Витрата арматури на 1 м 3 бетону: що треба знати, щоб розрахувати правильно
У приватному будівництві питання розрахунку арматурних виробів постає при будь-яких роботах з бетоном, і дотримуватися норм тут важливо, як і під час зведення великих промислових і житлових об'єктів. Нормована витрата арматури на 1 м³ бетону уможливлює створення бетонної конструкції, що зберігає свої властивості на довгі роки. Розбираємось, скільки арматури на куб бетону вважається правильною кількістю, і яка нескладна методика допоможе визначити норму для конкретної конструкції.
Для чого потрібно знати кількість арматури
Бетон є одним із основних будівельних матеріалів. Спочатку в'язкий, після укладання він швидко набирає міцність і в процесі експлуатації легко витримує навантаження, що діють зверху. Міцність на стиск - головна характеристика бетону (за нею матеріал ділиться на класи).
Однак на готові бетонні конструкції, окрім сил стиснення, діють ще й сили розтягування. З ними бетон самостійно впоратися не може і без підтримки руйнується. Підтримкою виступає армування металевими лозинами; саме воно збільшує несучі здібності матеріалу, через що зростає міцність та термін служби виробу.
Питання, скільки арматури на 1 м 3 бетону буде потрібно в тому чи іншому випадку, не можна вирішувати «на око». Якщо арматури буде недостатньо, знизиться міцність виробу, а отже, і всієї конструкції. Перевитрата матеріалу обернеться марною витратою коштів: міцності не додасться, а швидкість будівництва знизиться.
Потрібну кількість арматурних стрижнів вираховують із заданою точністю, виходячи з того, який обсяг бетонної суміші буде витрачено, а також з урахуванням інших параметрів.
Особливості ж/б конструкцій у приватному будівництві
Для будівництва приватних будинків використовуються залізобетонні конструкції (ЗБК) двох типів:
- Збірні. Вироби виготовляють у заводських умовах, потім їх монтують безпосередньо на будмайданчику. Налічується понад дві сотні ЗБВ, що застосовуються у приватному будівництві, але найпопулярнішими залишаються готові плити перекриття та блоки для фундаменту.
- Монолітні. Поширені види монолітних залізничних конструкцій – це стяжка (проміжний шар, міцна основа для фінішного покриття), стрічковий та плитний фундамент, що виготовляються заливним методом. Усі ЗБК обов'язково армуються.
Траплення перекриття також виготовляють монолітним способом. Це відбувається, коли, наприклад, необхідно перекрити приміщення незвичайної конфігурації і зробити це за допомогою прямокутної плити не вийде. Конструкції також виконуються монолітним способом, коли заміська ділянка не може похвалитися під'їзними шляхами, що підходять для підйомного крана.
До виготовлення таких ЗБВ підходять відповідально, тому витрата арматури на 1 м3 бетону монолітної плити розраховують за нормативними документами і дотримуються при в'язці та заливці вкрай уважно. Складання конструкцій з арматури для приватного будинку має важливу особливість: їх рекомендується монтувати за допомогою сталевого в'язального дроту. Використання зварювання збільшує бюджет, при цьому є ймовірність зниження якості отриманого каркасу (зварювання перепалює перетин), що негативно вплине на надійність.
Які фактори визначають витрату матеріалу
Зрозуміло, що витрата арматури на куб бетону – величина непостійна, що залежить від кількох величин. Існує поняття оптимальної густини армування, і на цю величину впливають такі фактори:
- Щільність бетонного розчину. Щільністю (або питомою вагою) називають співвідношення маси до обсягу, і воно характеризує якість складу. Чим нижча питома вага, тим більше арматурних виробів потрібно, щоб зберегти потрібну якість. Можна піти одним із двох шляхів: залишити каркас колишнім, але збільшити діаметр стрижнів, або наростити кількість стрижнів.
- Тип ґрунту. Для проблемного (слабонесучого глинистого) ґрунту необхідна арматура більшого перерізу, ніж для стабільного піщаного ґрунту. Перетин збільшують у 1,5-2 рази та доводять з 10 до 14-16 мм.
- Параметри будинку та фундаменту. Чим більший будинок і важче будівельні матеріали стін та перекриттів, тим більше габарити основи, і більше має бути переріз стрижня. Не варто економити на арматурі - споруда, зведена на каркасі з арматурного матеріалу діаметром менше 10 мм, буде недовговічною, оскільки фундамент не витримає навантажень.
- Тип фундаменту. Плитний фундамент (який вибирають для будинків без підвалу), якщо порівнювати його з іншими типами, потребує більш міцного каркасу. Рекомендується діаметр щонайменше 14 мм; при цьому варто знати, що у приватному будівництві матеріал діаметром більше 40 мм не застосовується.
- Особливості самих лозин. Перетин та вид поверхні допомагають визначити вагу одного метра матеріалу.
Що регулюють нормативні документи
Щоб визначити потрібну кількість арматури на 1 м³ бетону для фундаменту, роблять індивідуальний розрахунок для кожного об'єкта з урахуванням обраного типу основи та класу бетонної суміші (тобто наповнювачів, що входять до її складу).
Водночас питома витрата (на кубометр) регулюється такими документами:
- Державними стандартами (ГОСТ) та технічними умовами (ТУ).
- Збірниками федеральних одиничних цін (ФЕР).
- Випусками елементних кошторисних норм (ГЕСН).
Усі документи надають усереднені значення кількості арматури для різних типів фундаментів. В індивідуальних розрахунках можна відштовхуватися від наступних значень:
- Для стрічкової основи потрібно 20 кг на кубометр бетонної суміші.
- Для пальового – 10 кг.
- Для плитного (товщиною від 15 см) – 50 кг (витрата металу збільшена для конструкції із двома арматурними поясами).
Якщо необхідно провести ретельніші обчислення, залучаються додаткові дані, зазвичай тип арматури, що використовується.
Враховуємо особливості арматури
Помилковий вибір арматури для каркаса фундаменту обертається безліччю неприємних наслідків, найнешкідливіші з яких - це вікно або двері, що погано закривається, штукатурка, що обсипається, і шпалери, що відклеюються. Найгірше, коли з'являються тріщини на стінах, деформуються інженерні комунікації (труби, електричні дроти).
Арматура покликана компенсувати сили розтягування, які діють фундамент. Вона має вигляд довгих круглих стрижнів різного перерізу; матеріалом виготовлення служить сталь (90% бетонних конструкцій у Росії) або склопластик. Арматурна продукція маркується за ГОСТ індексом «А» та наступною за нею цифрою (клас; чим більше значення, тим міцніший матеріал).
Арматурний прокат класифікують за декількома параметрами, що допомагає визначити витрату арматури на 1 м бетону для фундаменту. По профілю поверхні стрижні поділяються на дві групи: з рифленою та гладкою поверхнею. Періодичний профіль (насічки) має арматуру класу А2 і вище. Малюнок профілю буває кільцевим, така поверхня забезпечує максимальне зчеплення з бетоном, арматура використовується для капітальних ЗБВ.
Стрижні із серповидним профілем підходять для тонкостінних конструкцій. Виготовляються і стрижні зі змішаним профілем. Прокат із гладкою поверхнею для армування фундаментів не підходить. Його роль полягає у фіксації арматурних каркасів; також використовується для створення архітектурних деталей, що не несуть значних навантажень.
Інший спосіб класифікації арматурного прокату – за призначенням, коли виділяють такі види арматури:
- Робоча. Відповідальна за міцність фундаменту, основне навантаження, що розтягує, припадає саме на неї. Тому в плитних конструкціях її розташовують горизонтально, а в пальових – вертикально.
- Розподільча. В арматурному каркасі може бути і горизонтально, і вертикально. Її роль зводиться до рівномірного розподілу навантаження по конструкції.
- Монтажні. Допомагає зберегти задану форму каркасу під час заливання бетонним розчином (або під час переміщення).
Слід зауважити, що у робочої та розподільчої арматури поверхня завжди періодична (профільна). Для монтажного прокату наявність рифлення не має значення.
Важливим параметром прокатних виробів є діаметр (перетин). Товщина рифленої арматури знаходиться у межах 6-80 мм; для приватних споруд вибирають матеріал перетином 8-24 мм. Насправді діаметр робочих прутів вибирають порядку 12-16 (іноді 18) мм, розподільних: 8-10 мм, монтажних: 6 мм.
Корисне відео
Як розрахувати арматуру
На будівництві великих об'єктів кількість лозин для закладення фундаменту визначають відповідно до державних стандартів, керуючись нормативними документами. Дані закладаються на етапі проектування та допомагають отримати міцну та надійну конструкцію.
Якщо будівництво ведеться на приватній території, найчастіше доводиться мати справу із закладкою стрічкової основи. Щоб визначити пропорцію бетону та прутів, використовують дані за його габаритами (площа та товщина), вагою, характеристиками прутів (перетин, вага), враховують тип ґрунту.
З методикою розрахунку зручніше розібратися на конкретному прикладі. Нехай необхідно дізнатися скільки потрібно арматури на 1 куб бетону для фундаменту плитного типу з наступними габаритами: товщина 10 см, розмір 6х6 м.
За нормативами СНІП 52-01-2003 для виготовлення каркаса знадобляться стрижні перерізом 10 мм, їх встановлюють з кроком 20 см. Для плитної основи 6х6 м знадобиться 31 стрижень для поперечної розкладки, і 31 – для поздовжньої (в даному випадку розмір поздовжньої та поперечної) розкладка збігається через пропорції плити). Далі обчислення проводять за наступною схемою:
- Визначаємо загальну кількість арматури: 62 стрижні, кожен завдовжки по 6 м.
- Визначаємо загальну довжину арматури: 62 6 = 372 м.
- Розраховуємо бетон на плиту за формулою об'єму (за габаритами): 6х6х0, 1 = 3,6 кубометра. Стільки бетону знадобиться для заливання цієї плити.
- Визначаємо скільки арматури піде на погонний метр (обчислюємо розподіл за обсягом): 372/3,6 = 62 м арматурного прокату.
- Тепер необхідно дізнатися, скільки важать ці 62 м. За таблицею дізнаємося питомий коефіцієнт дроту, який залежить від його діаметра та марки сталі. Якщо, наприклад, обрано арматуру з перетином 10 мм, то питомий коефіцієнт становить 0,617.
- Обчислюємо вагу: 0,617 х62 = 38 кг. Тобто на 1 кубометр бетону плитного фундаменту 6х6 м необхідно використовувати 38 кг арматурних стрижнів.
Корисне відео
Висновок
Питання про витрату арматури на кубометр бетону не можна ігнорувати, якщо ви хочете отримати по-справжньому надійну та довговічну конструкцію. На вибір арматурних виробів впливає кілька параметрів, норми яких прописані в документах, що регулюють: ГОСТ, ФЕР і ГЕСН.
Армований каркас збирається з поздовжніх та поперечних лозин з рифленою поверхнею. Їх діаметр, кількість та крок установки визначається параметрами фундаменту (габаритами та об'ємом), маркою бетону та особливостями ґрунту. При розрахунках потрібної кількості арматурного прокату користуються табличними значеннями, наприклад, питомим коефіцієнтом прута, що зв'язує його перетин та марку сталі.
