Бетон является прочным строительным материалом, способным легко выдерживать большие нагрузки. Но в период эксплуатации на бетонные основания дополнительно воздействуют силы растяжения. Для укрепления фундаментов их дополнительно армируют металлическими каркасами, которые противостоят растяжению бетонной конструкции. Поэтому при самостоятельном строительстве загородного дома надо знать расход арматуры на 1 м3 бетона.
Что влияет на расчет расхода
При расчете расхода арматуры для армирования железобетонных конструкций предстоит учесть:
- Тип и вид строения. Нормы армирования для каждой конструкции свои, они регламентируются, ГОСТ и СНиП.
- Марка бетона. Чем выше марка, тем больше у бетона показатель сопротивления сжатию и растяжению, данные характеристики учитываются при вычислениях.
- Размер и вес строения. Чем больше масса постройки, следовательно, тем больше процент содержания стали в бетоне.
- Класс арматуры. Показатели расчетного сопротивления на растяжение и сжатие у стержней более высокого класса выше.
- Тип почвы. Для устойчивых грунтов с высокой несущей способностью применяют металлоизделие с диаметром 10, в противном случае 14–16 миллиметров.
Еще оказывает влияние тип фундамента – для каждого вида есть примерные (ориентировочные) показатели затрат арматуры на куб бетона:
- Для ленточного образца – 20 кг на 1 кубометр.
- Для столбчатого фундамента – 10 кг на 1 кубометр.
- Для плитного (имеет два продольных пояса – верхний и нижний) – 50 кг на 1 кубометр.
Все вышеперечисленные характеристики учитываются при расчетах количества арматуры требуемого для армирования возводимой конструкции. От их величины зависит и объем требуемого материала на 1 м3 бетона. Так как эти показатели для каждой конструкции свои, то и расход для них будет разный.
Как рассчитать расход арматуры на куб бетона
Согласно СП 52-101-2003 (норма расхода арматуры для армирования железобетонных конструкций, находится в пределах от 20 до 430 кг на 1 м3 бетона) конструкцию можно назвать железобетонной, если площадь сечения продольных стальных стержней равна минимум 0,1 %, от площади сечения бетона. Максимальный процент содержания стальных стержней в бетоне равен 5, в местах стыковки, например колонн, этот показатель может доходить до 10. Рекомендуемый диапазон, это 0,5-3 % арматуры, от площади сечения бетона.
Расчет арматуры может производиться:
- Вручную — учитывается тип и состав бетона, величина нагрузки, которая будет воздействовать на фундамент после возведения здания, габариты стального каркаса;
- При помощи специального калькулятора — вводятся рабочие данные, программа автоматически рассчитывает необходимое количество прутьев из стали.
Правильно рассчитанные параметры арматурных стержней и разработанная схема укладки металлической решетки позволят обеспечить необходимый запас прочности основания и увеличить срок эксплуатации сооружения.
Пример расчета арматуры для ленточного фундамента
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.
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.
Пример расчета арматуры для монолитной плиты 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.
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.
Пример расчета арматуры для железобетонной колонны
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.
Все расчеты по расходу стали являются теоретическими, к каждому случаю следует подходить индивидуально, учитывать все действующие нагрузки на конструкцию, так как от этого зависит минимальный процент армирования, а от него, то, сколько арматуры уйдет на 1 м3 бетона. Если остались вопросы, задавайте в комментариях, будем рады помочь.
Таблица расхода арматуры
В данной таблице, рассчитан вес арматуры, необходимый для армирования железобетонных конструкций, в зависимости её количества в процентах от площади сечения бетона.
| Содержания арматуры, % | Масса арматуры на 1 м 3 бетона, кг |
| 0.1 | 7.85 |
| 0.5 | 39.25 |
| 1 | 78.5 |
| 1.5 | 117.75 |
| 2 | 157 |
| 2.5 | 196.25 |
| 3 | 235.5 |
| 3.5 | 274.75 |
| 4 | 314 |
| 4.5 | 353.25 |
| 5 | 392.5 |
Что регулируют нормативные документы
Для определения необходимого количество арматуры на 1 м³ бетона для фундамента, проводят индивидуальный расчет для каждого объекта с учетом выбранного типа основания и класса бетонной смеси (то есть, входящих в ее состав наполнителей).
Вместе с тем, удельный расход (на кубометр) регулируется следующими документами:
- Государственными стандартами (ГОСТ) и техническими условиями (ТУ).
- Сборниками федеральных единичных расценок (ФЕР).
- Выпусками элементных сметных норм (ГЭСН).
Все документы предоставляют усредненные значения количество арматуры для разных типов фундаментов. В индивидуальных расчетах можно отталкиваться от следующих значений:
- Для ленточного основания требуется 20 кг на кубометр бетонной смеси.
- Для свайного – 10 кг.
- Для плитного (толщиной от 15 см) – 50 кг (расход металла увеличен для конструкции с двумя арматурными поясами).
