Калькулятор армирования железобетонной балки

Калькулятор считает требуемую площадь рабочей (растянутой) арматуры для прямоугольной железобетонной балки с одиночным армированием под равномерной нагрузкой и подбирает число стержней выбранного диаметра.

В железобетонной балке бетон работает на сжатие, а растягивающие усилия воспринимает стальная арматура. Калькулятор оценивает, сколько рабочей арматуры нужно в растянутой зоне, чтобы балка выдержала нагрузку, и подсказывает число стержней.

Как рассчитать армирование

Находят изгибающий момент, рабочую высоту сечения и по ним — требуемую площадь арматуры.

Расчёт выполняется по формулам:

M = q × L² / 8

h₀ = h − a

As = M / (Rs × ζ × h₀)

Где:

• As — требуемая площадь продольной арматуры, см²;
• M — изгибающий момент, кН·м; Rs — расчётное сопротивление арматуры, МПа;
• h₀ — рабочая высота сечения (высота минус защитный слой до оси арматуры), см;
• a — расстояние от оси арматуры до растянутой грани, см;
• ζ — коэффициент плеча внутренней пары сил (упрощённо ≈ 0,9).

Расчётные сопротивления арматуры — по СП 63.13330.2018, таблица 6.14; классы бетона (В20, В25) — таблица 6.8 того же СП.

Какие данные нужно ввести

Для расчёта укажите:

• класс арматуры — А400 (Rs = 350 МПа) или А500 (Rs = 435 МПа);
• диаметр стержней — от ⌀10 до ⌀25 мм;
• нагрузку q, пролёт L, ширину и высоту сечения, защитный слой (расстояние a).

От чего зависит результат

Ключевая величина — рабочая высота сечения h₀. Это не полная высота балки, а расстояние от верхней (сжатой) грани до оси растянутой арматуры. Арматуру располагают в растянутой зоне: у балки на двух опорах низ растягивается, поэтому рабочие стержни ставят внизу, отступив от грани на защитный слой бетона. Защитный слой нужен, чтобы арматура не корродировала и была защищена при пожаре, но он уменьшает рабочую высоту — поэтому его не делают избыточным.

Требуемая площадь арматуры растёт с изгибающим моментом (а значит, с нагрузкой и пролётом) и падает с увеличением рабочей высоты и прочности стали. Число стержней получают делением требуемой площади на площадь одного стержня и округляют вверх; в растянутой зоне ставят минимум 2 стержня, даже если по расчёту хватило бы одного, — это требование конструирования. Арматура А500 прочнее А400, поэтому её при той же нагрузке нужно меньше. Полную схему армирования и класс бетона несущей балки определяют на этапе проектирования дома, а заливают и вяжут каркас при строительстве под ключ.

Пример расчёта для балки 20×40 см

Рассчитаем балку сечением 20×40 см, пролёт 5 м, нагрузка 15 кН/м, арматура А400 (Rs = 350 МПа), защитный слой 4 см, стержни ⌀12 (1,131 см²).

Изгибающий момент:

M = 15 × 5² / 8 ≈ 46,9 кН·м

Рабочая высота сечения:

h₀ = 40 − 4 = 36 см

Требуемая площадь арматуры:

As = 46,9·10⁶ / (350 × 0,9 × 360) ≈ 413 мм² ≈ 4,13 см²

Число стержней (с округлением вверх):

ceil(4,13 / 1,131) = 4 стержня ⌀12

Балке нужно около 4,13 см² рабочей арматуры — это 4 стержня ⌀12 (4,52 см²) в растянутой нижней зоне. Это лишь подбор продольной арматуры по моменту; полный расчёт включает гораздо больше проверок.

Частые вопросы