Диаметр арматуры для ленточного фундамента и его расчет. Сечение фундамента
Арматура и фундамент: расчет сечения.
Глава из книги "Мелкозаглубленный ленточный фундамент"
Минимальное содержание арматуры в мелкозаглубленном ленточном фундаменте Пункт 7.3.5 СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции» определяет минимальное относительное содержание рабочей продольной арматуры в железобетонном элементе не менее 0,1 % от площади рабочего сечения этого бетонного элемента.
То есть для мелкозаглубленного ленточного фундамента высотой 1 метр (1000 мм) и шириной 50 см (500 мм) минимальная площадь сечения продольной арматуры должна составить 500 мм2 . При армировании мелкозаглубленных ленточных фундаментов, служащих опорой под колонны (например, при строительстве монолитного железобетонного каркаса здания) площадь сечения продольной арматуры для ребра Т-образного ленточного фундамента предусматривают с процентом армирования 0,2-0,4 % в каждом ряду. [Раздел 1, Приложение 1 к пособию по проектированию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий», Москва, 2007]
Номер (номинальный диаметр) стержней арматуры и их количество в сечении обычной прямоугольной мелкозаглубленной фундаментной ленты можно определить по таблице:
|
|
|||||||||||||||||||||
|
Таблица. Пример расчета требуемого сечения арматуры для мелкозаглубленного ленточного фундамента: |
|||||||||||||||||||||
Минимальный номинальный диаметр арматуры в мелкозаглубленном ленточном фундаменте. Часто у самостройщика возникает вопрос: допустимо ли использовать для продольных стрежней арматуры стержни диаметром 8 мм или 10 мм или менее, если их общая площадь сечения составляет минимально требуемое содержание в 0,1% от площади сечения мелкозаглубленного ленточного фундамента? К примеру, можно ли по вышеприведенной таблице взять для армирования мелкозаглубленного ленточного фундамента не 4 стержня арматуры диаметром 14 мм, а 8 стержней диаметром 10 мм? И какого диаметра должна быть поперечная арматура (хомуты)? Минимальный диаметр арматуры определен в целом ряде нормативных документов. Для удобства мы свели их требования в нижеследующую таблицу: Таблица. Минимально допустимые номинальные диаметры продольной и поперечной арматуры при армировании мелкозаглубленного ленточного фундамента. |
|||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||
|
Продольную рабочую арматуру мелкозаглубленного ленточного фундамента рекомендуется назначать из стержней одинакового диаметра. Если же применяются стержни разных диаметров, то стержни большего диаметра следует размещать внизу ленты фундамента, в углах сечения ленты фундамента и в местах перегиба хомутов через рабочую арматуру. Стержни продольной рабочей арматуры должны размещаться равномерно по ширине сечения мелкозаглубленного ленточного фундамента. При этом размещение стержней арматуры верхнего ряда над просветами между арматурой нижнего ряда запрещается [пункт 3.94 Руководства по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения, Москва, 1978]. При этом как в сварных, так и в вязаных каркасах диаметр продольных стержней должен быть не менее диаметра поперечных стержней арматуры. |
|||||||||||||||||||||
|
Максимальный номинальный диаметр продольной рабочей арматуры Диаметр продольных стержней сжатых элементов (верхний ряд арматуры) не должен превышать для тяжелого бетона 40 мм [раздел 4, таблица 9 пособия по проектированию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий», Москва, 2007]. Армирование фундамента плиты Изготовление фундамента плиты |
dom.dacha-dom.ru
Сечение - фундамент - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Сечение - фундамент
Cтраница 1
Сечения фундаментов вычерчивают, как правило, в более крупном масштабе, чем план фундаментов. [2]
Размеры сечения фундамента и его армирование определяют как из расчета прочности на воздействия, вычисленные при нагрузках и сопротивлении материалов по первой группе предельных состояний. [3]
Расчет сечений фундаментов стаканного типа выполняют так же, как фундаментов монолитных колонн. Глубину стакана назначают не меньше большего размера сечения колонны, а для двухветвевых колонн - не менее полуторного большего размера поперечного сечения отдельной ветви и не меньше 0 5 размера большей стороны полного сечения колонны. [5]
На сечениях фундамента даны его размеры и отметки, а также в кружках проставлены номера осей стен, к которым относится сечение. [6]
Для чего делаются сечения фундаментов, как обозначается положение секущей плоскости и как оформляются эти чертежи. [8]
По величине Np проверяют сечение фундамента и в необходимых случаях определяют площадь дополнительной вертикальной арматуры в железобетонных фундаментах. [9]
В примере 2 показано сечение фундамента под малонаг. [10]
Деталировка сложных узлов дается на элементах планов, сопровождаемых сечениями фундаментов. Высоты уступов и их привязки к разбивочным осям должны быть показаны на сечениях фундаментов. [12]
Для того чтобы уменьшить касательные силы морозного пучения, следует уменьшить сечение фундамента в 2 раза, оставив прежним размер его подошвы. [13]
Площадь поперечного сечения верхней и нижней арматуры принимают равной 0 05 % площади соответствующего неослабленного сечения фундамента. Эту арматуру ставят только в пределах ослабленного участка фундамента и заделывают в смежные с ним участки на глубину, равную 35 диаметрам стержней. В случаях, когда на ослабленном участке фундамента имеются балки-связи, верхнюю арматуру или часть ее ставят в этих балках. [14]
Конструктивное местное армирование массивных и стенчатых; фундаментов следует предусматривать в местах резкого изменения размеров сечений фундаментов и по контуру вырезов с размерами сторон более 600 мм. [15]
Страницы: 1 2
www.ngpedia.ru
Какая арматура нужна для ленточного фундамента: таблица расчета по диаметру
На сегодняшний день, благодаря своей эффективности и надежности, ленточный фундамент завоевал популярность в промышленном и частном масштабе. В строительной сфере применяют различные технологии возведения основания под складские и жилые помещения, однако гарантировать долговечность постройки на слабых грунтах может только данный вид фундамента. На первый взгляд одни положительные моменты, но есть и свои минусы. Данный тип основания очень трудоемкий и обходится недешево. На стоимость всей постройки влияет высокая цена арматуры, о которой мы сегодня и поговорим.
Зачем нужно армирование
За все время своей эксплуатации на протяжении десятков лет фундамент, в нашем случае ленточный, испытывает на себе различную нагрузку. Чаще всего она неравномерное, что вызвано особенностями конструкции сооружения либо качеством грунта, на котором возведено помещение. Если бы не фундамент, здание рушилось у основания за счет сжатия конструкции. Металл в теле фундамента препятствует растяжению основания. Такие места можно увидеть на неукрепленном фундаменте посредством обнаружения трещин. Поэтому армирование является необходимым мероприятием при возведении любого вида фундамента. Кроме самой арматуры для качественного проведения работ вам понадобится выполнить правильные расчеты.
Нагрузка на фундамент
Для того чтобы узнать, какую именно арматуру применять при изготовлении металлического каркаса и какую нагрузку будет испытывать будущее основание, нужно быть готовым провести не совсем легкие расчеты, которые в основном выполняются профессионалом на этапе проектирования дома. Давайте попробуем узнать, сколько, а главное, какая арматура нужна для ленточного фундамента.
Диаметр поперечной и вертикальной арматуры
Сегодня можно найти в сети таблицы, из которых легко узнать, арматура какого диаметра нужна для связи с продольными металлическими стержнями при вязке каркаса. Так, если поперечное сечение фундамента (ленты) меньше 800 мм, следует применять вертикальную арматуру с диаметром от 6 мм и более. В ином случае диаметр составит более 8 мм. Для поперечной арматуры все очень просто – не меньше 6 мм.
Диаметр продольной арматуры
Здесь картина выглядит немного иначе. Первым делом нам необходимо найти площадь сечения нашей будущей ленты фундамента. Для этого умножаем высоту и ширину, например: наш фундамент имеет такие габариты: высота 95 см, ширина 45 см, площадь в таком случае будет равняться 45*95 = 4275 кв.см.
Далее чтобы найти площадь сечения арматуры, которая подойдет под наше основание, мы делим получившееся значение на 1000, т.к. она должна быть равна 0.1% от площади сечения основания. Итак, у на вышло: 4275/1000=4.3 кв. см.
Конечно, теперь можно вручную высчитать необходимый диаметр для арматуры, однако можно воспользоваться нижеприведенной таблицей, где в зависимости от количества прутов в сечении можно легко подобрать нужным нам диаметр арматурного стержня.
| Диаметр арматуры | Кол-во прутов в сечении | ||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
| 6 | 0,28 | 0,57 | 0,85 | 1,13 | 1,415 | 1,698 | 1,981 | 2,264 | 2,547 |
| 8 | 0,5 | 1,01 | 1,52 | 2,03 | 2,54 | 3,05 | 3,56 | 4,07 | 4,58 |
| 10 | 0,79 | 1,57 | 2,35 | 3,13 | 3,91 | 4,69 | 5,47 | 6,25 | 7,03 |
| 12 | 1,13 | 2,26 | 3,39 | 4,52 | 5,65 | 6,78 | 7,91 | 9,04 | 10,17 |
| 14 | 1,54 | 3,08 | 4,62 | 6,16 | 7,7 | 9,24 | 10,78 | 12,32 | 13,86 |
| 16 | 2,01 | 4,02 | 6,03 | 8,04 | 10,05 | 12,06 | 14,07 | 16,08 | 18,09 |
| 18 | 2,55 | 5,09 | 7,63 | 10,17 | 12,71 | 15,25 | 17,79 | 20,33 | 22,87 |
| 20 | 3,14 | 6,28 | 9,42 | 12,56 | 15,7 | 18,84 | 21,98 | 25,12 | 28,26 |
| 22 | 3,8 | 7,6 | 11,4 | 15,2 | 19 | 22,8 | 26,6 | 30,4 | 34,2 |
| 25 | 4,92 | 9,82 | 14,72 | 19,62 | 24,52 | 29,42 | 34,32 | 39,22 | 44,12 |
Т.к. наш фундамент будет расположен под жилым помещением, для его армирования используем 4 прута. Смотрим в таблицу и видим, что ближайшее значение к получившемуся 4.3 кв. см., — 4.52, которое соответствует металлическому пруту с диаметром 12 мм. В случае если бы мы использовали при строительстве 6 прутов арматуры, то использовать бы пришлось металлические стержни с диаметром 10 мм.
Сколько потребуется арматуры
Ленточное основание под постройку имеет свои особенности и не похоже на остальные типы фундамента, главное из которых, — это высота, которая значительно превышает ширину. В виду этого мы имеем возможность применять металлические стержни с небольшой площадью сечения. При вязке каркаса из арматуры нам потребуются прутья для изготовления горизонтальных ребер, вертикальных и поперечных.
Основную часть нагрузки будет принимать на себя каркас, находящийся в продольном направлении. Прутья для него располагаются в двух плоскостях вне зависимости от габаритов основания. Прутья укладываются в траншею на расстоянии не менее 5 см от дна, боковых сторон и от предположительной высоты готового фундамента. Связываются продольные прутья арматурой с меньшим диаметром. На расстоянии 30-40 см друг от друга вяжутся поперечные и вертикальные металлические стержни, к которым прикрепляют два верхних связанных прута.
Если дом возводится на слабом или пучинистом грунте, то расходуемое количество металлических стержней необходимо увеличить в несколько раз в каждом поясе. Длина прутьев напрямую зависит от габаритов будущего строения и количества, несущих на себе нагрузку, стен. Например, если каркас изготавливать для здания 8х8 метров с одной несущей стеной, то длина прута для одного ребра каркаса будет составлять 40 м, т.е. для всего каркаса потребуется не менее 160 м арматуры для продольной укладки.
Для вертикальной и поперечной вязки кроме проволоки, которой, кстати, понадобится в среднем метров 70, нам необходимо будет 120 метров арматуры с меньшим диаметром. Они будут обеспечивать жесткость всему каркасу, принимать на себя боковую нагрузку, а нижняя часть конструкции еще и нагрузку на изгиб.
В заключении хотелось бы сказать, что весь расходный материал, как и арматура, полностью зависит от габаритов сооружения. Все подсчеты и вычисления необходимо делать еще на этапе проектирования. Точное соблюдение данных рекомендаций, технологии строительства и профессиональное исполнение строительных работ гарантирует эксплуатацию ленточного основания на протяжении не менее 150 лет.
Видеоотзыв о том какую арматуру выбрать металлическую или из стеклопластика:
stroimtovarishi.ru
Диаметр арматуры для ленточного фундамента
Основой любого прочного здания строения является правильно устроенный фундамент. На протяжении всего срока службы постройки на него будут оказывать влияние разные внешние факторы: масса от кровли и стен здания, пучение грунта, в зимний период вес выпавшего снега. В результате фундамент может деформироваться, проседать и со временем может начать трескаться, что станет причиной разрушения всего здания.
Почему нарушается целостность фундамента и как это предотвратить?
Бетон, по своим свойствам, хрупкий и неэластичный материал, и при нагрузке он начинает трескаться и деформируется. На различных участках фундамента давление на него неравно, по этой причине и внутренние напряжения в нем отличаются.
В результате появляется участки с зонами сжатия и растяжения, вот на отрезках максимального растяжения на фундаменте и образуются трещины, если его армирование выполнено неправильно.
Важно! Использование арматуры необходимого сечения, усилит ленточный фундамент, и он будет способен выдержать нагрузку строения, и не произойдет его дополнительной усадки.Внутри бетона создают стальной каркас, на который передается давление. А так как металл способен хорошо переносить давление на растяжение, бетонный фундамент легче переноси внешние воздействия.
Виды арматуры
Как основную арматуру для фундаментов применяют изделия класса А2: А 300, А3 – А400, А5 – А800, А6 – А1000. Прутья этого материала производят из прочной стали горячей прокатки, с поверхностью, покрытой специальным рифлением, благодаря которому материал прочно сцепляется с бетоном. Как дополнительную поддержку по вертикали используют стержневую гладкую арматуру горячей прокатки с маркировкой А240 класса А1.
Чаще всего основную арматуру устраивают из прутка диаметром 10-14 мм, но лучше для этой цели подойдет материал толщины, заранее просчитанной во время проектирования здания. Для очень тяжелых построек, применяют изделия до 22 мм диаметром. Сечение вспомогательной арматуры принимается в пределах 4-10 мм.
Материал разных марок бывает как рифленый, так и без каких-либо насечек, для основной арматуры подходят исключительно рифленые прутья, для вспомогательной можно использовать как рифленые, так и гладкие изделия.
Традиционно производят арматуру из прочного металла, но недавно на рынке появилась и из новейшего материала – стеклопластика. По словам профессионалов, они по прочности не хуже металла, а масса меньше кроме того этой арматуре не страшна коррозия.
Расчет арматуры необходимой для устройства фундамента
Учитывая рекомендации специалистов, при 40 см ширине ленты фундамента, между продольно расположенными прутьями арматурного каркаса необходимо по горизонтали расстояние 30 см и пустое пространство 5 см по обеим сторонам.
С учетом состава грунта на участке, нагрузки на фундамент и глубины траншеи, между прутьями по вертикали необходимо пространство в пределах 10-30 см.
Расчет необходимого количества арматуры
Подсчитывают общую длину стен. К примеру, у дома основание 6 м шириной, 12 м длиной и есть 6 м перегородка, общая длина (12+6)х2+6=42 м.
- В основном применяют 4-х стержневую систему для арматурного каркаса, значит, общую длину необходимо умножить на 4 = 168 м;
- Необходимо принять в расчет напуск прутов на стыках, по этой причине к общей длине материала добавляют 10-15%, в результате выходит 168+ 17=185 м длина основной арматуры, расположенной по горизонтали арматурного каркаса;
- После этого подсчитывают необходимое количество прутов, расположенных по вертикали и поперек фундамента. Ширина фундамента равна 35 см, и 90 см его высота. Подсчитываем сечение, которое равно 35х2+90х2=250 см, это значит, нам необходимо использовать 2,5 м прута на каждые 50 см длины фундамента;
- Делим общую длину наружных стен на 50 см и сколько на них необходимо таких отрезков: 12 м: 50 см, результат 24 штуки, учитываем по углам 2 дополнительных = 26 шт;
- Таким же образом рассчитываем, сколько потребуется по длине перегородки 6 м, результат около 10 шт;
- Подсчитываем общую сумму 26х2 + 10х3 = 82 шт;
- По расчетам на 1 отрезок в 50 см необходимо 2.5 м арматуры, рассчитываем общее количество необходимого материала: 82 шт. х 2,5 м результат = 205 м.
Во время подсчетов не забывайте, что в отдельных случаях вертикальные прутья арматуры для устойчивости слегка заглубляют в грунт, по этой причине их высоту необходимо увеличить на необходимую величину. Чтобы не путаться во множестве данных сделайте схему, указав участки, где будут все места соединений арматуры, где разместятся ее вертикальные и горизонтальные прутья.
Расчет диаметра прутьев арматуры
По требованиям СП 52-101-2003, наибольшее расстояние между проходящими параллельно нитками арматуры, не должно превышать 40 см. Между боковой частью фундамента и крайним прутом арматуры 5 см. При ширине основания здания свыше 50 см, рационально для армирования применять схему с 6 стержнями.
Расчет сечения прутьев в арматурном каркасе
Диаметр этой арматуры нужно выбирать с учетом данных таблицы:
| Расположение арматуры | Наименьшее сечение прутьев |
| Вертикальное при высоте фундамента до 80 см | 6 мм |
| Вертикальное при высоте фундамента свыше 80 см | 8 мм |
| Поперечные прутья | 6 мм |
При возведении 1-2 этажных зданий, обычно, для поперечного и вертикального армирования применяют прутья 8 мм сечением, и этого для ленточных фундаментов небольших зданий достаточно.
Сечение продольных прутьев
По требованиям СНиП 52-01-2003, наименьший диаметр продольных прутьев для ленточного фундамента должен быть 0,1% от сечения ленты основания. Площадь среза фундамента подсчитать просто — высоту ленты умножают на ее ширину, к примеру, для ленты 1 м высотой и 40 см шириной, сечения составляет 4000 см2, для нее подбирают арматуру со срезом равным 0,1% от сечения ленты 4000 см2 / 1000 = 4см2.
Чтобы не высчитывать диаметр каждого прута, можно взять информацию из таблицы. Она облегчит подбор арматуры для фундамента по сечению. В таблице есть мизерные неточности в результате округления чисел, их можно не учитывать:
| Сечение прута, мм | Требуемый диаметр прута арматуры см2, с учетом их количества в ленте фундамента | ||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |||
| 6 | 0,28 | 0,57 | 0,85 | 1,13 | 1,41 | 1,7 | 1,98 | 2,26 | 2,54 | ||
| 8 | 0,5 | 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 | ||
Внимание: При протяженности фундамента до 3м, наименьшее сечение продольных прутьев должно быть 10мм. Если протяженность фундамента превышает 3м, то наименьшее сечение прута 12мм. В результате мы получили минимальную площадь диаметра арматуры на срезе ленточного фундамента.
Если фундамент здания 40 см шириной, то достаточно армировать его 4 стержнями. Находим в таблице столбик с 4 стержневой арматурой, и выбираем самое удобное для ваших условий значение. В результате определяем, что для основания высотой 1 м и 40 см шириной, с армированием 4 прутками, то лучше всего подходит арматура 12мм сечением, ведь 4 стержня этого диаметра сечением 4,52 см2.
Подсчет требуемого диаметра для каркаса из 6 прутков выполняют аналогичным образом, единственное отличие в том, что данные берут из столбика для 6 стержней.
Продольную арматуру при устройстве ленточного диаметра берут только одинаковую, если у вас материал с разным сечением, то более толстые стержни располагают в нижнем ряду.
Цены на арматуру
Арматуру реализуют в бухтах и прутках, точные цены на материал зависят от расстояния от склада и размера партии. При подсчете необходимого для строительства количества материала, ее учитывают в метрах. Во время приобретения арматуры, ее стоимость рассчитывают в тоннах.
Для более ясного представления о стоимости материала, необходимо принимать в расчет такие показатели:
- Разновидность арматуры, необходимой для возведения здания (стальная, базальтовая или стеклопластиковая).
- Диаметр, класс и марка материала.
- Масса 1 погонного метра арматуры, которая измеряется в килограммах.
- Количество погонных метров материала в 1 тонне.
- Стоимость ее за 1 метр.
Чтобы точно подсчитать, во сколько вам обойдется 1 м арматуры, потребуется знать стоимость ее 1 тонны, которую делят на количество метров в 1 тонне. В среднем арматура стоит от 7 р/кг до 25 р/кг.
househill.ru
ширина, объем и диаметр свай
Вид готового свайного основания
Свайно-ростверковые фундаменты отличаются достаточно простой конструкцией, но, несмотря на популярность они нестабильные. Так как основания не имеют большой несущей площади, они подвержены горизонтальным и вертикальным подвижкам почвы.
Также на их устойчивость в значительной мере влияют размеры и масса самого здания, а также климатические условия в регионе, объем и качество используемых строительных материалов, диаметр подошвы опоры.
Сваи всегда устанавливаются подошвой ниже глубины промерзания почвы, а заводские стальные конструкции изготавливаются и поставляются строго определенной длины и диаметра. Также важную роль играет конструкция ростверка, особенно то, из чего он сделан. Многие застройщики часто решаются самостоятельно сделать сваи прямо на строительной площадке, для этого подготавливают определенный объем бетона и арматуры, но такие конструкции часто не подходят для больших типов сооружений.
Зачем нужно использовать расчет свайного фундамента
Эскиз с указанием параметров необходимых при расчете
Учитывая, что сваи в фундаментах – это обычные точки опоры, которые отвечают за равномерный перенос всего объема нагрузок, со стороны здания и грунта через подошву на прочные слои почвы, они подбираются только после расчета ростверка. К примеру, максимально допустимые размеры, толщина, конструкция, прочие параметры.
Также на выбор диаметра используемых в строительстве свай влияют факторы, связанные с типом грунта, которые также учитываются в расчетах. Расчет свайного фундамента нужен для некоторых удобств:
- Получится сделать расширенный проект свайного основания с учетом мест установки опор, а также расстояния между ними.
- Можно существенно экономить на объеме используемых строительных материалов, подобрав оптимальный тип опоры.
- Расчет предусматривает выбор оптимальной по диаметру опоры, ее длины и габаритов, а также подбор типа подошвы.
Также можно сразу определить, подойдут винтовые сваи для данного типа строительства или нужно использовать набивные или иные типы свай.
Расчет свайного фундамента
Схема для расчета осадок свайного основания
Он выполняется по параметрам предельных значений первой и второй группы факторов, указанных ниже. Каждая группа состоит из ряда параметров, в результате суммирования которых и можно подобрать оптимальные по диаметру опоры. Первая группа:
- расчет нагрузки со стороны материала несущих конструкций;
- расчет максимально возможного сопротивления почвы на продавливание и деформацию;
- несущая способность самого основания.
Вторая группа:
- осадка основания сваи с учетом максимально допустимого сечения подошвы;
- перемещение сваи за счет сил смещения;
- наличие трещин в конструкции сваи.
Перед началом расчетов, нужно провести подробный геологический анализ почвы на месте строительной площадки и определиться с максимально допустимой длиной опор. Можно по данным нагрузок на почву сразу определиться с количеством и сечением опор, но рекомендуется проверить расчеты лишний раз, особенно при возведении жилых зданий на крутых склонах и откосах.
Выбор материала ростверка
Схема устройства ростверков свайных фундаментов
На данный момент, ростверки могут возводиться из следующих строительных материалов:
- Деревянный брус, колода или бревно. Масса конструкции незначительная, плотность составляет до 1 кг/м2. Рекомендуется для малых сооружений типа бань, сараев или иных хозяйственных построек, армирование свай и ростверк не практикуется.
- Бетон и железобетон. Здесь рекомендованная марка бетона не ниже В20, размеры, такие как ширина составит не менее толщины несущих стен с добавочным коэффициентом 1,2, длина проектная, толщина – не менее 25 см.
Минимальная толщина ростверка рассчитывается с учетом сечения опоры. В свою очередь опора, особенно железобетонная, должна быть жестко заделана в контур ростверка на высоту не менее двух диаметров конструкции, толщина плиты подбирается в результате расчета максимальной нагрузки на продавливание. Высота ростверка иногда составляет до 1,2 метра, рассчитывается исходя из параметров самого здания. После проведения расчета диаметра и максимальной нагрузки на прогиб, рекомендуется уточнить размеры ростверка, исходя из расчетного количества опор.
Выбор конструкции
Схематическое отображение расчета несущей способности свай оснований
Материал и конструкцию несущих конструкций свайно-ростверкового фундамента подбирают исходя из местных условий. Если почва содержит достаточно большое количество влаги, тогда рекомендуются бетонные и железобетонные несущие конструкции с большим сечением, ведь железные быстро будут уничтожены коррозией. Но при их выборе нужно также учитывать конструктивные особенности, достоинства и недостатки, а также финансовой фактор.
Длина сваи зависит от типа и структуры грунта на строительной площадке. По правилам, винтовые сваи вкручиваются ниже глубины промерзания почвы, а бетонные конструкции устанавливаются широкой подошвой на прочный грунт. Расчет сваи по первой группе предельных состояний производится по двум параметрам:
Прочность материала опоры
Сопротивление материала опор можно посчитать по формуле без учета продольного изгиба:
F dm = Yc (Ycb RbAb+RscAs)
Где Yc – стандартный коэффициент, для набивных свай 0,6, для остальных – 1; Y cb – коэффициент используемого строительного материала, для свай – 1; Rb – сопротивление строительных материалов сжатию, кПа, это табличные данные; Ab – площадь подошвы опоры, м2; Rsc – сопротивление арматурного каркаса, кПа; As – площадь сечения арматурного каркаса, м2
Расчет несущей способности грунта
В зависимости от характера передачи нагрузки от здания на почву, все опоры делятся на две группы: стойки и висячие конструкции. Стойки – это конструкции, которые опираются на прочный слой почвы своей подошвой или ввинчиваются в грунт. Объем используемого строительного материала для наполнения может быть разным для каждой отдельной несущей опоры в зависимости от ее длины, максимально допустимого диаметра подошвы, сечения по всей длине. Висячие опоры передают нагрузку на грунт своим нижним концом и боковыми поверхностями, к этой группе относятся буро-набивные сваи. При выборе несущих конструкций важную роль играет сечение подошвы, ведь чем оно больше, тем большие нагрузки способно выдержать основание.
Несущую способность стойки можно рассчитать по формуле:
F d = Y c RA
Где: Yc — это коэффициент опоры, принимается за 1; А – площадь подошвы; R – расчетное сопротивление почвы, табличные данные, для скальных пород составляет до 20 МПа.
Расчет висячей сваи делается намного сложнее, ведь все они устанавливаются без выемки почвы и за время монтажа деформируются с расширением.
Выбор оптимального количества опор по параметрам допустимого сечения
Условный расчет количества свай в фундаменте
Минимальное количество опор для фундаментов с низким ростверком можно посчитать по формуле:
n = KN’I Y k\ F d
Где k – коэффициент, составляет 1,4; N’I − вертикальная нагрузка на фундамент со стороны здания; Fd — несущая способность опоры; Y k — коэффициент надежности, составляет 1,4.
После расчета минимально необходимого количества опор можно начинать делать эскизный проект будущего основания. Расстояние между опорами принимают до 1,5 метра, их обязательно нужно устанавливать на углах пересечения несущих стен и в точках наиболее высокой нагрузки на грунт. Объем строительных материалов рассчитывается индивидуально, исходя из местных условий и характеристик опор.
Предварительное распределение свай по минимальной площади нижней кромки ростверка рассчитывается так:
A min = (bo + 2c)(ao + 2c)
Тут параметры a, b – это ширина и длина опоры, а с – ширина обреза, той части опоры, которая отрезается при выравнивании фундамента по горизонтальной плоскости.
Если полученная площадь окажется недостаточной для размещения свай, тогда будет необходимо увеличить размеры подошвы и, соответственно, ее объем. Если и увеличение не дает необходимых параметров нагрузки на грунт, тогда проектировщики увеличивают длину сваи, ее диаметр, количество или объем используемых строительных материалов.
В некоторых случаях целесообразно комбинировать сразу несколько видов свай или увеличивать объем подошвы за счет устройства свайного поля. Его рекомендуется устраивать в тех случаях, когда на единицу площади грунта оказывается значительная нагрузка со стороны здания. Как правило, такие поля монтируют в бетонные стаканы, объем необходимых строительных материалов рассчитывается отдельно, как и марка бетона. Также здесь настоятельно рекомендуется провести расчет допустимой нагрузки на строительные материалы.
Расчет осадки фундамента по второй группе выполняется аналогично расчету осадки фундамента мелкого заложения. Осадка определяется по диаметру и площади подошвы сваи, а также их количества и выбора допустимого материала при растяжении. При этом, если будут запроектированы висячие опоры, тогда деформацию не рассчитывают.
fundamentclub.ru
Как расчитать арматуру для фундамента
Расчет арматуры для фундамента – важный этап его проектирования, поэтому его необходимо проводить с учетом требований СНиП 52-01-2003 по выбору класса арматуры, сечения и его необходимого количества.
Для начала следует понять, для чего в монолитном бетонном основании нужна металлическая арматура. Бетон после набора им промышленной прочности отличается высокой прочностью на сжатие, и значительно более низкой прочностью на растяжение. Не армированное бетонное основание при вспучивании грунта склонно к растрескиванию, что может привести к деформации стен и даже разрушению всего здания.
Расчет арматуры для фундамента
Расчет арматуры для плитного фундамента
Плитный фундамент часто используют при строительстве коттеджей и дачных домов, а также других строений без подвального помещения. Он представляет собой бетонную плиту, армированную прутком в обоих перпендикулярных направлениях, при толщине фундамента более 20 см сетка выполняется в верхнем и нижнем слое.
До начала расчета необходимо определиться с маркой арматурного прутка. Для плитного фундамента, выполняемого на прочных непучинистых грунтах, где вероятность горизонтального сдвига здания ничтожна, допускается использовать ребристый арматурный пруток класса A-I диаметром от 10 мм. Если грунт слабый, пучинистый либо здание стоит на уклоне – пруток необходимо выбирать не менее 14 мм в диаметре. Для вертикальных связей между нижней и верхней арматурной сеткой достаточно гладкого прутка с диаметром 6 мм класса A-I.
Материал стен также имеет значение, так как нагрузка здания существенно отличается у каркасных или деревянных домов и строений из кирпича или газобетонных блоков. В общем случае, для легких небольших строений допускается использовать пруток диаметром 10-12 мм, для кирпичных или блочных – арматуру 14-16 мм в диаметре.
Расстояния между прутьями в сетке обычно составляют 20 см и в продольном, и в поперечном направлении. Это означает, что на 1 метр длины дома необходимо уложить 5 арматурных прутков. Между собой перпендикулярные пересекающиеся прутки связывают мягкой отожжённой проволокой с помощью крючка для вязки или вязального пистолета.
Образец установленной арматуры для фундамента
Пример расчета:
Дом из газобетонных блоков, устанавливается на плитный фундамент толщиной 40 см на среднепучинистых суглинках. Габаритные размеры дома – 9х6 метров.
- Поскольку толщина фундамента значительна, необходимо две арматурные сетки, а также вертикальные связи. Горизонтальные сетки для блочного строения на среднепучинистом грунте выполняют из армированного прутка диаметром 16 мм, вертикальные – из гладкого прутка диаметром 6 мм.
- Количество прутьев продольной арматуры вычисляют так: длину большей стороны фундамента делят на шаг решетки: 9/0,2 = 45 продольных арматурных прутьев длиной 6 метров, а общее количество прутка равно 45·6 = 270 м.
- Аналогично находят количество прутка для поперечных связей: 6/0,2 = 30 прутков; 30·9 = 270 м.
- Общее количество прутка на две арматурных сетки равно: (270+270)·2 = 1080 м.
- Вертикальные связи имеют длину, равную высоте фундамента. Их количество находят по числу пересечений продольных и поперечных арматурных прутков: 45·30 = 1350 штук. Их общая длина 1350·0,4 = 540 метров.
- Таким образом, для выполнения фундамента необходимо:
- 1080 метров прутка класса A-III D16;
- 540 метров прутка класса A-I D6.
- По ГОСТ 2590 находим его массу. Погонный метр прутка D16 весит 1,58 кг; метр прутка D6 – 0,222 кг. Вычисляем общую массу: 1080·1,58 = 1706,4 кг; 540·0,222 = 119,88 кг.
Сумарная площадь сечения стержневой арматуры
- Расчет вязальной проволоки зависит от применяемого инструмента. При вязке крючком средний расход проволоки равен 40 см на одно соединение. Количество соединений в одном ряду равно 1350, в двух – 2700. Расход проволоки составит 2700·0,4 = 1080 метров. Масса 1 метра проволоки с диаметром d=1,0 мм составляет 6,12 г. Для вязки арматуры фундамента потребуется 1080·6,12 = 6610 г = 6,6 кг проволоки.
Расчет арматуры для ленточного фундамента
В ленточном фундаменте основная нагрузка на разрыв приходится вдоль ленты, то есть направлена продольно. Поэтому для продольного армирования выбирают пруток с толщиной 12-16 мм в зависимости от типа грунта и материала стен, а для поперечных и вертикальных связей допускается брать пруток меньшего диаметра – от 6 до 10 мм. В целом принцип расчета похож на расчет арматуры плитного фундамента, но шаг арматурной решетки выбирается 10-15 см, так как усилия на разрыв ленточного фундамента могут быть значительно больше.
Образец установки арматуры для ленточного фундамента
Пример расчета:
Ленточный фундамент деревянного дома, ширина фундамента 0,4 м, высота – 1 метр. Размеры дома 6х12 метров. Грунт – пучинистые супеси.
- Для выполнения ленточного фундамента обязательно устраивают две арматурные сетки. Нижняя арматурная сетка предупреждает разрыв ленты фундамента при просадках грунта, верхняя – при его пучении.
- Шаг сетки выбирается 20 см. Для устройства ленты фундамента необходимо 0,4/0,2= 2 продольных прутка в каждом слое арматуры.
- Диаметр продольного прутка для деревянного дома – 12 мм. Для выполнения двуслойного армирования двух длинных сторон фундамента необходимо 2·12·2·2 = 96 метров прутка.
- Для коротких сторон 2·6·2·2 = 48 метров.
- Для поперечных связей выбираем пруток с диаметром 10 мм. Шаг укладки – 0,5 м.
- Вычисляем периметр ленточного фундамента: (6+12) ·2 = 36 метров. Полученный периметр делим на шаг укладки: 36/0,5 = 72 поперечных прутка. Их длина равна ширине фундамента, следовательно, общее количество 72·0,4 = 28,2 м.
- Для вертикальных связей также используем пруток D10. Высота вертикальной арматуры равна высоте фундамента – 1 м. Количество определяют по количеству пересечений, умножив число поперечных прутков на число продольных: 72·4 = 288 штук. При длине 1 м общая длина составит 288 м.
- Таким образом, для выполнения армирования ленточного фундамента понадобятся:
- 144 метров прутка класса A-III D12;
- 316,2 метров прутка класса A-I D10.
- По ГОСТ 2590 находим его массу. Погонный метр прутка D16 весит 0,888 кг; метр прутка D6 – 0,617 кг. Вычисляем общую массу: 144·0,88 = 126,72 кг; 316,2·0,617= 193,51 кг.
Расчет вязальной проволоки: количество соединений можно рассчитать по количеству вертикальной арматуры, умножив его на 2 – 288·2 = 576 соединений. Расход проволоки на одно соединение принимаем 0,4 метра. Расход проволоки составит 576·0,4 = 230,4 метров. Масса 1 метра проволоки с диаметром d=1,0 мм составляет 6,12 г. Для вязки арматуры фундамента потребуется 230,4·6,12 = 1410 г = 1,4 кг проволоки.
stroyvopros.net
Схема армирования и расчет арматуры для ленточного фундамента
Как известно, любое строительство начинается с расчета и закладки фундамента. От того, насколько точно будет произведен этот расчет, напрямую зависит долговечность и прочность постройки. Являясь основой здания, фундамент принимает на себя нагрузку и перераспределяет ее на грунт. Верхняя плоскость конструкции, представляющая собой основу для внешних и внутренних стен, называется обрезом, а нижняя, выполняющая функцию распределения нагрузки – подошвой.
Содержание:
- Характеристики ленточного фундамента
- Выбор диаметра прута
- Схема армирования фундамента
- Расчет арматуры для фундамента
- Самостоятельная заливка перекрытия
Характеристики ленточного фундамента
Наиболее распространенными в частном строительстве являются железобетонные ленточные фундаменты. 
Это обусловлено относительной простотой закладки – при его устройстве можно обойтись без применения грузоподъемной и специальной строительной техники. Важно правильно произвести не только расчет сечения и заглубления, но и расчет арматуры для ленточного фундамента.
Особенной популярностью этот тип фундамента пользуется благодаря тому, что подходит практически для любых грунтов и отличается самым большим сроком службы – до 150 лет.
Такую долговечность обеспечивают не только физические характеристики бетона, но и выбор правильной схемы армирования. Несмотря на видимую прочность, бетон является достаточно хрупким материалом и даже при незначительных сдвигах грунта может лопнуть. Для придания ему некоторой пластичности и применяется армирование. Производится оно при помощи металлического прута. Причем большая его часть должна иметь ребристую поверхность. Это необходимо для улучшения сцепления с бетоном.
Выбор диаметра прута
Расчет нагрузки на фундамент жилого дома, а, следовательно, и выбор диаметра арматуры производится специалистами при разработке проекта. Чаще всего используется арматура диаметром 10 или 12 мм, значительно реже 14мм. И только для небольших легких построек на непучинистых грунтах допустимо использование прута диаметром 8 мм.
Схема армирования фундамента
Для обеспечения прочности фундамента необходимо укрепить как нижнюю его часть, так и верхнюю. Для этого используется два горизонтальных ряда стальных прутьев, соединенных между собой вертикальными перемычками.
Основную нагрузку в зонах растяжения фундамента принимают на себя продольные горизонтальные пруты, тогда как вертикальные и поперечные горизонтальные используются в основном в качестве каркаса, а так же для придания фундаменту прочности на срез. Как правило, достаточной считается закладка четырех горизонтальных продольных стальных ребристых прутьев – двух по верху и двух по низу.
Вертикальные перемычки могут располагаться на расстоянии от 30 до 80 см одна от другой и зачастую изготавливаются из гладкого прута меньшего диаметра, что вполне допустимо.
Следует помнить, что расстояние между продольными прутьями армирования не должно превышать 0,3 м, а для защиты стали от коррозии прут должен быть заглублен в бетон минимум на 5 см.
Расчет арматуры для фундамента
Когда решение о схеме армирования фундамента принято, важно правильно рассчитать необходимое количество материала, чтобы дважды не платить за доставку, если обнаружиться, что его не хватает. Да и тратиться на излишки вряд ли кому-то захочется.
Для начала необходимо посчитать, сколько ребристой арматуры вам понадобится. Для этого нужно вычислить периметр вашего дома, прибавить к этому числу длину внутренних стен, под которыми будет проложен фундамент, и умножить все это на количество прутьев в схеме.
В качестве примера рассчитаем количество арматуры необходимое для закладки фундамента размером 5/6 м с одной внутренней стеной длиной 5м. Допустим, что схема армирования предусматривает 4 продольных прута диаметром 12мм. Итак:
(5+6)*2=22 – периметр здания
22+5=27 – общая длина фундамента
27*4= 108 – общая длина арматуры
Если вам не удалось приобрести прут необходимой длины, и вы планируете соединять отрезки, делать это необходимо с большим нахлестом – не менее 1 метра. Учитывайте это в расчетах. Мы допустим, что каждый продольный прут нашего каркаса будет иметь одно соединение.
4(количество прутьев в схеме)*5 (количество стен) = 20
Итого, получаем 20 соединений, а значит, дополнительно потребуется 20 метров арматуры. Прибавляем к предыдущему значению и получаем:
108+20=128м
Теперь рассчитаем необходимое количество гладкого прута, диаметром 8мм для вертикальных стоек и горизонтальных поперечных перемычек.
Примем расстояние между перемычками равным 0,5 м. Тогда, разделив общую длину фундамента на это значение, мы получим количество армировочных «колец».
27/0,5 = 54 – общее количество армировочных колец
Если высота армировочной решетки 0,5м, а расстояние между прутьями 0,25м, то расчет арматуры будет выглядеть так:
(0,5+0,25)*2 = 1,5 – периметр одного «кольца»;
54*1,5 = 81м – общая длина прута.
В расчетах так же необходимо учитывать возможные обрезки и нахлесты. Рассчитать их точное количество не удастся, так что специалисты советуют прибавлять примерно 10% к получившейся длине.
81+10%=89,1
Округляем в большую сторону и получаем 90м.
Достаточно редко прут или арматура продается на метраж. Значительно чаще, а точнее почти всегда, мы платим не за длину, а за вес изделия. Для того чтобы определиться с точным количеством необходима таблица расчета арматуры. Большинство крупных предприятий по выпуску металлопроката обязаны соблюдать требования ГОСТ 5781-82, где и указана масса одно метра того или иного вида изделий. Существует так же ГОСТ 2590-88, регламентирующий вес стального круга. Необходимо заметить, что цифры в обоих документах совпадают, а разница заключается лишь в том, что шаг диаметров круга значительно меньше, чем шаг диаметров стержневой арматуры. Для стержневой арматуры эти значения таковы:
Диаметр прута Вес в кг/м
8 0,222
10 0,395
12 0,888
14 1,210
Исходя из этой таблицы, можно произвести расчет массы арматуры необходимой для заливки нашего фундамента:
128*0,888=113,664кг – необходимое количество ребристой арматуры диаметром 12мм
90*0,395=35,55кг - необходимое количество гладкого прута диаметром 10мм
Огромное значение имеет так же способ соединения деталей конструкции. Многие ошибочно считают, что чем крепче соединить прутья между собой, тем долговечнее будет фундамент и выбирают для монтажа каркаса сварку. Однако в процессе сваривания нарушается структура металла, что ведет к его преждевременному разрушению. Специалисты советуют соединять арматуру вязальной проволокой. Проще всего делать это крючком, вот так:
Самостоятельная заливка перекрытия
К сожалению, стоимость готовых железобетонных конструкций достаточно высока. Поэтому достаточно часто стараясь сэкономить, их изготавливают самостоятельно. Перекрытия, как и любые другие ЖБК, требуют армирования. Как правило, для этого используют решетку с ячейкой 15/15см. При толщине перекрытия до 15см достаточно одной арматурной сетки. С увеличением толщины плиты, количество решеток увеличивается.
Правильно произвести расчет арматуры перекрытия достаточно просто. В качестве примера рассчитаем перекрытие размером 5/6м. Следует учитывать, что арматура не должна доходить кромки плиты на 10 см. Тогда ширина укрепленного участка составит 4,8м. Рассчитаем необходимое количество материала.
480/15=32 – количество прутьев для армирования плиты в длину. К этому значению необходимо прибавить еще один отрезок – кромочный. В итоге получаем 33 прута длиной 5,8м каждый. Итого: 33*5,8=191,4м.
Точно так же рассчитываем количество материала для укладки в ширину:
580/15=39(округлили) – количество прутьев;
39*4,8=187,2м – длина арматуры, необходимой для укладки в ширину.
Складываем оба полученных значения:
191,4+187,2=378,6м – общая длина необходимого материала.
Теперь остается только вычислить массу такого количества арматуры, используя таблицу. Как правило, для этих целей применяется прут диаметром 10мм.
Как видите, расчет количества арматуры достаточно прост. Но все же не стоит пренебрегать помощью специалистов, особенно в той части, которая касается сбора нагрузок на фундамент и определения типа грунта. Все остальное вы в состоянии с успехом проделать самостоятельно.
strport.ru
ReadMeHouse
Энциклопедия строительства и ремонта