Содержание [скрыть]
Срок эксплуатации, надежность и устойчивость любого сооружения зависит от прочности его фундамента. Расчет фундаментов и лежащих под ними грунтовых оснований – это довольно сложная строительная наука. В промышленных масштабах точные расчеты фундаментов имеют большое экономическое значение и позволяют предотвратить перерасход цемента и арматуры.
Ширина фундамента должна быть рассчитана в соответствии с нагрузкой, которую может выдержать грунтовое основание, определен необходимый процент армирования и в соответствии с сортаментом подобраны арматурные стержни и их количество, спроектирован арматурный каркас.
Известно, что каменные конструкции (к числу которых относится бетон – искусственный камень) хорошо выдерживают сжимающие нагрузки, но легко ломаются при растяжении или изгибе. Основная нагрузка, которую испытывает фундамент – это центральное сжатие. Может возникнуть вопрос: а зачем вообще нужно армировать фундамент, если бетон и без арматуры хорошо справляется с действующими на него нагрузками? Именно так и рассуждали строители еще в начале прошлого века. В результате много зданий тех времен постройки имеют дефекты в виде зияющих трещин в стенах, перекосов.
Часть этих зданий не подлежит уже никакому восстановлению и должна быть снесена. И все это в большинстве случаев от неправильно выполненных фундаментов. Не забываем, что патент на железобетон был получен во Франции Ж. Монье в 1867 году, а использование железобетонных конструкций в строительстве пошло с начала 20 века, уже совсем широчайшее распространение началось в военный (для создания фортификационных сооружений) и послевоенный период (для ускоренного восстановления и воссоздания того, что было разрушено во время войны). Оказалось, что армирование фундаментов позволяет значительно снижать расход материалов, делать их более прочными и надежными, противостоять изгибающим нагрузкам, которые возникают при морозном пучении грунта (при замерзании грунт увеличивается в объеме из-за содержащейся в нем воды), при внезапном подъеме грунтовых вод или аварийных протечках в инженерных коммуникациях при просадочных грунтах, имеющих свойство резко терять несущую способность при замачивании.
Для индивидуального дома можно, конечно, обратиться в специализированную строительную организацию, специалисты которой, проведя все исследования и расчеты, выдадут проект наиболее оптимального для данного строения фундамента. Однако стоимость такого проекта будет сопоставима со стоимостью работ по изготовлению самого фундамента.
Несколько десятилетий широкого распространения строительства частных жилых домов позволили выработать способы изготовления фундаментов, позволяющие рассчитать потребность в бетоне и арматуре, подходящие большинству индивидуальных застройщиков из разных регионов. Фундаменты при этом получаются прочнее, чем это необходимо, и допускается некоторый перерасход бетона и арматуры. При этом стоимость перерасходованных материалов много меньше, чем стоимость специальных проектных работ.
Для индивидуального строительства более всего распространены ленточные фундаменты. Как рассчитать количество арматуры для фундамента такого типа?
Для примера рассмотрим строительство двухэтажного дома размерами 12000 х 12000 мм (12 х 12 м) с двумя перекрещивающимися внутренними несущими стенами, отстоящими от наружных стен на расстоянии 6000 мм (что соответствует строительному модулю 6 метров).
Толщину наружных стен принимаем 510 мм (в два кирпича) толщину внутренних стен – 390 мм (в полтора кирпича).
Допуская, что глубина промерзания в местности предполагаемого строительства составляет 1200 мм (1.20 м) выбираем высоту подземной части - 1500 мм, а надземной (цоколя) – 700 мм.
Общая высота фундамента составит 1500 + 700 =2200 мм.
Толщину фундамента наружных стен, которая должна быть шире стены на 50 мм с каждой стороны, принимаем - 510 (толщина стены) + 2 х 50 = 610 мм, толщину фундамента внутренних стен – 490 мм.
Теперь посмотрим, как рассчитать количество арматуры для фундамента. В качестве арматуры будем использовать стержни с периодическим профилем кл. А-III d (диаметром) равным16 мм – для рабочей арматуры и стержни d = 14 мм – для дополнительной.
Для хомутов применим обыкновенную проволоку кл. А-III d = 6 мм.
Расстояние от арматуры до внешних поверхностей фундамента (толщину защитного слоя) примем 20 мм.
В нижней части фундамента будут располагаться три рабочих арматурных стержня d = 16 мм с расстоянием от центрального стержня до крайних 285 мм для наружных стен или d = 14 мм с расстоянием от центрального стержня до крайних 225 мм для внутренних. На высоте соответственно 700 мм и 1400 мм будут располагаться два ряда по 2 стержня дополнительной арматуры d = 14 мм на расстоянии между ними 596 мм по горизонтали. В верхней части фундамента установим 3 стержня дополнительной арматуры d = 14 мм на расстоянии от центрального стержня до крайних 230 мм для наружных стен и 220 мм, соответственно, для внутренних.
Если мысленно сделать поперечный разрез в фундаменте наружной стены, можно обнаружить 3 стержня d = 16 мм и 7 стержней d = 14 мм, в разрезе фундамента внутренней стены – 10 стержней d = 14 мм.
Связаны все эти стержни должны быть при помощи гнутых хомутов. Это замкнутый четырехсторонний контур из проволоки d = 6 мм. Шагом установки хомутов - 600 мм в поперечных плоскостях фундамента. Хомуты образуют совместно со стержнями арматуры рассчитанный пространственный каркас. Изготовить хомуты можно при помощи шаблона, самый простой способ изготовления которого – забить в землю на нужном расстоянии четыре обрезка арматуры и вокруг них уже выгибать из проволоки хомут требуемого размера.
Связывать хомуты и арматурные стержни между собой нужно отожженной стальной или так называемой вязальной проволокой d = 1.4 мм. Электродуговая и электрическая сварка не допускаются, так как в местах соединений металл окажется ослабленным. Если приобретение стержней рабочей и дополнительной арматуры требуемой длины не представится возможным, состыковывать стержни можно или внахлест, длина нахлеста при этом должна быть от 150 мм, или при помощи дополнительного стержня длиной 300 мм, накладываемого на соединенные встык стержни арматуры. Стык любого типа плотно обматывается вязальной проволокой. Для того, чтобы получившийся арматурный каркас не деформировался внутри опалубки от действия собственного веса или при бетонировании, следует изготовить растяжки из вязальной проволоки, соединив их с опалубкой так, чтобы это не мешало заливке бетона.
На один хомут для наружных стен потребуется: [1700 (высота фундамента) + 610 (ширина)] х 2 – 4 х 20 (бетонный защитный слой) = 4540 мм проволоки d = 6 мм.
Для внутренних стен (1700 + 490) х 2 – 4 х 20 = 4300 мм такой же проволоки.
На одну наружную стену потребуется 3 стержня d = 16 мм длиной 12000 (длина стены) – 2 х 20 (бетонный защитный слой с каждой стороны) = 11060 мм, 7 стержней d = 14 мм такой же длины и 21 хомут, для одной внутренней стены соответственно 10 стержней d = 14 мм, количество хомутов останется тем же.
Для связывания хомутов и арматурных стержней вязальной проволоки понадобится - 10 (связей) х 500 (длина на одну связь) = 5000 мм.
Арматурные стержни d = 16 мм – 11060 х 3 х 4 = 132720 мм (133 м).
Арматурные стержни d = 14 мм – 11060 х 7 х 4 = 309680 мм (310 м).
Проволока d = 6 мм - 4540 х 21 х 4 = 381360 мм (382 м).
Вязальная проволока – 21 х 4 х 5000 мм = 420000 мм (420 м).
Армирование фундамента внутренних стен будет отличаться тем, что вместо арматуры d = 16 мм используется арматура d = 14 мм, а также размерами хомутов.
Арматурные стержни d = 14 мм – 11060 х 10 х 4 = 442400 мм (443 м).
Проволока d = 6 мм – 4300 х 21 х 4 = 361200 мм (362 м).
Вязальная проволока – 21 х 4 х 5000 мм = 420000 мм (420 м).
Вес одного метра погонного арматуры d = 16 мм – 1.578 кг.
Требуется 133 метра, вес – 133 х 1.578 = 210 кг.
Вес одного метра погонного арматуры d = 14 мм – 1.208 кг.
Требуется 310 + 443 = 753 метра, вес – 753 х 1.208 = 910 кг.
Вес одного метра погонного проволоки d = 6 мм – 0.222 кг.
Требуется 382 + 362 = 744 метра, вес – 744 х 0.222 = 165 кг.
Вес одного метра погонного вязальной проволоки d = 1.4 мм – 0.012 кг.
Требуется 420 х 2 = 840 метров, вес – 840 х 0.012 = 10 кг.
Допольнительная информация в видеоролике о процессе армирования фундамента
bouw.ru
Для восприятия деформационных нагрузок и формирования единой конструкции монолитный фундамент армируется. Если бетон прекрасно воспринимает сжимающие нагрузки, то арматура, как часто говорят, работает на растяжение. При условии, что вы решили своими руками возводить основание для дома, вам придется потрудиться над расчетами не только бетонной смеси, но и арматуры для фундамента. О том, как подсчитать необходимый метраж этого материала, а также рассчитать требуемое сечение арматуры, мы постараемся подробно расписать в этой статье.
Чтобы процесс расчета был максимально понятным, в качестве примера мы рассмотрим ленточное основание высотой 600 мм с шириной ленты 400 мм для фундамента, схема которого изображена на рисунке ниже.
Минимально допустимое содержание армирующих элементов в ленточном основании определяется по СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции». В пункте 7.3.5 сказано, что относительное содержание продольной арматуры не должно быть меньше 0,1% от площади сечения железобетонного элемента. Для ленточного фундамента учитывается отношение суммарного сечения арматуры и ленты.
В нашем случае имеем: площадь сечения ленты – 600×400=240 000 мм2. С учетом полученных данных определяем количество стержней, необходимое для продольного армирования ленты. Для этого воспользуемся частью таблицы из прил. 1 к пособию по проектированию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий», представленной на рисунке ниже. Предварительно переведем мм2 в см2 и умножим полученное значение на 0,001 (именно такую часть должна занимать суммарная площадь поперечного сечения продольной арматуры). Получаем: 240000 мм2 = 2400 см2, 2400 см2×0,001=2,4 см2.
Изучая данные таблицы 1, сложно понять, арматуру какого диаметра, и в каком количестве нужно использовать. Ведь при требуемой площади сечения в 2,4 см2, судя по таблице, можно использовать 2 стержня 14 мм арматуры, 3 стержня 12 мм, 4 стержня 10 мм и т.д. От чего отталкиваться при расчетах? В разделе 1 приложения 1 к пособию по проектированию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий» сказано, что при длине стороны более 3 м (как в нашем случае), минимальный диаметр арматуры составляет 12 мм. Для равномерного восприятия нагрузок потребуется два пояса армирования, содержащих по два прутка арматуры диаметром 12 мм.
Диаметр поперечной арматуры выбираем минимально допустимый для каркаса, высотой менее 800 мм (у нас ввиду высоты фундамента и требуемого отступа от наружного слоя бетона в 50 мм – 500 мм=600-2×50) – 6 мм. Он должен быть не меньше четверти диаметра продольных прутков: 12/4=3<6 условие соблюдается. Если бы каркас был высотой от 800 мм и выше, то минимальный диаметр арматуры составлял бы 8 мм.
Выбор и расчет арматуры для плитного фундамента осуществляют таким же образом. Только данные таблицы 1 нужно будет умножить в зависимости от количества продольных прутков арматуры. А как быть, если необходимо провести арматурный расчет столбчатого фундамента? В этом случае достаточно использовать арматуру диаметром 10 мм: для свай, которые в диаметре меньше 200 мм, достаточно трех прутков, для остальных случаев их количество возрастает по мере увеличения диаметра сваи. Для соединения вертикальных прутков достаточно использовать гладкую арматуру диаметром 6 мм.
Если вы решили армировать основание дома своими руками, то перед покупкой строительных материалов очень важно провести как можно более точные расчеты требуемого количества. В нашем случае мы будем рассматривать расчет количества арматуры под дом 10×6, для которого возводится ленточный, плитный или столбчатый фундамент.
Общая длина ленты составит: 10000×2+(6000-2×400)×3=35600 мм или 35,6 м. С учетом общего количества запусков суммарной длиной 40×250=10000 мм или 10 м и использования четырех продольных прутков арматуры суммарный метраж продольных армирующих элементов составит: 35,6×4+10=152,4 м. Это, что касается арматуры периодического профиля, но есть еще гладкая арматура.
При условии отступа от поверхности бетонного основания в 50 мм длина поперечной арматуры (горизонтальной и вертикальной на одно соединение) составит: 300×2+500×2=1600 мм или 1,6 м. Таких соединений при общей длине ленты в 35,6 м и шаге между поперечными прутками в 300 мм будет: 35,6/0,3=119. Итого общая длина поперечной гладкой арматуры составит: 119×1,6=190,4 м.
Для нашего дома 10×6 толщину плиты принимаем 300 мм (предварительно проводим расчет нагрузки на фундамент). Арматурный каркас будет состоять из двух поясов с шагом сетки 200 мм. Для одного пояса потребуется 10000/200=50 прутков поперек (шестиметровых) и 6000/200=30 прутков вдоль (десятиметровых). Итого на два пояса потребуется арматуры периодического профиля: (50×6+30×10)×2=1200 м
Если соединять пояса арматурными прутками, то общее количество соединений составит: 50×30=1500 шт. Длина каждого прутка с учетом отступа от края фундамента в 50 мм составит 200 мм. Итого гладкой арматуры потребуется: 1500×200=300000 мм или 300 м.
В качестве примера приведем основание под тот же дом, только будем использовать буронабивные сваи (расстояние между опорами принимаем 2000 мм) и железобетонную обвязку высотой 400 мм. Нам потребуется 16 свай диаметром 200 мм и высотой 2000 мм. Сколько нужно арматуры для такого фундамента?
На сваи будем использовать 4 прутка длиной 2250 мм: 2000 мм на собственно сваю и 350 мм на запуск для связки с арматурным каркасом ростверка. Итого на одну буронабивную сваю потребуется 4×2350=9400 мм или 9,4 м арматуры периодического профиля. На 16 свай потребуется 150,4 м. Для формирования каркаса сваи будем использовать гладкую арматуру, которой соединим 4 вертикальных прутка в трех местах. Длина одного соединения составит примерно 3,14×200=628 мм, длина трех – 1884 мм или 1,9 м. Общий метраж гладкой арматуры, необходимый для формирования каркаса столбов составит: 1,9×16=30,4 м.
Расчет арматуры для ростверка проводится так же, как и в случае расчета ленточного фундамента. Прутков периодического профиля потребуется столько же, сколько и в вышеописанном случае (по ленточному основанию), т.е. 152,4 м. А вот на формирование каркаса с учетом высоты ленты нужно будет меньше гладкой арматуры: 119 (количество соединений) ×1,2 (сумма длин поперечной арматуры на одно соединение)= 142,8 м
Надеемся, что приведенная информация поможет вам понять процесс расчета и самостоятельно рассчитать необходимое количество арматуры и диаметр прутков применительно к фундаменту вашего дома.
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ
Методика расчета фундамента
Надежным и долговечным фундамент может быть лишь тогда, когда перед его устройством проведены все необходимые расчеты. В первую очередь это касается определения величины площади подошвы. Данный показатель напрямую связан с грунтовыми условиями на участке. Мы постарались подробно описать методику расчета фундамента. |
|
Выбор оптимального фундамента для бани
Любая постройка начинается с фундамента, и баня — не исключение из правила. Ленточный, плитный, столбчатый – разновидностей оснований много. Но как подобрать вариант, который является оптимальным? То самое решение, позволяющее сэкономить на устройстве фундамента без ущерба для его качества? Ответы на эти вопросы ищите в нашем обзоре. |
|
Ленточный фундамент. Краткий экскурс
Думаете над тем, чтобы возвести для своего будущего дома ленточный фундамент? Эта небольшая статья позволит вам оценить масштаб работ и сделать соответствующие выводы! Надеемся, что предоставленная нами информация позволит вам сориентироваться в таком непростом деле как возведение ленточного фундамента своими руками. |
cdelayremont.ru
Фундамент служит опорой для здания, его основной несущей конструкцией, воспринимающей и равномерно распределяющей по основанию нагрузки от возведенного над ним строения. Обычно для строительства жилых домов используют ленточные, плитные или свайные фундаменты. Выбор типа и мощности фундамента определяется строением грунтов и конструктивными особенностями возводимого здания.
Сколько необходимо арматуры для фундамента, решается на основании расчета, выполняемого для каждого отдельного строения.
Если расчет выполнен неверно и фундамент получился недостаточно прочным, то дом может покоситься и разрушиться. С другой стороны, неоправданное увеличение мощности фундамента многократно увеличивает стоимость строительства, что также не приветствуется.
Количество и диаметр арматуры, способ ее укладки и шаг обвязки зависят от типа фундамента и характеристик участка.
Сплошной (плитный) фундамент чаще всего используется при возведении жилых домов. Его прочность напрямую зависит от диаметра арматуры. Если на грунте с хорошей устойчивостью возводится легкий дом, то для устройства фундамента подойдет стальной арматурный прут сечением 10 мм, если на слабом грунте возводится тяжелое строение, то арматура должна быть не менее 14–16 мм.
Чтобы узнать, сколько арматуры надо на фундамент, нужно исходить из следующих данных:
Обеспечить необходимую устойчивость здания в условиях слабых грунтов способен ленточный фундамент, но в сравнении с другими типами фундаментов он требует значительного расхода материалов и больших трудозатрат. Такой фундамент выполняется в виде ленты, располагаемой по периметру дома и под несущими стенами. Армирование позволяет увеличить прочность конструкции и срок ее эксплуатации. Для этой цели подходит арматурный прут на 10–12 мм в диаметре.
При расчете учитываются следующие параметры:
При расчете арматуры для столбчатых фундаментов исходят из следующих положений:
Посчитать сколько арматуры надо на фундамент, можно самостоятельно, но лучше все же поручить эту работу специалистам.
Обычно все расчеты выполняются на стадии проектирования и учитывают все возможные нагрузки, о которых человек несведущий может просто не догадываться.
Надеемся, что наша статья поможет вам избежать ошибок при обустройстве фундамента.
www.stroitelstvosovety.ru
Строительство фундамента является важнейшим этапом в постройке здания. Один из главных элементов фундамента — арматура, поэтому вопрос, какая арматура нужна для фундамента, не случаен. Армирование основания здания включает в себя создание каркаса основы из металлических прутьев, и основное значение данного процесса — укрепление основания дома.
Схема армирования монолитной плиты.
Выбор арматуры для фундамента дома осуществляется исходя из нескольких показателей, среди которых материал, из которого созданы пруты арматуры, диаметр сечения прута и тип фундамента, так как для каждого из них лучше всего подойдет определенный тип
Армирование фундамента дома позволяет создать прочную конструкцию, что обусловлено снижением напряжения с фундамента, которое переходит на арматуру. Решая вопрос с выбором подходящего варианта, следует обратить свое внимание на указания в проекте, где должны быть прописаны сведения о соответствующем для постройки армировании.
Существует целый ряд арматур, различающихся между собой по функциям и вытекающим из них характеристикам:
Схема видов арматуры.
Таким образом, строительная арматура не только повышает прочность каркаса фундамента, но и является связующим звеном в конструкции основания дома. Поэтому на вопрос, какая арматура нужна для фундамента и как ее выбрать, нужно дать исчерпывающий ответ.
Вернуться к оглавлению
Выбор базируется на тех задачах, которые стоят перед строительством. На этот счет существует много вариантов. Идеальным материалом будет стеклопластик, из которого арматура послужит хорошим связующим для фундамента дома. Данный вариант подойдет и для тех, кому нужен действительно качественный материал для своего фундамента.
Распространенная схема армирования фундамента.
Стеклопластик имеет хорошие композитные свойства с сочетанием других положительных характеристик. К его достоинствам следует отнести долгий срок эксплуатации, в течение которого материал не теряет свои характеристики. Кроме того, данный материал обладает повышенным коэффициентом удельной прочности, что делает его действительно крепким звеном для основы строения, а в сочетании с устойчивостью к коррозии практически неуязвимым. Стеклопластик хорошо себя чувствует при низких температурах, что особенно актуально для холодного зимнего климата России. Ну, и последний довод в пользу данной арматуры — доступность и низкая цена.
Для установки железобетонного основания лучшей арматурой будут пруты из круглой стали, получаемые в результате горячего катания. Они поставляются в периодическом и гладком профилях. Первый вариант имеет профиль, выполненный в качестве стержня и от того имеющий специальное рифление. Оно расположено в виде выступов, которые находятся под определенным углом к оси стержня. Это позволяет создать лучшую цепкость, в результате чего бетонная смесь находится в прочном соединении с арматурой, что обеспечивает прочное и долговечное соединение.
Исходя из вышесказанного, главным, на что следует обращать внимание, является прочность строительных прутьев. Прочность является следствием выбора определенного материала, который применяется при изготовлении арматуры. Другой фактор, который влияет на сцепление данных элементов с бетонной смесью, — расстояние между выступами, нанесенными на прут. Чем больше данное значение выступов, тем меньше сцепление прута арматуры с бетоном и, как следствие, тем больше снижается прочность.
Еще одним не менее значимым фактором, определяющим сцепление строительных прутьев с бетоном, является диаметр сечения. Оптимальным вариантом при строительстве малоэтажных построек считается использование прутьев, диаметр которых равен от 10 до 12 мм. Для строительства более крупных зданий, где усиление фундамента необходимо, диаметр арматуры будет составлять более 14 мм.
Вернуться к оглавлению
Пруты соединяется в каркас двумя традиционными способами: либо при помощи сварки, что рекомендуется для неуглеродистой марки стали, либо при помощи вязки, которая может применяться для любых типов. Кроме того, вязка может быть выполнена самостоятельно.
На первый взгляд может показаться, что сварка создает наиболее прочное соединение, чем вязка. Но не все так просто. Сварка имеет в себе некоторые технологические недостатки. Во время сварки металл нагревается до высокой температуры, что в значительной мере снижает прочность строительных прутов, особенно если она из углеродистой стали. Кроме того, сварка придает строительным прутьям в местах соединения жесткость, что во время вибраций и последующего уплотнения бетона играет плохую роль: нарушается целостность фундамента.
Таким образом, при выборе необходимых прутов обращают внимание на такие моменты, как материал, из которого пруты изготовлены, и диаметр их сечения. Таким же образом дело обстоит с выбором способа соединения, при котором все плюсы сварки меркнут перед возникающими в процессе эксплуатации дома проблемами.
moifundament.ru
ReadMeHouse
Энциклопедия строительства и ремонта