниях — 20 кг на 1 м3;

• в столбовых основаниях — всего лишь 10 кг на 1 м3;

• в случае с использованием 2-х ярусов армирования для плиты — 50 кг на 1 куб. м.

Армирование бетона необходимо не только при строительстве жилых, офисных и производственных зданий. Весьма часто оно применяется и для бассейна. В этом случае используют арматуру периодического профиля. Ее скрепление производится с помощью удерживающей проволоки ВР-1.

Диаметр узлов и монтажный шаг подбираются на этапе проектных работ. В основном берут стержни величиной от 8 до 10 мм. Разрыв горизонтальных стержней равен 30-600 мм. Для вертикальных стержней этот показатель составляет не менее 150 и не более 300 мм. Защитный бетонный слой формируется с помощью особых фиксаторов, параметры которых также учитываются, естественно.

Арматуру часто закладывают и в балке пролета. Обычно используют 4 прута обхватом 1,4 см. Такие сборки ставят сверху и в нижней части балочного компонента. Шаг установки поперечных хомутов — 20 см. Важно: сами хомуты желательно связывать, а не сваривать, потому что в противном случае их характеристики недопустимо ухудшаются.

Отдельного внимания заслуживает использование арматурных узлов для стяжки пола. Прутковый каркас обычно создается из стержней сечением 0,6-4 см. Выкладывают его в два яруса. Каркасное решение неплохо проявляет себя при слое бетонной стяжки от 8 см и более; величина ячеек минимум 10 и максимум 20 см. Непосредственно на грунте и в тонких стенах часто кладут простую стальную сетку.

Арматурные элементы иногда расходуются и на подпорную стену. При фундаменте шириной 4 см (который достаточен практически всегда), надо применять 4 вертикальных прута наибольшей толщиной 1,6 см. Линии поперечного хода создаются из проволоки толщиной до 1,2 см. Точки пересечения обвязываются специальной проволокой, и ее расход также следует учесть.

Завершить обзор вариантов и рекомендованных значений можно на применении арматуры для перемычки над окном. Когда сверху размещено 2 или 3 ряда кирпичей, а крыша относительно легка, можно обойтись 2 или 3 прутами калибра 1,2 см. Но даже при куда более значительной массе вышележащих конструкций перемычка должна переносить только нагрузку от кирпичей, расположенных непосредственно над проемом. Все остальное примут на себя армопояса и другие ключевые узлы конструкции.