Сколько килограмм арматуры на куб бетона

Следует отметить, что поверхность рабочей и распределительной арматуры всегда прерывистая (профилированная). Наличие рифлений не имеет значения для прокатного монтажного изделия.

Расчет арматуры

Появление железобетона в 19 веке произвело значительный прорыв в строительной индустрии. Идея введения металлических стержней в конструкции позволила уменьшить размеры и вес несущих элементов здания, одновременно увеличив их несущую способность и другие прочностные характеристики. Необходимость в арматуре обусловлена одним отрицательным свойством бетона – хотя он хорошо воспринимает сжимающие нагрузки, он плохо работает на растяжение и легко трескается. Сталь, напротив, хорошо воспринимает растягивающие нагрузки, помогая бетону не растрескиваться в зоне растяжения железобетонного элемента. Сегодня мы более подробно обсудим, как рассчитать арматуру для железобетонных конструкций.

Многочисленные опыты и эксперименты, проведенные в разное время и разными исследователями, показали, что железобетонные изделия по-разному ведут себя при нагрузках в зависимости от расположения арматуры в массе элемента, количества стержней, их диаметров и взаимного распределения. Это означает, что все вышеупомянутые параметры должны быть рассчитаны.

Интересный факт: Первый патент на бетонное изделие, армированное стальными стержнями, был выдан Жозефу Моннье в 1867 году. Однако известно, что в 1802 году русские архитекторы армировали железными прутьями известковые бетонные перекрытия дворца в Царском Селе. Впоследствии варианты армирования бетонных конструкций изучались и использовались при строительстве зданий и сооружений практически во всех европейских странах.

В современном строительстве арматура используется практически во всех ответственных конструкциях:

Расчет арматуры

Расчет количества и типа арматурных стержней, размеров их сечения и взаимного расположения в бетонной массе является сложной инженерной задачей и требует учета многих параметров:
– Величина и характер нагрузок, действующих на конструктивный элемент здания или сооружения (сжимающие или изгибающие нагрузки, вибрации, воздействие ветра или волн). На основе анализа этих показателей выделяют три основных типа конструкций – изгибающие (балки или перекрытия), сжимающие (колонны) и растягивающие (ферменные элементы);
– Характеристики и условия эксплуатации элемента под нагрузкой;
– Наличие агрессивных сред или других факторов, воздействующих на конструкцию (кислоты или щелочи; высокие или низкие температуры).

Самостоятельный расчет армирования в любом типе ответственных конструктивных элементов является трудоемкой задачей. Данный вид расчета выполняется опытными сотрудниками организаций, специализирующихся на проектировании сборных или железобетонных зданий. В этом случае получаются оптимальные расчеты армирования. В случае самостоятельных расчетов можно достичь требуемых проектных характеристик, но расход арматуры может быть несколько выше оптимального.

Для того чтобы оценить примерное количество арматуры без сложных расчетов, можно использовать данные о среднем расходе арматуры на куб бетона для основных типов фундаментов. Эта информация представлена в статье: Расход арматуры на куб бетона.

Существует несколько методов приблизительной оценки количества и размеров поперечного сечения арматурных стержней в определенных конструктивных элементах здания для малоэтажного домостроения. Рассмотрим их более подробно.

От чего зависит расход проволоки

Количество вязальной проволоки на 1 тонну арматуры варьируется от 5 до 20 кг, а на 1 узел требуется от 20 до 50 см. На эти значения влияют такие параметры, как:

1. Тип арматурной конструкции.
2. Диаметр арматуры.
3. Расстояние между продольными и поперечными прутьями.
4. Диаметр проволоки.
5. Инструмент для связывания.
6. Тип соединения.

Эти параметры индивидуальны для каждой конструкции, соответственно, расчет расхода материала на тонну для каждой конструкции свой.

Таблица веса одного метра вязальной проволоки

Таблица с характеристиками наиболее часто используемых диаметров проволоки для вязки арматуры, их вес и количество метров на килограмм. Эти значения необходимы при определении размеров.

Особенности железобетонных конструкций в индивидуальном строительстве

Существует два типа железобетонных конструкций (ЖБК), используемых в индивидуальном строительстве:

• Сборные. Изделия изготавливаются на заводе, а затем собираются непосредственно на месте. Существует более двухсот железобетонных изделий, используемых в индивидуальном строительстве, но наибольшей популярностью пользуются сборные плиты перекрытия и фундаментные блоки.
• Монолитные. К типичным типам монолитных железобетонных конструкций относятся стяжка (промежуточный слой, прочное основание под финишное покрытие), ленточные и плитные фундаменты, выполненные методом заливки. Все железобетонные конструкции должны быть армированы.

Иногда плиты перекрытия также изготавливаются в монолитном виде. Это бывает, например, в том случае, когда необходимо перекрыть помещение необычной конфигурации и это невозможно сделать с помощью прямоугольной плиты. Конструкции также заливаются на месте, если в сельской местности нет подъездных путей, подходящих для крана.

Расход арматуры на 1 м³ бетона монолитного перекрытия рассчитывается по нормативам и очень тщательно соблюдается при схватывании и заливке. Монтаж арматурных конструкций для частного дома имеет важную особенность: их рекомендуется устанавливать с использованием стальной вязальной проволоки. Использование сварки увеличивает бюджет и, в то же время, есть вероятность снижения качества получаемого каркаса (сварка выжигает сечение), что негативно скажется на надежности.

Какие факторы определяют износ материала

Понятно, что расход арматуры на куб бетона – величина переменная, зависящая от нескольких значений. Существует понятие оптимальной плотности арматуры, и на эту величину влияют следующие факторы:

• Плотность бетонного раствора. Плотность (или удельный вес) – это отношение массы к объему и характеризует качество смеси. Чем меньше удельный вес, тем больше арматуры потребуется для сохранения желаемого качества. Это можно сделать двумя способами: оставить тот же каркас, но увеличить диаметр прутьев или увеличить количество прутьев.

См. также:
Справочник компаний, специализирующихся на ремонте фундаментов любой сложности

• Тип грунта. Проблемный (слабонесущий глинистый) грунт требует арматуры с большей площадью поперечного сечения, чем стабильный песчаный грунт. Площадь поперечного сечения увеличивается в 1,5-2 раза, а сечение – с 10 до 14-16 мм.
• Параметры дома и фундамента. Чем больше дом и тяжелее конструкционный материал стен и перекрытий, тем больше размеры фундамента и тем больше должно быть сечение прутьев. Не экономьте на арматуре – строение, возведенное на каркасе из арматурного материала диаметром менее 10 мм, долго не простоит, так как фундамент не выдержит нагрузок.
• Тип фундамента. Плитный фундамент (выбирается для домов без подвала), по сравнению с другими типами, требует более прочного каркаса. Рекомендуется диаметр не менее 14 мм, однако стоит знать, что материал диаметром более 40 мм в частном строительстве не используется.
• Особенности самих прутьев. Сечение и тип поверхности помогают определить вес одного метра материала.

Формула

Универсальной формулы для определения количества металла, необходимого для заливки монолитного перекрытия, не существует. Можно обратиться к "СП 52-101-2003 Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры" и получить необходимые данные.

На сайтах производителей металлических строительных материалов имеются онлайн-калькуляторы, позволяющие получить данные о количестве, весе и стоимости металлопроката, необходимого для изготовления конструкции, армирования фундамента. Расчеты очень приблизительны, и только квалифицированный специалист может предоставить достоверную информацию.

Примеры расчетов арматуры

Как было сказано выше, количество необходимой арматуры зависит от типа конструкции; примеры расчетов для них приведены ниже.

Ребристая подконструкция

Рассчитаем количество арматуры на 1 м3 бетона, необходимое для ленточного фундамента высотой 1,2 м и шириной 0,4 м. Для продольного армирования используйте стальные прутья диаметром 12 мм – 14 штук, для поперечного армирования используйте прутья диаметром 8 мм – расстояние между ними 30 см, а для соединительных прутьев – расстояние между ними 60 см.

Пример ленточного армирования фундамента.

Рассчитайте потребление энергии по приведенной выше схеме:

1. Рассчитайте площадь поперечного сечения бетона: 120*40=4800 см2.
2. Площадь поперечного сечения продольной арматуры: 14*1,131=15,834 см2.
3. Найдите процентное содержание продольных стержней в бетоне: 15,834/4800*100=0,329875%, округлим до 0,33%.
4. Используя таблицу расхода, переведите проценты в кг, например: 0,33/0,1*7,85=25,905 кг.
5. На одну консоль требуется 3 м бруса толщиной 8 мм (1 м весит 0,395 кг), всего для изготовления 1 м3 фундамента необходимо 7 консолей, т.е: 7*3*0,395*= 8,295 кг.
6. Вам также понадобятся 4 соединительных стержня длиной 50 см и диаметром 8 мм: 4 * 0,5 * 0,395 = 0,79 кг.
7. Таким образом, для изготовления 1 м3 бетонного ленточного фундамента с таким армированием вам потребуется: 25,905 + 8,295 + 0,79 = 34,99 кг арматуры.

Таким образом, рассчитав необходимое количество бетона и количество стержней на 1 м3, можно узнать, сколько тонн стали необходимо для армирования всего фундамента. Также следует учесть количество и размер нахлестов арматуры и рассчитать количество дополнительной арматуры для углов и других элементов.