Арматура для фундамента, как рассчитать
Главная Блог Арматура для фундамента, как рассчитать
БлогОснованием каждого строящегося на долгое время здания является фундамент. В зависимости от сложности возводимого объекта создаётся ленточный, буронабивной или на плитный вариант такой основы. В большинстве случаев для его создания применяется бетон. Это недорогой и элементарный в изготовлении строительный материал, отличающийся долговечностью. К сожалению, его показания прочности очень низкие, особенно если предполагается создание масштабных сооружений. Для того, чтобы повысить его технические характеристики, применяется армирование. Усиление бетонных конструкций производится за счёт использования арматурных элементов.
Арматура, используемая для усиления бетона, подразделяется на стальную и композитную. Композитные материалы появились только в конце прошлого века в Европе, в нашей стране они до сих пор не имеют широкого распространения. Они сочетают металлические прутья с пластиковыми волокнами. Это может быть стеклопластик, углепластик или базальтопластик. Но наибольшее распространение получила цельнометаллическая арматура. Она может иметь гладкий или рифлёный профиль. Применение того или иного варианта усиливающих фундамент элементов зависит от его разновидности и величины строящегося объекта. Расчёты использования того или иного варианта армирования проводятся в соответствии со СНиП 52-01-2003. Этот стандарт определяет, какой именно тип арматуры подходит под создающуюся фундаментную основу, а так же определяет сечение и число используемых при этом металлических прутьев.
Стандартные правила расчёта для фундаментов на основе плит
Для возведения одноэтажных лёгких зданий жилого, хозяйственного или производственного назначения широкое распространение получили фундаменты на основе плит. Такая бетонная основа позволяет равномерно распределять нагрузку, но может подвергаться деформации при подвижных грунтах. По этой причине такая фундаментная основа должна иметь дополнительное усиление. Обычно для этих целей достаточно монтажной арматуры класса А1 сечением 10-12 миллиметров. Она используется, если в качестве стен применяются пеноблоки, шлакоблоки и другие материалы с небольшой нагрузкой. Если толщина плиты составляет более 20-ти сантиметров, то армирование производится как сверху, так и снизу. Оба слоя при этом соединяются монтажными штырями толщиной в 6 мм, так же относящейся к классу А1. разбег между стальными прутьями при этом должен составлять не менее 20 мм. При строительстве сооружений на подвижных грунтах или под уклоном рекомендуется применять усиленную арматуру сечением 14а-16 мм с тем же разбегом.
Особенности расчёта арматуры для ленточных фундаментов
Ленточный фундамент представляет собой более простую и экономически менее затратную конструкцию. Он располагается по периметру возводимого жилого или производственного помещения. При этом изменяется вектор нагрузки, поскольку давление здесь распределяется не равномерно по всей плоскости, а в продольном направлении. По этой причине армирование происходит с более частым разбегом. Как правило, он составляет всего 10-15 см, т.е. в два раза уже, чем при создании плитного фундамента. Для продольного армирования используются стальные пруты сечением 12-16 мм, если усиление двухслойное, то поперечное соединение производится при помощи штырей сечением в 6 мм. Выбор того или иного варианта усиления фундамента зависит от особенностей грунта, на котором возводится здание или сооружение.
Армирование фундамента: ленточного чертежи, вязка арматуры, сколько диаметров перехлест, СНиП и схема
Содержание
Армирование фундамента является сложным процессом, однако это вполне можно сделать своими рукамиАрмирование ленточного фундамента и вязка арматуры в перехлест (нахлест) своими руками – это фундаментальная работа и первый шаг. Его делают одни из начинающих строителей. Им нужно знать: ГОСТ, СНИП, чертежи и правила монолитных конструкций, как сделать заливку плиты, их установка, стыковка и укладка между собой, как армировать арматурный каркас (армокаркас) и правильно вязать крючком, оборудование и его устройство. Рассчитать размеры, расположение и расстояние рядов, радиус изгиба подошвы чтобы сварить и уложить ее в бетоне. Связать расчет углов дома с поперечной балкой.
Содержание:
После выбора участка под строительство и подготовлен будущего дома план и произведен анализ почвы, можно незамедлительно приступать к строительству несущей конструкции.
Перед тем как производить армирование ленточного фундамента, сперва следует подобрать качественный бетон и определиться с типом основания
Факторы, влияющие на эксплуатационный срок и качество:
- Качество бетона и его марка;
- Тип основания;
- Тепло-гидроизоляция, качественные отмостки и дренаж;
- Правильное армирование фундамента.
При самостоятельном армировании диаметр прута должен быть 10-13 мм. Больше внимания нужно уделить армированию улов. Некачественное армирование может привести к неприятностям, потому как оно является важным фактором в прочности всей конструкции.
Если вы решили делать конструкцию своими силами, не поленитесь и изучите досконально весь процесс.
Армирование производится внахлест, соединяясь с вертикальными прутьями, которые обязательно должны доходить до краев стен, иначе все сооружение будет непрочным и армирование фундамента, производимое своими руками, будет неправильным.
Армирование фундаментной ленты: особенности
У бетона есть существенный недостаток – он отлично реагирует на сжимание, однако при нагрузке на разрыв, реакция плохая. Для этих целей используется армирование фундамента. Арматура укладывается возле подошвы и в основании верхней части, что дает отличный выход из положения.
Особенность армированного фундамента заключается в том, что он прочный и может выдержать большие нагрузки
Устойчивость фундамента определяется:
- При нагрузках;
- На разрыв;
- На изгиб;
- Качественное армирование подушки фундамента.
Вертикальное армирование всей несущей конструкции производится для того, чтобы фундамент на срез получил прочность.
По строительному ГОСТу, вертикально стоящие прутья должны иметь шаг между собой 0,5-0,7 м.
Любую арматуру, нужно защищать от окружающей среды, даже если это стальные прутья. Для этого их нужно утопить в растворе бетона на пять сантиметров сверху, а снизу на 70 см. Для армирования ленточного основания под гараж, сарай или частный дом, армирование производится при помощи армирующих поясов, в который 2-4 прутика в каждом.
Рассмотрим, как армировать фундамент: этапы работ
Для того, чтобы фундамент был долговечный и прочный, нужно при его армировании придерживаться определенного порядка.
Армировать фундамент несложно, главное – правильно придерживаться правильной последовательности работ
Этапы армирования фундамента:
- Определяется степень нагрузки на фундамент, который планируется строить. Выбирается размер арматуры, в зависимости от коэффициента нагрузки. Чем он больше, тем больше диаметр у прутьев. Рифленая арматура устанавливается в местах, где имеется значительное давление, например, заливая яму под гараж с тяжелой техникой.
- После того, как для арматуры прутья выбраны, нужно устанавливать опалубку и начинать армирование фундамента. По высоте основания, в дно траншеи, вбиваются арматурные прутья. Вертикально установленные прутья, практически, не принимают никакую нагрузку, но они выполняют функцию крепежа для нижней и верхней армировочных сеток фундамента, благодаря им деформация фундамента при заливке раствором заметно снижается.
- Горизонтальные прутья прикрепляются к вертикальным. Горизонтальные прутья, не менее пяти сантиметров должны быть от края опорной конструкции. Обломки кирпичей можно применить для равномерной установки армирующих элементов.
Существуют различные методы арматурного соединения: сварка, перевязка, нахлестом. Перевязка – наиболее предпочтительный способ, потому что свойства металла не изменяются, а монтаж затруднений никаких не вызовет.
Мелкозаглубленный фундамент обычно укрепляется четырьмя прутьями арматуры.
Чтобы укрепить мелкозаглубленный фундамент, не превышающий пол метра в высоту и ширину, вам хватит четыре арматурных прута, которые устанавливаются на расстоянии 20 см друг от друга. Далее связать ее в квадрат, используя тонкую проволоку.
Советы при самостоятельном монтаже армокаркаса
Изготовить армирующий каркас своими руками – это ответственная процедура. Нужно постоянно контролировать правильность соединения в углах конструкции прутьев. Существует несколько способов для соединения арматурных прутьев в углах дома, но, как говорят мастера, лучше загнуть прутья под углом и избежать стыков, то есть, основной принцип всего действа – концы арматуры не должны оказаться в углах конструкции.
При самостоятельном монтаже армокаркаса следует постоянно контролировать соединения в углах конструкции прутьев
Виды соединений арматуры:
- Обычный загиб;
- Сваривание концов;
- Связывание концов арматуры.
Для армирования фундаментной балки, нужно связать в пространственные каркасы подготовленные прутья. Каркасы должны иметь такие размеры, чтобы опорная зона для каждой балки была минимум 150 мм.
Перед заливкой бетона, не забудьте проверить наличие всех вентиляционных отверстий.
Устанавливать армированный каркас в то место, где он должен быть, нужно учитывая СНиП, и обработать средством от ржавчины прутья. В смонтированный и установленный каркас уже можно заливать цементный раствор, предварительно необходимо только проделать вентиляционные отверстия.
Расчёт армирования фундамента
Обычно арматурные расчетные примеры для фундамента приводятся для дома, площадью 6х6 м. Для такой конструкции используются прутья 10-13 мм в сечении. Для домов, ленточные фундаменты, зачастую, армируются при помощи двух поясов арматуры. Однако для забора или крыльца, несущая конструкция может иметь один армокаркас. Для разных видов фундаментов необходимо разное количество арматуры.
В обязательном порядке необходимо будет произвести расчет армирования фундамента
Количество арматуры для фундаментов:
- Стандартный – внизу и вверху фундамента укладываются продольные прутья, примерно на расстоянии 5 см от поверхности. Практически, арматурный расход на такую площадь – 29 м;
- Фундамент с печью потребует около 35 м, потому что для печи необходимо основание, а для этого его нужно хорошо заармировать;
- Монолитный фундамент – такой фундамент, особенно если он капитальный, потребует в 4 раза боше арматуры, примерно 110 м, потому что в него нужно будет класть по 4 прута.
Стандартная схема армировки фундаментной ленты, с шагом пол метра между прутьями и фундаментной шириной 0,4 м, затребует себе, примерно, 99 метров гладкопрофильной арматуры. Таким образом, учитывая стоимость тонны арматуры и то, сколько весит ее один погонный метр, можно легко рассчитать цену всей арматуры.
Длину арматуры легко рассчитать по ее весу.
Воспользовавшись композитной арматурной сеткой, вам не нужно будет долго высчитывать стоимость арматуры, потому что все композитные изделия отпускаются по погонным метрам.
Нужно ли армировать фундамент на сваях
Для любого строения, у которого есть фундамент, его обязательно нужно армировать. Это придаст фундаменту прочность и даст способность выдерживать различные нагрузки, поступающие от основной конструкции сооружения. Стаканный тип конструкции, в этом моменте, не является исключением. Стаканные типы конструкций, как правило, возводятся под очень габаритные постройки. Иногда такой вид фундамента применяется, если нужно обустроить мощную колонну. Заармировать нужно и свайное основание. Это делается довольно просто. Нужно провести всего несколько нехитрых манипуляций.
Многие специалисты отмечают, что нужно армировать фундамент на сваях
Армирование свайных конструкций:
- Взять 4-5 арматурных прутьев ребристой формы;
- Перевязать их 3-4 прутами для перевязки. Перевязочные прутья должны быть гладкими.
Косвенное армирование – для такого вида обрамления арматурой конструкций используется кольцевая арматура, охватывающая все прутья, которые установлены продольно. Косвенное армирование обычно применяется, если, например, у столба поперечное сечение недостаточное, чтобы провести обычное армирование, а нагрузка, при этом, на сваю будет довольно значительной. Для откачивания лишней воды из скважины, которая будет мешать нормальной заливке бетона, нужно использовать специальный насос, который без проблем справится с поставленной задачей.
Лишнюю воду можно откачать при помощи насоса.
Арматурные прутья при армировании устанавливаются таким образом, чтобы они выступали из фундамента на 16-21 см после заливки бетонным раствором. Таким способом, увеличивают процент арматуры, которая используется и сильно упрощает привязывание ростверка.
Как вязать арматуру для ленточного фундамента (видео)
Начинать всегда сложно. Но если перед вами есть схема, раскладка и таблица, с помощью которой делается гибкая армировка, а также сетка нескольких диаметров и пространственный взгляд, то для вас не составит особого труда узнать, как гнуть арматуру и вязать узел, сколько и какая марка цемента нужна. О том, как вяжем армокаркас и где найти примеры, как работает готовая строительная аппаратура и какая ее конструктивная особенность, а также способы согнуть прут и все тонкости его загиба, как вяжется и армируется минимальный каркас, вам расскажет соответствующая литература, фото и видео. Если вы будете нанимать бригаду, то она должна быть исполнительная и ровно укладывать фундамент. Проследите и за тем, чтобы все выпуски и допуски были в пределах нормы.
Примеры армирования ленточного фундамента (фото)
Внимание, только СЕГОДНЯ!
Расчет железобетонной фундаментной плиты для нормального раскрытия трещины
Рис. 1. Расчетное сечение элемента
Задача: Проверить расчет ширины раскрытия трещины.
Задание: Проверить правильность расчета нормального раскрытия трещин.
Литература:
1. Руководство по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона (без предварительного напряжения) (к СП 52-101-2003), 2005, с. 155-157.
2. М.А. Перельмутер, К.В. Попок, Л.Н. Скорук, Расчет нормальной ширины раскрытия трещин по СП 63.13330.2012, Бетон и железобетон, 2014, №1, с.21,22 Отчет
— Арбат 43.doc
Соответствие кодам: СП 52-101-2003, СП 63.13330.2012.
Исходные данные:
б × ч = 1150×300 мм | Размер сечения плиты |
а = 42 мм | Расстояние от центра тяжести арматуры до сжатого края сечения |
A s = 923 мм 2 (6Ø14) | Площадь поперечного сечения арматуры |
М л = 50 кГн∙м | Момент в расчетном сечении от постоянных и длительных нагрузок |
М ш = 10 кГн∙м | Момент от кратковременных нагрузок |
Класс бетона | В15 А400 |
Исходные данные АРБАТ:
Коэффициент важности γ n = 1
Коэффициент важности (предельное состояние работоспособности) = 1
Длина стержня 1 м
Фактор эффективной длины в плоскости XoY 1
Коэффициент расчетной длины в плоскости XoZ 1
Случайный эксцентриситет по Z по СНиП 52-01-2003 (Россия)
Случайный эксцентриситет по Y по СНиП 52-01-2003 (Россия)
Конструкция статически неопределимая
Предельная гибкость — 200
Раздел:
b = 1150 мм
|
S1 — 6Ø14
|
Усиление | Класс | Сервис-фактор |
Продольный | А400 | 1 |
Поперечный | А240 | 1 |
Бетон:
Тип бетона: Тяжелый
Класс бетона: B15
γ b1 | допуск на длительные нагрузки | 1 |
γ b2 | допустимое поведение при отказе | 1 |
γ b3 | припуск на вертикальное положение при бетонировании | 1 |
γ b4 | Припуск на замерзание/оттаивание и отрицательные температуры | 1 |
Влажность окружающего воздуха — 40-75%
Трещиностойкость:
Ограниченная ширина раскрытия трещины
Требования к ширине раскрытия трещины основаны на сохранении арматуры
Допустимая трещина ширина открывания:
временное открытие 0,4 мм
длительное открытие 0,3 мм 9 y = 60 кН*м 73 z = 0 кН*м
Q y = 0 кН
T = 0 кН*м
Коэффициент длительной нагрузки 0,83333
Теоретическое решение:
Диаграммы распределения деформации ε и напряжения σ в бетоне для определения напряжения σ с получено в теоретическом расчете [2] на основе нелинейной модели деформирования представлены на рис. 2. Принимаются следующие значения внутренней продольной силы Н и изгибающий момент М соответствуют этим диаграммам
Н = 0,00439 кН ≈ 0;
М = 50 096 ≈ 50 кНм.
Существует баланс между внутренними и внешними силами. В этом решении напряжение в растянутой арматуре составляет σ с =236,692 МПа.
Рис. 2. Диаграммы деформаций и напряжений s (для определения σ s ) которые удовлетворяют требованиям гл. 8.2.14 СП 63.13330.2012.
Рис. 3. Диаграммы деформации и напряжения (для определения σ s,crc )
В соответствии с этими диаграммами = 36 244 кН∙м, σ s,crc = 22 651 МПа.
На основании формулы (1) (формула (8.128) СП 63.13330.2012) получаем a crc =0,306 мм.
\[ a_{crc} =\varphi_{1} \cdot \varphi_{2} \cdot \varphi_{3} \cdot \psi_{s} \cdot \frac{\sigma_{s}} }{ E_{s} }\cdot l_{s} . \] | (1) |
Сравнение решений:
Чек | ширина раскрытия трещины (длительная) |
Теория | 0,306/0,3 = 1,02 |
АРБАТ | 0,974 |
Отклонение, % | 4,51% |
Комментарии:
- Длину элемента и класс поперечной арматуры необходимо указать в АРБАТ. Поскольку в задаче они не определены, используются следующие данные 1 м и А240 соответственно.
- Величина защитного слоя бетона равна a – d /2 = 42 – 14/2 = 35 мм.
- Значение полного момента, действующего в сечении, М = М л + М ш = 50 + 10 = 60 кН∙м, коэффициент длительной нагрузки равен М л / 9 0004 М = 50/60 = 0,833 .
- Ширина раскрытия трещины, полученная в Руководстве [1], равна 0,227 мм. Столь существенное расхождение с приведенным выше теоретическим решением связано с использованием подхода, основанного на предельных силах, вместо модели нелинейного деформирования (см. [2]).
- Отклонение результатов АРБАТ от теоретического решения связано с тем, что для обеспечения устойчивости вычислений в АРБАТ используются диаграммы, в которых горизонтальная часть графика σ(ε) имеет малый наклон, вместо идеальной диаграммы поведения материала.
Helix® Micro Rebar® для перекрытий
РегистрацияО вебинаре
Этот эксклюзивный веб-семинар познакомит вас с Helix® Micro Rebar®, ведущей в отрасли активной арматурой для бетона длиной всего один дюйм. , и как эта прочная, но могучая стальная деталь может значительно улучшить бетонные плиты.
Когда вы выбираете Helix® Micro Rebar®, инженеры Helix Steel работают с вами, чтобы упростить проектирование плит и процессы строительства. Это также сделает вашу строительную площадку более безопасной, сократит сложности при хранении, сократит ваши расходы и ускорит график укладки бетона.
Являетесь ли вы инженером, подрядчиком или владельцем здания, вы узнаете больше о том, как инновационное армирование бетонных плит принесет пользу вам и вашему бизнесу на долгие годы.
Каждый участник вебинара получит официальный сертификат об окончании.
Чему вы научитесь
- Вы узнаете о преимуществах, которые Helix® Micro Rebar® привносит в ваш проект монолитной плиты, о которых не может свидетельствовать никакое другое армирование бетона.
- Вы узнаете, как Helix® Micro Rebar® улучшает весь процесс вашего проекта: более простое проектирование, меньшая стоимость установки плит и более прочный бетон с меньшим количеством трещин.
- Вы познакомитесь с процессом Helix Steel и узнаете не только о том, что продукт Helix® Micro Rebar® является революционным, но и о том, что наша команда всегда готова помочь вам на протяжении всего проекта.
- Вы также узнаете о Infinity Slab™, комплексном подходе Helix Steel, который позволяет увеличивать расстояние между швами более чем на 100 футов, устраняя при этом трещины.
О компании Helix Steel
Helix Steel — это инновационное предприятие, базирующееся в Мичигане, которое производит и продает запатентованную арматуру для бетона Helix® Micro Rebar®. Скрученные стальные детали длиной в один дюйм смешиваются с бетоном для создания прочной связи, предотвращая появление трещин еще до их появления, и одобрены правилами для многих применений, от складских плит и автодорожных мостов до откидных панелей и ICF.
Упреждающая технология армирования бетона
Экономит ваше время
Каждые 10 000 кв. футов арматуры, замененные на Micro Rebar®, экономят один полный день строительства.
Экономит ваши деньги
Использование Micro Rebar® позволяет подрядчикам упростить операции, значительно снижая стоимость проекта.
Превосходный продукт
По сравнению с арматурой Helix® Micro Rebar® может повысить сопротивление усталости до 300 % и прочность на изгиб до 33 %.
Избранные проекты
Распределительный склад
Коммерческая Ливония, Мичиган
Ashley Capital стала одной из крупнейших частных инвестиционных компаний в сфере недвижимости в Соединенных Штатах. Недавно они добавили торговый центр Livonia West к своему портфолио площадью более 23 млн кв. футов. Его удлинили, чтобы построить колесо обозрения диаметром 156 футов, которое открылось в 2012 году. Армирование Helix® Micro Rebar™ было включено в проект, чтобы полностью заменить арматурные каркасы № 6 внутри 53 свай.
Посмотреть проектЯичная ферма Pulaski
CommercialIndiana, Francesville
Компания Rose Acre Farms предлагает товарные яйца, специальные яйца, в том числе бесклеточные сорта, жидкие яйца, сушеные яйца и яичный белковый порошок.
Посмотреть проектIndigo Green
ResidentialCaribbean, St. Maarten, Indigo Bay
Комплекс Villages of Indigo Green на острове Сен-Мартен расположен в одном из самых желанных уголков Карибского моря.