При возведении крупных промышленных и жилых строительных объектов вопроса о том, сколько арматуры требуется на заливку 1 м 3 бетона, не возникает: нормы ее расхода регулируются соответствующими ГОСТами (5781-82, 10884-94) и изначально закладываются в проект. В частном строительстве, где мало кто обращает внимание на требования нормативных документов, придерживаться норм расхода арматурных изделий все-таки следует, так как это позволит создать надежные бетонные конструкции, которые прослужат вам долгие годы. Для определения таких норм можно воспользоваться несложной методикой, позволяющей вычислить их с помощью несложных расчетов.

Использование железобетонных конструкций в частном строительстве

Цемент, как всем хорошо известно, является материалом, без которого нельзя обойтись в строительстве. То же самое можно сказать и о железобетонных конструкциях (ЖБК), создаваемых посредством армирования цементного раствора металлическими прутками для повышения его прочности.

Как в капитальном, так и в частном строительстве могут использоваться и монолитные, и сборные ЖБК. Наиболее распространенными типами последних являются фундаментные блоки и готовые плиты перекрытия. В качестве примеров монолитных конструкций, выполненных из железобетона, можно привести заливной фундамент ленточного типа и цементные стяжки, которые предварительно армируются.

В тех случаях, когда строительство выполняется в местах, куда затруднена подача подъемного крана, плиты перекрытия также могут выполняться монолитным способом. Поскольку такие ЖБК являются очень ответственными, то при их заливке следует строго соблюдать расход арматуры на куб бетона, оговоренный в вышеуказанных нормативных документах.

Монтаж конструкций из арматуры в условиях частного строительства лучше всего выполнять при помощи вязальной проволоки из стали, так как использование для этих целей сварки может не только ухудшить качество и надежность создаваемого каркаса, но и увеличить стоимость выполняемых работ.

Как определить расход арматуры

Нормы расхода арматурных элементов, рассчитываемые на м 3 конструкций из железобетона, зависят от целого ряда факторов: назначения таких конструкций, используемых для создания бетона цемента и добавок, которые в нем присутствуют. Такие нормы, как уже говорилось выше, регулируются требованиями ГОСТов, но в частном строительстве можно ориентироваться не на этот нормативный документ, а на Государственные элементарные сметные нормы (ГЭСН) или на Федеральные единичные расценки (ФЕР).

Так, согласно ГЭСН 81-02-06-81, для армирования монолитного фундамента общего назначения, объем которого составляет 5 м 3 , нужно использовать 1 тонну металла. При этом металл, под которым и подразумевается арматурный каркас, должен быть равномерно распределен по всему объему бетона. В сборнике ФЕР, в отличие от ГЭСН, средний расход арматуры в расчете на 1 м 3 бетона приводится для конструкций различных типов. Так, по ФЕР, для армирования 1м 3 объемного фундамента (до 1 м в толщину и до 2 м в высоту), в котором имеются пазы, стаканы и подколонники, нужно 187 кг металла, а для бетонных конструкций плоского типа (например, бетонного пола) – 81 кг арматуры на 1 м 3 .

Удобство использования ГЭСН заключается в том, что с помощью этих нормативов можно также определить точное количество раствора бетона, используя для этого коэффициенты, учитывающие трудно устранимые отходы арматуры, которая в таком растворе будет содержаться.

Однако, конечно, определить более точное количество арматуры, которое вам потребуется для бетона фундамента или перекрытия, позволяют вышеуказанные ГОСТы.

Количество арматуры для укрепления фундамента

Для того чтобы определить количество арматуры, которое необходимо для укрепления бетона, требуется учесть следующие данные:

• тип фундамента, который может быть столбчатым, плитным или ленточным;
• площадь фундамента (в м 2) и его высота;
• диаметр арматурных прутков, а также их тип;
• тип грунта, на котором возводится строение;
• общий вес строительной конструкции.

Для армирования фундаментов плитного и ленточного типов преимущественно применяются изделия с ребристым профилем класса A-III и размерами поперечного сечения не меньше 10 мм. В качестве элементов для соединения каркасных решеток допускается использование и меньшего сечения. Бетон монолитного фундамента для тяжелых строений армируется прутками большего сечения – 14–16 мм.

Арматурный каркас состоит из нижнего и верхнего поясов, в каждом из которых прутки укладываются таким образом, чтобы размер формируемых ячеек составлял приблизительно 20 см. Пояса соединяются между собой вертикальными прутьями, которые фиксируются при помощи вязальной проволоки. Высота и площадь фундамента позволит вам определить, сколько метров арматуры вам потребуется для укрепления бетона. Зная расход арматуры на 1 м 3 вашей ЖБК, вы сможете подобрать размер поперечного сечения прутков, который будет зависеть от толщины фундамента.

После того как вы определите, сколько арматуры вам будет нужно, вы должны распределить конструкцию из нее таким образом, чтобы на 1 м 3 бетона приходилось требуемое количество массы металла. Создавая арматурный каркас, следует обращать внимание на то, чтобы все его элементы были покрыты слоем бетона толщиной не меньше 50 мм.

Определить, сколько нужно арматуры для укрепления ленточного фундамента, несколько проще, чем для более массивных конструкций из бетона. В этом случае также следует придерживаться норм, оговоренных в ФЕР – 81 кг металла на 1 м 3 раствора бетона. Ориентироваться следует на размеры вашего ленточного фундамента. Например, если его ширина не превышает 40 см, то на формирование одного армирующего пояса можно пустить два прута с поперечным сечением 10–12 мм. Соответственно, если ширина больше, то и количество арматурных прутков в ряду следует увеличить.

Для фундаментов, глубина которых не превышает 60 см, арматурный каркас создают из двух уровней. Если глубина больше, то количество уровней каркаса рассчитывают так, чтобы они располагались на расстоянии 40 см друг от друга. Для соединения армирующих поясов между собой, как уже говорилось выше, используются вертикальные перемычки, которые монтируют по всей длине каркаса, располагая их с шагом 40–50 см.

Практически каждый, материально ответственный инженер строитель от мастера до главного инженера при возведении монолитных каркасов зданий и сооружений сталкивались с проблемой перерасхода или недостачи арматурного проката. Казалось бы как такое может быть, ведь арматура это не гвоздь и потеряться даже на стройке тонна арматуры не может, а все равно приходит отчетный период или заканчивается строительство, а у тебя в недостаче не кило или два без вести пропавшей арматуры, а тонны.

Зачастую перерасход арматуры превышает все оправданные коэффициенты на списание (в частности коэффициент К=1,01 на подрезку и нахлёст арматуры, что заложен в программном комплексе АВК).

При обнаружении недостачи первым делом начинаешь незлым тихим словом вспоминать проектантов, которые, как тебе кажется, по своей недальновидности то ли неправильно посчитали тоннаж, то ли допустили опечатку из-за чего тебе приходится сидеть и пересчитывать чуть ли не весь . В итоге окончательно поругавшись с конструкторами и пересчитав проект, приходишь к печальному для себя выводу, что проектанты ни в чем не виновны. И следовательно вся ответственность на тебе и спрашивать заказчик будет с тебя.

Вариант что мол недостачу просто не довезли не проходит, ведь есть накладные и масса других подтверждающих документов которые явно указывают на то, что ты не уследил за арматурой или еще хуже сам украл и сдал на металлолом всю арматуру.

В действительности на сегодняшний день есть несколько реальных, вполне обоснованных и оправданных причин недостачи арматуры.

Основные причины перерасхода арматуры:

• Самая банальная причина это - «недовоз». На металлобазе вам просто недогружают в каждой партии как минимум 100кг арматурного проката.
  Если мы заказываем 10т арматуры 12-го диаметра, на площадку приедет длинномер с тремя апробированный пачками по 3т и 1 тонна будет расфасована.
  При весе 1мп. арматуры Ф12 0,888кг получаем трех тонную пачку арматуры в которой 280 двенадцати метровых прутов весом 10,71кг каждый. Вынуть 10 прутов с одной или нескольких пачек, большого труда не составляет и на глаз это не определишь. А если вы строите монолитную высотку, и за период строительства переработали менее 1000 тонн арматуры разных диаметров, то металлобаза может недогрузить вам и 10т и более.
• Если вы четко контролируете продавца арматуры, проверяете на металлобазе тоннаж и лично сопровождаете груз до объекта у вас всё равно может образоваться недостача арматуры. И причина не в подкрученных весах и не в металлобазе.
  Причиной недостачи является производитель арматурного металлопроката. Согласно действующего ГОСТа граничное отклонение в весе 1м п. арматурного проката из-за износа вальцов в зависимости от диаметра составляет + 8%.
  Таким образом при устройстве арматурного каркаса уложив весь тоннаж согласно проекта, у вас может быть лишняя арматура, а может быть и недостача 8% от всей длины арматурных стержней (учитывая то что на металлопрокатных заводах вальцы со временем изнашиваются, то и получается что 1м п. арматуры весит больше чем должен согласно ГОСТ). И тут уже никакой коэффициент К=1,01 вам не поможет.
• Третей, но далеко не последней причиной, может быть неправильная раскладка (порезка и заготовка) арматурного прута.
  Как пример если у вас по проекту на колонны идут цельные (без сварки и без нахлёста) семи метровые стержни определенного диаметра, а обрезанные пяти метровые стержни невозможно нигде в конструктиве применить. У вас получится после переработки арматуры более 40% отходов.

Все эти факторы как по отдельности так и вмести могут привести к значительному и необъяснимому, для заказчика, перерасходу арматуры.
О способах как избежать нежелательного перерасхода арматуры я расскажу немного позже.

Бетонирование, выполняемое с большой скоростью на значительных площадях, является наиболее экономичным способом выравнивания старого и обустройства нового пола. После застывания гладкая поверхность становится идеальным основанием для любого финишного покрытия. Чтобы увеличить срок службы стяжки, служит армирование бетонного пола. Этот процесс осуществляется с применением различных материалов и конструкций из них.

По выполняемым функциям и по расположению стяжка делится на такие типы:

• черновая – опирается на грунт;
• многослойная — включает тепло- и звукоизоляционные прокладки;
• выравнивающая — укладывается на черновой слой, служит основой напольного покрытия или трубчатого утепления;
• строительная – лежит на плите перекрытия.

Целесообразно выполнять армирование наливного бетонного пола при обустройстве черновой и многослойной стяжек (в отсутствие монолитной опоры действие растягивающих и изгибающих нагрузок усиливается), а также для уменьшения расчетного слоя бетона.

Виды армирующих конструкций и материалов

1. Каркас из прутков. Чаще всего его прокладывают в два слоя, изготавливая из стержней диаметром от 6 до 40 мм. Применяют при толщине покрытия более 8 см.

2. Сетка из стальной проволоки. Используется для многослойной стяжки на грунте или для упрочнения покрытия в гараже, прихожей, кухне.

3. Полимерная сетка. Не упрочняет стяжку, а лишь предотвращает растрескивание в процессе застывания бетона. Применяется для наливных полов, сокращая расход цемента. Сетку устанавливают прямо на основание или на теплоизоляционный слой.

4. Армирующая фибра для бетона. Бывает двух видов: металлическая и полипропиленовая. Полимерное волокно придает бетону стойкость к трещинообразованию при усадке, к колебаниям температур, усиливает водоотталкивающие свойства.

Металлическая фибра повышает устойчивость бетона к вибрациям. Заменяя арматурную сетку стальной фиброй, экономят время (элементы вводятся прямо в миксер), уменьшают толщину стяжки. Микротрещины при этом теряют способность к расширению.

5. Комбинированное армирование. В дополнение к каркасу, смонтированному в нижнем участке покрытия, его верхний слой наполняют фиброй – так осуществляется защита бетонной стяжки пола от трещин. Метод применяется для всей поверхности или в местах увеличенных нагрузок (там, где пол примыкает к стенам или колоннам). Дозировать фибру следует согласно инструкциям.

Основные этапы армирования бетонного покрытия

Наиболее трудоемким является возведение пола из бетона с грунтовым основанием. Вначале, по технологии, укладывается гравийно-песчаная смесь, затем фундаментная плита, парабарьерная пленка, термо- и гидроизоляция. Далее монтируют армированный слой бетона.

1. В зависимости от толщины стяжки, в частном строительстве ее укрепляют каркасом из прутков или проволочной сеткой. Диаметр арматуры для армирования берется из интервала от 8 до 20, а проволока – от 4 до 6 мм. Размер ячейки выдерживают от 10 до 20 см.

2. Каркас из цельных прутков вяжут с помощью проволоки диаметром 2 – 3 мм, слои каркаса крепят на ребрах. Если в ход идут обрезки материала, их соединяют внахлест с заходом полметра.

Проволочная сетка приобретается в готовом виде (ячейки 5 – 20 см) или вяжется вручную. Покупные изделия соединяют проволокой с напуском в 1 – 2 ячейки.

3. Готовая конструкция укладывается на фиксаторах («стульчиках») на уровне около 3,5 см от основания. При заливке стальные элементы должны быть в середине бетонного слоя – при этом нагрузки равномерно распределяются по поверхности покрытия, обеспечивается его механическая стойкость, отсутствует коррозия металла.

Расход арматуры на армирование пола

В таблице 1 приведены данные для сеточного варианта арматуры, а в таблице 2 – для одинарного армирования стальными стержнями от 10 до 16 мм.

Бетон - очень прочный материал, который с лёгкостью противостоит нагрузкам, действующим на него сверху – он не подвержен сжатию. Но в процессе эксплуатации на фундамент влияют еще и силы растяжения, которым он противостоять не может. Армирование нужно для того, чтобы укрепить бетонное основание и защитить его от растяжения и разрушения. Важно верно рассчитать количество стройматериала, которое потребуется для укрепления фундаментальной опорной части, а для этого нужно знать расход арматуры на 1 м³ бетона.

Факторы, влияющие на расходование материала

Расход арматуры на куб бетона и на армирование всего фундаментального основания в целом зависит от нескольких немаловажных факторов:

• Плотность раствора (имеет значение состав) – чем меньше показатель плотности, тем мельче в армирующем каркасе должна быть сетчатая структура – уменьшается шаг.
• Тип строения и его вес – нормы использования стройматериала на конкретный тип конструкции указаны в таких регулирующих документах: ГОСТ, ГЭСН и ФЕР.
• Размер (длина, ширина и глубина) бетонной опорной части обуславливает количество продольных и поперечных элементов в армирующем каркасе.
• Тип почвы – для устойчивых грунтов с высокой несущей способностью применяют металлоизделие с диаметром 10, в противном случае – 14–16 миллиметров.
• Класс элемента , повышающего прочность, и площадь сечения прутьев обуславливают вес будущей конструкции и нагрузку на грунт.

А также влияет 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.

Варианты подсчета нормы

Выполнить расчёт расхода арматуры на куб бетона несложно. Между рядами несущей конструкции при устойчивом грунте (не подверженном плавучести и вспучиванию) расстояние может составлять 20–30 сантиметров. От всех краёв необходимо отступить по 5 сантиметров, чтобы раствор полностью скрывал каркас и защищал от его влияния окружающей среды (от коррозии). Для поперечных полос армирующего каркаса в целях экономии выбирают продукцию наименьшего диаметра и стоимости.

Пример проведения расчетов №1 (1 м³)

Расчёт расхода арматуры диаметром 12 миллиметров для горизонтальных рядов:

• В одном бетонном кубе (то есть в блоке длиной, шириной и высотой по 100 см) поместится 4 продольных ряда (шаг 30).
• В каждом ряду будет по 4 полосы.
• Итого: 4*4=16 девяностосантиметровых прутьев (100-2*5).
• Общая протяжённость армирующих элементов равна 16*90=1440 (14,4 м).

Вычисление расхода арматуры для поперечных горизонтальных и вертикальных элементов, выполненных из материала толщиной 8 мм:

• В одном поперечном сечении поместится по 4 лежачих и стоячих девяностосантиметровых прута (всего 8).
• Сечение повторяется каждые 0,3 ед., а значит, в одном кубе оно присутствует 4 раза.
• Итого: 8*4=32 девяностосантиметровых металлопрута, расположенных по ширине в одном кубе бетона.
• Итоговая протяжённость материала равна 32*90 = 2880 (28,8 м).

Вывод: для укрепления бетонного блока размером 1 м³ понадобится 14,4 двенадцатимиллиметровой и 28,8 метра восьмимиллиметровой арматуры.

Для расчёта общего количества стройматериала, необходимого для укрепления конкретного фундамента, нужно знать его тип и точные размеры.

Пример проведения расчетов №2 (ленточный образец)

Вычисление количества металлопродукции для укрепления ленточного фундамента шириной 40, периметром 3000 (9*6), высотой 100 сантиметров:

• В ширине поместится 2 полосы арматуры (шаг - 30 см, толщина - 10 мм).
• В основании глубиной 1 метр поместится 4 горизонтальных ряда.
• Итого: 4*2=8 полос, длиной равных периметру опорных частей, то есть 3000 сантиметров.
• Итоговая протяжённость равна 8*300=24000 (240 м).
• В поперечном сечении поместится: 4 горизонтальных ряда тридцатисантиметровых прутьев толщиной 6: по формуле (40–2*5) и 2 вертикальных девяностосантиметровых металлопрута (100–2*5).
• Итого: 4*30+2*90=120+180=300 (3 м) арматуры в одном рассматриваемом отрезке.
• Периметр основания - 3000, а поперченное сечение будет повторяться каждые 30 см, то есть 3000/30=100 раз.
• Итоговая протяжённость равна 100*300 = 30000 (300 м).

Вывод: для укрепления ленточного фундамента шириной 40, а глубиной 100 сантиметров для дома 6*9 понадобится 240 десятимиллиметровой и 300 метров шестимиллиметровой металлопродукции.

Перевод погонных метров в тонны

Чтобы перевести погонный метраж в килограммы или тонны нужно обладать информацией о том, сколько весит 1 метр данной металлопродукции определённого диаметра. Самые распространённые виды имеют следующие показатели:

• 16 – 1578.
• 14 – 1208.
• 12 – 888.
• 10 – 617.
• 8 – 395.
• 6 – 222.

Показатели массы элемента, повышающего прочность, для 1 м³:

• 12-14,4*888=12787,2 г (12,787 кг).
• 8-28,8*395=11376 г (11,376 кг).
• Итоговый вес – 12,787+11,376=24,163 килограмма (0,024 тонны).

Показатели массы металлоизделия для ленточного фундамента (из примера №2):

• 10-240*617=148080 г (148,08 кг).
• 6-300*222=66600 (66,6 м).
• Общий вес – 148,08+66,6=215,4 килограмма (0,216 т).

Рассчитать, сколько понадобится материалов для создания армирующей несущей конструкции любого фундамента не составит труда, если знать обозначенные выше принципы. Это нужно для того, чтобы приобрести достаточное количество стройматериалов и избежать лишних затрат.

Для того, чтобы несущая конструкция была устойчивой, чаще всего ее делают из армированного бетона. При этом количество арматуры и ее другие качественные характеристики напрямую зависят от дальнейшего использования получаемого материала.

В частности, при постройке фундаментов – от дальнейшей несущей нагрузки и устойчивости грунта, на котором будет происходить процесс строительства.

Норма по стандартам

Стандартные нормы рассчитаны для различных случаев. При составлении проекта, они указываются в технической документации, и должны точно выдерживаться. При этом архитекторы учитывают все тонкости, включая нагрузку на конструкцию из армированного бетона, состояние грунта, климатические условия и прочие необходимые условия. Поэтому указать точное количество для абстрактного случая невозможно.

Учитывается:

1. Тип фундамента.
2. Размер возводимого здания и его вес.
3. Особенности грунта.
4. Технические характеристики арматуры.

Если для высотных зданий часто используется центнер арматуры , для небольших сооружений расход арматуры на 1 м3 бетона будет в 2-4 раза меньше, и использовать диаметр 1 см с ребристым профилем.

Тогда приблизительно на ленточный фундамент длиной 9 м. и шириной 6 м. должно использоваться сечение 0.4х1 м., арматуры диаметром 12 мм надо всего 18.7кг. на куб бетонной смеси, а диаметра 6 мм. – 5.9 кг. В общем это составляет 24.6 кг. арматуры.

Причины отклонений

Причинами таких изменений могут стать:

1. Сложные для строительства грунты – плавуны, песочные грунты. Кроме того, возможность землетрясений, чрезмерная влажность, резкие перепады температур может стать причиной дополнительной страховки по безопасности конструкции.

2. Дальнейшее использование зданий. Промышленные корпуса с тяжелым оборудованием, постоянным движением значительного количества ресурсов, детонацией поверхностей требуют особого внимания конструкторов, в том числе по рассмотрению расхода арматуры на 1 м3 бетона.

3. Если материалы, которые уходят на дальнейшую постройку, заменяются на более тяжелые.

Соответственно, если легкие здания строят на плотных грунтах, арматуры уйдет меньше, поскольку ее диаметр будет применяться меньшим.

Столбчатые и плоские

1. Для постройки столбчатых фундаментов используются армированные бетонные столбы, диаметр которых начинается от 15 см. Форма – прямоугольная, круглая или квадратная. Такие столбы обеспечивают фундаменту прочность на растяжение и сжатие, а также оберегают от воздействия сильных морозов.

Есть две технологии, по которым заливаются столбы. По первой в вырытую яму (около 30 см больше нужного размера) устанавливается опалубка, в которую закрепляется арматура и там заливается бетоном. По окончанию застывания бетона опалубка удаляется, и столб окончательно засыпается. По другой технологии отверстие проделывает специальный бур, который внизу проделывает уширение.

Ростверк лента из монолитного железобетона, которая соединяет столбы в единую конструкцию. Он делает фундамент более устойчивым, но не обязателен.

Армирование необходимо вертикальное, с использованием соответствующего диаметра и вертикальной насечки. Соединение толстых прутов ложится на более тонкую, диаметров 6 мм и гладкую. Перевязываются пруты с шагом 70-100 см.

Для ростверка используется поперечное сечение, диаметр 10-12 мм. с поперечными гладкими связками, не несущими на себе нагрузки.

2. Плоский фундамент строится из монолитных железобетонных плит. Чаще всего выбор на нем останавливается, когда грунты пучистые, а стены планируются из неэластичных материалов- кирпича, керамзита и прочего.

Плиты могут быть ребристыми, что делает их более устойчивыми к нагрузкам и изменениям грунта. Изготовление таких плит более сложно, чем аналогичных плоских. Между ребрами засыпается песок или смесь песка и гравия.

Основа плит – металлические решетки, которые располагаются в верхней и нижней ее частях, связаны между собой. Могут использоваться и стандартные пруты с шагом 20-40 см., в зависимости от веса здания. Диаметр и сечения 10-15 см. Специалисты рекомендуют использовать одновременно продольное и поперечные сечения.

Алгоритм расчета и требуемые данные

При расходе арматуры на 1 м3 бетона во внимание берутся следующие параметры: нагрузка на фундамент, диаметр арматуры, длина прутов.

Для определения нагрузки на основание дома вычисляется площадь стен, кровли , цокольного, междуэтажного и чердачного перекрытия, а далее по таблице вычисляется приблизительный их вес.

Сума найденных результатов – точная нагрузка на фундамент.

Средний вес кровли по материалам, в кг /м. кв.

Средний удельный вес стены толщиной 15 см по материалам, в кг/м. кв.

Средний вес перекрытий по материалам, в кг /м. кв.

Чем больше нагрузка, тем меньше шаг, с которым используются железные пруты, а, значит, и ее конечное количество.

По стандарту диаметр железных стержней зависит от общего сечения всего фундамента, определяется в отношении как 1 к 0.001, то есть не меньше 1%. Для точных расчетов используется следующая таблица:

Для дальнейшего вычисления расхода арматуры на 1 м3 бетона необходимо воспользоваться ГОСТами 5781-82 и 10884-94. Однако есть значения, которые встречаются чаще всего. При диаметре сечения арматуры 8-14 мм ее ребристой поверхности чаще всего нужно 150-200 кг прутов.

В случае постройки колонн - это значение достигает 200-250 кг.

Для того, чтобы узнать, сколько железа необходимо на все здание, вычисляется сумма периметра здания и дины всех простенков.

Умножив данные на количество арматуры в 1 метре кубическом, получается ее общее количество, необходимое для строительства фундамента данного здания.