Как рассчитать арматуру на фундамент: Расчет арматуры для ленточного фундамента частного дома

Содержание

Расчет количества и диаметра арматуры для фундамента под забор

Армирование является ответственным этапом строительства фундамента любого типа и любого функционального назначения. Применение арматуры позволяет предотвратить различные разрушения основания при эксплуатации. Более пластичная по сравнению с бетоном арматура берет на себя значительную часть нагрузки, за счет чего снижается риск растрескивания поверхности бетона.

Существуют два основных типа фундаментов под забор — ленточный и столбчатый. Несмотря на принципиальные конструктивные различия и разные схемы армирования, принципы расчета потребного количества арматуры для обоих типов очень похожи. При расчете учитываются следующие параметры:

Общая длина ленты фундамента (суммарная высота столбиков в фундаменте) (P).
Планируемое количество поясов армирования (R).
Шаг между поясами (H).
Количество несущих элементов (прутьев) в поясе (K).
Расстояние (шаг) между несущими элементами в поясе (T).
Расстояние между соединительными элементами (горизонтальными (L) и вертикальными (N)).

Выбор диаметра прута

При выборе требуемого диаметра прутьев арматуры необходимо руководствоваться положением СНиП «Бетонные и железобетонные конструкции», согласно которому содержание арматурных элементов в конструкции должно составлять не менее 0,1% от площади его поперечного сечения.

То есть, определив площадь поперечного сечения фундамента и разделив ее на 1000, получаем суммарную площадь поперечного сечения арматурных элементов. Разделив полученный результат на планируемое количество прутьев в поясах армирования, получим минимально допустимую площадь поперечного сечения одного прута.

Как показывает практика, при изготовлении фундамента под забор, изготовленный из дерева или из легких материалов (профнастил и пр.), достаточно использовать арматуру диаметром 8 или 6 миллиметров.

Если вас интересует, как выглядит формула расчета бетона на фундамент, вы можете узнать ее здесь.
В этом материале вы можете посмотреть процесс расчета нагрузки на ленточный фундамент под забор.
О том, как сделать гаражные замки своими руками, читайте в этой статье.

Расчет количества арматуры

Фундамент ленточного типа

При расчете необходимого количества элементов арматуры для ленточного фундамента требуется определить несколько вспомогательных параметров (в формулах используются буквенные обозначения параметров фундамента, приведенные выше):

На основании известной нам общей длины фундамента мы можем вычислить общую длину прутьев арматуры, которая приходится на один пояс армирования (D)
D = К х P
Далее требуется определить количество (Q) и длину (C) горизонтальных элементов, соединяющих прутья в одном поясе:
Q = P / L,
С = (Т х (К-1)) + 0,05
0,05 метра — это запас, 2,5 сантиметра — это расстояние, на которое перемычка должна выступать за край прута.
Умножив количество горизонтальных перемычек на их длину, определим суммарную длину (W) материала для них:
W = C х Q
Аналогично рассчитываем количество (J) и длину (U) вертикальных перемычек:
J = P / N
U = (Н х (R-1)) + 0,05
Их общую длину можно рассчитать по формуле:
F = J x U
Общее количество арматурных элементов в метрах (S) рассчитывается по формуле:
S = (W + D + F) x R

При покупке материала для изготовления арматурных элементов рекомендуется увеличить полученный результат на 10%. Такой запас должен перекрыть возможные ошибки при расчете и неточности при монтаже каркаса фундамента.

Арматуру любых диаметров принято измерять не в метрах, а в килограммах. Ниже приведена таблица соответствия длины арматуры ее весу.

Диаметр арматуры	Вес в одном погонном метре (кг. )
8	0,222
10	0,395
12	0,888
14	1,210

Используя данные из таблицы, легко рассчитать массу арматуры, требующейся для изготовления фундамента.

Фундамент столбчатого типа

Расчет количества арматуры для фундаментов этого типа аналогичен – высота столба умножается на количество стержней и перемычек. Полученный результат умножается на количество столбов в основании.

Отличия в армировании столбчатого фундамента вызваны его конструктивными особенностями и заключаются в том, что для этого типа фундамента применяется арматура двух типов:

ребристая;
гладкая.

Стержни из ребристой арматуры устанавливаются вертикально и являются силовым каркасом фундамента. Горизонтальные перемычки из гладкой арматуры (чаще всего используется проволока) не являются несущими конструкциями и служат для соединения вертикальных стержней между собой.

Как правило, каркас столбика состоит из четырех вертикальных стержней, соединенных между собой «хомутами» из гладких элементов. Расстояние между горизонтальными перемычками — 30-40 сантиметров.

Схема армирования

Ленточный фундамент

Ленточное основание в процессе эксплуатации подвергается нагрузкам различного рода и различной направленности. При разработке схемы армирования следует учитывать тот факт, что нагрузки на верхнюю часть основания, находящуюся выше уровня земли и в верхних слоях грунта, относительно незначительны.

В то же время, его нижняя часть подвергается достаточно серьезным нагрузкам на растяжение и сжатие за счет движения грунта и его пучения. На основании этого напрашивается вывод, что следует больше внимания уделить армированию нижней части. Однако не следует забывать о том, что силы пучения грунта могут превысить вес конструкции забора и фундамента и привести к растяжению не только нижней, но и верхней части фундамента.

Таким образом, становится очевидным, что ленточный фундамент под забор нуждается в армировании как в нижней, так и в верхней части. Армирование же средней его части не имеет смысла, т.к. она практически не испытывает нагрузок.

Таким образом, каркас ленточного фундамента целесообразно изготовить в форме короба, по углам которого будут установлены продольные элементы арматуры, которые крепятся к вертикальным прутам, забитым в землю по периметру фундамента. Расстояние между этими прутами не должно превышать 30 сантиметров.

Чтобы защитить стальные пруты от коррозии, их необходимо погрузить в бетон не менее чем на 5 сантиметров. Для обвязки вертикальных и горизонтальных элементов каркаса между собой используют вязальную проволоку и крючок. Для ускорения процесса обвязки можно применить шуруповерт или дрель со вставленным в патрон изогнутым гвоздем.

Не рекомендуется для соединения элементов силового каркаса фундамента применять газовую или электросварку. Термическое и электрохимическое воздействие наносит вред структуре металла, что наверняка ухудшит прочностные характеристики основания.

Столбчатый фундамент

Конструктивно столбчатый фундамент состоит из двух частей: плитной и оголовников (подколонников). Конструктивные различия вызваны разной функциональной направленностью и порождают технологические отличия монтажа.

Плитная часть фундамента армируется с помощью сварных сеток либо металлических стержней одинаковой длины, которые укладываются равномерно в поперечном и продольном направлении.

При строительстве столбчатого фундамента под забор, даже если ограждение изготовлено из легких материалов, к армированию плитной части основания следует отнестись серьезно, т.к. именно она испытывает основные нагрузки.

Армирование оголовников аналогично армированию колонн прямоугольного, круглого или квадратного сечения. Вертикальные элементы арматуры располагаются по периметру и увязываются в единый каркас с помощью поперечных «хомутов», роль которых может выполнять проволока.

В отличие от плитной части, армирование которой, как уже говорилось выше, обязательно, создание каркаса для оголовников не является таковым, тем более если речь идет о фундаменте для легких ограждений. Однако для большей уверенности в прочности всей конструкции это можно сделать.

Помимо элементов обвязки в конструкцию каркасов оголовников рекомендуется включать дополнительные горизонтальные элементы, края которых (после заливки бетонным раствором) должны выступать на 10-15 сантиметров за поверхность бетона. Эти элементы помимо усиления каркаса будут выступать в роли крепежей для конструкций, которые будут смонтированы на фундаменте. Например, к ним можно будет крепить секции забора и воротные петли.

Видеоматериал о вязке арматуры

На видео показан процесс связывания прутов для ленточного основания:

Расчет арматуры для ленточного фундамента

Ленточные фундаменты – самый распространенный вид основания, применяемый в частном индивидуальном строительстве. Несмотря на свою популярность, устройство данного вида фундамента — процесс трудоемкий и экономически затратный.

Чтобы сократить стоимость, и не закапывать в нулевой цикл лишние деньги, следует грамотно рассчитать количество материалов, а прежде всего арматуры – которая является основной статьей расходов при заливке основания.

Продольная горизонтальная рабочая арматура с периодичным сечением, класс АIII.
Вертикальная рабочая арматура, гладкая, класс АI.
Конструктивная арматура.

За расчетный пример взят мелкозаглубленный ленточный фундамент высотой 70 см, шириной 40 см, со сторонами 10 на 10 м, следовательно, периметр равен 40 м. (см. Ленточный мелкозаглубленный фундамент своими руками).

Нормы, стандарты и маркировка

Что надо знать, чтобы провести расчет арматуры для ленточного фундамента:

Так как длина ленточного фундамента намного больше ширины, то в нем наблюдается только продольное растяжение, а поперечного растяжения в таком основании нет. Следовательно, никаких нагрузок на поперечную горизонтальную и вертикальную арматуру не оказывается, поэтому можно использовать в конструкции гладкие прутки диаметром 0,6 – 0,8 см, которые необходимы лишь для создания каркаса.
При любой высоте в ленточном фундаменте всего 2 продольных горизонтальных пояса, верхний и нижний, для изготовления которых используют ребристую арматуру класса АIII, из низколегированной или горячетканной углеродистой стали. В некоторых случаях поясов бывает больше, но такие варианты армирования являются исключениями, которые требуют привлечения специалистов.
В каждом горизонтальном слое может использоваться 2-3 прутка арматуры. Диаметр прутков рассчитывается по СНиПам, требования, прописанные в нормативном документе, гласят, что минимальное сечение рабочей продольной арматуры должно составлять более 0,1% от площади поперечного сечения бетонной ленты. Допустим, высота фундамента 70 см, ширина 40 см, высчитываем площадь сечения ленты: 0,7х0,4=0,28 м2= 2800 см2.
Площадь поперечного сечения продольной рабочей арматуры: 0,1 % от 2800 = 2,8 см2.

Если на арматуре отсутствует маркировка, то арматура класса АIII должна быть помечена краской, синей и белой линиями.

К содержанию ↑

Расчет по таблице и формулам

Таблица для расчета арматуры

№ профиля	S поперечного сечения, см	Масса 1 м/п, кг
8	0,503	0,395
10	0,785	0,617
12	1,131	0,888
14	1,540	1,210
16	2,010	1,580
18	2,540	2,000

По таблице видно, сколько арматуры нужно для каркаса ленточного основания, взятого за пример.

Необходимо и достаточно 4 прутка диаметром 10 мм (4х0,785=3,14 см2).

ВАЖНО: Для стен длиной равной или менее 3 метров допустимо использовать арматуру диаметром 10 мм, но если же стена длиннее 3 м, то необходимо использовать арматуру диаметром 12 мм (см. Диаметр арматуры для ленточного фундамента).

Значит, для нашего расчетного фундамента, в котором длина стены 10 м, следует взять 4 прутка по 12 мм. в диаметре.

К содержанию ↑

Расчет арматуры для продольных горизонтальных слоев

Как рассчитать арматуру, необходимую для продольных горизонтальных слоев:

Периметр 40 м/п х 4 прутка = 160 м + (необходимый загиб арматуры по углам 0,25 м/п каждого прутка х 16 загибов = 4 м/п). ИТОГО: 64 м/п х 1,131= 72, 38 кг арматуры класса АIII.

Расчет гладкой арматуры для поперечного и вертикального армирования

Будем размещать прутки с шагом 0, 5 м. Периметр 40 м : 0,5 м = 80 шт + 4 по углам = 84 шт.

Армирующий каркас должен быть утоплен в бетон на 5 см с каждой стороны.
Для прочной связки достаточно, чтобы прутки выступали за каркас на 2,5 см.

Следовательно, ширина ленты 40 см – 10 см бетонный слой – 5 см припуск на вязку = 25 см — на это расстояние располагаем друг от друга продольную арматуру в одном слое.

70 см высота ленты – 10 (15 см) см бетонный слой – 5 см припуски на вязку = 50(55) см – расстояние между горизонтальными слоями каркаса.

Поперечные гладкие прутки (конструктивная арматура) – 25 + 2,5 + 2,5 = 30 см.

Вертикальные гладкие прутки: высота ленты 70 см – 10 см бетонный слой = 60 см.

ИТОГО в 1 поясе гладкой арматуры: 60 + 60 +30 +30 = 180 см.= 1,8 м.

ВСЕГО: 1,8 х 84 = 152 м гладкой арматуры.

ВАЖНО: Диаметр поперечной арматуры должен составлять 1/4 от диаметра горизонтальной продольной, но быть не менее 6 мм.
ВАЖНО: Если высота каркаса более 0,8 м, то вертикальные поперечные пруты должны быть не менее 8 мм в диаметре.

К содержанию ↑

Вязка арматуры

Для прочности всего армирующего каркаса необходимо скрепить не менее 50% от всех перекрестий, это можно сделать вязальной проволокой или сваркой. Сварка опускает закаленный стержень, что значительно снижает прочность каркаса в целом, при монтаже, заливке бетоном и последующей трамбовке можно нарушить геометрию конструкции.

Поэтому в индивидуальном строительстве оптимально использовать вязальную проволоку, из расчета 20 – 30 см на 1 вязку (см. Как правильно вязать арматуру для фундамента).

К содержанию ↑

Стальная арматура имеет ряд недостатков, в числе которых:

Большой вес, это затрудняет монтаж каркаса и требует больших трудозатрат.
Коррозия, которая разрушает бетон, а, следовательно, снижает время эксплуатации фундамента.

Стройиндустрия не стоит на месте, все чаще для армирующего каркаса используют композитную стеклопластиковую арматуру, которая легче традиционной в 5 раз, и в 9 раз при равнопрочной замене (см. Пластиковая арматура: Отзывы).

На разрыв стеклопластиковая арматура в 2 раза прочнее стальной, она устойчива к агрессивным средам и хорошо переносит низкие температуры. Пластиковая арматура позволяет экономить силы и время на вязку каркаса, так как для соединения прутков приспособлены специальные элементы.

Цена на композитную арматуру несколько выше, но этот минус вполне компенсируется легкостью сборки армирующего каркаса, к тому же, позволяет избежать последующих затрат на ремонт фундамента.

Конечно, можно руководствоваться сиюминутной выгодой, и купить стальную арматуру, но пластиковая даст вам огромный задел прочности фундамента на будущее.

При расчете арматуры для фундамента, следует сделать запас 2-5% от общего метража прутков. Если же принято решение использовать традиционную стальную арматуру, то перед заливкой бетоном необходимо очистить каркас от признаков ржавчины и масляных пятен, это позволит значительно продлить срок эксплуатации фундамента.

Читайте также:

Как рассчитать количество арматуры для фундамента

Наверняка всем известно, что основой любого здания служит фундамент, в основу которого входит арматура и бетон. Арматура применяется для придания конструкции фундамента надежность и прочность, а так же устойчивость к нагрузкам, что помогает противостоять воздействиям со стороны грунта и различных деформаций. Именно поэтому необходимо грамотно подойти к выбору арматуры для создания фундамента. Давайте рассмотрим типы арматуры, которую рекомендуют использовать специалисты.

Специалисты советуют ]]>купить арматуру]]> монтажную, а так же распределительную, которая обозначается как A-1, главной особенностью данного вида является поперечное сечение и главная поверхность. Данный вид арматуры имеет меньшее сцепление с бетоном и поэтому данный вид применяется для фундамента с небольшой нагрузкой.

Рабочая арматура, которая обозначается A-3, это класс арматуры, вид которой отличается наличием ребристой поверхностей. Такая арматура, в свою очередь обеспечивает большую прочность и способна выдержать высокие нагрузки, так же увеличивает сцепление с бетоном. Класс арматуры A-3 преимущественно применяется в местах фундамента с большими нагрузками. Так же стоит отметить, что диаметр арматуры стоит выбирать, отталкиваясь от общего веса будущего здания, то есть чем больше диаметр самой арматуры, тем больше веса сможет выдержать конструкция.

Давайте рассмотрим немного подробнее способ расчета арматуры для фундамента. При данном расчете следует учитывать следующие нюансы. Форма фундамента, а так же ее вид, будущие нагрузки на здание, особенности грунта на котором стоит здание, а так же сам вес будущей конструкции.

Разные типы фундаментов имеют свои особенности а так же предназначения для того или иного типа зданий. Продажа арматуры происходит в килограммах, то есть перед покупкой арматуры необходимо просчитать длину каждого вида металлического изделия, после чего нужно определить ее вес. Соотношение длины и веса можно рассчитать при помощи специальной таблицы, которая имеет расчеты всех размеров арматуры.

как рассчитать количество, сколько рядов нужно для армирования ЛФ высотой 1 метр?

Частным застройщикам, планирующим возведение дома, гаража или хозяйственных объектов своими руками, приходится самостоятельно производить расчеты арматуры для ленточного фундамента и решать многие задачи, надеясь на помощь и подсказки интернет-ресурсов и знакомых мастеров.

Некоторые из них придерживаются мнения, что делать вычисления, им необязательно. Соблюдая принципы строгой экономии, они нередко, укрепляют бетонную заливку любыми средствами, имеющимися под рукой, включая, проволоку, старые трубы, прочий металл.

Подобный подход довольно рискован. Со временем, в случае деформации стеновых конструкций, исправление ошибок окажется весьма трудоемким и дорогостоящим. В будущем это может привести к трудностям, связанным с неустойчивостью дома и сложностями с его эксплуатацией. Лучше, как говорится, сначала несколько раз отмерить, а потом действовать.

Расчет арматуры для фундамента

Достоверная информация, предложенная вашему вниманию в данной статье, поможет вам легко провести вычисления: определить диаметр и метраж железного прута, выбрать схему вязания каркаса или решётки, не прибегая к платным услугам предприимчивых специалистов.

Металлопрокат, который применяют при сооружении железобетонных конструкций, выполняет важнейшие функции по обеспечению долговечности и безопасности. Правильно сочетая рифленый и гладкий стержень, строители устраивают прочный остов, который впоследствии возьмет на себя большую часть нагрузок, и предотвратит образование деформаций — прогибов, осыпания и растрескивания бетона.

Существуют различные методики, позволяющие быстро и довольно точно определить, сколько нужно арматуры на фундамент как путем профессионального подхода, так и «на глазок», основываясь на опыте мастеров. Прежде чем освоить их с целью снижения затрат, следует уделить внимание качеству закупаемого материала — его сорту, марке стали, толщине, массе и виду поверхности (рифленой или гладкой).

Выбор следует основывать на требованиях ГОСТ 5781—2003, согласно которому отечественная промышленность производит 5 классов профильных металлических изделий:

I и II — это гладкий металлический прокат, поставляемый в мотках или стержнях с d от 10; 12; 16 до 40 mm.
III — это пруток с рифлением различной глубины и модификации. Данная категория маркируется, как А III, ассортимент поставляется с различной толщиной сечения.
IV и V присваивают металлоизделиям, способным выдерживать наивысшие перегрузки, которые свойственны высоткам и объектам недвижимости специального назначения.

На заметку.
В последние годы широко распространена продукция на основании ТУ, маркирование которой может не соответствовать классификации по ГОСТ. В таких случаях их характеристики следует уточнить у продавца.

Расчет бетона на фундамент

Бетон – база любого фундамента. Это приготовленная в выдержанных пропорциях смесь из цемента необходимой марки, песка, воды и щебня. Используется абсолютно во всех строительных работах, от возведения забора до строительства небоскребов.

Классификация (маркировка) бетонов осуществляется по прочности на сжатие (М), подвижности (П), водонепроницаемости (W) и морозоустойчивости (F).

Марка бетона определяется допустимыми нагрузками (прочность на сжатие). Характеризует нагрузку на один кубический сантиметр поверхности (выражается в кг/см²).

Среди многообразия выбора марок бетона (от м50 до м800) при возведении частных домов и хозяйственных построек чаще используются марки М100-М400.

Для легковесных построек используется бетон марки 100. Бетон 150 используется для заливки мелкозаглубленного фундамента нетяжелых построек по типу гаража, бани.

При формировании подпорных конструкций более подходящая марка бетона – М200. М250 не самая часто используемая марка бетона в связи с незначительной разницей в цене с М300, при наличии больших достоинств у последнего. Поэтому М300 – выбор номер один зданий высотой до трех этажей. Бетон М400 – вариант выбора для многоэтажных домов.

Готовится раствор на основе цемента подобранной марки. Заранее требуется просчитать расход цементной смеси и сколько надо песка и цемента в тех пропорциях для заливки фундаментной площадки, которые обеспечат долгий срок ее службы без деформации. К примеру, цемент марки М400 в приготовлении бетона М100 требует пропорций 1:4:5 (цемент, песок и щебень соответственно).

Основы расчета ленточного фундамента

Фундаментная лента — это монолитный замкнутый контур. Он служит основанием для стен, препятствует их деформации под воздействием различных природных и эксплуатационных факторов.

Приступая к вычислениям объемов арматуры в ленточном фундаменте вы должны учитывать форму секций, который составляют металлические профили, связанные проволочными хомутами в 2-ух направлениях:

1. Продольном — 2 пояса.
2. Поперечном — двусторонние вставки с перемычками.

Характеристики ленточной несущей конструкции

Сегодня в сфере строительства широкое распространение получил фундамент, выполненный из железобетона. Благодаря простой технологии такой тип основания можно легко смонтировать, не используя при этом спецтехнику и грузоподъемные механизмы. Главное, правильно подобрать сечение, определить заглубление, диаметр арматуры для ленточного фундамента.

Широкое распространение основание ленточного типа получило из-за того, что его можно обустроить практически на любом типе почвы, а также благодаря большому сроку службы – около 150 лет. Эти показатели обеспечиваются качеством бетонной смеси и эффективно выполненным армированием.

Бетон, невзирая на его высокие эксплуатационные характеристики, является хрупким стройматериалом, поэтому даже при малых движениях он подвергается разрушению. Армирование предназначено для придания бетону особой пластичности и выполняется с помощью стальных прутьев. Для того чтобы улучшить сцепление с бетонной смесью основная часть поверхности прутьев выполняется ребристой.

Схема армирования

От выбора данного формата, зависит сколько понадобиться арматуры для всего дома и каковы будут затраты на его обустройство. Наиболее распространены форматы, собранные из 3-х, 4х и 6-и рядов в каждом. Нормы СП 52-101-2003 определяют порядок оформления и связки:

Прутки должны располагаться в ряду не далее, чем через 400 мм (40 см) один от другого.
Двусторонний зазор, между стенками траншеи, в которой вы установите связку и крайними рядами должен составлять от 5 до 7 см.

Придерживаясь этих правил, можно сделать выводы, что при ширине рва:

50 – 70 см, следует устанавливать по 6-ть штук в ряд;
от 40 см — по 4-е;
от 30 до 40 см — 3-ех стержневую схему.

Расчет диаметра продольной арматуры

Для квалифицированного выбора толщины прута для продольного расположения, следует обратиться к СНиП 52-01-2003. В нём разъясняют, как рассчитать армирующие элементы для ленточного фундамента, с учетом действующих нормативов, и табличных данных.

Диаметр арматуры,мм	Площадь поперечного сечения стержня арматуры см2, в зависимости от количества прутов в сечении
Диаметр арматуры,мм	1	2	3	4	5	6	7	8	9
6	0,28	0,57	0,85	1,13	1,41	1,70	1,98	2,26	2,54
8	0,50	1,01	1,51	2,01	2,51	3,02	3,52	4,02	4,53
10	0,79	1,57	2,36	3,14	3,93	4,71	5,50	6,28	7,07
12	1,13	2,26	3,39	4,52	5,65	6,79	7,92	9,05	10,18
14	1,54	3,08	4,62	6,16	7,69	9,23	10,77	12,31	13,85
16	2,01	4,02	6,03	8,04	10,05	12,06	14,07	16,08	18,10
18	2,55	5,09	7,63	10,18	12,72	15,27	17,81	20,36	22,90
20	3,14	6,28	9,42	12,56	15,71	18,85	21,99	25,13	28,28
22	3,80	7,60	11,40	15,20	19,00	22,81	26,61	30,41	34,21
25	4,91	9,82	14,73	19,63	24,54	29,45	34,36	39,27	44,18

Согласно нормам, сумма диаметров продольных стержней в одном ярусе должна определяться числом, которое составляет всего 0,1% от площади сечения забетонированного фундаментного основания. Задача решается таким образом:

Определите S, перемножив высоту ленты на её ширину. Для упрощения можно предположить, что они равны соответственно: 1 м и 0,40 м.

S = 40 Х 100 = 4 000 кв. см.

2. Найдите значение 0,1%:

Sa = 4000:1000 = 4 см2.

На основании данных, приведенных в таб. 1 узнаёте оптимальное значение диаметра продольной арматуры:

Для этого в графе — 4, отражается количество прутков, подбираете близкое к полученному (4 см2) число. Оно равно 4,52.

Напротив, 4, 52 в таблице указан размер стержней равный 12.

В этой же таблице отмечены варианты, подходящие для схем:

с 3-мя прутьями: 4,62, что приблизительно соответствует d 14 mm;
c 6-ю стержнями: 4,71 при минимально допустимом d 10.

Расчёт арматуры

Рассчитать арматуру для фундамента проще на конкретном примере дома размером 6х10 метров. Поперечное сечение фундамента 50х100 см.

Потребное количество металлоизделий

Согласно таблице, потребуется 4 продольных параллельных стержня диаметром 12 мм.

Общий периметр фундамента составляет 6+6+10+10=32 метра.

Всего понадобиться 128 (32х4) метра арматуры.

Длина прутков в продаже составляет 3, 6 или 11, иногда 12 метров. Следовательно, точно подобрать стержень для каждой стороны не получится.

Продольные стержни придётся состыковывать. Стыки будут и в угловых пересечениях. Если в углах используют П- или Г-образные прутья, то они должны быть заглублены в стену не менее чем на 40 см.

Согласно своду правил, перекрытие стержней должно составлять не менее 30 диаметров. Для 12 мм арматуры — не менее 36 см.

Чтобы не пришлось дополнительно докупать и доставлять стройматериал, арматуру приобретают с запасом 10–15% от расчётного количества. Пятнадцать процентов от 128 составляет 19,2 метра.

В итоге приобретают 128+19=147 метров 12 мм прутка для продольного армирования.

Подсчёт поперечных и вертикальных элементов

Поперечные и вертикальные элементы армирования сваривают, скручивают вязальной проволокой или изгибают в виде прямоугольника.

Вертикальные составляющие лучше делать длиннее высоты ленты — их можно утопить в грунт. Это сделает монтаж удобнее.

Стороны горизонтально-вертикального прямоугольника меньше размеров фундамента минимум на 10–15 см. Чтобы оставался защитный слой бетона вокруг прутьев.

Сложив стороны, получают количество арматуры на один прямоугольник: 30+30+90+90=240 см. С учётом перехлёстов добавляют ещё 10 см. В итоге длину каждого элемента принимают равной 2,5 метрам.

В каждом углу необходимо установить два прямоугольника, всего на фундамент 4х2=8 штук.

Максимальное расстояние между элементами на прямых участках — 50 см. При постройке габаритных домов — 30 см.

Длины сторон для дальнейших вычислений без учёта угловых пересечений равны:

Короткие 600 см минус 2 угла по 50 см — 500 см.
Длинные 1 000 см минус 2 угла по 50 см — 900 см.

На каждую короткую сторону понадобиться помимо угловых ещё 9 прямоугольников. В длинную сторону устанавливают 17 элементов.

Общее количество поперечников составит: 8 угловых, 9+9=18 для коротких сторон фундамента и 17+17=34 для длинных.

Суммарное количество вертикально-горизонтальных перемычек составит: 9+18+34=61 шт. Длина каждого 2,5 метра. Итого арматуры диаметром 6 или 8 мм понадобиться 61х2,5=152 метра. Приобретают материал с запасом 5%, следовательно, 160 метров.

Расчет количества арматуры

Чтобы самостоятельно провести перерасчет арматурного каркаса ленточного фундамента вы можете воспользоваться 2-мя несложными методами, о которых речь пойдет ниже.

Квалифицированно — при помощи онлайн-калькулятора

Современные Интернет-ресурсы обеспечивают более широкий и точный спектр проектно-вычислительных услуг. В частности, программа онлайн калькулятора предлагает рассчитать арматуру на ленточный фундамент быстро, достоверно, с наибольшей точностью. Пользователям предложен очень простой и интуитивно понятный интерфейс.

Сервис в течение нескольких секунд предоставляет развернутую детальную информацию как по металлопрокату, так и по количеству бетонного раствора, который понадобиться для заливки основания и досок для опалубки. В результате автоматизированного расчета вы получаете и дополнительные данные:

Длину готового каркаса, как снаружи, так с учетом и внутренних перегородок.
Размеры фундамента и силу оказываемых нагрузок на грунт.
Параметры боковых поверхностей ленты с полной информацией по её теплоизоляции для утепления со всех сторон.
Минимально допустимый диаметр и схему расположения рядов металла, в зависимости от величины поперечного сечения.
Количество хомутов и оптимальный шаг крепежа, который не допустит сдвигов в конструкции.
Оптимальные размеры проволочной обвязки и способ изготовления узлов на вставках и отрезках арматуры.

В результате программа вычислит и предложит распечатать всю информацию, включая общую длину и вес необходимого металлопроката.

Как правильно определить расход материалов на фундамент – готовимся к выполнению расчетов

До начала строительных мероприятий важно правильно определить потребность в стройматериалах. Это позволит спланировать объем затрат и рационально использовать имеющиеся финансовые ресурсы

Так как возведению домов предшествует строительство основы, необходимо на начальном этапе рассчитать необходимый для заливки основания объем бетонной смеси. Для того чтобы выполнить расчет фундамента, калькулятор необходим.

Выполнить калькуляцию можно различным образом:

воспользовавшись готовой программой. Ускорить вычисления поможет размещенный на профессиональных сайтах калькулятор для расчета фундамента;
выполняя расчет вручную. Несложно, используя обычный калькулятор, рассчитать количество бетона на фундамент с высокой степенью точности.

Для этого необходимо выполнить ряд мероприятий:

провести геодезические изыскания. Они помогают определить уровень расположения грунтовых вод, характеристики почвы и глубину промерзания;
определить действующие на основу нагрузки. Поможет правильно и быстро рассчитать фундамент под дом калькулятор, размещенный на сайте.

Расчет фундамента на примере бани 6×4 метра

Произведя расчет количества бетона для фундамента, калькулятор учтет следующие данные:

тип сооружаемого основания. Профессиональная программа позволяет рассчитать ленточную основу, плитное основание и столбчатую конструкцию;
конструкцию фундаментной базы и ее размеры. Конфигурация и габариты зависят от особенностей здания, действующих нагрузок и характеристик почвы;
марку применяемого для заливки бетонного раствора. Она выбирается в зависимости от уровня механических нагрузок;
уровень промерзания почвы. Он определяется с учетом территориального расположения объекта строительства.

От полноты введенных данных зависит правильность подсчета раствора, а также расхода материалов.

Как рассчитать материалы на фундамент столбчатого типа

При строительстве столбчатой основы необходимо правильно выполнить расчет фундамента для дома.

Калькулятор, выполняющий расчет онлайн, обрабатывает следующие данные:

количество опорных колонн;
диаметр и высоту свай;
размеры находящейся в грунте расширенной части опоры;
габариты ростверка;
конфигурацию ростверковой конструкции;
марку используемой бетонной смеси.

Калькулятор бетона на фундамент в виде монолитной плиты

Расчет материалов для плитного фундамента

Планируя забетонировать монолитную плиту, застройщики сталкиваются с проблемой, как рассчитать количество бетона на фундамент.

Калькулятор позволяет быстро определить расход бетонной смеси после введения в соответствующие графы программы следующих параметров:

длины плитной основы;
ширины фундаментной плиты;
высоты железобетонной базы.

Выполняя вычисления вручную, можно пренебречь объемом, который занимает арматурный каркас. Необходимо просто перемножить размеры конструкции и получить ее объем, который примерно соответствует потребности в бетонном составе. Для получения точных значений необходимо использовать программные методы.

Ленточный фундамент.

Объем ленточного фундамента можно вычислить намного легче других, для этого нам нужно знать суммарную длину, высоту и ширину. Площадь опоры, влияет на ширину вычисленную в начале, но средняя ширина такого типа фундамента составляет около 40 сантиметров. Высоту так же возьмем из предыдущих расчетов, берем значение в 1,5 метра. Общую длина ленты вычисляем также как и периметр.

Для здания, имеющего размер 5 на 8 метра и имеющего одну стену длинной 5 метров, периметр равен 5+(8+5)*2=45 метра.

При ширине ленты 50 сантиметров количество бетона будет равно 0,5*45*1,5=33,75 м3.

Определение глубины заложения

Порядок нахождения предусматривает выявление факторов негативного влияния, которые зависят от:

геологических характеристик строительной площадки;
климатических особенностей региона;
наличия в проекте заглубленных подвалов.

На данном этапе работ находят места расположения на прочных грунтах. Основание не рекомендовано опирать на рыхлые и пластичные массивы, погружать в подпочвенные воды. Одним из серьезных признаков нестабильности является критическая отметка промерзания земляных пластов, приводящая к пучению.

Установив все критические моменты, определяют допустимую глубину дна котлована. Согласно СНиП в окончательном варианте она должна быть кратной 10 см. Например, получив 68 см, принимаете к исполнению —70 см.

Сбор нагрузок

С целью получения максимальной точности результатов проводят определение не только общего веса всех конструктивных элементов здания, но предметов антуража и людей, которые будут проживать. Насколько эти данные важны станет понятно позднее, когда будут рассмотрена зависимость ширины ленты от физических параметров постройки.

В качестве примера представьте одноэтажный дом, в котором три стены (a; b; c) будут несущими (увеличивается за счёт опирающихся на них конструкций). Две другие (А и B) — самонесущие (собственная масса).

Стены (несущие, самонесущие)	Постоянная нагрузка (перекрытия, кровля), кг/м	Эксплуатационная (имущество, жильцы и прочее), кг/м
a	8080	920
b	11600	1860
c	8100	925
A	8666	0
B	8666	0
Итого	44 932	3705

Крепление арматуры

Даже правильный расчет арматуры не обеспечит надежность и долговечность фундаменту, если выбран неудачный метод фиксации прутьев. Обычно для соединения металлических конструкций и деталей применяется сварка, но в случае с армированием желательно остановиться на проволочном креплении – структура материала сохранит свои изначальные качества, надежно укрепив бетон.

Для этого применяется вязальная проволока и специальный крючок, позволяющий создавать узлы. Оптимальная прочность каркаса возможна только при равномерном соединении участков схождения стержней – исключения касаются угловых участков, которым требуется усиление. Дополнительно укрепленная арматура для фундамента, расчет которой учитывает «проблемные» места стыков и поворотов, обеспечит защиту конструкции от физических воздействий.

В среднем на каждый стык расходуется порядка 25 см вязальной проволоки. Повысить надежность узлового соединения можно посредством двойной обвязки, после чего использовать вязальный крюк.

Ширина подошвы

Полученные в предыдущей главе числа вы складываете и полагая, что прочность грунта будет составлять 29 т на кв. м. производите вычисления.

Стены	Общий вес т/м (Длина+ ширина фундаментальной базы)	Ширина (Общий вес делим на прочность грунта)
a	8,980+0,92=9,1	9,1: 29=0,31
b	11,600+1,860=13,46	13,46: 29=0,39
c	8,1+0,925=9,1	9,1: 29=0,32
A	8,666=8,66	8,66: 29=0,32
B	8,666=8,66	8,66: 29=0,32

Расчет ленточного основания

Задача сводится к выбору толщины металлического профиля и его количества, которое определяется в погонных метрах. Полагаясь на описанные выше методы определения класса и диаметра, по умолчанию устанавливаете, что:

В качестве продольного армирования будут применены рифлёные изделия от 10 до 14 mm.
Вертикальные вставки-перемычки установите из проката с гладкой поверхностью d до 10 mm.

Описанные выше материалы будут необходимы для возведения монолитного фундамента длиной 10 м: с размерами (в) 600 мм, (Н) 500 мм.

Почему важно правильно рассчитывать?

Диаметр прутьев должен быть правильно рассчитан. Если использовать материал меньшей толщины, фундамент получится недостаточно прочным.
Со временем бетон будет испытывать повышенные нагрузки, а арматурный каркас не сможет их сдерживать.

В результате бетонная лента будет растрескиваться и разрушаться. Исправить такую ошибку в процессе эксплуатации здания невозможно.

Более толстые прутья конструкции не повредят. Но излишний запас прочности – это неоправданные затраты, увеличивающие бюджет строительства.

Все самое важное об армировании ленточного фундамента найдете в этом разделе сайта.

Порядок расчета

Алгоритм проведения подсчетов используете следующий:

Вычислите n — высоту каркаса без учета верхнего защитного бетонного слоя, который может достигать до 5 см. n = 500 – 50 = 450 мм.
Найдите площадь сечения ленты:

S = b x n = 600 x 450 = 270 000 mm2

Определяете 0,1% — для расчёта толщины армирующих элементов.

S a = b x n0 x 0, 001= 270 mm2

Обращаетесь к таблице 1. В ней отыскиваете оптимальное соотношение показателей: 3 прутка по 12.
Сколько нужно купить металлопроката: 3

Х 10 = 30 м.

На возведение понадобиться 30 погонных метров арматуры.

Пример расчета

За исходные примем следующие значения:

Вычислите длину всей ленты, например, 10 м Х 4= 40 м.
В зависимости схемы армирования, рассчитываете количество продольного (горизонтального) профиля, например, при трехполосной схеме, понадобиться 40Х3Х2 = 240 м, потому что в каркасе используют 2 пояса из прута d – 12.
Определите количество вертикальных вставок длиной 80 см из расчета по 20 на каждую сторону дома: получается 20Х4Х0.8=80 метров d – 10 mm.
Высота каждой перемычки будет равна 60 см, что в сумме на весь периметр составит: 40Х0,6=48 метров d – 10 mm.
В заключение проведите подсчет крепежа для связки, выделяя по 0,30 м проволоки на каждый хомут.

Обратите внимание, что иногда, с целью усиления устойчивости армирующего эффекта в траншее, перегородки углубляют, вбивая их нижние окончания в толщу на 10 или 20 см. в дно котлована. Подобный подход вносит изменения в расчет металла для вертикальных рядов арматуры. Здесь за основу нужно брать не 60 см длины (как в примере выше), а 70 или 80.

Конструкция армирующего каркаса

Чисто конструктивно армокаркас для ленточного фундамента – это объемная конструкция из двух или более решеток, которые устанавливаются вертикально на определенном расстоянии друг от друга и скрепляются между собой поперечинами из той же арматуры. Размеры фундамента рассчитываются с учетом нагрузок, которыми здание давит на основу. А так как именно армирующий каркас является основной для сдерживания нагрузок, то необходимо рассчитывать и его.

Конструкция армирующего каркаса

Правила армирования ленточных оснований

В работе распространена методика распределения металла, основанная на длительном практическом опыте:

если длина ленты не превышает 3м, то допустимо применять в горизонтальном положении пруток в 10 mm;
если её размеры более 3 м, нужно выбирать пруток от 12 до 16 mm;
вся продольная арматура, используемая в каркасе, должна быть строго одного диаметра.

Если толщина имеющихся прутов различная, то в нижний ярус устанавливают большие по размеру, а в верхний — отрезки с меньшим сечением. При этом следует понимать, что изделия с d = 10 и d = 16mm, значительно различаются по весу и, если вы приобретаете его с максимальным запасом прочности, то это может значительно утяжелить нагрузки на грунт и увеличить стоимость закупки материала.

Что касается сравнительного анализа проката с рифлением и без, то здесь действует следующий принцип, чем выражение глубина рисунка, тем крепче образуется связь между бетоном и металлом. Это очень важно знать при заливке объемных и грузных ленточных оснований, где нецелесообразно отдавать предпочтение гладкому профилю. В работе используется специальная крепёжная проволока из низкоуглеродистой стали толщиной от 0,8 до 1,5 мм, которую предварительно нарезают на равные отрезки.

Правила выбора

В строительстве фундаментов применяется два вида арматуры – композитная и металлическая. Традиционно используются металлические прутки. Они выпускаются с диаметром от 5 до 32 мм.
Композитный материал для усиления фундаментов применяется относительно недавно, но он уверенно вытесняет металлический аналог. Преимущества композитного материала – отсутствие электропроводности и устойчивость к коррозийным процессам.

При выборе необходимо учитывать основные характеристики строящегося здания – площадь, этажность, вид стеновых материалов, вариант кровли, тип грунта и степень его пучинистости.

Каркас состоит из продольных прутков, вертикальных и поперечных. Поперечные и вертикальные элементы необходимы для придания конструкции жесткости. Основную нагрузку берут на себя продольные прутки. Они изготавливаются обычно из рифленой арматуры 12-14 см.

Благодаря рифленой поверхности прутки лучше сцепляются с бетоном, что обеспечивает фундаменту сопротивляемость растягивающим нагрузкам. Поперечины могут быть выполнены из гладких прутьев толщиной от 4 до 10 мм.

Требования по СНиП

Установленные правила СНиП определяют толщину и количество продольных арматурин. Согласно принятым требованиям, суммарное сечение всех основных элементов каркаса должно составлять не менее 0,1% от сечения всей фундаментной ленты (СНиП 52-01-2003).

Применять можно прутки любой толщины от 10 мм. Количество продольных прутков должно быть не меньше 4, так как иначе не получится сконструировать надежный устойчивый каркас.

Это означает, что самые легкие постройки требуют обустройства каркаса их 4 прутков 10 мм. Для более массивных зданий делаются индивидуальные расчеты.

Минимальный диаметр стержней в зависимости от назначения армирования

Поскольку нагрузку от постройки несут только продольные прутки, в СНИП указаны требования именно к ним.
Они должны быть толщиной не меньше 10 мм. Поперечные прутки нагрузку не несут, но выполняют функцию фиксации и придания конструкции жесткости.

Если длина основания меньше 3 м, то минимальный диаметр продольных прутьев должен быть 10 мм; если больше 3 м — 12 мм.

Расчет армирования плитного основания

Для формирования монолитной плиты устанавливают два железных пояса, которые образуется горизонтальными сетками, объединенными прутом на 10−16 mm. Сначала вы определяете схему, например, квадрат со сторонами 20Х20 см.

Далее, вычисляете, сколько понадобиться стержней для каждого яруса в отдельности и общее их число. К полученной сумме прибавляется объем вертикальных перемычек, вставляемых в местах пересечения металла. Затем, согласно с количеством точек обвязки в ячейках, вычисляете метраж отожженной проволоки, которая будет использована для крепежа.

Принцип расчета арматуры для ленточного фундамента

Установившаяся практика и техническая документация определяют следующее требование к минимально допустимому количеству арматуры в железобетонном фундаменте — не меньше 0,1 процент площади всего рабочего сечения этого элемента.

Фактически, фундамент, имеющий габариты в высоту – равные одному метру, а в ширину — 50 см, требует наименьшую площадь сечения арматуры равную 500 кв.мм.

Требования к наименьшему диаметру арматуры

Условия применения арматуры

Наименьший диаметр стержня арматуры

Продольная арматура по длине стороны до 3 метров — 1см
Продольная арматура вдоль по длине стены больше 3 метров — 1,2 см

Функциональная арматура

Показатель толщины арматуры — 0,1 процент от площади всего сечения по расстоянию между слоями арматуры и ½ ширины ленты
Поперечная арматура внецентренно сжатых элементов постройки
Не меньше 25 % наибольшего диаметра арматуры и не меньше 0, 6 см
Поперечная арматура вязаных изгибающихся каркасов — не меньше 0, 6 см
Поперечная арматура вязаных каркасов с показателем высоты сечения до 80 см — 0,6 см

Поперечная арматура вязаных каркасов с показателем высоты сечения больше 80 см — 0,8 см

Требования к наибольшему номинальному диаметру продольной арматуры: Диаметр верхнего ряда стержней арматуры не должен превосходить 4 см для тяжелого бетона.

Требования к наименьшему количеству стрежней долевой арматуры в ряду:

Для балок и ребер шириной больше 15 см необходимо предусматривать не менее 2 рабочих стержней с сечением поперек. Если показатель ширины будит меньшим, чем 15 см — возможно использовании одного элемента.

Кол-во стержней и расстояние между ними

Наибольшее количество стержней в ряду зависит от минимального расстояния между отдельными стержнями. Этот показатель не может быть меньше максимального диаметра стержня.

При 2 рядах армирования – не более чем 2,5 см для нижнего ряда и 3 см для верхнего.
При 3 рядах – не менее 5 см в верхнем ряду.

Требования к максимально дозволенным расстояния между стрежнями

Наибольшие шаг арматуры в фундаменте

Железобетонные плиты и балки высотой сечения меньше 0,15 м — 0,2 м
Железобетонные плиты и балки высотой сечения больше 0,15 м — 1,5 показателя высоты сечения, но не больше 0,4 м
Колонны из железобетона в перпендикулярном от плоскости изгиба направлении 0,4 м
Колонны из железобетона в направлении к плоскости изгиба 0,5 см
Железобетонные стены с вертикальной арматурой
Не больше 0,4 м и не больше двукратного значения толщины стены
Железобетонные стены горизонтальной арматурой
Не более 0,4м

Максимальный шаг между стрежнями для арматуры, устанавливаемой поперек

Шаг установки хомутов

Железобетонные элементы, где поперечная сила не воспринимается только бетоном, не больше 0,3 м
и не больше ½ высоты сечения
Балки с высотой до 0,15 м, где поперечная сила согласно расчетам воспринимается лишь бетоном

Не требуется армирование

Балки высотой больше 0,15 м, где поперечная сила воспринимается только бетоном
Не больше 0,5 м и не больше 75 % высоты сечения
В внецентрально сжатых элементах, а также в изгибаемых элементах для сжатой продольной арматуры
Не больше 0,5 м и не больше 15 диаметров арматуры
Для сжатой продольной арматуры, установленной на одной из граней элемента
Не больше 0,3 м и не больше 10 арматуры

Требования к проходным элементам

Любой из проходных элементов сквозь бетон не должен быть более трети ширины всей фундаментной ленты. Наименьший диаметр проходного элемента составляет50 мм.

Эти элементы не должны располагаться друг к другу ближе, чем на расстоянии в три своих диаметра.

Какой должна быть поверхность арматурных прутьев?

следует монтировать арматуру крупными заранее изготовленными составляющими, стараясь уменьшать количество использования единичных стержней;
необходимо удалить с поверхности стержней мусор, снег, лед и другая грязь;
арматуру нужно обезжирить, очистить краски и крупной ржавчины;
допускается слой эпоксидного покрытия, а также наличие ржавчины, которая не подвергается отслоению.

В следующем видео рассказано, как сделать вязку арматуры для фундамента:

Расчет арматуры для ленточного фундамента забора

Обустройство фундамента забора

Все без исключения заборы, даже металлические с проволокой, всегда устанавливаются на прочных фундаментах, способных выдерживать большие нагрузки. Понятно, что никто не строит мощные конструкции, ведь это затратное дело и далеко не всегда оправдано.

Необходимость основы под ограждение

Армирование фундамента и столбов ограждения

Но основной этап возведения любого забора – это закладка фундамента, причем огромной популярностью пользуются именно ленточные основания. А, чтобы они были более прочными и долговечными, активно применяется армирование. Зачем делается армирование фундамента для забора:

увеличение несущей способности оснований;
снижение влияния вертикальных и горизонтальных подвижек почвы, а также стабилизация положения ленты;
усиление прочности за счет дополнительного связывания бетонного раствора и блоков;
снижение воздействия неоднородного грунта, а также различной массы отдельных конструкций;

Арматура препятствует растяжению, в результате которого возникают трещины, разрывы и локальные деформации.

Технология возведения фундамента для забора

Подготовка траншеи для установки армированного пояса ограждения

Для начала необходимо сделать выбор типа фундамента, материала столбов и перемычек, а также необходимо проведение геодезической разведки территории с целью определиться с типом грунтов и глубиной их промерзания:

Затем проводится разметка мест расположения будущего забора с точностью до полуметра, устанавливаются вехи и направляющие.
При необходимости, проводится выравнивание строительной площадки.
После установки всех вех и направляющих, нужно выкопать траншею на всей протяженности забора и засыпать дно песчано-гравийной подушкой.
Глубина траншеи, а также ширина опалубки, зависит от устойчивости почвы, климатических условий, глубины промерзания почвы и высоты расположения грунтовых вод. Также важную роль играет масса конструкции, ведь монолитные кирпичные заборы на бетонном основании весят намного больше, чем столбчатые ограды с проволочным ограждением.
Затем нужно сделать армирование будущего фундамента. Как правило, используются ряды продольной и вертикальной арматуры, которые связываются между собой. Арматуру нужно устанавливать таким образом, чтобы она была закрыта бетонным раствором и не контактировала с открытым воздухом или водой.

Затем возводится опалубка. Для этого используются деревянные доски, готовые щиты или листы рубероида. Устанавливается опалубка на высоту более 30 см от уровня грунта, укрепляется распорными брусьями и с внешней стороны засыпается грунтом или песком. Готовую опалубку вместе с арматурой нужно залить бетоном.

Особенности армирования ленточного фундамента для забора

Вязка арматуры для ленточного фундамента забора

Учитывая особенности конструкции ленточного основания, армировать нужно всю полезную площадь конструкции. Поэтому выбор арматуры, в каждом отдельном случае делается индивидуально с учетом множества факторов. При армировании ленты нужно помнить о ряде правил:

Выбирать металлическую арматуру диаметром 10 мм или больше, устанавливать ее горизонтально.
Вертикальная сетка может быть сечением и 8 мм, но соединять ее с продольной сеткой нужно только скрутками. Использовать сварку не рекомендуется, ведь после нагревания разрушается структура металла.
Металлический каркас должен иметь размеры, где ширина должна составлять половину высоты. Крайние грани прутьев должны быть спрятаны в бетоне, поэтому устанавливаются на расстоянии до 5 см от края опалубки.
Первые два прута ложатся на опоры, отступ от стены опалубки составляет 5 см. затем проводится укрепление горизонтальных и вертикальных прутьев с интервалом 40 см. На верхнюю кромку устанавливают горизонтальные ряды и тоже связывают между собой поперечинами.
Для связывания арматуры лучше использовать специальную гибкую проволоку и вязальный крючок. Лучше использовать проволоку длиной до 30 см, ее нужно сложить пополам и обвернуть по диагонали крестовины. Затем крючком соединить края и поворот, прочно закрутить.

Можно также использовать специальные завязочные насадки на шуруповерты или электрические крючки. Сварку использовать категорически запрещено.

Армирование столбчатых и каменных фундаментов

Обустройство арматурой столбчатого фундамента забора

Учитывая специфическую конструкцию таких заборов, армирование столбов проводится редко. Для этого нужно в готовое углубление установить вертикальные и продольные прутья арматуры диаметром 8 мм, обвязать их между собой и затем залить конструкцию бетоном.

Для получения большей жесткости, пруты рекомендуется приварить в верхней кромке к металлическим столбам, затем покрыть специальной гидроизоляцией типа жидкой резины. Тогда получается более жесткая конструкция, способная выдержать значительные нагрузки.

Но такое армирование нельзя использовать, если к столбам крепятся большие металлические листы. Ведь, если на листы воздействует сильный ветер, то их вырвет из земли вместе с бетоном, поэтому используется только ленточная конструкция.

Альтернативные виды арматуры для фундаментов

Вязка композитной арматуры для фундамента ограждения

Кроме металлической арматуры, также активно используется композитная арматура. В большинстве случаев, это стеклопластиковое волокно, которое обладает рядом ключевых преимуществ:

стекловолокно прочнее металла, поэтому и меньше его нужно для армирования фундамента;
композиты стойкие к атмосферному влиянию, не подвержено коррозии;
они гибкие и легкие, поэтому легко транспортируются и быстро укладываются;
обвязывается такая арматура пластиковыми стяжками;
учитывая, что производители продают композитную арматуру в бухтах, то прямо на строительной площадке не составит труда порезать ее на куски необходимой длины. Таким образом, количество отходов будет минимальным.

Армировать также можно и подручными материалами, ведь к фундаментам для заборов предъявляется значительно меньше требований по прочности и надежности. Но лучше все сделать изначально правильно, чтобы получить максимально надежное и долговечное основание.

С каждым днем растет популярность ленточных фундаментов для заборов любого типа. Это прочные, надежные и долговечные конструкции, стойкие к смещению грунтов. Они прекрасно подходят для любого типа почвы, даже слишком влажного, выдерживаю большие нагрузки. Особенность армированного фундамента в том, что он может быть различной глубины, и сделать его можно собственными руками в кратчайшие сроки. Но почему такая конструкция настолько популярная? Прежде всего, это простой и понятный каждому расчет несущей конструкции. Тут не нужно обладать обширными знаниями в области строительства и строительных материалов, а также понимать особенности конструкции и характеристики вяжущих материалов. А самое главное – ленточный фундамент для забора своими руками можно сделать в сжатые сроки, используя доступные на хозяйстве материалы и бетонный раствор.

Для устройства ленточного фундамента для забора подходит бетон марок М200 и выше

Ленточный фундамент – это монолитная бетонная конструкция с армированием, вкопанная в землю и дополнительно покрытая гидроизоляцией при необходимости. Ширина ленты зависит исключительно от того, какие опоры будут использоваться. Если столбы сделаны с трубы, тогда ширина меньше, а в случае использования кирпичной или каменной декоративной кладки, ширина может быть существенно больше. Также при расчете фундамента нужно учитывать характеристики самого грунта, расположение слоев и угол наклона склона, если это предусмотрено на строительной площадке.

С каких этапов состоит строительство ленточного фундамента для забора

· Подготовка и выравнивание строительной площадки;
· Разметка будущего фундамента;
· Подготовка траншеи;
· Заливка траншеи бетоном, армирование бетонной ленты и зон установки столбов;
· Просушка готовой бетонной конструкции;
· Установка промежуточных соединительных секций.

Понятно, что при использовании стальных столбов глубина установки бетонной ленты меньше, чем при создании кирпичных или декоративных опор. Потому что в случае декоративных заборов нагрузка на единицу площади фундамента существенно выше за счет массы самой конструкции опор и вяжущих материалов.

Типы ленточных фундаментов и их особенности

Ленточный фундамент для забора

Ленточно-монолитный. Это классический и самый дешевый вариант фундамента, где используется бетон и металлическое армирование.
Кирпичный фундамент. Это дорогой вариант, ведь для таких целей может подойти только красный глиняный кирпич. Зато потом поверхность можно облицовывать декоративными материалами и создать свой оригинальный стиль забора.
Бутовый фундамент. Пользуется популярностью в сельской местности, где поблизости есть много природного камня.
Каменное основание с армированием. Строительство такого основания довольно затратное, но фундамент стойкий к воздействию воды и климатическим воздействиям. В большинстве случаев, как несущая внешняя конструкция используются столбы.
Ленточный фундамент для декоративных целей. Его особенность в том, что это фактически монолитная конструкция, а столбы можно использовать любого типа, диаметра и стиля выполнения, а также материала.
Сборное бетонное основание. Сделать его своими руками довольно сложно через большую массу железобетонных блоков, которые производятся на заводах и затем доставляются грузовым транспортом к месту строительства. Заливка в таких случаях не используется, но стоимость такого основания меньшая за счет использования готовых строительных конструкций. Владелец участка только выкапывает траншею на необходимую глубину и проводит расчет количества железобетонных блоков.

Особенности заливки ленточного фундамента под забор

Устройство такого типа фундамента. Ленточный фундамент получает свою прочность не столько за счет тяжелого бетона, как за счет армирования металлическими прутьями. Поэтому, в устройстве такого основания арматура играет ключевую роль и при расчете ленточного основания нужно учитывать не только возможные сдвиги почвы через температурное воздействие, но и допустимую массу кирпичных или стальных опор и промежуточных панелей с профилированного листа или кирпичей.

Ленточный фундамент получает свою прочность за счет армирования металлическими прутьями

Итак, какие материалы нужны, чтобы качественно сделать заливку ленточного фундамента:

арматура, диаметр которой 8-10 мм;
бетон марки М200 и больше;
крупный песок;
материалы для опалубки (щиты из дерева, ламинированная фанера, доска для опалубки основания).

Технология правильной заливки ленточного фундамента

Сначала нужно сделать расчет устройства будущего забора, учитывая возможность монтажа тяжелых кирпичных материалов, как несущая конструкция опор или промежуточные соединения. Затем нужно выкопать траншею на глубину до 0,8-1 метра. Можно меньше, если почва достаточно плотная и содержит камень, но не менее 50 см. На дно готовой траншеи равномерно засыпается гравийно-песчаная подушка высотой до 15 см и обильно поливается водой. А теперь наступает момент армирования. На промежутке 7 см от уровня дна и 10 см от стен нужно уложить арматуру сечением до 10 мм. Затем стоит сделать опалубку и ее надежно зафиксировать. Опалубка заливается бетоном. Если как опоры используются стальные столбы, их нужно изначально установить в траншеи в дополнительных углублениях и надежно зафиксировать бетоном. Можно также сделать арматурную сварку и тщательно выверить столбы с помощью гидроуровня. Если будут использоваться кирпичные опоры, тогда под них нужно на опалубке подготовить абсолютно ровную площадку необходимых размеров.

Правильное армирование ленточного фундамента

Армирование ленточного фундамента

Сначала проводится расчет необходимого количества арматуры, учитывая устройство забора и количество несущих кирпичных или стальных столбов. Для выполнения поставленной задачи оптимальной будет арматура сечением 10 мм. Сначала нужно сделать арматурный каркас, соединить все прутья с помощью толстой проволоки или методом сварки, которая немного дороже, но жесткость конструкции будет выше. Правильное строительство армированного фундамента заключается в создании стального каркаса шириной в два раза меньше высоты. Если используются стальные столбы, тогда арматуру нужно обязательно соединить со столбами методом сварки.
Понятно, что поперечные прутья – это только элемент конструкции, который придает фундаменту большую жесткость. Не удивительно, что многие начинающие строители успешно экономят на арматуре, используя металлолом. Но ключевое проблемное место арматуры – это углы. Их нужно армировать гнутыми прутьями, чтобы достичь максимальной прочности соединения.

Как рассчитать стоимость ленточного фундамента под заборы

Кирпичные и бутовые фундаменты стоят существенно дороже бетонных, но они и красивые, их легко облагородить декоративными штукатурками или облицовочным камнем. Но цена на фундамент зависит, прежде всего, от его размеров и глубины. Чем он больше, тем больше пойдет арматуры и бетона, соответственно, цена будет расти пропорционально размерам. Также играет роль выбор вяжущих строительных материалов, таких, как песок и щебень. Строительные материалы можно купить, а можно найти самостоятельно.

Строительство фундамента – это первый этап при возведении любого сооружения. Тут нужно правильно сделать все расчеты, выполнить работы строго по технологии, подобрать правильный и оптимальный материал. Только тогда сделанный своими руками ленточный фундамент будет служить десятилетия.

Общая длина ленты фундамента (суммарная высота столбиков в фундаменте) (P).
Планируемое количество поясов армирования (R).
Шаг между поясами (H).
Количество несущих элементов (прутьев) в поясе (K).
Расстояние (шаг) между несущими элементами в поясе (T).
Расстояние между соединительными элементами (горизонтальными (L) и вертикальными (N)).

Выбор диаметра прута

Если вас интересует, как выглядит формула расчета бетона на фундамент, вы можете узнать ее здесь.
В этом материале вы можете посмотреть процесс расчета нагрузки на ленточный фундамент под забор.
О том, как сделать гаражные замки своими руками, читайте в этой статье.

Расчет количества арматуры

Фундамент ленточного типа

На основании известной нам общей длины фундамента мы можем вычислить общую длину прутьев арматуры, которая приходится на один пояс армирования (D)
D = К х P
Далее требуется определить количество (Q) и длину (C) горизонтальных элементов, соединяющих прутья в одном поясе:
Q = P / L,
С = (Т х (К-1)) + 0,05
0,05 метра — это запас, 2,5 сантиметра — это расстояние, на которое перемычка должна выступать за край прута.
Умножив количество горизонтальных перемычек на их длину, определим суммарную длину (W) материала для них:
W = C х Q
Аналогично рассчитываем количество (J) и длину (U) вертикальных перемычек:
J = P / N
U = (Н х (R-1)) + 0,05
Их общую длину можно рассчитать по формуле:
F = J x U
Общее количество арматурных элементов в метрах (S) рассчитывается по формуле:
S = (W + D + F) x R

Диаметр арматуры	Вес в одном погонном метре (кг.)
8	0,222
10	0,395
12	0,888
14	1,210

Используя данные из таблицы, легко рассчитать массу арматуры, требующейся для изготовления фундамента.

Фундамент столбчатого типа

ребристая;
гладкая.

Схема армирования

Ленточный фундамент

Столбчатый фундамент

Видеоматериал о вязке арматуры

На видео показан процесс связывания прутов для ленточного основания:

1 Почему следует использовать для забора ленточный фундамент?

Ленточный фундамент является одним из наиболее распространенных видов оснований для таких конструкций, как забор. Кратко описать его можно как железобетонные полосы, проходящие по периметру. Такая лента закладывается под все несущие элементы, при этом сохраняется одинаковое поперечное сечение на всем протяжении фундамента. При сравнительной внешней простоте следует отметить повышенную трудоемкость возведения и значительный расход материала в сравнении с другими видами фундаментов. Здесь потребуется гораздо больше бетона, опалубки, а также необходимо применение специальной техники.

Чаще всего ленточные фундаменты используются в следующих случаях:

в домах, построенных из материала с высокой плотностью – из бетона, камня и кирпича;
при применении тяжелых перекрытий – сборных железобетонных, монолитных или металлических;
при неоднородных грунтах и существующей угрозе неравномерной осадки фундамента;
при устройстве подвала или цокольного этажа ленточный фундамент одновременно играет роль стен.

Почему же фундамент с такими возможностями нужно устанавливать под забор? Может показаться, что это баловство и усложнение задачи, но не спешите. Если вы ставите хороший солидный забор, то следует позаботиться о его долговечности, а для этого не подойдет способ простой заливки бетоном железных столбов. Любой паводок, капризы грунтовых вод или даже задевший забор неосторожный автомобилист приведут к заметным смещениям плоскости вашего ограждения, которое поправить можно будет только полной переустановкой.

2 Как сделать ленточный фундамент для забора – все начинается с расчетов

Перед тем, как начать выполнение работ по устройству ленточного фундамента, нужно определиться с его основными параметрами – глубиной залегания и площадью основания. Первый параметр рассчитывается достаточно легко, для нетяжелого забора это цифра практически фиксированная – 50 см. Для тяжелых конструкций необходимо учитывать качественные характеристики грунта и параметры объекта. Чаще всего глубина ленточного фундамента может находиться на уровне промерзания грунта + 40 см. В каждом регионе уровень промерзания имеет собственное значение.

Площадь ленточного фундамента рассчитывается для того, чтобы вычислить оптимальную пропорцию, при которой будет достигнута максимальная устойчивость, и строение не даст осадки. Кроме того, при неправильных расчетах объект может быть вытолкнут наверх пучинистыми грунтами. Для расчетов применяется специальная формула, в которой учитывается коэффициент надежности (k(n)), величина суммарной расчетной нагрузки на основание грунта (F), коэффициент условий работы (k(c)) и расчетное сопротивление грунта (R). Площадь основания должна быть не менее следующего значения: /. Многие из этих параметров собраны в таблицы.

Расчет материалов осуществляется, исходя из размеров фундамента и его соответствующего объема. Например, сечение фундамента – 0,5х0,7 метра, а его общая длина составляет 100 метров. Таким образом, общий объем – 35 м3. Если учесть, что на один кубометр бетона требуется 340 кг цемента, 1,05 м3 песка и 0,86 м3 щебня, то соответственно, общее количество материала составит цемента – 11900 кг, песка – 36,75 м3 и щебня – 30,1 м3. Расчет количества арматуры производится, исходя из ее диаметра.

3 Этапы создания ленточного фундамента

Теперь непосредственно разберемся, как сделать фундамент для забора, какие нас ждут этапы работы и какие сложности придется преодолеть.

Создания ленточного фундамента — пошаговая схема

Шаг 1: Траншея

После того, как окончательно определена глубина фундамента, можно готовить котлован под его заливку. Первым делом убирается плодородный слой с травой и корневой системой. После снятия дерна копаем траншею, ее параметры берутся из рассчитанных для фундамента. Но следует учесть наличие опалубки в будущем, поэтому ширину сделайте с запасом примерно в 10 см, чтобы без труда установить с двух сторон стенки из фанеры.

Шаг 2: Подушка

Когда траншея готова, производится закладка основания фундамента. Как правило, после извлечения грунта засыпается подушка, в состав которой входят щебень с песком (или без песка). Для уплотнения используется специальная трамбовочная машина. Следом делаем песчаную подушку, после чего она уплотняется влажным способом (обильно поливается водой, которая потом просачивается дальше в грунт). В некоторых случаях подушка после трамбовки может быть пролита с применением жидкого цементного молочка.

От основания и подушки зависит очень многое, в частности, равномерность осадки ленточного фундамента. Поэтому слои песка и щебня можно чередовать с обязательной трамбовкой и проливанием водой.

Шаг 3: Опалубка

После того, как траншея под ленточный фундамент готова, следующим этапом работ будет сборка опалубки. В большинстве случаев опалубка изготавливается из досок, которые должны быть оструганы с одной стороны и иметь толщину примерно 40 или 50 миллиметров. Если есть возможность, то берутся большие щиты фанеры, это удобнее. Готовые щиты опалубки устанавливаются внутрь траншеи. Для очень финансово свободных владельцев можем посоветовать и металлическую щитовую разборную опалубку. Деревянная опалубка в процессе установки должна быть очищена от стружки и мусора, жестко зафиксирована с помощью распорок к стенкам траншеи. Поверхность опалубки необходимо обильно смочить водой. Вертикаль стенок проверяется отвесом. Опалубка выводится на 30 см выше уровня земли. При необходимости оставляются технологические отверстия для труб водопровода и канализации.

Шаг 4: Армирование

Во время установки опалубки по всему периметру производится монтаж арматуры, легче всего организовать несколько каркасных листов. Они могут изготавливаться с помощью сварки или связывания проволокой. Это должна получиться сетка с ячейкой, сторона которой будет не менее 20 см. Обычно хватает двух рядов подобной сетки, которые устанавливаются в траншею на таком расстоянии друг от друга, чтобы равномерно расположиться по ширине. Они скрепляются в единый трехмерный каркас прутками горизонтальной арматуры.

Шаг 5: Бетонирование

После того, как арматура будет залита бетоном, получается монолитная железобетонная конструкция ленточного фундамента с высокими прочностными характеристиками. Заливка бетона осуществляется небольшими слоями, толщина которых составляет примерно 15-20 сантиметров. Каждый слой необходимо утрамбовать с помощью специальных деревянных трамбовок или простукивания стенок опалубки. Идеальным вариантом является использование бетонного вибратора. Консистенция бетона должна быть одинаковой и не разделяться на слои. В слишком жидком бетоне весь наполнитель просто осядет на дно. Для заливки должны использоваться специальные желоба или другие аналогичные приспособления.

Шаг 6: Изоляция

Опалубка снимается примерно после 7-10 дней, при достижении 70 %-й прочности бетона от нормативной. После этого устраивается гидроизоляция, чтобы влага не попадала на стены забора. Для ее устройства используются битумные мастики и гидроизоляционные материалы. В большинстве случаев используется рубероид, как наиболее эффективный и дешевый материал. После того, как устроена гидроизоляция, необходимо выполнить обратную засыпку пазух фундамента. Для этой операции возьмите песок средней консистенции, который аккуратно трамбуется, чтобы не повредить гидроизоляцию, и проливается водой. Нормативную прочность бетон набирает в течение 28 суток, после чего можно выполнять монтаж остальных элементов забора.

Расчет арматуры для фундамента и правильное армирование

От правильного армирования зависит прочность фундамента, а равно и целостность стоящего на нем дома. Фундамент — это основа здания, и ему стоит уделить очень пристальное внимание. Давайте поговорим о том, как работает армирование фундамента, как правильно рассчитать необходимое количество арматуры и о правильной вязке.

Строительная арматура — разбираем сортамент

В СНГ для армирования наиболее популярны изделия из горячекатаной стали по ГОСТ 5781. Это металлические стержни диаметром 6–80 мм с профильными насечками на поверхности. Отличается такой металлопрокат высоким модулем упругости — около 200 кПа.

Отличительной чертой металлической арматуры является наличие так называемой площадки текучести — временного состояния вещества за пределом упругой деформации до физического разрушения. Технические качества арматуры определяются классом стали, используемой в производстве: от наименее прочного A-I до самого крепкого A-VI.

Для конструктивного армирования может использоваться гладкая арматура. Ее основной недостаток — пониженное сцепление металла с бетонной массой, поэтому элементы из гладкой арматуры разумно проектировать с отсутствием высоких осевых нагрузок на растяжение.

Наглядно о работе армирования

Первой рассмотрим модель железобетонной колонны. В нормальных условиях на нее действует осевая нагрузка, ведущая к линейному расширению массива от центра наружу из-за сжатия. Бетон не пластичный и в такой обстановке подвержен усталостному разрушению. Арматура колонны принимает часть нагрузки на себя и вынуждает весь массив не расширяться, а изгибаться в допустимых пределах. Поперечное армирование также укрепляет края и препятствует появлению косых трещин.

Вторая модель — горизонтальная балка, опертая на края с приложенной нагрузкой по центру. Бетон без арматуры в таких условиях может сломаться даже под собственным весом. Сталь в бетоне придает ему упругость, при этом сам бетон препятствует точечной деформации арматуры, так что приложенная нагрузка распределяется по всей длине балки.

Модель балки почти полностью соответствует МЗЛФ, а вот в глубоких сложных фундаментах принцип колонны работает на ребрах жесткости. Нагрузка на фундамент ложится неравномерно из-за наличия проемов в стенах и разного веса отдельных участков, либо из-за прочих конструктивных особенностей. В свою очередь, плотность почвы под фундаментом также неравномерна. Можно сойтись на мнении, что основная работа фундамента — безвредно принять на себя нагрузку от строения, а затем правильно распределить ее по точкам опоры.

Выбор сечения и плотности закладки

Основная отличительная черта ЖБИ — сечение продольных армирующих элементов на поперечном срезе.4 мм², то есть оптимальное сечение продольного армирования составит 360 мм². Согласно СП 52–101–2003 для не напряженного бетона расчетное значение выбирается в большую сторону: либо 5 стержней по 10 мм (если позволяет длина пролета), либо 4 стержня по 12 мм (с существенным запасом прочности).

Обратите внимание, что эквивалентной плотности можно добиться, условно, тремя прутьями по 14 мм или даже двумя по 16 мм, так на чем остановиться? На этот счет четких рекомендаций порой не дают даже опытные проектировщики, однако, руководствуясь здравым смыслом, следует закладывать как можно больше стержней минимально допустимого диаметра. Однако помните, что слишком плотный арматурный каркас может затруднить просыпание и уплотнение бетонной смеси.

Зачем и как распределять линии армирования

Указанная выше техника расчета справедлива для тонких балок, в которых армирование выполняется одним рядом с одинаковыми защитными слоями сверху и снизу. На практике же никогда достоверно не известно, как будет вести себя бетонная балка, в какую сторону изгибаться, где будут зоны напряженного растяжения и сжатия. Поскольку фундамент имеет пропорцию ширины к высоте 1:2 и более, расчетную линию армирования выполняют и под верхней, и под нижней гранью.

Но и это еще не все. Для стабилизации массы и придания монолитности применяется так называемое конструктивное армирование. К нему относят в первую очередь вертикальные и горизонтальные поперечные элементы — стержни или хомуты. Расчет их также ведется по плотности закладки, она составляет не менее 0,025% от сечения, но уже не поперечного, а продольного по вертикальной и горизонтальной секущей плоскости. Обычно хомуты выполняют из арматуры на 1–2 номера ниже основного армирования с шагом установки 0,8–1,4 метра.

Защитные и разделительные слои

Из-за ненулевого водопоглощения железобетона арматура в высокой степени подвергается коррозии. Этот эффект можно свести к минимуму, обеспечивая ограждающие защитные слои для каждой линии армирования. Для подземной части фундамента толщина слоя составляет не менее 40 мм, для конструкций на открытом воздухе — 30–35 мм, для утепленных — 25 мм, а при наличии гидроизоляции — 15–20 мм. В любом случае защитный слой не может быть тоньше используемой арматуры.

Свободное пространство между линиями основного армирования называют разделительным массивом. Поскольку деформационные явления проявляются сильнее у поверхности бетона, ширина неукрепленного участка не должна превышать определенного значения. Какого? Негласно используется значение в 1/4 ширины конкретной грани, то есть по бокам армирующего каркаса нужно добавить 3 или 4 продольных стержня на 1–2 номера меньше основного армирования. Получившиеся в таком случае полосы шире 450 мм нужно укреплять проволочной сеткой.

Укладка, вязка, дистанционные пробки и прочие тонкости

Армирующий каркас в большинстве случаев собирают так:

1. На дно котлована укладывают продольные стержни нижней линии армирования.

2. Связывают их между собой с перехлестом в 20 номинальных диаметров, а на поворотах скрепляют Г-образными элементами той же толщины и с таким же перехлестом.

3. Нижняя линия устанавливается на дистанционные пробки, формирующие нижний защитный слой.

4. С установленным шагом вяжется поперечная конструкционная арматура. Это могут быть разнонаправленные П-образные хомуты или кольца прямоугольной формы. Важный нюанс: все стержни продольного армирования, включая вспомогательные, устанавливаются внутри хомутов, а не снаружи.

Остается только пропустить в хомуты верхнюю полосу основного армирования, подвязать ее и разделить грани конструктивным продольным армированием. Все элементы рекомендуется скреплять проволочной вязкой, предпочитая ее дуговой сварке. После регулировки защитных слоев можно загружать плиты утеплителя и заливать бетон.

http://www.rmnt.ru/ — сайт RMNT.ru

Калькулятор количества и стоимости бетона для фундамента Круглый или цилиндрический

Этот калькулятор требует использования браузеров с поддержкой JavaScript и поддержкой . Этот двухфункциональный калькулятор предназначен для расчета приблизительного количества бетона, необходимого для фундаментной плиты или фундамента круглой или цилиндрической формы. Обязательные записи относятся к глубине и диаметру фундамента или форм фундамента. Калькуляторы имеют те же возможности, за исключением того, что калькулятор фундамента имеет объемную компенсацию для соответствующей арматуры, проволоки, подвесок, сетки и арматурной стали, которые учитываются при расчетах.Если вы не используете армирование, воспользуйтесь калькулятором фундаментов. Необязательные записи включают стоимость бетона за кубический ярд, минимальное количество ярдов, которое доставляет компания, минимальную плату за минимальную доставку бетона и фиксированную стоимость доставки, не включая стоимость бетона. Результатом является минимальное количество кубических метров, необходимое для работы, определяемое предоставленной информацией, и, опционально, общая приблизительная стоимость доставки, включая требуемый бетон.Есть уведомление, если ваши требования не соответствуют минимумам поставки, если введены минимумы. Нажмите кнопку «Рассчитать», чтобы рассчитать все поля. Чтобы сделать другое, нажмите кнопку «Очистить значения» и введите новый набор значений. Вы также можете просто изменить определенные поля и пересчитать, однако каждое поле должно иметь значение, даже если оно равно нулю (0). Расчетная точность текущих браузеров с поддержкой JavaScript обычно составляет 16 мест, однако эти результаты округлены, чтобы упростить жизнь.Обязательно обратите внимание на верхнюю и нижнюю секции каждого калькулятора, так как они независимы в работе, и уделите особое внимание, ради точности, вводу дюймов или футов или того и другого. Не имеет значения, вводите ли вы 1 фут или 12 дюймов в любом из полей. Результаты идентичны. 1,5 фута — это то же самое, что 1 фут и 6 дюймов.

Расчет арматуры или железных стержней в плотном фундаменте – Секреты строительного подрядчика

Скачать изображения здесь, если они не видны

изображение 1

изображение 2

На изображении 1 показаны балки секций 1-1,2-2,4-4 и 5-5, но для этой цели мы предполагаем, что секция 2-2 используется для всего плота.
Изображение 2, детали армирования плиты плота, также показаны ее сечения.
Многие люди рассматривают возможность строительства своих домов вокруг водоемов, а большие участки высокогорных районов в штате Лагос заболочены, поэтому спрос на плотный фундамент высок.
Начиная с изображения 1, секция 2-2, точки обозначают полозья железных стержней, обычно это более толстые стержни, и их укладывают так, чтобы они проходили вокруг колец плотного фундамента, в данном случае это 16-миллиметровый стержень в 9 местах.
Кольцо, которое обычно является более тонким, представлено толстой линией, образующей прямоугольник размером 1100 мм x 225 мм, как показано на чертежах.
При расчете полозьев (стержней 16 мм) нам необходимо знать всю длину траншеи фундамента (выкопанной части грунта), которую мы можем получить из изображения 2, траншея будет проходить по пунктирным линиям, пересекающим толстые квадратные колонны или столбы. как показано на чертежах, толстые квадратные точки представляют собой опоры здания, поэтому траншея представлена пунктирными линиями, идущими и соединяющими их все, это вы можете легко рассчитать, поскольку размеры уже указаны за пределами периметра. размеры ABCD и 1-2-3-4-5-7-8
Из наших сумм общая длина траншеи 65.6 м или 216 футов. Следовательно, нам нужны 16-миллиметровые стержни (65,6 м x 9 стержней)/11
= 54 длины 16-миллиметровых стержней.
11 метров (м) берется как длина удилища, поэтому, если общая длина составляет (65,6 x 9), просто разделите на 11, как это было сделано выше, тогда вы узнаете количество стержней, которые вы должны купить, что составляет 54 длины. в этом случае
Если стержни 16 мм подходят для N2700/стержень, то всего
для стержней 16 мм = N2700 x 54 = N145,800
16 мм на чертеже представлены как Y1601 и Y1602
Теперь, чтобы рассчитать кольца, запомните общую длину круглая площадка траншеи или котлована – 65.6м.
Рассчитайте длину каждого кольца по чертежу, примем каждое кольцо примерно равным (175 мм + 1050 мм + 175 мм + 1050 мм) = 2450 мм или 2,45 м. Используя секцию 2-2 для всех, наши кольца будут взяты как 12-миллиметровые стержни, и они будут расположены на расстоянии 300 мм или 0,3 м друг от друга или (от центра к центру) (см. чертежи БАЛКИ на изображении 1-300 Звенья c/c)
Итак, зная что каждое кольцо составляет 2,45 м, мы получили это, убрав 25 мм из размеров, которые у нас есть вокруг сечения 225 мм на 1100 мм, поэтому, если вы удалите 50 мм из 225, вы получите 175 мм, такие же, как удаление 50 мм (25 мм сверху и снизу чертежей) для 1100 м будет 1050 мм, так как они расположены на расстоянии 300 мм друг от друга, игнорируя перекрытие
, которое мы должны также добавить только для этой цели, затем к
Рассчитаем количество колец в общей траншее,
65.6м/0,3м или 65600мм/300мм=219 колец и каждое кольцо 2,45м, поэтому общая длина колец
=2,45м x 219= 536,55 , просто разделите 536,55 на 11 = 48 длин стержней 12 мм.
Если стержень 12 мм, то N1600 x 49=N78,400.

Расчет арматуры/железных стержней в плите (см. рис. 2)
Для упрощения расчета арматуры просто следуйте спецификациям слева от чертежа, затем проведите линию на каждой спецификации к чертежу, затем проверьте, где есть точка, линия, пересекающая эту точку, — это то, что нужно рассчитать.Точки обычно поддерживаются стрелками с обеих сторон, это указывает, где этот конкретный стержень должен заканчиваться.
Итак, начиная сверху
19Y1201-200C/C,
Общая длина этой ломаной линии, охватывающей весь чертеж, поэтому общая длина составляет 3825+3950+1375+1250+4975+1250
= 16,625 (без учета возврата ) умножьте это на 19, потому что это то, что указано при 200c/c=315,875 м
Разделите на 11 м = 28 отрезков 12-мм стержней——-(1)
Для второй строки
3825+3950+1375=9,15 м
разделите на 11 м = 1 длина 12-мм стержней———(2)
Линия 3,
Это особый случай, когда линия составляет приблизительно 2 м, на самом деле не указано на чертеже, но стрелки находятся в 4 местах вдоль этой линии и четырех из этих стержней должны быть размещены в каждой точке, где вы написали (4) на чертеже.
Таким образом, 16 x 2 м = 32, 32 разделить на 11 м = 3 длины стержней 10 мм———–(3)
Линия 4,
6Y1002-250C/CB 10-миллиметровые стержни ——-(4)
Линия 5
Проведите линию под точкой и проверьте точку , затем рассчитайте ломаную линию, пересекающую ее.
12 x(3825+3950+1375+1250)=124,8, разделить на 11 11
=7 ДЛИН 12-ММ стержней—————-(6)
Линия 7,
В строке 7 линия не была нарисована прямо, чтобы пересечь точку, поэтому проследите, где точка находится вверху, и вы увидите другую точка, указывающая, как будут размещены железные стержни, линия представляет собой прерывистую линию
83 x (3825) (без учета перекрытия и возврата) = 317.475
разделить на 11=29 длин стержней 12 мм————(7)
Строка 8,
8 x2 м=16 м, разделить на 11 м
=1 1/2 длины стержней 10 мм————(8)
Линия 9,
8 x2=16 м
=1 1/2 длины 10-мм стержней ———-(9)
Обратите внимание, что короткие линии неизмеримы, и их длина оценивается примерно в 2 м каждая
Строка 10,
77 x (2,910+3,825 )=518,595 разделить на 11
=47 отрезков стержня 12 мм——————(10)
Проверить другую точку на той же линии вверх и измерить ломаную линию, в нашем случае возврат и перекрытие не учитывались.
Строка 11
103 x 2 = 206, разделить на 11
= 19 длин 12-мм стержней———(11)
Строка 12,
19 x 2 = 38
= 3 1/2 длины 12-мм стержней———( 12)
Ряд 13,
19 x 2 = 38
= 3 1/2 длины стержней 12 мм———(13)
Ряд 14,
34 x 2 = 68
= 6 отрезков 10 мм стержней———(14) )
Строка 15
19×2=38
Разделить на 11=3 1/2 длины стержней 12 мм ——–(15)
Строка 16,
103 x 2 = 206, разделить на 11 = 19 длин стержней 12 мм
Строка 17
6 x 2=12 м
разделить на 11 м=1 длина стержня 10 мм
Строка 18
12 x 4975=59.7м
разделить на 11м=5 1/2 длины 10мм стержней
Линия 19
10 x 2=20м
разделить на 11м=2 длина 10мм стержней
Линия 20
8 x 2=16м
разделить на 11м=1 1/ 2 длина стержня 10 мм
строка 21
19 x (1250+4975) без учета нахлеста и возврата=130,725
разделить на 11 м=12 длину стержня 12 мм
строка 22
30 x 2=60 м
разделить на 11 м=5 1/2 длина стержня 10 мм
Строка 23
15 x 2=30 м
разделить на 11 м=3 длина стержня 12 мм
Строка 24
19 x(1250+ 4975+1250+1375)=168.15
разделить на 11 м = 15 1/2 длины 12-мм стержней
Следовательно, общее количество длин железных стержней 10 мм = 271 стержень
Если 1

стержни 0 мм продаются за N1300, то 271 стержень
= 352 300
И всего для 12 мм стержней для плиты = 219 стержней фундамент выше =
N145,800+N78,400+N352,300+N350,400
Итого=N926,900

Как рассчитать необходимое количество арматуры

Handyman’s World является участником партнерской программы Amazon Services LLC, партнерской рекламной программы, предназначенной для предоставления сайтам средств для получения платы за рекламу за счет рекламы и ссылок на Amazon.ком.

Когда дело доходит до бетона, вам нужно знать все об арматуре. Конечно, он используется для укрепления и армирования бетона, причем одним из основных применений является повышение устойчивости больших бетонных зданий к землетрясениям, а также повышение способности фундаментов выдерживать большой вес.

Действительно, вставка арматуры в бетон дает множество преимуществ. При этом важно не только добавление арматуры в бетон, но и то, сколько ее вы используете, также имеет значение.

Как рассчитать количество арматуры, которое вам нужно

Итак, главное, что мы здесь должны выяснить сегодня, это как рассчитать количество арматуры, которое вам нужно положить в бетон. Хотя это может показаться довольно пугающим, факт в том, что расчет включает всего несколько довольно простых шагов.

Несмотря на то, что мы собираемся рассказать вам, как рассчитать необходимое количество арматуры шаг за шагом, помните, что существует множество онлайн-калькуляторов арматуры, где все, что вам нужно сделать, это ввести необходимые параметры. , и все тяжелые расчеты будут сделаны за вас.Кроме того, давайте разберемся, как вручную рассчитать необходимое количество арматуры.

Имейте в виду, что если вы строите здание, вам нужно будет определить, сколько арматуры вам потребуется как для фундамента, так и для стен, поэтому наше пошаговое руководство будет включать в себя и то, и другое.

Шаг 1: Расчет линейных футов фундамента

Первым шагом в этом процессе является определение линейных футов вашего фундамента, или, другими словами, его размер. Например, если ваш фундамент должен быть 20 футов в длину и 40 футов в ширину, расчет будет следующим: 20 + 20 + 40 + 40 = 120 погонных футов.

Это очень важный шаг, и все, что вы будете делать после этого, будет зависеть от правильного расчета погонных футов. После того, как вы определились с метражом фундамента, вы можете перейти ко второму шагу.

Шаг 2: Определите количество арматуры, необходимой для фундамента

Теперь вам нужно выяснить, сколько арматуры вам понадобится для фундамента вашего фундамента. Имейте в виду, что фундамент — это основа вашего фундамента, так что это, конечно, очень важно.

Еще одна вещь, которую следует иметь в виду, заключается в том, что общее эмпирическое правило заключается в том, что вам нужен один кусок арматуры на каждые восемь дюймов фундамента. Следовательно, если высота фундамента составляет 32 дюйма, вам потребуется четыре куска арматуры и так далее и тому подобное.

В другом примере, если общая длина ваших фундаментов составляет 140 футов, а ширина каждого из них 32 дюйма (для 32 дюймов требуется четыре арматурных стержня), вы должны умножить 140 x 4, что равно 560. Арматурный стержень обычно бывает 20. футов, поэтому вы должны разделить 460 на 20, что означает, что вам нужно 23 куска 20-футовой арматуры.

Шаг 3: Определите количество арматуры, необходимой для стен фундамента

Следующее, что вам нужно учитывать, это то, что каждые четыре фута стены фундамента потребуют бетона и арматуры. Итак, если у вас есть фундаментная стена общей длиной 140 футов, вы должны разделить ее на четыре, чтобы получить в общей сложности 35, что является количеством блочных ячеек, которые необходимо заполнить арматурой и бетоном.

Теперь, если размер вашего основания составляет 32 дюйма, это означает, что вам нужно умножить эти 32 дюйма на 35 слотов, что равняется 1120 дюймам.Вам нужно, чтобы это измерение было в футах, поэтому разделите 1120 на 12, что равняется 93,3 футам арматуры. Помните, что вам также понадобятся пять кусков 20-футовой арматуры для вертикальных участков.

Шаг 4: Добавление повышающего стержня

Все, что вам нужно сделать сейчас, это добавить все необходимое количество повышающего стержня, чтобы соединить вместе выступы фундаментов. Вот и все, ребята, как точно рассчитать, сколько арматуры вам понадобится.

Что произойдет, если в бетон заложить слишком много или слишком мало арматуры?

Когда дело доходит до укладки арматуры в бетон, важно помнить, что бывает слишком много или слишком мало.Слишком много арматуры не так плохо, как слишком мало, но и то и другое не идеально. Давайте посмотрим, почему это так.

Слишком много арматуры

Основная причина, по которой использование слишком большого количества арматуры является плохим, заключается в том, что это просто неэкономично. Арматура очень дорогая, но использование слишком большого количества ее в конечном итоге будет стоить вам слишком много денег по сравнению с преимуществами, которые она приносит на стол. Более того, если на месте слишком много арматуры, заливка и укладка бетона могут стать несколько трудными.

Слишком мало арматуры

Если арматура не используется вообще или в достаточном количестве, бетон становится очень склонным к растрескиванию из-за сил растяжения. Другими словами, недостаточное количество арматуры означает, что бетон недостаточно армирован, чтобы выдерживать экстремальное напряжение и давление. Проще говоря, бетон, в котором недостаточно арматуры, будет сравнительно слабым и не выдержит экстремальных нагрузок.

Существуют ли правила, определяющие, сколько арматуры нужно закладывать в бетон?

Да, есть некоторые правила, которые определяют, сколько арматуры нужно положить в бетон.Однако, с учетом сказанного, правила различаются от одной области к другой и от одной страны к другой. Кроме того, правила также зависят от конкретного типа строящегося здания, особенно с точки зрения высоты, размера и веса.

Когда речь идет о небольших жилых домах, например, если вы делаете фундамент для гаража, обычно нет особых правил, которым нужно следовать.

Однако, если вы строите большие коммерческие здания, будь то офисные здания или многоквартирные дома, вам необходимо изучить некоторые правила.Однако они сильно различаются, и необходимо учитывать множество факторов, поэтому сегодня мы не можем подробно обсуждать эту тему.

Ошибки, которых следует избегать, советы и рекомендации

Наконец, давайте рассмотрим несколько моментов, которые следует учитывать при принятии решения о том, сколько арматуры использовать: дважды отмерить; после заливки бетона его удаление для исправления ошибок будет очень дорогостоящим и трудоемким делом

Существуют различные типы арматуры, как с точки зрения того, из чего они сделаны, так и с точки зрения их размеров, поэтому обязательно используйте правильный один для применения под рукой

Резюме

Как видите, рассчитать необходимое количество арматуры совсем не сложно.Теперь, если вы не уверены в собственных математических способностях, вы всегда можете воспользоваться онлайн-калькулятором арматуры. Да, это именно то, на что это похоже, это то, где вы можете ввести свои параметры, и программа автоматически сообщит вам, сколько арматуры вам нужно для проекта.

Просто помните, что арматура и бетон довольно долговечны, поэтому обязательно дважды измерьте, прежде чем что-либо делать.

Полевой мониторинг и численный анализ железобетонного фундамента крупномасштабной ветряной турбины

Целью данного исследования является изучение характеристик неглубокого железобетонного фундамента крупномасштабной ветряной турбины под воздействием нагрузок окружающей среды .Рассматривалась береговая ветряная турбина мощностью 2 МВт с горизонтальной осью, поддерживаемая неглубоким бетонным фундаментом. Напряжения в фундаменте, осадки фундамента, а также статические и динамические контактные давления в различных положениях мелкозаглубленного фундамента контролировались от этапа строительства до этапа эксплуатации в полевых условиях. Также было выполнено численное моделирование для дальнейшего анализа поведения фундамента ветряной турбины в различных случаях. Результаты показывают, что отклики железобетонного фундамента, т.е.е., напряжения в фундаменте, контактные давления и осадки фундамента были переменными, тесно связанными с направлением и скоростью ветра. Распределение напряжений в фундаменте показало, что разумная конструкция стальных арматурных каркасов вокруг стального кольца фундамента имеет важное значение. Динамическое контактное давление фундамента могло достигать 5 кПа, поэтому не всегда можно было пренебречь влиянием динамических ветровых нагрузок на реакцию фундамента, особенно для фундаментов, расположенных на слабых грунтах.Осадку фундамента на этапе эксплуатации можно было охарактеризовать логистической моделью, но ее распределение было неравномерным из-за наличия внецентренного верхнего веса и ветровой нагрузки. Полученные данные послужат руководством для проектирования фундамента береговых ветряных турбин в холмистой местности.

1. Введение

Как чистый, безопасный и устойчивый природный источник энергия ветра приобретает все большее значение в энергоснабжении [1–3]. Множество новых ветряных электростанций было установлено в горных и холмистых районах многих стран в качестве стратегии сокращения регионального неравенства в энергетике [4, 5].Например, с 2016 по 2020 год Китай построил ветряные турбины мощностью 42 000 МВт в своих центрально-восточных и южных регионах [6, 7], где преобладают холмистые, плоскогорные и горные местности. Ветряные турбины в них обычно опираются на крупномасштабные неглубокие фундаменты, заложенные на сильно выветрелых скальных, карстовых или остаточных грунтах. В отличие от строительных конструкций, для ВЭУ основными силами являются динамические ветровые нагрузки, которые могут создавать значительные вибрации и повышенные напряжения, деформации и деформации в конструкции, фундаменте и грунте [8-10].Следовательно, мелкозаглубленный фундамент ветряной турбины в горных и холмистых районах должен показывать удовлетворительные характеристики при сопротивлении большим ветровым нагрузкам.

На сегодняшний день для анализа реакции мелкозаглубленных фундаментов применяются различные методы [11–13]. Al-Homoud и Al-Maaitah [14] провели испытания на вынужденную вертикальную вибрацию неглубоких фундаментов, опирающихся на песок. Авторы сообщают, что собственная частота увеличивается, а амплитуда колебаний уменьшается по мере увеличения глубины заложения, степени насыщения и площади основания фундамента.Э.И. Савваф и Назир [15] провели модельные испытания ленточных фундаментов, опирающихся на рыхлый песчаный откос, как при монотонных, так и при циклических нагрузках. Их результаты показали, что включение армирования грунта в замещенный песок не только значительно повышает устойчивость самого песчаного откоса, но и значительно снижает как монотонные, так и кумулятивные циклические осадки. Пастен и др. [16] разработали численный метод для анализа динамических реакций при повторяющихся вертикальных нагрузках. Установлено, что вертикальная осадка, горизонтальное смещение, поворот фундамента и перераспределение напряжений в массиве грунта изменяются с увеличением числа циклов нагружения.Причем смещение и вращение становятся более выраженными по мере увеличения амплитуды циклической нагрузки. Чен и др. [17] провели безразмерный параметрический анализ для оценки динамических реакций систем грунт-фундамент на гармонические горизонтальные силы и моменты качания. Панике Ласкано и др. [18] предложили уравнение образования порового давления и оценили влияние порового давления при расчете несущей способности мелкозаглубленного фундамента на связном грунте. Формула позволяет рассчитать максимальную циклическую нагрузку, которой может противостоять связный грунт до разрушения.Фаттах и др. В работе [19] исследовано распределение контактных давлений под круглым мелкозаглубленным фундаментом, подверженным вертикальным и качательным колебаниям. Было обнаружено, что неглубокий фундамент имеет тенденцию к эскалации распределения напряжения в направлении качательной вибрации, достигая пика в центре, за которым следует плавный спад.

Тем не менее, в области ветровых турбин сообщалось лишь о нескольких смежных работах [3, 4]. Работа Харте и др. [20] и Taddei et al. [21] заявили, что взаимодействие грунта и конструкции играет важную роль в работе мелкозаглубленных фундаментов ветряных турбин.Мадаски и др. [22] исследовали динамическое поведение неглубокого фундамента небольшой полноразмерной ветровой турбины. Было отмечено, что вибрация башни ветряной турбины вызывает своего рода вынужденное затухание гармонического возбуждения в фундаменте. Совсем недавно Gao et al. [9] и Денг и соавт. [23] провели численное моделирование и испытания физической модели ветровой турбины мощностью 2 МВт, подвергаемой случайным ветровым нагрузкам. Авторами показано, что на окружающую среду фундамента ветроустановки воздействуют динамические ветровые нагрузки, а коэффициенты динамического усиления сильно зависят от скорости ветра и пространственного положения.Однако предыдущая работа не касалась поведения самого фундамента ветрогенератора на этапе строительства. Используя численные методы, Pham et al. [24] проанализировали реакцию неглубокого основания береговой ветряной турбины, опирающейся на естественный или улучшенный грунт. Они заявили, что осадка грунта и поворот фундамента уменьшаются при увеличении коэффициента улучшения площади; в то же время наличие опрокидывающего момента на плоту увеличивает общую и дифференциальную осадки грунта.Ван и Ишихара [25] разработали динамическую модель Винклера для анализа динамического отклика ветряных турбин с неглубоким фундаментом. Установлено, что без учета поднятия фундамента момент на башне ВЭУ несколько завышен, а на малозаглубленном фундаменте из-за большой жесткости грунта существенно занижен. Он и др. [10] провели структурный мониторинг состояния фундамента береговой ветряной турбины мощностью 1,5 МВт с закладным кольцом. Авторы сообщают, что длительный мониторинг локальной деформации бетона необходим для обеспечения безопасности фундамента, но их работа в основном сосредоточена на работоспособности закладных колец.

Целью настоящего исследования является исследование работы фундаментов ветряных турбин под воздействием окружающей среды. Была рассмотрена обычная ветряная турбина с горизонтальной осью мощностью 2 МВт, поддерживаемая неглубоким бетонным фундаментом. Напряжения в фундаменте, осадки фундамента, статические контактные давления и динамические контактные давления в различных положениях неглубокого фундамента этого типа ветряной турбины были собраны с ветряной электростанции в Китае. Также было проведено численное моделирование для дальнейшего изучения характеристик фундамента ветряной турбины.Данные мониторинга и результаты расчетов были проанализированы и сопоставлены. Результаты, полученные в результате этого исследования, послужат руководством для проектирования фундаментов ветряных турбин в холмистых и горных районах.

2. Технические сведения

Ветряная электростанция Qiaoshi (25°29′06,4″ северной широты, 112°40′16,7″ восточной долготы) расположена в уезде Гуйян города Чэньчжоу, Китай (рис. 1). В этом регионе субтропический муссонный климат с обильными осадками и характерными сезонами. За последние 40 лет среднегодовая температура составляет +17.2°С, среднегодовая скорость ветра 2,04 м/с, максимальная среднегодовая скорость ветра 2,65 м/с. Преобладающее направление ветра – северо-северо-восточное (ССВ) и южное (Ю), среди которых ССВ направление имеет наибольшую повторяемость около 15 %. Высота ветряной электростанции Qiaoshi составляет 400–600 м, а ландшафт характеризуется невысокими холмами со средними уклонами 15°–30°. Естественная поверхность земли покрыта невысоким кустарником. Земля обширно покрыта четвертичными остаточными почвами, а коренные породы в основном представлены гранит-порфирами, известняками, песчаниками и доломитами.На ветропарке установлены десятки ветрогенераторов с горизонтальной осью мощностью 2 МВт (XEMC Windpower Company, Китай). Спецификация ветряной турбины показана в таблице 1. Все ветряные турбины были установлены на вершинах холмов или гребнях и опирались на круглые фундаменты из железобетона. Внешний диаметр и глубина заложения фундаментов составляли 18,4 м и 3,1 м соответственно.

241
Номинальная выходная мощность (MW) Диаметр ротора (M) Высота ступицы (M) Номинальная скорость ветра (м / с) Номинальная скорость ротора об/мин) Масса гондолы и ротора (т) Масса башни (т)
2.0 93.4 93.4 90.0 80,0 11.0 12.3 128.59 128.59 128.0
Была исследована представительская ветряная турбина на ветровой ферме Цяоши. Ветряная турбина поддерживалась круглым бетонным фундаментом, расположенным на склоне холма. Физические и механические свойства недропользования и поросного порока показаны в таблице 2.

1
Толщина почвы / ROCK Натуральная плотность (G / см ³) Удельная гравитация Угол внутреннего трения7-2.1 2.70 15-20 12-22 12-8 5-8 150-220 150-220
Сильно выдержанные песчаные сланцы 4-12 2.4-2.5 2.6-2.7 — — — — 200-400 200-400
Умеренно выветрившиеся песчаные сланцы > 20 2,5-2.6 2.65-2.75 — — -12000 >500
Примечание: данные в колонке «модуль» представляют модуль сжатия для остаточного грунта и модуль деформации для горных пород.
3. Методы исследования
3.1. Полевой мониторинг
Объекты мониторинга включали напряжение в фундаменте, осадку фундамента, а также статическое и динамическое контактное давление между фундаментом и грунтом, которые являются важными показателями для оценки работы мелкозаглубленного фундамента.
Осевые напряжения многих стальных стержней в различных положениях и направлениях мелкозаглубленного фундамента контролировались датчиками напряжения (см. рис. 2).С одной стороны были установлены 32 датчика напряжения с маркировкой СГ-В1-0°~335°, СГ-В2-0°~335°, СГ-В3-0°~335° и СГ-В4-0°~335°. для измерения осевых напряжений вертикальных стальных стержней в фундаменте. С другой стороны, еще 32 датчика напряжения (т.е. SG-B1-0°~335°, SG-B2-0°~335°, SG-T1-0°~335° и SG-T2-0°~ 335°) использовались для измерения осевых напряжений радиальных стальных стержней вблизи нижней и верхней поверхностей фундамента в восьми направлениях. Направление оси маркировки каждого цилиндра на рисунке 2 представляет собой направление испытания тензодатчика.Обратите внимание, что направление 0° представляет собой преобладающее направление ветра в этом исследовании. Датчики напряжения имели диапазон измерения от −200 МПа до 350 МПа, чувствительность 0,1 МПа и точность 0,2% полной шкалы.
Метод геометрического нивелирования применялся для наблюдения за осадками фундамента ветроустановки. Четыре наблюдательные отметки (т.е. SM-0°~270°) были закреплены на кромке фундамента в разных направлениях, как показано на рис. 3. Репер располагался на обнаженном скальном основании рядом с фундаментом.В ходе наблюдения от реперных точек и прохождения каждой наблюдательной отметки устанавливались замкнутые нивелирные линии. Ошибка замыкания нивелирной линии должна быть меньше ( L – расстояние).

Датчики статического давления грунта использовались для контроля статического контактного давления между фундаментом и грунтом [26]. Ячейки давления Земли были круглыми, диаметром 118 мм и толщиной 30 мм. Датчики давления Земли имели диапазон измерения 0.6 МПа, чувствительность 0,1 кПа и точность 0,1% полной шкалы. Их расположение показано на рис. 4. Одна ячейка давления грунта (т.е. PC0-0°) была установлена в центре основания фундамента, восемь датчиков давления грунта (т.е. PC1-0°~315°) были размещены в восьми направлениях. в радиусе 3 м, а еще восемь датчиков давления Земли (т.е. ПК2-0°~315°) были установлены в восьми направлениях в радиусе 6 м. Ячейки статического давления грунта также использовались для измерения статических контактных давлений между боковой поверхностью фундамента и обратной засыпкой.Четыре датчика давления Земли (т.е. PC-S-0°~270°) были закреплены в четырех направлениях на небольшой глубине, а еще четыре датчика давления Земли (т.е. PC-D-0°~270°) были установлены в четырех направления в более глубоком положении. Кроме того, динамические контактные давления фундамента ветряной турбины контролировались с использованием четырех датчиков динамического давления грунта (т. е. DPC-0°~270°) с диапазоном 0,8 МПа и точностью 0,1 кПа.

Полевой мониторинг начался в начале этапа строительства фундамента и продолжался до этапа эксплуатации ветряной турбины.Некоторые важные временные пункты строительства и фазы работы в таблице 3.

1
день этапа Описание
0 строительство Построить фонд
35 Завершивание Фонда Pit
68 Установите башню
74 Установить Nacelle и Rotor
86 Заполните установку
103 Эксплуатация Начало работы
117 117 Операционный чехол (Скорость HUB = 12 м / с)
200 Операционный чехол (скорость вращения у)
… Продолжить операцию
Модель в основном состоит из фундамента (стальное кольцо, стальной арматурный каркас и бетон) и основания (диаметр = 80 м, высота = 30 м). Размер модели фундамента такой же, как у фундамента контролируемой ветряной турбины на ветряной электростанции Цяоши.Для простоты подпочвой считается один слой остаточных грунтов. Это упрощение не сильно повлияет на численные результаты, поскольку это исследование в основном сосредоточено на реакции фундамента, а не на поведении грунта. Бетон и сталь моделируются как изотропные эластичные материалы, а грунт моделируется с использованием модели Мора-Кулона. Свойства материалов, использованных при моделировании, приведены в Таблице 4. Используемые свойства грунта не соответствуют диапазонам измеренных данных, показанным в Таблице 2.Свойства стали и бетона определяются по соответствующим китайским спецификациям [27, 28]. Стальной арматурный каркас моделируется балочными элементами (B31), а остальные части (т. е. бетон, основание и стальное кольцо) моделируются сплошными элементами (C3D10). [29] Размер элемента определяется после анализа сходимости с учетом точности расчета и стоимости вычислений. Вся конечно-элементная модель содержит 63895 элементов и 56941 узел.
00236
6 — — — —
Материал Массовая плотность (кг / м ³ ) Упругостиящая модуль E (MPA) Соотношение Пуассона μ Угол внутреннего трения ψ (°) Сплоченность Сплоченность C (KPA) Непорная емкость (KPA)
недра 2000 20 0.4 18 20 200
Стальное кольцо 7850 206000 0.3 — — —
Стальная арматура CAGE 7850 200000 0.3 — — — —
Бетон 2500 31500 0,2 0,2 —
Стальная армическая клетка связана в бетон по закладной методике [30].Закон трения Кулона с коэффициентом трения 0,35 применяется для моделирования тангенциального поведения между фундаментом и грунтом [4, 9]. Контакт в нормальном направлении на границе между фундаментом и грунтом считается жестким контактом. Ограничение связи сетки, предусмотренное в ABAQUS, используется для соединения бетона со стальным кольцом. Нижняя граница модели полностью фиксируется как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях, а боковая граница конечно-элементной модели фиксируется в горизонтальном направлении.Два случая (т.е. и ) со скоростями ветра 12 м/с и 14 м/с на высоте ступицы рассматриваются при моделировании для сравнения с контролируемыми результатами. Нагрузки, передаваемые от надстройки к верху фундамента, упрощены до горизонтальной нагрузки, вертикальной нагрузки и момента, вращающегося вокруг горизонтальной оси [3]. Нагрузки, показанные в таблице 5, рассчитаны с использованием программного обеспечения GH Bladed, которое является коммерческим программным обеспечением, широко используемым при проектировании и анализе ветряных турбин.

6

00236
12.0
Case HUB Ветровая скорость (м / с) Вертикальная нагрузка F _V (KN) Горизонтальная нагрузка F _H (KN) 2649.59 2649.5 184.0 11115.0
14.0 2653.2 2653.2 15492,0 15492,0
5. Результаты обсуждение
5.1. Foundation Stress
На рис. 6 показаны смоделированные контуры осевого напряжения всего стального арматурного каркаса фундамента в различных случаях. Замечено, что в обоих случаях (т.е. и ) осевые напряжения стального арматурного каркаса находились в диапазоне от -10 МПа до 5 МПа, что было намного меньше прочности стали.Более того, часть с подветренной стороны, вероятно, подвергалась сжимающему напряжению, а часть с подветренной стороны обычно выдерживала растягивающее напряжение. По сравнению с круговыми стальными стержнями, радиальные стальные стержни и вертикальные стальные стержни подвергаются более высоким нагрузкам. Как максимальное напряжение сжатия, так и напряжение растяжения возникали в вертикальных стальных стержнях вблизи стального кольца фундамента. Это предполагает, что разумная конструкция стального армирующего каркаса вокруг стального кольца фундамента имеет решающее значение для безопасности неглубокого фундамента ветряной турбины [10].
На рисунках 7 и 8 сравниваются осевые напряжения стальных стержней в фундаменте, полученные полевым мониторингом и численным моделированием. Отмечено, что некоторые вертикальные стальные стержни (например, СГ-В2-90°, 135°, 180°, 225° в случае ) находились в напряжении, а другие (например, СГ-В2-270°, 315°, 0°, 45° в случае ) находились в сжатом состоянии. Кроме того, на осевые напряжения вертикальных стальных стержней, очевидно, влияла скорость ветра. Как правило, чем больше была скорость ветра, тем больше были горизонтальная ветровая нагрузка и момент, приложенный к ветряной турбине, и, следовательно, тем больше были растягивающие или сжимающие напряжения вертикальных стальных стержней.Вертикальные стальные стержни на ПГ-В3 и ПГ-В4 испытывали в основном сжимающие напряжения. Радиальные стальные стержни у верхней поверхности фундамента (т. е. в ПГ-Т1 и ПГ-Т2) в основном находились на сжатии, а радиальные стальные стержни на дне фундамента (т. е. в ПГ-Б1 и ПГ-Б2) в основном на растяжение. . В целом результаты моделирования и мониторинга показали схожие вариации и распределения, хотя значения не были полностью одинаковыми. Это разумно, потому что при численном моделировании в отношении материалов и нагрузок делаются некоторые упрощения или допущения.Следовательно, численная модель считается способной охарактеризовать поведение фундамента ветряной турбины для инженерных целей.
5.2. Статическое контактное давление
На рис. 9 представлена динамика отслеживаемых статических контактных давлений на дне фундамента. Замечено, что статические контактные давления в различных точках мониторинга значительно возросли в процессе строительства фундамента и процесса обратной засыпки (т.е. t = 0–35 d). В качестве надстройки (т.э., башня, гондола и ротор) постепенно устанавливалась на фундамент (т.е. т = 68–86 d), распределение статических контактных давлений постепенно незначительно менялось от однородного до неравномерного из-за эксцентриситета веса Надстройка ветряной турбины. В процессе эксплуатации ВЭУ (т.е. t > 103 d) на надстройку ВЭУ оказывались большие ветровые нагрузки; это привело к очевидному изменению статического контактного давления. При этом направление точки мониторинга, где статическое контактное давление было максимальным, менялось с изменением направления ветра.Кроме того, можно отметить, что статические контактные давления на ПК2 в целом были меньше, чем на ПК1. Статическое контактное давление с подветренной стороны было меньше, чем с подветренной стороны, что соответствует осевым напряжениям стальных стержней на дне фундамента.
На рис. 10 показаны смоделированные контуры статических контактных давлений на днище фундамента в двух разных случаях (т.е. и ). Замечено, что статическое контактное давление распределялось неравномерно, а имело большие значения с подветренной стороны и относительно небольшие значения с подветренной стороны.Этот вывод в целом согласуется с результатами мониторинга и данными, опубликованными в литературе [9]. Аномальные контактные давления в отдельных точках в Кейсе возникают из-за концентрации напряжений, когда эксцентриситет фундамента относительно мал. На рис. 11 сравниваются смоделированные статические контактные давления с значениями, наблюдаемыми в полевых условиях. Очевидно, что смоделированные данные и контролируемые значения не совпадали точно. Но, как и ожидалось, смоделированные и контролируемые статические контактные давления показали аналогичные распределения.Дополнительно можно отметить влияние скорости ветра на распределение статических контактных давлений на подошве фундамента. Например, статическое контактное давление, наблюдаемое на t = 117 d при скорости ветра в ступице 12 м/с, сильно отличалось от значений, наблюдаемых на t = 200 d при скорости ветра в ступице около 14 м/с.
На рис. 12 представлена динамика контролируемых статических контактных давлений на боковой стороне фундамента. Как и ожидалось, статические боковые контактные давления на меньшей глубине (т.э., ПК-С) были меньше, чем на большей глубине (т.е. ПК-Г). В целом, статические боковые контактные давления фундамента показали ту же тенденцию изменения, что и статические контактные давления на дно фундамента в процессе строительства фундамента и обратной засыпки (см. рис. 9). В этом процессе статическое боковое контактное давление значительно увеличилось с нуля примерно до 13 кПа при PC-S и 34 кПа при PC-D соответственно. После этого статические боковые контактные давления сильно колебались при монтаже надстройки ветряной турбины и относительно небольшие флуктуации на этапе эксплуатации.В целом статические контактные давления на боковой стороне фундамента в несколько раз меньше, чем на нижней.
6. Осадка фундамента
На рис. 13 показана динамика осадки фундамента от фазы обратной засыпки до стадии эксплуатации. Отмечено незначительное увеличение осадок фундамента при засыпке котлована (т.е. t = 35–68 d). При монтаже надстройки ВЭУ (т.е., t = 68–86 d) осадка фундамента показала значительный скачкообразный рост. Это связано с тем, что секции башни, гондола и ветровой ротор были установлены последовательно. Можно также отметить небольшую волну кривой в этом процессе; это, вероятно, связано с движением колесных кранов и транспортных средств. При этом из-за эксцентриситета верхних грузов и наличия ветровых нагрузок осадки фундаментов в разных положениях были разными. Затем осадки фундамента были стабилизированы в период между t = 86 д и t = 103 д.С началом эксплуатации ВЭУ (т.е. t > 103 d) осадки фундамента увеличивались с уменьшающейся скоростью. Через три месяца осадки фундамента достигли равновесия. После достижения равновесия максимальная осадка фундамента составила около 15,0 мм при SM-180°, а минимальная осадка фундамента составила 8,6 мм при SM-0°. Дифференциальная осадка составила (15,0–8,6) мм/7,5 м = 0,85 мм/м, что находится в пределах допустимого значения [31]. Это свидетельствует о том, что фундамент ветряной турбины был устойчивым.

Изменение осадок фундамента в процессе эксплуатации можно описать логистической моделью, которая имеет следующий вид: где s — осадка фундамента ветроустановки; т время; a — мгновенный расчетный курс; К окончательный расчет; c — константа.
Параметры подгонки двух примерных кривых приведены в таблице 6. Она показывает, что логистическая модель может хорошо охарактеризовать эволюцию осадки фундамента ветряной турбины.
Мониторинг Point K A C R 9

Sm-0 ° 8,58 0,0386 4,09 0,985
СМ-180 ° 15,09 0,0296 3,96 0,943
на рисунке 14 изображен моделируемой контур осадки фундамента.Можно отметить, что осадка фундамента имела неравномерное распределение. Смоделированные осадки фундаментной плиты варьировались от 20,0 мм до 25,6 мм в случае и от 19,0 мм до 26,9 мм в случае . Смоделированные осадки фундамента почти в два раза превышали наблюдаемые результаты, но они имели тот же порядок величины. Численная работа Gao et al. [9] показали, что максимальная осадка при средней скорости ветра 11 м/с составляет около 3,5 мм и происходит вблизи подветренной кромки фундамента. Очевидно, что предыдущие результаты близки к результатам настоящего исследования.
6.1. Динамическое контактное давление
На рис. 15 представлена динамика динамического (т. е. флуктуирующего) контактного давления в случае . Отмечено, что максимальное динамическое контактное давление составило 3,59 кПа при ДПК-0°. Поскольку ДПК-0° располагался между ПК1-0° и ПК2-0° (рис. 11), статическое контактное давление в ДПК-0° принимается за среднее значение статических контактных давлений в ПК1-0° и ПК2. -0°. Расчетное статическое контактное давление при DPC-0° составляло около 61,75 кПа, поэтому коэффициент динамического усиления при DPC-0° равнялся 3.59/61,75 = 5,8%. Поскольку максимальное динамическое контактное давление при DPC-180° составляло 5,73 кПа, а статическое контактное давление при DPC-180° составляло около 84,75 кПа, коэффициент динамического усиления при DPC-180° составлял 5,73/84,75 = 6,8%. Точно так же было получено, что максимальное динамическое контактное давление составляло 0,79 кПа, а коэффициент динамического усиления составлял 1,2% при DPC-90°; максимальное динамическое контактное давление составило 0,62 кПа, а коэффициент динамического усиления составил 1,0% при ДПК-270°. Эти результаты примерно соответствовали данным, полученным Deng et al.[23], указывая на динамическое влияние ветровой нагрузки на контактные давления фундамента ветряной турбины.
7. Выводы
В данной статье представлен пример железобетонного фундамента крупной ветровой турбины на ветряной электростанции Qiaoshi в Китае. Напряжения фундамента, осадки фундамента, статические контактные давления и динамические контактные давления фундамента в различных положениях контролировались и моделировались. Можно сделать следующие выводы: (1) Радиальные стальные стержни в опорной плите фундамента в основном подвергались растягивающему напряжению, а те, что расположены вблизи верхней поверхности фундамента, в основном подвергались сжимающему напряжению.Напряжения вертикальных стальных стержней были либо сжимающими, либо растягивающими в зависимости от положения. Однако напряжения всех стальных стержней были намного меньше прочности стали на растяжение или сжатие. (2) Контактное давление на дно железобетонного фундамента было переменным, сильно зависящим от направления и скорости ветра. Динамическое контактное давление фундамента может достигать 5 кПа, что указывает на то, что не всегда следует пренебрегать влиянием динамических ветровых нагрузок на характеристики железобетонных фундаментов, особенно для фундаментов, расположенных на слабых грунтах.(3) Осадка фундамента ветряной турбины была неравномерной из-за наличия эксцентричного верхнего веса и ветровой нагрузки. Отслеживаемые значения осадки обычно находились в диапазоне 0–20 мм от фазы засыпки фундамента до фазы эксплуатации. Эволюцию осадки фундамента на этапе эксплуатации можно охарактеризовать с помощью логистической модели. (4) Разумная конструкция стального армирующего каркаса вокруг стального кольца фундамента имеет решающее значение для безопасности железобетонного фундамента ветряных турбин.Между тем, динамический эффект, вызванный ветром, также необходимо учитывать при проектировании фундаментов ветряных турбин, хотя в обычных случаях этот эффект может быть неочевидным.
Доступность данных
Поскольку данные в документе все еще являются проектом Национального фонда естественных наук Китая, данные необходимо использовать в последующем исследовании проекта. Таким образом, все данные рисунков и таблиц, использованные для подтверждения результатов этого исследования, были предоставлены соответствующим автором по лицензии и поэтому не могут быть размещены в свободном доступе.Запросы на доступ к этим данным следует направлять Zongwei Deng, Hunan City University, No. 518, Yingbin East Road, 413000, YiYang, Hunan, China (тел.: 086–13973760738; электронная почта: [email protected]). ).
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Благодарности
Эта работа была поддержана Проектом последипломных исследований и инноваций провинции Хунань (CX201
), Национальным фондом естественных наук Китая (51674041 и 51474103), Фондом естественных наук провинции Хунань, Китай (2020JJ4156) и Муниципальный фонд естественных наук Чанша (kq2014110).
Навигация по записям
Свх новости: СВХ — последние новости | Север Столицы
Как укладывать теплый пол электрический под плитку: Как уложить теплый пол под плитку: правильный монтаж нагревательного мата
Добавить комментарий Отменить ответ
Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *
Комментарий *
Имя *
Email *
Сайт

Рубрики
Блок
Дверные перемычки
Колонна
Несущие колонны
Перемычка
Плита
Разное
Раствор
Ригель
Строительные блоки
Строительные плиты
Строительные растворы
Строительные ригели
Уроки строительства

2019 © Все права защищены.