Какую арматуру использовать для фундамента: какую арматуру закладывают в фундамент
Какую арматуру использовать для фундамента: советы и рекомендации
Заливка фундамента 9 комментариев
- Особенности конструкции каркаса
- Выбор продольных прутьев
- Виды стальной арматуры
- Выбираем класс стали
- Выбираем арматуру по маркировке
- Современная арматура для фундамента
- Видео — инструкция
Арматурный каркас в обязательно порядке заливается в фундамент абсолютно любого типа. Надежность и долговечность основания здания от этого элемента зависит напрямую. Поэтому вопрос о том, какую именно арматуру стоит использовать для фундамента загородного строения, безусловно, очень важен.
Особенности конструкции каркаса
Арматурные каркасы, служащие для повышения прочности бетонных лент и плит на растяжение, всегда имеют продольные, вертикальные и поперечные элементы. Основная нагрузка приходится на первые. Следовательно, к их прочности предъявляются особые требования. Поперечные прутья необходимы только для придания жесткости самому каркасу. Поэтому они обычно отличаются небольшой толщиной.
Выбор продольных прутьев
Расчет прочности продольных элементов производится с учетом следующих факторов: материал стен, особенности грунта на участке, этажность будущей постройки, марка бетона и т. д. Согласно нормативам СНиП, толщина продольных прутьев арматуры для фундамента не должны быть меньше 10 мм. Тонкий 10 мм вариант применяется лишь при возведении оснований под легкие каркасно — щитовые дома и бани либо хозяйственные постройки. Под бревенчатые и брусчатые, а также под дома из пено — и газоблоков, арматуру часто вяжут из 12 мм прута. Под тяжелые монолитные и кирпичные стены применяется материал еще большего диаметра (14-17 мм). Вертикальные и поперечные прутья, используемые при заливке бетонных лент и монолитного фундамента, в большинстве случаев имеют толщину 8-10 мм.
Виды стальной арматуры
Каркас для бетонных лент и плит собирается из двух основных типов прутков:
- Гладких. Это обычный материал цилиндрической формы.
- Рифленых. Такая арматура имеет на поверхности расположенные под углом серповидные вертикальные ребра.
Последний вариант для конструкций, эксплуатируемых в постройках под значительными нагрузками, считается более предпочтительной. Дело в том, что ребра значительно усиливают связку с бетоном.
Класс стали
Задавшись вопросом о том, какую металлическую арматуру стоит использовать для заливки фундамента здания, следует учитывать и такой параметр, как качество стали. Производиться пруток может из металла разных классов. Сделать правильный выбор поможет представленная ниже таблица.
Класс | Диапазон диаметров (мм) | Описание | Сфера применения |
АI | 6-40 | Гладкая, пластичная арматура | Используется при строительстве многоэтажных зданий |
АII | 6-40 | С серповидным рифлением | Применяется при возведении коттеджей, производственных и торговых цехов |
АIII | 6-40 | Прерывистая арматура с очень хорошей свариваемостью | Используется для строительства как малоэтажных, так и многоэтажных строений |
Маркировка
При выборе арматуры следует обращать внимание, в том числе и на маркировку:
- Буквой «Т» отмечается термически упроченный материал;
- «В» — более надежный вариант, дополнительно упроченный вытяжкой. Используется в основаниях, испытывающих большие нагрузки.
Выбираем современную арматуру для фундамента
В последнее время очень популярным становится и еще один, принципиально новый, вид арматуры – пластиковая. Как и железная, она может быть гладкой и ребристой. К основным ее достоинствам относят:
- схожий с бетоном коэффициент расширения;
- небольшой вес;
- устойчивость к коррозии;
- невысокую стоимость.
Обходится арматура ПВХ гораздо дешевле стальной, по рабочим же характеристикам практически ничем от нее не отличается. Для фундамента дома наиболее предпочтительным вариантом считается прочная рифленая разновидность.
Таким образом, подходящую в том или ином случае арматуру выбирают, обращая внимание в первую очередь на такие параметры, как архитектурные особенности самого здания и степень устойчивости грунта. Произвести же расчет этого элемента жесткости фундамента проще всего, воспользовавшись онлайн-калькулятором.
Видео:
Какую арматуру нужно использовать для фундамента
Арматура – это основа любого фундамента, кроме этого, она является основой, для всех конструкций из железобетона. У многих обладателей частных участков, во время процесса строительства дома, возникает множество вопросов, по поводу фундамента. Один из главных вопросов: какая арматура нужна для фундамента. Чтобы немного прояснить ситуацию, необходимо знать, какие виды арматуры бывают, как ее необходимо соединить и многое другое.
Типы арматуры
Чтобы ответить на вопрос, какую арматуру использовать для фундамента дома, необходимо знать, что она может быть нескольких видов:
- Металлическая арматура. Это стальные прутья, которые предназначены для бетонного каркаса основания. Среди распространенных форм можно выделить прутья из металла, с круглым сечением.
- Прутья, изготовленные из стеклопластика. Это достаточно новый материал, который используется для бетонных оснований. Согласно характеристикам производителей, такие материалы имеют хорошую жесткость и могут применяться для перегородок небольших оснований.
Чтобы выбрать армирующие изделия, нужно обратить внимание на диаметр и сечение материала. На рынке строительных товаров встречается арматура с диаметром от 5 до 32 мм, поэтому в зависимости от габаритов будущего строения, подбирают соответствующие изделия.
В большинстве случаев, при возведении дома своими руками, применяется арматура с сечением от 8-16 мм. Исходя из типа основания, ленточный или монолитный, в виде плит или буронабивной свайный фундамент, диаметр прутьев подбирается в индивидуальном порядке.
Помимо этого, металлические изделия подразделяется на два вида:
- Прутья с ребристой фактурой
- Прутья с гладкой поверхностью
В этом видео вы увидите сравнение двух самых распространенных типов арматуры и узнаете какую арматуру нужно использовать для строительства фундамента.
Видео: Композитная арматура — сравнение со стальной
Методы соединения арматуры в фундаменте
В процессе возведения дома, при заливке основания своими руками, арматурные прутья можно фиксировать несколькими способами, такими как вязка, сварка или пластиковыми хомутами. Чтобы определиться, какой способ соединения выбрать, необходимо рассмотреть каждый вариант.
Что касается сварки, то такой метод имеет и несколько недостатков:
- Соединение таким образом можно провести только для тех видов изделий, на которых имеется маркировка «С», что означает возможность сваривания.
- Сварочный процесс предполагает жесткое крепление арматурных прутьев без люфтов, хотя силовому каркасу требуется некая свобода в месте пересечения.
- И самый последний минус такого способа соединения, это уменьшение прочности прутьев арматуры, в местах пересечения.
Не менее известным способом фиксирования является вязка. Ее выполняют при помощи проволоки. Вязка происходит по такому принципу, чтобы места пересечения оказались связанными. Самый простой способ вязки арматуры — это вязка при помощи металлического крючка.
Обычно вязку делают крючком вставленным в шуруповерт или дрель
Кроме перечисленных способов, большую популярность приобретает крепление прутьев при помощи хомутов из пластика. Из всех перечисленных способов фиксации, этот считается более дешевым.
В этом видео вы наглядно увидите процесс вязки арматуры при помощи металлического крюка.
Нужна ли армировка ленточному фундаменту
Исходя из технических свойств бетона, готовое изделие достаточно устойчиво к сжатию, и абсолютно не устойчиво к разрывам. Такие недостатки можно удалить, если в процессе оборудования основания применять металлическую арматуру, которая играет главную роль в основе ленточного основания. Именно благодаря таким прутьям, ленточный фундамент приобретает высокие показатели прочности на изгиб и разрыв.
Кроме этого, для прочности ленточного основания применяют вертикально установленные конструкции арматур. Ее предназначение достаточно простое, это увеличить прочность изделия на срез и удержать два слоя арматурных конструкций.
Разновидность прутьев, подходящих для оборудования ленточного основания
Основной материал для этих работ имеет маркировку А 300, А3 – А400, А5 – А800, А6 – А1000. На вид, это стержни, изготовленные по специальной технологии, в конечном результате, внешний вид изделий имеет рифленую косичку.
Предпочтительнее брать ту толщину прутьев, которая бралась при расчете на этапе проектировки. В большинстве случаев берется диаметр в диапазоне от 10 до 14 мм.
Немного реже, при возведении особо крупных сооружений своими руками применяют арматуру, диаметр которой равен 22 мм.
Для вспомогательного типа прутьев вполне подойдет диаметр от 4 до 10 мм.
Как уже было сказано, процедуру армирования, можно проводиться арматурой различных марок, кроме этого, они могут быть с рифлеными поверхностями или гладкими. В качестве основного материала всегда используются прутья с рифленым рисунком, для вспомогательных изделий, подойдут прутья, как с гладкой поверхностью, так и с рельефом.
Армирование при строительстве ленточного основания
В процессе строительства монолитного бетонного фундамента рекомендуется использовать не меньше двух слоев армирования, в горизонтальной плоскости. Но, при этом, ни один слой армирования, не должен соприкасаться со стенками опалубки, а также с поверхностью будущей основы.
Для возведения ленточного основания, рекомендовано применять прутья, с сечением от 10 до 14 мм. Кроме этого, подобрать нужное сечение можно исходя из габаритов и веса строения. Чем больше вес дома, тем больше значение диаметра прутьев.
В первом и втором горизонтальном слое армирования должны располагаться не меньше двух прутьев, с ребристой поверхностью.
При сооружении ленточного основания, необходимо помнить, что расстояние между перемычками должно равняться не меньше 50 см.
Ленточный фундамент укрепляется бетонным раствором со всех сторон.
Процесс усиления ленточного фундамента
Чтобы выполнить усиление ленточного основания, потребуется понять, как происходит крепление арматуры. Если говорить коротко, то это происходит таким образом:
По периметру котлована под фундамент забивают вертикальные прутья, диаметр которых равен от 8 до 10 мм. Расстояние между этими прутьями должно равняться от 0,5 до 0,8 метра. На эти прутья крепят два горизонтальных пояса из арматуры.
После этого, возникает вопрос, сколько должно быть прутьев в одном горизонтальном слое армирования.
- Первое что нужно знать, это то, что любой фундамент, не зависимо от его высоты, всегда состоит из двух горизонтальных рядов.
- Второе, это количество прутьев. Этот показатель зависит от ширины основания.
Чтобы узнать, сколько арматуры потребуется для вашего основания, нужно обратиться уже к готовым расчетам.
- При ширине фундамента 400 мм и меньше, процедуру армирования выполняют в два прута. (2 снизу и 2 сверху).
- При ширине ленты больше 400 мм, каждый горизонтальный пояс вмещает по 3 прута.
Соединение вертикально расположенных и горизонтально уложенных арматур лучше проводить таким способом, чтобы верхняя часть, не была выше, чем 8 см над уровнем основания.
Большое внимание необходимо уделить процессу армирования углов основания. Что бы быть уверенным в прочности конструкции, можно ко всему прочему усилить углы основания с помощью арматурной сетки.
Укладывать металлический каркас лучше не на поверхность земли, а на подготовленную подушку из бетона. Это позволит защитить металлические части от коррозии и увеличить прочность основания.
Видео: Армирование и опалубка мелкозаглубленного фундамента
youtube.com/embed/Yly3V4m_biQ» frameborder=»0″ allowfullscreen=»allowfullscreen»/>
Расчет количества арматуры
Чтобы узнать, сколько потребуется арматуры для оборудования основания, необходимо выполнить несложный расчет. Для этого необходимо представить, что у вас есть основание, под будущее строение дома, с размерами 10Х10 м, и двумя внутренними стенами.
Чтобы ответить на вопрос, сколько нужно арматуры, потребуется произвести умножение: длина основания Х на количество лент фундамента Х на количество основных прутьев в двух поясах. В этом случае, произведение будет выглядеть так: 10 х 6 х 4. Число 6 означает — 4 наружные и 2 внутренние стены.
Чтобы рассчитать количество вертикальных прутьев (диаметр которых может начинаться от 4 мм до 10 мм), при условии, что ширина основания равна 400 мм, а высота 800 мм. Необходимо выполнить такой расчет: общая длина основания (60 м —4 наружных стены и 2 внутренних) умножается на 5,4 м. Этот показатель в среднем требуется для 1 метра ленты.
Армирование для буронабивных свай
Для того чтобы выполнить армирование таких свай необходимо воспользоваться прутьями из ребристого металла, и сечением не более 1 см. Для вертикальной арматуры можно взять до 4-х прутьев, хотя окончательное количество рассчитывается исходя из диаметра сваи. Диаметр сваи можно регулировать опалубкой. Для этих целей берут отрезки труб из различных материалов.
Армирование бетонного основания в виде монолитной плиты
Изготовление монолитного плитного основания из бетона, считается одним из самых дорогостоящих решений. Во многом, это объясняется большим количеством используемой металлической арматуры, в процессе формирования плитного основания.
В процессе изготовления плитного основания применяют прутья с сечением в диапазоне от 10 до 16 мм. Если сверху взглянуть на уложенные прутья, то картина плитного основания будет представлена рисунком в клетку, с размерами каждого квадрата 20Х20 см.
В качестве фиксирования прутьев для плитного основания, может быть использован любой способ крепления, сварка или вязка.
Арматура для фундамента: виды и правила использования
Вопросы, рассмотренные в материале:
- Задачи арматуры для фундамента
- Виды арматуры для фундамента
- Расчет сечения арматуры для фундамента
- Расчет количества арматуры для фундамента
- Способы соединения арматуры для фундамента
- Нюансы монтажа арматуры для фундамента
Арматура для фундамента является незаменимой частью основания, ведь бетон показывает отличную прочность только на сжатие, а при растяжении или изгибе начинает разрушаться от самых небольших нагрузок. Чтобы нивелировать этот недостаток, приходится прибегать к помощи металла.
Для прочного основания недостаточно просто набросать металлических прутьев в бетон – необходимо правильно выбрать материал, сечение и длину арматуры. В нашей статье мы расскажем, какой она бывает, разберем нюансы расчетов и поговорим об особенностях вязки и укладки.
Задачи арматуры для фундамента
Монолитное бетонное основание обладает множеством преимуществ: оно прочное, устойчиво к агрессивным воздействиям, подходит для любых типов почв, имеет длительный эксплуатационный срок. Однако у него есть один весомый недостаток: оно хрупкое. Для улучшения технических характеристик используется арматура для фундамента, в результате получается железобетонная несущая основа. Она бывает нескольких видов в зависимости от типа прутьев, которые применяются.
Каркас из арматуры необходим для того, чтобы исключить разрушение и деформацию бетона, который подвергается нагрузке на сжатие и растяжение. Дело в том, что у прута из стали прочность на растяжение больше, чем у бетона, в 200 раз. Это значит, что, когда армированный бетон застынет, он станет таким же прочным, и полученная конструкция будет цельной.
Армирование применяется как в узлах с повышенной нагрузкой, так и для создания фундаментов: ленточных, столбчатых (на сваях), плитных, а также в перекрытиях, колоннах, лестницах, столбах и прочих монолитных сооружениях. Армирующий каркас может быть пространственный либо плоский: горизонтальный или вертикальный.
Какие силы воздействуют на разные виды оснований? Ленточный фундамент должен выдержать массу коттеджа, который давит на него сверху, также на него оказывает негативное воздействие морозное пучение грунта. При этом центральная область ленты остается статичной. Это значит, что армировать мелкозаглубленную и среднезаглубленную ленту до 1 м следует продольно, поясами с вертикальными перемычками либо хомутами, в двух уровнях. Если же несущая конструкция глубокого заложения, то в трех уровнях.
Когда высота плит намного меньше, их армируют одной-двумя сетками по всей площади. Сетки выполнены из прутьев арматуры, причем их диаметр и ячейку нужно определять для каждого случая отдельно.
Чтобы монтировать арматуру для ленточного фундамента, применяются специальные фиксаторы. Это позволяет обеспечить равномерный защитный слой, при этом подручные материалы и способы дистанцирования используются редко, поскольку они неактуальны. Толщину каркаса следует выбирать с учетом типа ЖБ-основания, а также сечения прутьев и эксплуатационных особенностей.
Виды арматуры для фундамента
Какая арматура для фундамента бывает? Не так давно под этим термином понимали только прутья из металла. Однако сейчас в продаже существует множество разновидностей арматуры:
- Стальная. Прутья из стали являются наиболее распространенными, их производят из сплава железа и углерода. Технические характеристики прутьев определяются пропорциями данных материалов, а также тем, какие присадки добавлены при изготовлении. Также отличается и поверхность стальных прутьев: она может быть гладкой либо ребристой. Какие достоинства есть у стали? Она прочная, надежная, не деформируется под нагрузкой. Однако у этого материала есть минус: стальная арматура со временем ржавеет.
- Композитная арматура для фундамента дома. Основные преимущества композитных прутьев, созданных из пластика: они не подвержены коррозии, не проводят ток, легкие по сравнению со стальными, не разрываются. Однако цена такой арматуры достаточно высока.
Пластиковая арматура для фундамента бывает нескольких видов:
- Базальтопластиковая. Производится из полимерных материалов с добавлением базальта. Его расплавляют и вытягивают в нити, которые переплетают с пластиковыми. В результате получаются сверхпрочные прутья. Главное достоинство такой арматуры – она проводит радиоволны, по этой причине ее применяют в стенах, так как она не препятствует распространению Wi-Fi.
- Стеклопластиковая арматура. Является достаточно популярной при создании несущих конструкций. Обладает повышенной устойчивостью к коррозии, прочная, не проводит тепло, поэтому фундамент получится теплым и не будет пропускать холод снаружи. Единственный недостаток такой арматуры – она дорогая.
- Углепластиковая арматура. Производится с добавлением алмаза либо графита. Прутья получаются прочные, поэтому несущая конструкция получается надежной, при этом используется небольшое количество прутьев. Арматура из углепластика дорогостоящая.
- Из стеклоармированного полиэтилентерефталата. Технология производства следующая: стеклянные и лавсановые волокна переплетаются между собой. Прутья получаются прочные и гибкие. За счет этих свойства такую арматуру применяют при возведении зданий на подвижных грунтах.
Даже с учетом вышеуказанных преимуществ арматуру из пластика применяют достаточно редко, поскольку она слишком дорогая. Такой фундамент встречается в исключительных ситуациях, когда нет альтернатив.
Поскольку полимерные прутья применяют достаточно редко, далее будем говорить только про стальную арматуру. Такая арматура, используемая для фундамента, производится тремя способами:
- горячекатаная сталь;
- холоднопрокатная;
- канатная сталь.
В зависимости от типа поверхности наибольшей популярностью обладают следующие виды арматуры:
- Гладкая. Ее изготовление обходится достаточно дешево, гладкую арматуру применяют при возведении стен либо для стяжки пола. Ее нельзя использовать для железобетонных фундаментов.
- Ребристая. Площадь поверхности такой арматуры больше, за счет чего увеличивается контакт с бетоном. Поскольку такая арматура прочная и устойчива к нагрузкам, ее можно применять при создании железобетонных оснований.
- С серповидным профилем. Такая арматура обеспечивает наилучшее сцепление с бетонной смесью, поэтому с ее помощью обустраивают фундамент повышенной прочности для коттеджей.
- С комбинированным профилем. Совмещает лучшие качества всех видов арматуры, ее обычно применяют при создании железобетонных оснований.
Чтобы подобрать подходящую арматуру для фундамента, следует учитывать класс и марку стали, поскольку от этих параметров зависит прочность несущей конструкции:
- А240 – гладкие прутья из горячекатаной стали;
- А300 – арматура с кольцевидным профилем;
- А400 и А500 – прутья с рельефной поверхностью, лучше всего подходят для обустройства несущих основ;
- А600 –арматура повышенной прочности;
- А800 и А1000 – сверхпрочные прутья, применяемые для возведения многоэтажных зданий.
Расчет сечения арматуры для фундамента
Чтобы подобрать подходящую арматуру для несущей конструкции, нужно учитывать сечение прутьев. Данная характеристика наиболее важна. Если прутья, не важно, стальные или композитные, достаточно толстые, то они выдержат максимальную нагрузку. Однако чем больше сечение, тем тяжелее арматура и тем выше ее цена. По этой причине важно сделать правильный выбор диаметра прутьев.
Труднее всего подобрать диаметр рабочей арматуры. В этом случае необходимо учесть поперечное сечение основания: плитного либо ленточного. Чтобы провести расчеты, потребуется рулетка и калькулятор. Затем следует определить длину рабочей арматуры. Когда длина прута до 300 см, его диаметр должен быть 0,1% от площади сечения, минимальное значение – 10 мм. Если же прутья длиннее 300 см, диаметр также будет 0,1% от площади, однако минимальное значение – 12 мм.
Замерив все и выполнив простые расчеты, вы узнаете подходящий диаметр прутьев. Тогда вам удастся сэкономить на арматуре и сделать прочный армированный фундамент.
Когда необходимо подобрать гладкие прутья для сборки каркаса, нужно учитывать минимально допустимый диаметр арматуры:
- горизонтальные поперечные прутья – не менее 0,6 см;
- вертикальные поперечные прутья при высоте основания не более 0,8 м – 0,6 см;
- вертикальные поперечные прутья при высоте основания более 0,8 м – от 0,8 см.
Придерживайтесь следующего принципа: сечение вспомогательных прутов должно быть больше либо равно одной четвертой диаметра рабочей арматуры. Только в этом случае армирующий каркас получится прочным.
Чтобы правильно рассчитать диаметр прутьев, нужно учитывать особенности будущего строения и его тип. Если вы не уверены в своих силах, чтобы не ошибиться, следует нанять опытного проектировщика.
Расчет количества арматуры для фундамента
Прежде всего нужно определить периметр строения, а также учесть количество продольных рядов прутьев. Для наглядности разберем конкретный пример. Представим, что нужно построить дом 8 х 12 метров, основание ленточное, ширина 40 см, высота 1 м, тип почвы на стройплощадке – пучинистый. Длина несущей стены по периметру 40 метров: 8 + 8 + 12 + 12.
Чтобы обустроить ленточный фундамент, потребуются 2 арматурные сетки, нижняя будет препятствовать разрыву бетона, если почва просядет, верхняя защитит несущую конструкцию от морозного пучения.
Шаг сетки будет 20 см. Таким образом, для создания ленты понадобится 4 продольных прутка, их размещают по 2 в каждом слое каркаса арматуры.
Для выбора диаметра прутьев нужно учесть особенности стройматериала, из которого будет возведен дом. Так, если вы строите коттедж из древесины, он будет намного легче, чем кирпичное здание. Поэтому в первом случае можно использовать прутья диаметром 12 мм.
Чтобы армировать основание двух длинных сторон дома, понадобится 96 м стержней: 2 * 12 * 2 * 2. Для коротких сторон потребуется 64 метра: 2 * 8 * 2 * 2. Итого на 2 сетки по всему периметру понадобится 96 + 64 = 160 метров.
Кроме того, нельзя забывать про стыки, где должен быть нахлест армирующих прутьев. Будет достаточно добавить к получившемуся значению 10–15 %. В итоге у нас получится: 160 * 10 % = 16 метров. Таким образом, на продольные элементы расчетная длина будет равна 176 метров: 96 + 64 + 16.
Поперечные связующие элементы диаметром 10 мм должны быть размещены на дистанции 0,5 м. Всего потребуется 80 прутьев, периметр основания делим на шаг укладки: 40/0,5. Длина стержней такая же, как ширина ленточного фундамента, то есть 0,4 м. Общее количество по длине равно 32 м: 80 * 0,4.
Для создания вертикальных связей потребуются прутья, диаметр которых 1 см.
Высота арматуры будет, как и у ленточного основания, – 1 м. Чтобы определить количество прутков, необходимо определить число пересечений (80 поперечных стержней нужно умножить на 4 продольных прутка, в итоге получим 288 элементов). Поскольку длина каждого отрезка 100 см, общая длина равна 288 м.
Сколько арматуры для фундамента потребуется? Подытоживая подсчеты, получаем, что для обустройства армирующего каркаса под коттедж 8 на 12 метров необходимо купить:
- 176 м стальных прутьев класса A-III, диаметр 12 мм.
- 320 м прутков класса А-I, диаметр 10 мм (32 + 288). .
Чтобы определить массу армирующего каркаса для ленточного основания, необходимо учитывать ГОСТ 2590. Вес 1 метра прута диаметром 12 мм составляет 0,888 кг, 6 мм – 0,222 кг. Таким образом общая масса равна:176 * 0,888 = 156,29 кг, 320 * 0,222 = 71,04 кг. Общий вес арматуры составит 227,33 кг. .
Способы соединения арматуры для фундамента
Современный способ вязки арматуры для фундамента осуществляется с помощью сварки. Такая технология позволяет быстро и естественно соединить прутки, не нарушив целостность каркаса.
Сварку можно использовать, даже когда глубина заложения основания большая. Однако у такого способа крепления есть недостаток: не все типы прутьев можно соединять с помощью электросварки.
Пригодные для сваривания изделия маркируются буквой «С». Но соединять таким образом композитные и полимерные элементы не получится. Кроме того, когда в основании применяется силовая арматура, такой каркас в областях крепления должен быть подвижным. Поэтому использовать сварку в таком случае нельзя.
Как еще можно соединить прутья, металлические и стеклопластиковые? Для этого применяется проволочная вязка либо обвязка. Такое решение годится, когда бетонная плита не выше 0,6 м. В этом случае подойдут строго определенные виды технической проволоки. Она обладает пластичностью, способна обеспечить свободу естественного смещения, чего нельзя добиться в случае с электросваркой. Однако проволока ржавеет, кроме того, на ее покупку потребуется выделить деньги из заложенного бюджета.
Еще один менее популярный способ крепления – пластиковые хомуты. Но их можно использовать в строго определенных ситуациях, например при возведении небольших построек по индивидуальному проекту.
В случае если планируется выполнять вязку самостоятельно, следует применять вязальный либо винтовой крюк или плоскогубцы. Также подойдет вязальный пистолет. Прутья связывают на месте их перекрещивания, диаметр проволоки – от 0,8 мм.
Важно выполнять вязку двумя слоями проволоки одновременно. Толщину проволоки на перекрещивании можно изменять, учитывая тип несущей конструкции и нагрузки. Следует соединить концы проволоки друг с другом на завершающем этапе вязки.
Нюансы монтажа арматуры для фундамента
При монтаже арматуры для фундамента нужно учитывать тип несущей основы:
- Если вы заливаете плитную конструкцию, сборку армирующего каркаса выполняют на стройплощадке. Прутья размещают на поверхности подготовленной подушки, связывают либо сваривают их друг с другом.
- Когда основание ленточное заглубленного, потребуется обустроить армирующий каркас заранее, после чего заготовку опустить в траншею.
- В случае с фундаментом мелкого заложения собирать каркас следует в месте установки либо на стороне, если это упростит работу.
- Когда основание столбчатое, в скважину армирующий каркас монтируют в готовом виде. Конструкция представляет собой 3-4 стержня, которые связаны горизонтальными хомутами.
Помните о том, что важно уложить арматуру в тело основания. Чтобы сделать это, под фундамент устанавливают подставки. Подойдет цельный кирпич, металлопрофили, камни и иные приспособления. Запрещено использовать ржавые прутья либо прочие предметы из металла.
При обустройстве армирующего каркаса не забывайте про один важный нюанс: устанавливая прутья в углах основания, стержни соединяйте друг с другом либо стандартным способом, или же с загибом элементов под прямым углом. Такое решение позволит соорудить цельный каркас, поскольку количество стыков будет минимальным, а это увеличит надежность конструкции. Необходимо правильно гнуть прутья арматуры, чтобы не допустить ошибок.
Чтобы выбрать подходящую арматуру для фундамента, важно разбираться в видах прутьев, понимать, какой диаметр подходит в том или ином случае, знать, как крепить элементы. Только тогда несущая конструкция получится прочной и надежной, а проживание в доме будет безопасным.
Какую арматуру использовать для фундамента дома
Для заливки фундамента в современных домах применяется железобетон, представляющий собой бетон, укрепленный арматурным каркасом. При правильном подборе и расчете материалов удается получить действительно прочное и надежное основание.
Арматура каких типов может быть использована при заливке фундамента
Ни для кого не секрет, что фундамент заливается из цементного состава – бетона. И несмотря на высокую долговечность и прочность данного материала, он является весьма хрупким, а потому для его упрочнения используется специальная арматура. Еще на этапе проектирования специалисты определяют класс арматуры для фундамента.
Если ранее при заливке фундаментов использовались исключительно металлические прутки, то сегодня это далеко не единственный вариант. В качестве укрепления фундаментной подошвы в наши дни используется два вида арматуры:
· Металлическая — классический вид арматуры, представляющий собой прутья, изготовленные из стали. Их самым распространенным вариантом являются стержни с круглым сечением. Чтобы улучшить прочностные характеристики таких прутков, на их поверхность наносится винтовая ребристая поверхность.
· Относительно недавно стали изготавливать арматуру из стеклопластика. Несмотря на то, что изобретение композитных прутков относится к 70-м годам прошлого века, активно использоваться они стали лишь в последние годы. И сегодня такие изделия отличаются постепенным вытеснением своих металлических аналогов. Их изготавливают из высокопрочного стеклопластика, что обеспечивает основные преимущества таких прутков, заключающиеся в надежной коррозионной стойкости.
Какой вид арматуры лучше
С появлением стеклопластикового аналога многие люди стали задаваться вопросом: какая арматура лучше? На самом деле, идеального варианта пока еще не изобрели, а потому однозначно ответить на этот вопрос не представляется возможным: оба вида прутков имеют свои недостатки. И одним из основных минусов стеклопластиковой арматуры является относительно недавнее начало ее применения. Поэтому пока сложно говорить о ее прочности и долговечности.
Решая, какую выбрать арматуру, необходимо в первую очередь обратить внимание на диаметр прутков:
1. Для металлических вариантов сечение может составлять в пределах 5-32 мм;
2. Стеклопластиковые прутки обычно изготавливаются в диаметре 4-20 мм.
Для обеспечения сооружению необходимых прочностных характеристик следует подобрать правильный диаметр арматурных прутьев. При этом нужно учесть размеры и вес здания, тип фундамента, наличие сезонных деформаций, тип грунта и т. д.
Для частного дома чаще всего выбираются стальные пруты, диаметром 10-16 миллиметров. Такие прутки обладают достаточной прочностью, чтобы выдержать нагрузку, оказываемую зданием в один-два этажа.
Металлические прутки могут иметь как гладкую, так и ребристую поверхность. Стержни первого типа используются чаще всего в роли соединительных перемычек, а потому они не испытывают основные нагрузки от здания. Ребристые варианты предназначены для зон, в которых присутствуют растягивающие нагрузки.
Также при выборе арматуры следует учитывать и разницу в марке стали. К примеру, прутки могут быть изготовлены из низколегированной или углеродистой стали.
Варианты сборки металлического каркаса
Прутья используются не по отдельности, а из них формируется общая конструкция – арматурные каркасы для фундамента, обеспечивающий дополнительную прочность бетона. Такой система подлежит сборке, после чего устанавливается в опалубку. Процесс сборки может предусматривать различные варианты:
1. Точечная сварка. Этот вариант используется при промышленном строительстве, позволяя быстро и надежно скреплять прутья в общую конструкцию. Но у данной методики присутствуют свои нюансы. К примеру, сварке подлежат лишь те стержни, у которых имеется маркировка «С». Помимо этого, сварка обеспечивает жесткий тип скрепления, что является недостатком конструкции, поскольку при постоянных нагрузках необходимы незначительные люфты в соединениях, которые будут сглаживать деформацию. При сварке это исключается, к тому же, первоначальная прочность прутков также несколько снижается.
2. Избежать вышеописанных недостатков позволяет технология вязки. Такое армирование фундамента арматурой предполагает использование специально предназначенной вязальной проволоки. Посредством нее создаются специальные петли, которые закручиваются на пересечении стержней. В отличие от первого варианта, такие арматурные каркасы получаются с люфтом, что является лучшим вариантом. К тому же, такие прутки не теряют прочностных характеристик. Изготавливать подобные конструкции можно не только из металлических, но и из стеклопластиковых стержней.
Как армируется фундамент
Технология укладки прутьев зависит от типа фундамента, выбранного изначально. Поэтому схема для каждого вида может быть различной. Рассмотрим более подробно нюансы выбора арматуры и конструкций каркаса в каждом конкретном случае.
Особенности арматуры для ленточных оснований
Это наиболее популярный тип основания, поскольку стоимость ленточного фундамента является ниже плитного, но при этом он позволяет обустроить цокольный этаж. Ленточный фундамент должен быть рассчитан таким образом, чтобы его высота значительно превышала длину. В сравнении с плитами лента является менее подверженной изгибам и деформациям, а потому прутья для ленточного фундамента можно выбирать с меньшим сечением. Обычно для подобного типа основания используется армирование с сечением в 10-12 миллиметров.
Независимо от высоты ленты, ее обустройство осуществляется с использованием двух армирующих поясов. При этом размещать каркас необходимо на расстоянии около 50 миллиметров от поверхности бетона. Это позволит арматуре принять на себя максимальную нагрузку, появляющуюся при деформациях основания.
Поскольку вертикальные стержни и поперечины нагрузки не несут, а необходимы лишь для скрепления конструкции, то для них может использоваться более тонкая арматура с гладкой поверхностью.
Если лента имеет в ширину 40 см, то достаточно будет установить два продольных прута сверху и столько же снизу по всей поверхности ленты. Если же речь идет о слабых почвах с большой подвижностью, то в таких случаях арматура для ленточных фундаментов должна использоваться в большем количестве, в среднем 3-4 прутка.
Армирование плитного фундамента
Строительство плитного фундамента – это наиболее дорогостоящий вариант, поскольку он предусматривает наибольшее количество стройматериалов. В то же время, именно плитный фундамент является наиболее прочным и надежным вариантом.
В данном случае используются стержни, имеющие диаметр 12-16 миллиметров и ребристую поверхность. Окончательный диаметр выбирается, исходя из мощности здания и типа грунта, на котором оно будет построено. Следует помнить, что чем в более тяжелых условиях проходит строительство, тем толще должны быть стержни.
Процесс армирования предусматривает укладку двух стальных поясов, созданных посредством скрепления арматурных стержней под прямым углом. Таким образом получается ячеистая конструкция, каждая клетка которой имеет размер 20 см.
Свайный фундамент
Свайный фундамент цена которого является наиболее приемлемой, является отличным решением для каркасно-щитовых зданий, одноэтажных построек и коттеджей с мансардой. Для изготовления столбчатых оснований обычно используются пруты, диаметром 10-12 мм. При этом их поверхность должна быть ребристой. В качестве горизонтальных перемычек можно использовать прутки, толщиной 4-6 мм. На них не будет приходиться давления, они необходимы лишь для того, чтобы создать единую конструкцию.
В зависимости от диаметра столба, форма может предполагать использование 2-4 прутьев. В некоторых случаях количество стержней может быть увеличено. По длине они должны строго соответствовать высоте самого столба. Прутья следует располагать таким образом, чтобы они находились не ближе 5 см к стенке сваи.
Какое количество арматуры необходимо для создания надежного фундамента
Прежде, чем начать армирование арматурой, необходимо закупить ее в нужном количестве. И каждый вид основания требует определенного количества данного стройматериала. Все правила подсчета прописаны в соответствующих нормативных документах.
Какую арматуру используют для ленточного фундамента? Пнормам СНиП относительное содержание несущих продольных стержней должно превышать 0,1% от общей площади сечения всей железобетонной конструкции. Говоря простым языком, здесь сопоставляется площадь ленты и общая площадь сечения стержней.
Для определения количества арматуры для плитных оснований используются те же нормы расчета. Лучше всего доверить эту работу профессионалам, ведь при недостаточной прочности ленточного фундамента или другого вида основания под угрозой находится все здание.
Профессиональные работы по заливке ленточных и других фундаментов и строительству домов
Если вас интересует строительство фундамента в Подмосковье, то вам следует обратить свое внимание на компанию ИнноваСтрой. Наши специалисты уже не первый год занимаются выполнением подобных работ, а потому способны провести их на высшем уровне.
ИнноваСтрой – это компания, в которой работают высококвалифицированные специалисты различных областей. Опытные проектировщики смогут создать проект здания с нуля или же подобрать для вас оптимальный типовой вариант. Мы сможет произвести расчет прочности ленточного фундамента или другого типа конструкции, учитывая все соответствующие факторы, что позволит построить по-настоящему надежный и долговечный дом.
Специалисты ИнноваСтрой способны выполнить весь спектр проектировочных и строительных работ, начиная от создания проекта и заканчивая строительством жилья под ключ.
Арматура для фундамента: типы, характеристики, расчет
- Арматура: основные виды
- Арматура для фундамента
- Как правильно рассчитать размеры арматуры для фундамента
- Разновидности профиля арматуры для фундамента
- Способы соединения стержней арматуры
Вот уже много столетий человечество использует бетон для строительства самых разных зданий и сооружений. Но только в начале XIX века, с целью усиления, стала использоваться арматура для фундамента. Такой новаторский шаг был обусловлен временем – повышался уровень жизни людей, и требовалось более дешевое и простое решение по упрочнению бетона, ведь обладая высокой прочностью, хорошей водостойкостью и морозоустойчивостью, этот искусственный камень может давать трещины при растягивающем и сжимающем воздействии.
Процессы разрушения и деформации наиболее активно проявляются в фундаментах, ведь на них воздействуют грунты при зимнем пучении и критические весовые нагрузки, значения которых могут отличаться в зависимости от архитектурно-планировочных решений. Армирование стальными прутами позволило минимизировать габариты фундаментных оснований и сократить сроки и объемы строительных работ. Экспериментируя с формой сечений, инженеры стохастическим путем выяснили какую арматуру использовать для фундамента определенного типа и сегодня этот металлопрокат производится в обширной номенклатуре.
Арматура: основные виды
В современном строительстве используется арматурная сталь с гладким и периодическим профилем. Учитывая вариативность применения, в целом ее классифицируют сразу по нескольким признакам.
По назначению
- Рабочая. Именно она рассчитана на восприятие основной нагрузки на несущий элемент и поэтому имеет периодический профиль, так как в этом случае больше площадь и соответственно увеличивается поверхность сцепления с бетоном.
- Распределительная. Ее также называют конструктивной, так как она обеспечивает равномерное распределение сил между рабочими стержнями, воспринимает температурное расширение и усадочные деформации.
- Монтажная. Используется исключительно для фиксации рабочих армирующих прутков в сетках или каркасах.
Форма сечения и диаметр рабочих и распределительных прутков выбираются на основе физико-математических расчетов. Произвольный выбор или необоснованная замена могут привести либо к удорожанию проекта, либо к недостаточной прочности фундамента. Монтажный арматурный металлопрокат, как правило, гладкий и не более 8 мм в диаметре.
По ориентации
Этот принцип классификации основан на пространственном положении армирующих прутков в теле строительной конструкции. Учитывая, специфику создания несущих элементов арматура в фундаменте бывает:
- Продольная. Ее стержни располагают под нулевым или под небольшим углом к линии горизонта. При этом, воспринимая растягивающие напряжения, она предупреждает появление трещин и разломов в зоне изгибающих моментов.
- Поперечная. Используется в качестве монтажной базы для продольных арматурных прутков и располагается перпендикулярно по отношению к ним. Воспринимая воздействие поперечных сил, предотвращает выпучивание отдельных стержней.
- Вертикальная. Выступает связью при создании нескольких продольных уровней, испытывает на себе вертикальные составляющие воздействующих сил.
По условиям применения
В зависимости от начального напряженного состояния армирующий металлопрокат может быть напрягаемым и ненапрягаемым. Напряженное состояние арматурной стали определяется конструктивно-технологическими факторами, например, прочностью и упругопластичностью бетона, технологией изготовления и процентом армирования, характером воздействующих сил. Соответственно, еще на стадии проектирования следует определить, какая арматура нужна для фундамента:
- Напрягаемая (предварительно упрочнена вытяжкой или методом термомеханического упрочнения). Выполняет функцию носителя внешней силы обжатия сечения и работает с бетоном, воспринимая дополнительно к предварительному напряжению растяжения и сжатия, возникающие в бетоне.
- Ненапрягаемая. Испытывает напряжения, вызванные деформациями обычного бетона. Чаще всего применяется в виде арматурных каркасов и сеток. В сжатой зоне используется как монтажная.
Арматура для фундамента
Стальные армирующие элементы – важнейшая составляющая часть железобетонной конструкции любого фундамента. Они должны работать совместно с бетоном на всем сроке эксплуатации строящегося объекта и:
- обладать достаточной прочностью и пластичностью вне зависимости от длительности воздействия нагрузок, коррозионных факторов и знакопеременных перепадов температур;
- иметь улучшенную адгезию поверхности и обеспечивать надежное сцепление с бетоном;
- быть простыми и технологичными в применении.
Диаметр, размер и основные свойства арматуры для фундамента
Арматурная сталь производится диаметром 4,0…40,0 мм с гладким и периодическим профилем в бунтах и в стержнях мерной и немерной длины (в основном, длиной 6…12 м). Номенклатурный ряд диаметром от 6,0 до 14,0 мм – оптимальный размер для частных и малоэтажных строений, в выстном строительстве и промышленности востребованы диаметры вплоть до 32,0 мм, а для объектов повышенной ответственности может применяться максимальный диаметр.
Арматура под фундамент оценивается по основным характеристикам:
- стойкость к коррозионному растрескиванию. Например, при испытании в аммониевом растворе стержни ø 12 мм должны выдерживать около 20 ч, ø 12…25 мм – до 60 ч, а стержни ø 25 мм и более – не менее 100 час;
- механические свойства: условный предел текучести, временное сопротивление, относительное удлинение после разрыва и относительное сужение;
- динамическая прочность при длительных и кратковременных сжимающих и растягивающих нагрузках;
- свариваемость и способность создавать пластичные сварные соединения;
- свойства ползучести и релаксации;
- ударная вязкость;
- хладноломкость.
Классы арматуры для фундамента
Сортамент арматурной стали в стандартах СНГ маркируется буквой «А» и классифицируют по механической прочности на:
- класс А-I ( А-240). Изготавливается из марок стали Ст3 разной степени раскисления и только с гладким профилем;
- классы А-II…А-VI (А-300…А-1000). Изготавливаются с периодическим профилем из улеродитсых и низколегированных сталей, химический состав которых определяется соответствующим стандартом.
При этом арматура на фундамент может иметь дополнительные символы в маркировке. Так, буква «С» указывает на то что, металлопрокат относится к свариваемым материалам, буква «К» подтверждает, что сталь является стойкой к коррозионному растрескиванию. Комбинация «СК» говорит о том, что арматурная сталь является и свариваемой, и коррозионностойкой. Отсутствие вышеперечисленных символов означает, что прокат имеет типовые качества и предназначен для сооружения обычных железобетонных конструкций.
Как правильно рассчитать параметры арматуры для фундамента
Как несущее основание, фундаменты воспринимают и передают на грунтовое основание нагрузки от зданий, технических сооружений и других конструкций. Проектирование их проводится согласно действующим строительным нормам и правилам и учитывает:
- особенности рельефа;
- физико-механические свойства и пучинистость почвенных слоев;
- обильность и глубину залегания грунтовых вод и близкое расположение природных водоемов.
Но главное – назначение и характер эксплуатации строящегося объекта. Даже далекие от строительства люди понимают, что прочность фундамента для дома, гаража или забора будет иметь совсем разные параметры. Поэтому первое, из чего исходят при выполнении расчетов – целевое назначение сооружения, его класс ответственности и архитектурно-планировочные особенности.
Основные типы фундамента
Несмотря на различия инженерных, климатических и геологических условий в отечественном промышленном, жилищно-бытовом и частном строительстве на естественных, а также на уплотненных и искусственно закрепленных грунтовых основах создаются плиточный, столбчатый и ленточный фундамент. Причем последний вариант является самым распространенным. При проектировании его можно рассматривать как жесткую конструкцию и создавать в котлованах или полостях разной формы в любых инженерно-геологических условиях. А это существенно упрощает расчет, перед тем как купить арматуру для фундамента. Все математические вычисления можно выполнить без большого количества данных. Да и стоимость его вполне доступная, а эксплуатационные показатели довольно высокие.
Расчет толщины стержня
Конструкция ленточного фундамента проектируется на основе расчетных нагрузок, передаваемых стенами и грунтами. Расчет проводится по сечению, проходящему через край фундаментной стены. А площадь сечения арматуры рассчитывается по формуле:
- M – изгибающие моменты, возникающие в сечениях, Нм;
- Rs – сопротивление арматурной стали растяжению, МПа;
- h0n – рабочая высота сечения, м;
- 0,9 – справочный коэффициент.
Как видно, даже из упрощенного математического выражения, расчет диаметра армирующих элементов довольно сложный и выполнять его должны профильные специалисты. Но практика показывает, что в жилом и частном строительстве достаточно использовать прутки с круглым или серповидным профилем класса А-III (А-400) диаметром от 10 до 18 мм, при этом коэффициент армирования, определяющийся как отношение площади сечения закладных элементов к площади сечения фундамента, должен превышать 0,05…1,0%.
Расчет количества
Исходим из того, что рассчитывается арматура для ленточного фундамента и, значит, нам надо опираться на величину периметра сооружения. Допустим, строится дача 4 на 6 метров с фундаментным основанием глубиной 40 см. Соответственно вычисляем:
- периметр здания: P = (a + b) × 2 = (4 + 6) × 2 = 20 м;
- длину рабочих стержней из условия создания двухярусного каркаса: Lр.a. = P × 4 = 20 × 4 = 80 м;
- длину поперечных прутов: Lп.а. = 8 × 0.4 = 3.2 м;
- длину вертикальных стержней. При шаге 300 мм на сторону 4 м понадобится 11 шт, на сторону 6 м – 18 шт. Принимая ширину каркаса 35 см, получаем Lв.а. = 29 ×4 × 0.35 = 40.6 м;
- общую длину конструкционных прутов Lк.а. = 3.2 + 40.6 = 43.8 м.
Таким образом, для строительства понадобится гладких стержней 44 м. А с периодическим профилем – 80 м.
Разновидности профиля арматуры для фундамента
Выбор диаметра и формы сечения – ключевая задача, сложность которой состоит в способности учесть множественные технологические и технические требования, иногда противоречащие друг другу. Например, опытным путем было доказано, что чем чаще расположены выступы профильной поверхности, больше их пересечений с продольными ребрами и меньше радиус сопряжения, тем хуже сопротивление динамическим нагрузкам, пластичные и антикоррозионные свойства. В то же время периодический профиль улучшает сцепление с бетоном и повышает его трещиностойкость.
Соответственно, наилучшие условия совместной работы бетона и армирующих стержней будут достигнуты при использовании необходимого класса арматурной стали с оптимальным усилием сцепления и наименьшей длиной анкеровки с одновременным обеспечением необходимых механических свойств и высокого предела прочности. Поэтому стержни с гладким и периодическим профилем используются в разных сферах строительства.
Кольцевой профиль
Арматурная сталь с такой формой поверхности узнаваема по опоясывающим круглый стержень ребрам. Они отходят от продольного выступа симметрично (А-300) или асимметрично (А-400…А-1000), а в поперечном сечении они образуют характерную кольцевидную форму.
Арматурные стержни с кольцевым профилем применяются все реже. Это обусловлено снижением механических свойств из-за повышенной распорности стали в толще бетона и высокими затратами на производство. Сегодня данный профиль активно замещается более оптимальными сечениями и более дешевыми марками арматуры для фундамента, которые к тому же обеспечивают улучшенное сцепление и идентичную зону анкеровки.
Двухсторонний серповидный профиль
Переход от кольцевой формы к двухстороннему серповидному профилю позволил повысить:
- предел выносливости;
- коррозионную стойкость;
- сопротивление статическим нагрузкам.
При этом обеспечивается необходимое сцепление с бетонным раствором. Длина зоны анкеровки и передачи перенапряжений не увеличивается.
Четырехсторонний серповидный профиль
Для минимизации появления трещин и расколов в толще бетона также широко используются стержни с более мягким четырехсторонним профилем серповидной формы. Она была заимствована у производителей Европы, поэтому такой прокат часто называют «европрофилем».
При идентичных с кольцевым профилем параметрах зоны анкеровки, он обеспечивает повышенную площадь сцепления с бетоном и:
- позволяет повысить усилие преднапряжения;
- более стойко сопротивляется растяжению и сжатию;
- максимально сохраняет пластичность стальных стержней.
Способы соединения стержней арматуры
Выбор способа соединения влияет на выбор материала, ведь перед началом строительства надо четко понимать, какая арматура нужна для фундамента возводимого объекта. Если планируется применение сварки, то маркировка выбираемой стали обязательно должна иметь букву «С». В противном случае даже опытный сварщик не сможет выполнить работу. Если же вы заранее знаете, что будете использовать альтернативный способ фиксации – вязку, то можно купить металл и несвариваемый. Такое решение позволит сэкономить определенную сумму, но потребует значительных физических усилий.
Сварка
В промышленных условиях, а иногда при возведении частных домов и бытовых построек, для сборки арматурного каркаса прибегают к ручной или полуавтоматической электродуговой сварке, при этом стержни располагают внахлест, а сварочное соединение выполняют точечно.
Такой способ создания арматурного каркаса позволяет оперативно выполнить монтажную сборку. Это особенно актуально при больших масштабах работы, да и сварочное соединение отличается прочностью, жесткостью и надежностью. Но при всех достоинствах, сварка сопряжена с дополнительным термическим воздействием на металл, что негативно отражается на пластичности и отчасти на прочности стальных стержней.
Вязка
Когда сварка недоступна или нет специалиста, способного качественно выполнить точечное сварное соединение, а также в тех случаях, когда следует избегать термического воздействия на сталь, многие обыватели и профессиональные строители прибегают к вязке. Этот механический способ соединения основан на жесткой обвязке каждого места пересечения прутков вязальной проволокой.
Для обеспечения более высокой производительности сегодня этот процесс можно выполнять не с помощью грубой физической силы, а посредством специальных устройств. Тем более что современные модели прекрасно работают даже при минусовой температуре.
P.S.
Итак, теперь вы имеете базовое представление о том для чего и какую арматуру использовать для ленточного фундамента и как можно самостоятельно рассчитать ее необходимое количество. Главное, при закупке материала не забыть учесть, что он отпускается в кратных отрезках. Ну а специалисты продолжают работать над проблемой создания унифицированной арматурной стали, что поможет простому потребителю самостоятельно проектировать несложные сооружения, а строительным компаниям – повысить производительность работ и снизить нагрузку на логистику.
Прочный и надежный фундамент – залог успешного строительства. На нашем сайте вы можете заказать арматуру в необходимом количестве любого размера. Выбрав свой регион, вы увидите цену и доступность товара. За консультацией обращайтесь к нашим менеджерам по телефону 0800-30-30-70 или пишите в Viber и Telegram.
Мы рады, что вы заинтересовались информацией из нашего блога. И даем согласие на использование материалов для учебных целей или для личного пользования. Однако предупреждаем, что копирование информации для публичного распространения – это нарушения авторского права и других прав интеллектуальной собственности, согласно Бернской конвенции и Закона Украины об авторском праве №3792-XII.
Арматура для ленточного фундамента
Арматура – это скелет любого фундамента, также она является основой всех железобетонных конструкций.
От того, насколько верно она подобрана по виду (марка, диаметр) и количеству, зависит долговечность, безопасность и надежность постройки. Несоблюдение основных норм может привести к плачевным результатам, поэтому профессиональные строители всегда много внимания уделяют армированию фундамента зданий.
Армирование ленточного фундамента.
Многие хозяева частных участков, задумав построить свой дом, сталкиваются с проблемами на определенном этапе. План дома составлен, выбрано место под строительство, анализ грунта проведен и даже вырыт котлован. Самое время приступить к фундаменту. В строительстве частного дома наиболее обосновано применение ленточного фундамента, однако не все знают, какую арматуру лучше использовать для фундамента подобного типа и надо ли его армировать на самом деле. Как следствие, постройки, возведенные своими руками, не всегда безопасны для эксплуатации.
Нужно ли армировать ленточный фундамент?
Распространенная схема армирования фундамента.
Бетон – материал весьма прочный, однако он стоек к сжатию, а к разрывам – наоборот. Именно этот недостаток полностью компенсируется, если проложить металлическую арматуру, называемую основной или рабочей, по верхней и нижней части ленточного фундамента. Именно она увеличивает прочность на изгиб и на разрыв.
Кроме того, в качестве вспомогательной для ленточного фундамента используется также вертикальная арматура. Она обеспечивает так называемую прочность на срез. Подобный вид нагрузки в таком типе фундамента незначителен, поэтому вертикальная арматура скорее призвана удерживать верхний и нижний пояса.
Вернуться к оглавлению
Читайте также: Как присоединить два фундамента
Подробнее о ремонте железобетонных конструкций
Исполнительная схема – смотрите здесь.
Какие виды прутьев подходят для ленточного фундамента?
В качестве основной рабочей арматуры для ленточных фундаментов используют материал класса А2 с маркировкой А 300, А3 – А400, А5 – А800, А6 – А1000. Это горячекатаные рифленые стержни, поверхность которых представляет собой косичку. Из-за подобного внешнего вида такая арматура имеет хорошую сцепку бетоном. В качестве дополнительной вертикальной поддержки используется горячекатаная стержневая монтажная арматура, которая имеет гладкую поверхность. Подходит класс А1 с маркировкой А240.
Схема монтажа фундамента.
Основную арматуру лучше использовать такой толщины, которая предварительно рассчитана на этапе проектирования. Но обычно используют диаметр 10-14 мм. Реже, для особо тяжелых сооружений, используют диаметр 22 мм. Диаметр вспомогательной арматуры колеблется от 4 до 10 мм.
Прутья различных марок могут быть как гладкие, так и рифленые. В качестве основной арматуры можно использовать только пруты, у которых рифленая поверхность, а дополнительная может быть любой: и гладкой, и рифленой. Изготавливают арматуру традиционно из стали, но в последнее время появилась и из современного материала – стеклопластика. По заверениям специалистов, он ни в чем не уступает стали по прочности, а даже превосходит по этому показателю, но весят изделия из стеклопластика гораздо меньше.
Вернуться к оглавлению
Процесс усиления ленточного фундамента
В самом начале лучше разобраться, какая арматура как монтируется. Все начинается с того, что по периметру размеченного и вырытого ленточного котлована, в котором сделали опалубку, вбиваются прутья, диаметр которых составляет 8-10 мм. Расстояние от одного прута до другого составляет от 0,5 м до 0,8 м. На эти вертикальные пруты вяжут 2 горизонтальных пояса – верхний и нижний. Они состоят из основной арматуры.
В идеале – это надежная конструкция, которая не потеряет своей формы после ее заливки бетоном и будет способна предотвратить его растрескивание. Однако открытым остается вопрос, из скольких горизонтальных прутов должен состоять каждый пояс. Во-первых, независимо от высоты ленточного фундамента, пояса всегда 2, а вот от его ширины зависит, сколько горизонтальных прутьев лучше использовать в каждом из них.
Если ширина ленты 400 мм и меньше, то выполняется армирование в 2 прута, то есть 2 прута снизу, 2 прута сверху.
Если ширина ленты более 400 мм, то в каждом поясе используют 3 прута таким образом, чтобы 1 шел посередине.
В очень редких случаях допускается использование 4-х прутов в одном поясе.
Высота прутьев, которые вбивают по периметру, должна соответствовать высоте ленточного фундамента. Соединять вертикальные и горизонтальные прутья лучше таким образом, чтобы выступающая часть вертикальных прутьев не превышала 8-10 см. Очень важно уделить внимание армированию углов. Дело в том, что на углы действуют разнонаправленные силы сжатия и натяжения. Если допустить ошибку при армировании углов, то каркас может перестать быть единой системой. А это может привести к возникновению трещин и частичному разрушению.
Прутья нельзя укладывать под прямым углом друг к другу. Лучше их изогнуть и объединить 2 параллельных прута каждого пояса в систему перекрестных лент. Нахлест между 2-мя прутьями, находящимися близ угла будущего здания, должен составлять не менее 250 мм. В этом случае при заливке бетоном каркас из прутьев не погнется и будет держать форму. Можно дополнительно усиливать углы при помощи арматурных сеток, в этом случае используют сетку с ячейками 20×20 см. Они устанавливаются в верхней и нижней частях фундамента и соединяются вертикальными стержнями через каждые 60 см.
Укладывать арматурный каркас лучше не на землю, а на подушку. В качестве подушки используют 5-7 см бетона, залитые на дно котлована. То есть перед тем, как к вертикальным прутьям привязывать или приваривать нижний горизонтальный пояс, на дно ленты делают первую небольшую заливку бетона. Благодаря тому что арматура не соприкасается с землей, а значит, не подвергается коррозии, фундамент получается гораздо более прочным.
Вернуться к оглавлению
Как рассчитать количество арматуры?
Расчет количества материала довольно прост. Представим, что у нас есть ленточный фундамент 10×10 м, который имеет дополнительно 2 внутренние несущие стены. Для того чтобы посчитать количество основной арматуры, необходимо длину стороны 10 м умножить на количество лент, в нашем случае 6 (4 наружные + 2 внутренние несущие), затем умножить на количество прутьев в обоих поясах (минимум по 2 штуки на пояс). Таким образом, для фундамента 10×10 м нужна основная арматура, диаметр которой в среднем составляет 12 мм, в количестве 240 м.
Допустим, что ширина ленты 10×10 м – 400мм, а ее высота – 800 мм. Количество вертикальной дополнительной арматуры (ее диаметр колеблется от 4 мм до 10 мм) считается следующим образом: общая длина ленты – 60 м (40 м по периметру + по 10 м 2 внутренние несущие стены) умножаем на 5,4 м, которые в среднем требуются для каждого метра ленты. Итого, дополнительной арматуры требуется 324 м.
Основная тяжесть конструкции ляжет на бетон, однако, чтобы он не разрушался, не трескался, когда дом начнет оседать и фундамент был крепкий, лучше использовать в нем более прочную арматуру (диаметр которой больше). В этом случае, если вы впоследствии решите перестроить дом или сделать надстройку, фундамент не придется дополнительно усиливать.
4 Методы укрепления фундамента существующего дома
- 26 августа 2019 г.
- Блог
- Legal Eagle Contractors
Многие владельцы недвижимости не задумываются о фундаменте дома, пока не возникнет проблема. Однако есть веские причины подумать об инвестировании в укрепление фундамента задолго до того, как это произойдет. Наводнения, ветры и общая эрозия почвы могут со временем стать серьезной проблемой для владельцев недвижимости. К счастью, для большинства ситуаций есть решения, позволяющие предотвратить катастрофические сбои.
Фото предоставлено посетителем7.
Зачем укреплять фундамент?
Фундамент дома – это то, на чем держится все остальное. Это должна быть прочная основа, способная выдержать все. Тем не менее, изменения в почве под ним (например, вызванные наводнениями) или вес над ним (например, при добавлении этажа) могут вызвать сдвиги в фундаменте. Иногда сам фонд не может справиться с этими сдвигами, и происходят разрывы.
В Хьюстоне нам приходится иметь дело с богатой глиной гумбо-почвой, которая чувствительна к изменениям содержания воды. Когда почва намокает, она расширяется вверх, оказывая давление на бетонную плиту сверху. Когда почва высыхает, она сжимается, оставляя бетонное основание без опоры.
Когда случаются смены и перерывы, это может поставить под угрозу целостность всего дома. Это никогда не бывает хорошо, и это дорогостоящий ремонт.
Хорошей новостью для владельцев недвижимости является то, что большинство существующих конструкций можно укрепить. Существуют различные способы сделать это. Тем не менее, лучше всего, если инженер-строитель или подрядчик по жилищным вопросам предоставит конкретные рекомендации для вашего дома. Суть в том, что если у вашего фундамента есть проблемы, их часто можно исправить.
Признаки поврежденного фундамента, требующего улучшения
В некоторых случаях может быть непросто увидеть давление и силу, которым подвергается фундамент. Большинство людей никогда не задумываются об изменениях, которые они вносят в структуру, таких как добавление новых стен, изменение планировки, добавление комнат или управление накоплением влаги. Тем не менее, есть типичные явные признаки того, что фундамент нуждается в ремонте. Вот некоторые из них.
Трещины в фундаменте
Пожалуй, наиболее распространенным признаком повреждения фундамента является образование трещин. Видимые трещины обычно появляются после скрытых, а это означает, что проблема, вероятно, серьезнее, чем кажется. Если есть какие-либо крошащиеся внешние стены, это ключевая проблема. Внутри дома в подвале могут быть видны трещины и видимые повреждения. Это все заботы.
Деформированные потолки и стены
Стены в доме могут дать больше информации о том, что происходит под ними. Если есть деформация, например, стены или потолок больше не ровные и плоские, это может указывать на то, что дом сдвинулся. Его также можно найти, заглянув в углы комнат жилища. Они могут больше не совпадать. Если углы, лепнина, стыки и потолок больше не заподлицо, это может быть проблемой.
Повреждение водой
Во многих случаях причиной повреждения фундамента является вода. Если вода не отводится должным образом от конструкции, это может привести к повреждению фундамента. Бетонный фундамент может выдержать только определенное количество влаги, прежде чем он начнет разрушаться.
Структурные признаки
Также необходимо учитывать несколько других структурных признаков. Наклонные лестницы, окна, которые больше не квадратные, полы, которые больше не ровные, и двери, которые не выровнены должным образом, также являются знаками. Вы можете заметить это, когда предметы катятся по полу в одном направлении или двери не остаются плотно закрытыми.
Как можно укрепить фундамент?
Если у вас есть эти признаки, возможно, пришло время рассмотреть различные решения, которые могут помочь их устранить. Правильный метод для вашей жилой структуры зависит от специфики вашей ситуации. Вот некоторые часто используемые методы.
1. Подкрепление
Этот метод используется либо для увеличения глубины фундамента, либо для ремонта фундамента, если он имеет значительные повреждения. Если в здании есть трещины, особенно те, которые шире ¼ дюйма и видны, это может быть правильным методом. Доступно несколько видов подложки.
Массовая заливка : этот метод используется чаще всего. Фундамент выкапывается по частям до основания. В каждую открытую яму заливается бетон. Это повторяется до тех пор, пока область не будет полностью закреплена.
Винтовые сваи и кронштейны : Второй вид фундамента предполагает использование винтовых свай и кронштейнов, которые можно сделать вручную или с помощью экскаватора меньшего размера. Это более быстрый вариант с уменьшенным количеством вибраций, которые могут привести к повреждению других частей имущества.
Свая и балка : Этот метод подкрепления включает установку мини-сваи по обе стороны от затронутых стен. Затем под стеной убирается вся кирпичная кладка, а затем в этом месте укладывается железобетон. Это полезно в ситуациях, когда доступ ограничен или когда имеется высокая грузоподъемность.
Свайный плот : Этот метод используется, когда необходимо укрепить все здание, что встречается не так часто. Если фундамент слишком глубокий для других методов или если почва слишком твердая, можно использовать этот метод. Здесь сваи располагаются в разных местах, а затем под фундамент выламываются карманы. Затем процесс включает в себя размещение усиленных игольчатых балок, чтобы удерживать вес стены.
2. Облицовка фундаментов
Еще один метод, о котором вы можете слышать, это обшивка фундаментов. Этот метод используется, когда есть колонны, требующие усиления. Это обычная необходимость при добавлении дополнительной нагрузки к стене, например, за счет расширения. Чтобы обеспечить достаточную прочность стены, может потребоваться расширить или усилить уже существующий фундамент. Для этого команда строит бетонную оболочку, которая добавляется к существующим основаниям здания.
3. Уборка грунта
Уборка грунта не совсем использует грязь, но это метод улучшения фундамента небольших пространств. Его часто используют для ступеней, небольших бетонных поверхностей и веранд. Цемент и другие материалы вводятся в небольшие отверстия в бетоне. Материал расширяется, что помогает поднять плиту, которая больше не выровнена, на место.
4. Подъем и выравнивание дома
Во избежание ущерба от наводнения может потребоваться подъем дома. Это никогда не бывает простым процессом, но он может включать использование гидравлического домкрата, который помещается под дом для его подъема. Этот процесс, иногда называемый обшивкой здания, удаляет фактическую структуру здания с самого фундамента и поднимает ее с помощью винтовых домкратов. Это может помочь, когда есть необходимость переместить конструкцию или улучшить фундамент под ней.
Во всех ситуациях подрядчики должны учитывать такие вещи, как состояние бетонной плиты и остальной части дома. Им также необходимо учитывать фактический уровень повреждения и тип почвы вокруг него. Индивидуальный план почти всегда лучше.
Дополнительные преимущества фундаментных работ для укрепления дома
Несомненно, основное преимущество укрепления фундамента здания состоит в том, чтобы сделать его более безопасным. Однако есть и другие преимущества. В некоторых ситуациях это помогает гарантировать, что недвижимость останется ценной и ее можно будет продать. Без ремонта может быть трудно найти покупателя. Более того, фундамент со значительными повреждениями также может затруднить страхование дома.
Ремонт фундамента жилого дома нельзя откладывать. Если вы считаете, что с вашей конструкцией есть проблемы, обратитесь к инженеру или подрядчику, чтобы определить, какие решения лучше всего подходят для ваших нужд.
Legal Eagle Contractors — отмеченная наградами компания по строительству и реконструкции домов, работающая в Хьюстоне с 1978 года.
Бетонные фундаменты | Как армировать бетонный фундамент?
Многие домовладельцы не задумываются о фундаменте дома, пока не возникнет проблема. Однако есть веские причины подумать об инвестировании в укрепление фундамента задолго до того, как это произойдет. Наводнения, ветер и общая эрозия почвы со временем могут стать серьезной проблемой для владельцев недвижимости. К счастью, существуют решения, позволяющие предотвратить катастрофические сбои в большинстве ситуаций.
Зачем укреплять фундамент?
Основа дома — это то, чем является все остальное. Это должна быть прочная основа, способная выдержать все. Однако изменения в грунте под ним (например, вызванные наводнениями) или веса над ним (например, при добавлении этажа) могут вызвать сдвиги в фундаменте. Иногда сам фундамент не выдерживает этих сдвигов и разрывов.
Хорошей новостью для владельцев недвижимости является то, что большинство существующих конструкций можно укрепить. Существуют различные способы сделать это. Тем не менее, лучше всего, если инженер-строитель или строительный подрядчик даст конкретные рекомендации для вашего дома. Суть в том, что если у вашего фундамента есть проблемы, их часто можно исправить.
Как построить железобетонный ленточный фундамент?
Самая важная часть армирования в основании полосы – это часть между основанием и цокольной стеной в случае, если цокольная стена выполнена из железобетона. В этом случае армированием бетона может быть армирование стены фундамента. В этой ситуации армирование стены фундамента аналогично армированию бетонной балки, которая равномерно распределяет нагрузки по основанию и предотвращает разрыв фундамента горизонтальными силами; а основание может быть бетонным или нет, при условии, что на его вершине, вдоль его средней оси, подготовлен паз для предотвращения скольжения стены фундамента по основанию.
Фундаментная стена должна быть смонтирована в деревянной опалубке. Простейший вид армирования получается путем размещения двух стальных стержней (арматурных стержней, арматурных стержней, арматурных стержней) внизу опалубки, отстоящих на несколько сантиметров (около 3) от низа опалубки и примерно на 2 см от боковых сторон. Во время укладки бетона стержни должны быть прочными, прикрепив их к небольшим бетонным блокам, связанным стальной проволокой, образующей основание.
Необходимо следить за тем, чтобы арматурные стержни не смещались при укладке влажного бетона в опалубку. Самый простой способ настройки стержней следующий, но есть риск их повреждения. Но наиболее правильной конфигурацией стержней является следующая, при которой никогда не бывает стержней, сплошных под углом менее 180° градусов.
Наиболее продуманное и надежное решение для армирования фундамента — это строительство цельного стального арматурного каркаса для балки с четырьмя продольными стержнями в бетоне (два внизу и два вверху) и изогнутыми стальными стержнями меньшего размера. через продольные стержни, расположенные на расстоянии около 30 см друг от друга. Бетон всегда должен содержать и покрывать арматурные стержни таким образом, чтобы он защищал их от ржавчины, оставаясь около угла бетонной секции, чтобы сопротивляться изгибу.
Еще более эффективное решение – усиление фундамента в целом. В этом случае можно следовать процедуре, упомянутой выше, для усиления базовой и базовой системы. Это также самое дорогое решение. Есть два экземпляра. В растворе железобетонные основания и стены железобетонных фундаментов заливаются отдельно, два раза. Это решение проще, но его создание занимает больше времени, и оно слабее последнего.
В последнем решении как основная стена, так и основная стена армируются таким образом, чтобы клетка между ними была непрерывной. Железобетон также можно использовать для равномерного распределения нагрузки по неармированному ленточному фундаменту.
youtube.com/embed/vbrQaQltVRA?feature=oembed» allow=»accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»»>Компания Spaulding Concrete занимается укладкой бетонных фундаментов в районе залива Сан-Франциско уже более тридцати лет. На протяжении многих лет мы заливали сотни и сотни фундаментов домов, коммерческих и сельскохозяйственных объектов. Чем сложнее проект, тем усерднее мы работаем, чтобы предоставить реальные решения и самые современные решения. Мы сотрудничаем с каждым клиентом от концепции до завершения, что позволяет нам разрабатывать и реализовывать планы, которые соответствуют или превосходят цели нашего клиента. Наша команда по проектированию бетона состоит из высококвалифицированных, опытных оценщиков и мастеров, которые усердно работают, чтобы свести к минимуму проблемы и обеспечить соблюдение графика. Обладая всеми ресурсами, доступными для завершения вашего проекта благодаря прочным связям с ведущими поставщиками, мы являемся единым поставщиком любого типа бетонного фундамента. Для всех наших продуктов и услуг мы используем новейшие отраслевые технологии, поэтому вы можете быть уверены, что ваш проект будет завершен вовремя и в соответствии с кодом. Когда придет время финишировать и занимать место, вы можете рассчитывать на нашу высококвалифицированную команду, которая хорошо разбирается во всех аспектах отрасли. Компания Spaulding Concrete предоставит услуги, если вам нужен опыт работы с конструкционным бетоном любого типа. до запланируйте бесплатную смету , позвоните или свяжитесь с нами сегодня! Мы гордимся тем, что обслуживаем Оринду, Лафайет, Морагу, Плезант-Хилл, Конкорд, Мартинес, Питтсбург, Антиохию, Брентвуд и прилегающие районы.
АРМАТУРА В ФУНДАМЕНТАХ С БУРЕННЫМИ ШАХТАМИ
Фундамент здания или другого сооружения проектируется и сооружается для передачи усилий от сооружения на грунт. В типичных условиях эти силы являются результатом действия силы тяжести (веса здания, людей и материалов внутри здания), а также ветра, землетрясений, текущей воды и других воздействий окружающей среды.
При проектировании всех фундаментов учитывается нисходящая нагрузка на элемент фундамента и способность грунта противостоять этой нагрузке. В фундаменте с пробуренным стволом эта передача направленных вниз сил обычно происходит за счет сжатия ствола фундамента, часто при этом напряжение в опоре уменьшается с глубиной, поскольку окружающий грунт воспринимает нагрузку за счет поверхностного трения. В случаях подъема на глубоком фундаменте опора сопротивляется движению вверх за счет сочетания длительных нагрузок надстройки, собственного веса опоры и трения ствола опоры о прилегающий грунт. В некоторых грунтах большая часть или вся направленная вниз сила сопротивляется нижней части заглубленного конца вала (наконечнику). Расчетная емкость этого сопротивления называется концевой подшипник . Если пробуренная шахта для сваи расширяется в нижней части скважины, говорят, что свая является недорасширенной или раструбной . Колокол может быть предназначен для увеличения пропускной способности вниз за счет увеличения площади кончика пирса или может быть предназначен для сопротивления подъему пирса, действуя как якорь, зацепляясь с окружающим грунтом.
При отсутствии разрушенных элементов фундамента опоры должны также сопротивляться горизонтальной составляющей боковых сил за счет изгиба ствола опоры и опоры по бокам опоры на грунт. Программное обеспечение (например, LPILE от Ensoft, Inc.) обычно используется для расчета изгибающих усилий в свае и взаимодействия сваи с окружающим грунтом.
В экспансивных почвах, которые расширяются во влажном состоянии и сужаются в сухом, может также потребоваться вал, чтобы противостоять поднятию, возникающему, когда верхние слои почвы проходят циклы влажности. В этих почвах по мере высыхания почва может отслаиваться от ствола и опускаться вниз. Осадки на почве могут затем стекать в пространство вокруг ствола, впитываться в почву, вызывая вспучивание почвы. Когда почва расширяется, она может захватывать ствол, а затем, по мере того как почва продолжает расширяться, почва оказывает восходящее усилие на поверхность пробуренной шахты. Эти циклы влажности могут быть сезонными колебаниями осадков или многолетними засухами. Инженер-геотехник обычно оценивает глубину этих колебаний влажности почвы и указывает глубину, на которой проектировщик игнорирует поверхностное трение. Затем проектировщик предполагает, что указанная длина сваи не обеспечивает сопротивление трению против сил в свае. Кроме того, инженер-геотехник может указать величину восходящей силы, которую следует предвидеть, чтобы шахта была рассчитана на сопротивление этой восходящей силе (подъему).
Степень усиления монолитной сваи зависит от нагрузки сваи и характера окружающего грунта. В простом случае проектировщик может определить, что только часть сваи подвергается чистому растяжению, исходя из веса здания и сваи и способности поверхностного трения передавать нагрузку на землю. В таком случае может потребоваться глубокая опора, потому что некоторые комбинации нагрузок приводят к большему нисходящему усилию, чем восходящему. В некоторых ситуациях постоянные нагрузки могут потребовать более глубокого фундамента для уменьшения/предотвращения долговременной осадки. В таких случаях проектировщик может указать, что площадь армирования должна уменьшаться с глубиной или прекращаться ниже указанной глубины.
Если грунты не способны обеспечить адекватное боковое сопротивление выпучиванию по длине сваи, может потребоваться усиление для удержания бетона и предотвращения растрескивания бетона при сжатии. Армирование также может потребоваться на всю глубину сваи, если грунт потенциально подвержен сейсмическому разжижению. Сваи, которые недостаточно расширены, чтобы сопротивляться подъему, потребуют существенного усиления, чтобы быть непрерывным от вершины до низа сваи.
В очень сильно нагруженных сваях может потребоваться усиление для увеличения прочности сваи, как и в случае надземных бетонных колонн.
Бетонное покрытие
Во всех случаях, когда требуется усиление, бетонное покрытие вокруг всех стержней необходимо по всей длине армирования. ACI 318 Строительные нормы и правила для конструкционного бетона, издание 2014 г. (ACI 318-14) и Спецификации ACI 301 для конструкционного бетона, издание 2016 г. арматура и грунт, на который укладывается бетон в качестве формообразующей поверхности. Это указанное покрытие подлежит допуску, который обычно снижает его до минимального требования к крышке в два дюйма. Спецификация ACI 117 по допускам для бетонных конструкций и материалов, издание 2010 г. (ACI 117-10) содержит допустимые допуски на защитный слой бетона и другие переменные, которые могут повлиять на толщину защитного слоя. В разделе 5.2.1 Отчета о проектировании и строительстве буронабивных свай ACI 336.3R говорится, что арматура должна быть «точно размещена и закреплена в правильных местах» и защищена от воздействия почвы при снятии обсадных труб.
Основные строительные требования по надежному размещению арматуры внутри опалубки или в грунте перед заливкой бетона указаны в ACI 301-16:
3.3.2 Укладка
3.3.2.1 Допуски:
Разместите, поддержите и закрепите арматуру, чтобы сохранить ее положение во время укладки бетона в соответствии с Контрактной документацией. Не превышайте допуски, указанные в ACI 117, перед укладкой бетона.
Строительные нормы и правила ACI 318-14 «Требования к конструкционному бетону» содержат следующее положение, налагающее аналогичное требование: необходимые допуски при укладке бетона.
Раздел 3.3.2.4 ACI 301 ссылается на ANSI/CRSI RB4.1 Опора для арматуры, используемой в бетоне , и требует соблюдения его положений.
Институт арматурной стали для бетона (CRSI) первоначально выпустил CRSI RB4.1 в 2014 году. Это документ на обязательном (кодовом) языке, который формализовал положения Руководства по стандартной практике CRSI . В этом документе описываются требования к материалам и использованию арматурных стержней. RB4.1 устанавливает основное требование в следующем положении:
3.1.1.
Вся арматура должна быть точно расположена в формах или относительно земли и прочно удерживаться на месте до и во время укладки бетона с помощью арматурных опор.
В частности, для перфорированных валов CRSI содержит следующее положение:
3.2. Боковые распорки
3.2.1. Распорки боковых опалубок должны использоваться, когда это необходимо для поддержания бокового бетонного покрытия на арматуре против вертикальной опалубки или котлована, включая просверленные стволы.
АКИ 336.R3-93 (2006 г.) Проектирование и строительство буронабивных свай, в разделе 4.4.3 говорится, что арматура не должна касаться боковой стены котлована, а минимальное бетонное покрытие в 3 дюйма должно поддерживаться за счет использования распорок.
ACI 336.1-01 Спецификация для строительства буронабивных свай 3. 4.6 указывает, что минимальное боковое покрытие в сваях должно быть 3 дюйма до почвы и должно быть не менее 4 дюймов в обсаженных сваях, где необходимо снять обшивку. Крышка должна поддерживаться с помощью распорок роликового типа.
В соответствии с этими отраслевыми нормами, стандартами и спецификациями усиление, необходимое по конструктивным причинам в пробуренной шахте, независимо от того, размещено ли оно у обсадной колонны или на открытом грунте, должно располагаться с использованием боковых проставок. Кроме того, поскольку коррозия арматуры может неблагоприятно повлиять на целостность ствола пирса, даже если арматура не требуется для конструкционных целей, вся арматура должна поддерживаться для поддержания требуемого покрытия.
Назначение бетонного покрытия:
- Защита арматуры от возникновения и развития коррозии,
- Ограничение арматуры для улучшения сцепления с бетоном и
- Ограничение стыков деформированной арматуры на стыках внахлестку
Защита арматуры от коррозии защитным слоем бетона является результатом двух характеристик бетона: рН бетона и низкой проницаемости бетона для воздуха и воды.
Свежий бетон является щелочным (основным) с pH более 12. Когда бетон изначально укладывается на стальную арматуру, говорят, что поверхность стали равна пассивированный . Эта пассивация ингибирует коррозию, эффективно предотвращая коррозию до тех пор, пока pH бетона не уменьшится с возрастом. Этот процесс известен как карбонизация, потому что он обычно является результатом реакции диоксида углерода в воздухе внутри бетонной матрицы. Скорость этого снижения pH за счет карбонизации зависит от окружающей среды использования, толщины бетонного покрытия и пористости бетона. Бетон обычно защищает заключенную в кожух стальную арматуру до тех пор, пока pH на поверхности стали не достигнет примерно от 10 до 12. Этот порог pH для начала коррозии снижается за счет присутствия хлоридов, при этом инициирование коррозии начинается, как только уровень хлоридов достигает достаточных концентраций. .
Когда начинается коррозия, относительно низкая скорость проникновения воздуха и влаги через бетонную матрицу ограничивает скорость коррозии стали в бетоне. Чем толще и плотнее покрытие, тем медленнее будет происходить коррозия после его инициирования. Если какая-либо часть арматурного каркаса подвергается воздействию почвы, коррозия со временем снизит эффективность арматуры.
Коррозия стержней, заключенных в бетон, приводит к расширению объема стали по мере возникновения ржавчины. Этой силы этого расширения достаточно, чтобы растрескать бетон и открыть дополнительные пути для проникновения влаги и кислорода к арматуре, ускоряя процессы коррозии. Если коррозия происходит в свае выше уровня, на котором требуется армирование для обеспечения прочности, это может поставить под угрозу несущую способность сваи. Там, где ожидается сейсмостойкость или подъем, или опрокидывание является фактором, например, для конструкций шоссе, поддержание прочности опоры имеет решающее значение для безопасности и производительности. Из-за относительного повсеместного распространения хлоридов вокруг автомагистралей бетонное покрытие является важной защитой фундаментов под этими сооружениями.
Бетонное покрытие также обеспечивает ограничение, необходимое для функционирования соединений внахлестку, и стержней для взаимодействия с бетоном. В ACI 318 и ACI 301 указано, что между самой внешней арматурой и грунтом, на который укладывается бетон в качестве формирующей поверхности, требуется трехдюймовое бетонное покрытие. Для большинства применений на эту указанную крышку распространяются допуски, указанные в ACI 117. Эти допуски обычно уменьшают указанную трехдюймовую крышку до минимального требования около двух дюймов. В рамках этого требования подразумевается, что поверхность почвы будет неровной, а покрытие бетона будет различным. Подрядчик несет ответственность за поддержание толщины покрытия в пределах указанного допуска.
Использование боковых прокладок требуется для поддержания этой боковой крышки и уменьшения склонности клетки к трению о просверленные стенки шахты, когда арматура вставляется в шахту. Если шахта не облицована для предотвращения попадания воды или контроля потока влажного или рыхлого грунта в шахту, волочение клетки по почве может привести к попаданию почвы в шахту и, в конечном итоге, к покрытию стяжек или спиралей влажной почвой.
Расположение армирования
Помимо защиты армирования, использование боковых дистанционных опор на армировании просверленного вала помогает поддерживать выравнивание армирования внутри вала. В большинстве случаев вал просверливается вертикально, и арматура должна быть вертикальной. Арматурные каркасы могут показаться жесткими, но длинные арматурные каркасы, установленные в просверленные сваи, имеют тенденцию деформироваться, потому что каждый стержень относительно слабо соединен с каркасом. Как и в случае с отдельными стержнями, стержни в связанных клетках, которые опираются только на дно вала, следуют изгибу Эйлера с небольшой поправкой на нахождение в клетке. В большинстве случаев продольные стержни имеют тенденцию изгибаться/изгибаться в одном направлении, а не поддерживать друг друга. В поврежденных шахтах еще более важно надлежащим образом поддерживать арматуру вдали от внутренней части просверленной шахты, поскольку стержни имеют тенденцию отклоняться от оси под действием силы тяжести.
Хотя необходимость удерживать стержни прямо внутри пробуренной сваи на первый взгляд кажется тривиальной, учтите, что боковое расположение неподдерживаемого арматурного каркаса может варьироваться до шести дюймов (три дюйма покрытия с каждой стороны). Поскольку клетка пытается согнуться, она также может скручиваться, что еще больше усложняет последующую работу. В дополнение к взаимодействию арматуры с окружающим грунтом (и влагой), изгиб или скручивание арматуры приводит к укорочению выступа арматуры над землей. Размещение с использованием правильно расположенных боковых проставок/опор помогает поддерживать правильное размещение.
Помимо боковых опор, в большинстве случаев для армирования требуются опоры в нижней части сваи. Опоры, установленные на нижних концах продольной арматуры, уменьшают проникновение влаги и помогают распределить вес арматурных стержней в грунте, не допуская их погружения в грунт.
Если арматура не доходит до дна шахты, ее обычно подвешивают к опоре поперек просверленной шахты. В этом состоянии опоры выровнены со стенкой шахты, обеспечивая надлежащее покрытие.
Качество поддержки и ее использование
CRSI RB4.1 также определяет испытания опор, чтобы убедиться, что опоры функционируют в соответствии с требованиями. В соответствии с требованиями испытаний материалы, используемые в опорах, и конфигурация опор должны быть оценены, чтобы гарантировать, что они сохраняют положение стержня во время укладки бетона и не снижают долговечность бетонного покрытия.
Хотя боковые прокладки, используемые в просверленных валах, не входят в требования CRSI, они должны противостоять смещению или поломке, когда арматурный каркас помещается в просверленный вал. В настоящее время не существует стандартного метода испытаний для оценки этих аспектов. Опыт показывает, что опоры салазочного типа должны быть прикреплены к вертикальным арматурным стержням и должны охватывать связи или спирали, чтобы уменьшить тенденцию к вращению или скольжению по вертикальным стержням, что становится неэффективным. Большинство производителей сняли с производства опоры салазочного типа, поскольку они сложны в использовании, а опоры колесного типа стали предпочтительными опорами.
Колесные распорки крепятся вокруг поперечной арматуры (стяжки или спирали). Эти опоры превосходят салазки, потому что вращение колеса приводит к меньшему трению о стенку шахты, уменьшая смещение грунта в местах, где прокладка соприкасается со стенкой шахты. Это вращение также снижает силы, действующие на распорку, и может помочь в размещении гибких арматурных каркасов, особенно там, где арматура может тянуться за неровности вдоль вала. №
Несмотря на эти требования и преимущества, арматура перфорированного вала часто размещается без использования боковых прокладок. Хотя выбор арматурных опор часто зависит от «средств и методов строительства», инженерам важно указать в строительной документации, какие опоры следует использовать. В рамках CRSI RB4.1 рейтинги несущей способности опор дают проектировщикам и подрядчикам инструмент, который хочет убедиться, что окончательная конструкция соответствует контрактной документации. Включение спецификаций арматурных опор в проектно-сметную документацию гарантирует, что подрядчик получил уведомление об использовании правильных стержневых опор. Затем во время торгов подрядчики могут включить соответствующую компенсацию за покупку и установку этих опор. Во время строительства, поскольку были указаны опоры, маловероятно, что они будут опущены из-за недосмотра.
ОБ АВТОРЕ:
Джон Б. Тернер — профессиональный инженер с многолетним опытом работы инженером-проектировщиком конструкций и почти двадцатилетним опытом работы в области расследования происшествий, анализа отказов, обучения, промышленных операций и строительства. безопасность. В качестве дизайнера он работал в проектных группах для школ, больниц, складов, офисных зданий и государственных учреждений. Г-н Тернер недавно работал с производителями стальной арматуры, которые занимались внесением изменений в правила использования высокопрочной стальной арматуры и другими новыми технологиями. Он имеет степень магистра наук в области гражданского строительства Техасского технологического университета и степень бакалавра наук в области техники безопасности Техасского университета A&M. Профессиональные связи г-на Тернера включают Американский институт бетона, ASTM International, Техасскую ассоциацию инженеров-строителей — член правления и бывший президент отделения, а также бывший региональный менеджер Большого Юго-Западного института арматурной стали для бетона. Он работал в нескольких технических комитетах, включая ACI 301 — Спецификации конструкционного бетона, ACI 117 — Допуски, ASTM A1.05 — Стальная арматура, SEI — Стандарты предотвращения непропорционального обрушения строительных конструкций и Техасский университет торговли A&M — Консультативный совет по строительной инженерии.
Эта статья была подготовлена под эгидой компании Pieresearch, производителя качественных аксессуаров для бетона, исключительно в интересах структурных и геотехнических, архитектурных и строительных сообществ и защищена авторскими правами Pieresearch 2018.
Была ли эта информация полезной?
ДаНет
СТРОИТЕЛЬСТВО НА ПРОЧНОМ ФУНДАМЕНТЕ: КОМПЛЕКТЫ АРМАТУРЫ ДЛЯ ЖИЛОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
Мало что вызывает столько волнения и беспокойства, как планирование нового дома с нуля. Это ваш шанс создать идеальное жилое пространство в соответствии с вашими мечтами и бюджетом. Чтобы ваш дом простоял долгие годы, вам нужен прочный фундамент. Может ли монолитный бетонный фундамент выдержать со временем без арматурного стержня?
Профессионалы в области строительства первыми признают, что по этому вопросу существует несколько точек зрения. Большинство строителей домов осознают необходимость минимального анкерного стержня фундамента. Другие предпочитают конструкции с большим количеством арматуры. В конечном счете, все сводится к местным правилам и/или предпочтениям владельца. Мы предлагаем рассмотреть некоторые моменты, когда вы начинаете процесс проектирования.
ОБСЛУЖИВАНИЕ АРМАТУРЫ ФУНДАМЕНТА В ЖИЛЫХ ПРИМЕНЕНИЯХ
В отличной статье в Concrete Construction говорится следующее: «Существует много мнений относительно преимуществ или недостатков армирования плит на грунте… [W]когда бы вы видите трещину в плите на земле, это связано с тем, что к ней приложено большее растягивающее напряжение (от линейной усадки, ограничений до этой усадки, скручивания, нагрузок и т. д.), чем ее прочность на растяжение. Стальная арматура и арматура из сварной проволоки очень прочны на растяжение, имеют свойства теплового расширения и сжатия, аналогичные характеристикам бетона, и, таким образом, могут выдерживать высокие растягивающие напряжения».
Другими словами, независимо от того, планируете ли вы строительство многоэтажного особняка или скромного владельца ранчо, арматура для фундамента может предложить решения экологических проблем и будущих изменений.
Crack Control
По данным Ассоциации бетонных фундаментов Северной Америки (CFA), из-за самой природы бетона некоторое растрескивание неизбежно. Кроме того, «растрескивание может быть результатом одного или комбинации факторов, таких как усадка при высыхании, термическое сжатие, ограничение (внешнее или внутреннее) укорочению, осадка грунтового основания и приложенные нагрузки. Растрескивание нельзя предотвратить, но его можно значительно уменьшить или контролировать, если принять во внимание причины и принять превентивные меры… [R]армирующая сталь может быть установлена, чтобы уменьшить количество трещин или предотвратить слишком широкое раскрытие тех, которые все же возникают. ».
Морозное пучение
Морозное пучение происходит, когда земля промерзает зимой. Снег, тающий и вновь замерзающий до линии промерзания, глубина которой на большей части территории Колорадо составляет от одного до двух футов, расширяется в почве вокруг фундамента, оказывая большое давление на бетонную стену или плиту на уклоне. Поскольку неармированный бетон имеет низкую прочность на растяжение против бокового морозного пучения, целесообразно установить арматуру внутри стены.
Расширяющиеся грунты
Как и морозное пучение, расширяющиеся почвы также давят на ваш фундамент, когда они насыщаются. Чем больше содержание глины в почве, тем больше вероятность ее расширения. В Переднем хребте есть много областей глинистых и расширяющихся грунтов, которые могут упираться в вашу плиту как по уклону, так и по стене фундамента. Даже если тест на расширяющуюся почву на вашей строительной площадке дал отрицательный результат, продолжительный сезон дождей может насытить совершенно хорошую почву и нанести ущерб более слабому фундаменту.
Неустойчивые песчаные грунты
Неустойчивые песчаные почвы трудно предсказать. Если ваша почва более песчаная, чем сбалансированная, ваш дом может оседать неравномерно. Без достаточного армирования бетона вы можете заметить вертикальные трещины, более широкие вверху, чем внизу, что свидетельствует о повреждении конструкции.
Необычно тяжелые материалы выше уровня земли
Запланированные постоянные нагрузки выше уровня земли также определят, является ли арматура фундамента хорошей идеей. Чем тяжелее нагрузка, тем прочнее должен быть фундамент. Кирпичные фасады, несколько этажей и крыши из бетонной черепицы требуют большего количества материала ниже уровня земли.
Будущие нагрузки
Хотя сейчас вы можете запланировать легкий EIFS (система внешней изоляции и отделки), а не более тяжелый кирпич, штукатурку или сайдинг внахлестку; и асфальт — или даже более легкий металл — для вашей крыши, вы можете заменить эти элементы в будущем. После того, как несколько ливней с градом разрушили ваши асфальтовые кровельные системы, вы можете перейти на бетонную черепицу. Обычные прочности фундамента, вероятно, не выдержат инженерной проверки, чтобы учесть черепичную крышу.
Возможно, в будущем вы захотите внести и другие изменения. Возможно, например, может стать желательной безопасная комната с бетонными стенами на верхнем уровне. Хотя вы можете относительно легко усилить вертикальные опоры, чтобы выдержать дополнительный вес, не так просто увеличить мощность вашего фундамента. Лучший план — уже иметь достаточно прочный фундамент.
РАСШИФРОВКА КОДОВЕсли вы надеетесь использовать строительные нормы и правила в качестве основного руководства по использованию арматуры в системе фундамента, вы можете обнаружить, что от них у вас просто закружится голова. По сути, код часто зависит от обычаев, разработанных инженерами годами, и профессионалы могут не согласиться. В технической записке вышеупомянутого CFA говорится: «На самом деле существует три различных подхода, которые проектировщик может выбрать для строительства жилых домов из бетона. Это обычный бетон, умеренно армированный бетон и железобетон. Умеренно армированный бетон относится к использованию арматурной стали в качестве гибкой стали…. Обычный и армированный бетон традиционно признается ACI [Американским институтом бетона], однако умеренно армированный нет…. В настоящее время ACI 332 позволяет использовать расстояние между стержнями до 48 дюймов для стен фундамента с минимальной толщиной 71/2 дюйма».
Дело в том, что между IRC и кодом, принятым в вашей местной юрисдикции, может существовать много различий. Но хорошая новость заключается в том, что ваш архитектор/инженер и производитель арматуры — конечно же, Barton Supply — остается вашим лучшим выбором для понимания требований (если таковые имеются) и преимуществ (множество) арматуры для фундамента, которая будет использоваться в вашем уникальном проекте.
ЭКОНОМИЧНЫЕ НАБОРЫ АРМАТУРЫ ДЛЯ ЖИЛЫХ УСТРОЙСТВ
Поскольку большинство проектировщиков фундаментов домов часто следуют предписанному образцу арматурных стержней, компания Barton Supply предлагает комплекты арматурных стержней для жилых домов. Они предлагают все компоненты, которые предполагается использовать, и могут сэкономить вам деньги по индивидуальному заказу. Обязательно свяжитесь с нами, чтобы узнать больше о наших пакетах арматуры для жилых помещений.
Требуется ли сталь, арматура или волокнистая сетка для стоек и фундаментов строительных компонентов?
ВВЕДЕНИЕ
Основное назначение фундаментов состоит в том, чтобы распределять и противостоять силам или нагрузкам, испытываемым несущей конструкцией из-за ветра, дождя, снега, сейсмических и других условий нагрузки. Когда дело доходит до строительных компонентов, таких как генераторы, знаки и заборы, код оставляет серую зону для проектирования фундамента. Это происходит потому, что большинство строительных компонентов необитаемы и, следовательно, не находятся в центре внимания, когда устанавливаются требования к коду. Эта статья обобщает наше исследование относительно того, в каких ситуациях стальная арматура не требуется при проектировании компонентов здания, и предлагает некоторые альтернативные методы армирования для проектирования.
РЕБАРИРОВАНИЕ ИЛИ НЕ РЕБАРИРОВАНИЕ?
Руководство ACI 318-14 является ведущим стандартом, когда речь идет о расчете бетона. Глава 2 ACI 318-14 дает нам определение простого бетона: «Бетон, простой — бетон без армирования или с армированием меньше минимального количества, указанного для железобетона».
Как уже упоминалось, определение простого бетона не обязательно означает, что в нем нет арматуры, это просто означает, что в нем меньше арматуры, чем указано для его выбранного использования. Для целей этой статьи мы будем исходить из того, что в простом бетоне отсутствует какое-либо армирование. Продолжая читать главу 14 ACI 318-14, мы, наконец, получаем область применения «простого бетона» и в каких случаях разрешен простой бетон:
· «14.1 – Область применения
Настоящая глава распространяется на проектирование элементов из простого бетона, включая (a) и (b):
(a) Элементы строительных конструкций
(b) Элементы нестроительных конструкций, таких как арки, подземные инженерные сооружения, гравитационные стены и экранирующие стены»
· «14. 1.3. Использование простого бетона допускается только в случаях с (a) по (d):
(a) Элементы, постоянно опирающиеся на грунт или поддерживаемые другими конструктивными элементами, способными обеспечивать непрерывную вертикальную поддержку
(b) Элементы, для которых арочное действие обеспечивает сжатие при всех условиях нагрузки
(с) Стены
(d) Пьедесталы»
· «14.1.4 Гладкий бетон допускается для конструкции, отнесенной к категории сейсмостойкости (SDC) D, E или F, только в случаях (a) и (b):
(a) Фундаменты, поддерживающие стены из монолитного железобетона или из армированной кладки, при условии, что фундаменты армированы в продольном направлении не менее чем двумя сплошными арматурными стержнями. Стержни должны быть не менее № 4 и иметь
общая площадь не менее 0,002 раза больше общей площади поперечного сечения фундамента. Непрерывность арматуры должна быть обеспечена в углах и пересечениях.
(b) Фундаментные элементы (i) — (iii) для отдельно стоящих одно- и двухквартирных жилых домов, не превышающих трех этажей и построенных с опорными стенами:
(i) Фундаменты, поддерживающие стены
(ii) Изолированные фундаменты, поддерживающие колонны или пьедесталы
(iii) Фундаментные или подвальные стены толщиной не менее 7-1/2 дюйма и удерживающие не более 4 футов несбалансированной насыпи».
При чтении допустимых случаев для неармированного бетона выделенные жирным шрифтом варианты наиболее применимы к компонентам здания. Начиная с самого широкого случая; «14.1–Сфера применения: …(b)», этот случай охватывает большинство строительных компонентов, но ограничивается только конкретным случаем. Затем ACI 318-14 продолжает давать нам другие ситуации, в которых разрешен простой бетон IS «14.1.3-(a)». Эти определения могут быть применены ко многим компонентам здания, таким как солнцезащитные козырьки, навесы, внешние украшения здания, прикрепленные к зданию (в эстетических целях), столбы и т. д. Кроме того, они закладывают основу для изолированных фундаментов, не связанных с семейными жилищами или жилыми помещениями. , фраза, которая охватывает это, звучит так: «(а) Члены, которые постоянно поддерживаются почвой…». Таким образом, в соответствии с ACI, если фундамент постоянно поддерживается грунтом, его можно проектировать как простой бетон, подробнее об этой теме далее в статье. Последний применимый допустимый случай, указанный ACI, — «14.1.4-… (b)». Этот случай может применяться к любым основаниям, используемым для больших или малых заборов, навесов, генераторов или любых других нестроительных конструкций, которым могут потребоваться основания. Комментарии к этому разделу объясняют, почему простой бетон допустим в таких ограниченных случаях. Подводя итог комментарию, поскольку емкость простого бетона напрямую связана с прочностью на сжатие, размером и другими свойствами, простой бетон следует зарезервировать только для тех целей, в которых бетон в первую очередь будет: его структурная прочность и, как ожидается, будет иметь низкую пластичность, поскольку это не является существенной конструктивной особенностью.
В целом, вы должны рассчитать наихудшую комбинацию нагрузок, которую может испытать предложенный стержень. ASCE 7 дает нам наши основные комбинации нагрузок, которые также соответствуют разделу 1605.3 Семидесяти редакции строительных норм и правил Флориды (2020 г. ). Бетонный фундамент должен выдерживать осевые силы, силы собственного веса, силы подъема и скольжения, а также опрокидывающие моменты с коэффициентом безопасности 1,5, если наихудшая комбинация нагрузок не равна 0,6W + 0,6D. Если наихудшая комбинация нагрузок составляет 0,6W + 0,6D, то бетонный фундамент должен выдерживать вышеупомянутые силы с коэффициентом безопасности 1,67. Имейте в виду, что это применимо только в том случае, если определяющим вариантом нагрузки является ветер, в противном случае этот фактор безопасности может быть изменен в соответствии с определяющей нагрузкой. Фундамент также должен соответствовать критериям разделов 14.1, 14.1.3 стандарта ACI 318-14 и категории сейсмостойкости плиты, подпадающей под категории, указанные в разделе 14.1.4. Если вы считаете, что ваша плита будет выдерживать большие усилия сдвига из-за температуры или усадки, рекомендуется армирование волокном, или если основание будет испытывать какие-либо высокие нагрузки на растяжение, рекомендуется использовать арматуру. Это должно быть проверено МУН или проектировщиком.
БЕТОННЫЕ СТОЛБНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ
Краткая заметка о фундаментах из простых бетонных стоек и их ограничениях. В соответствии с Международными строительными нормами (2018 г.), если фундамент географически расположен в районе, где линия промерзания составляет ноль дюймов, допускается опирание покрытия патио на бетонную плиту на уровне без фундаментов при условии, что плита соответствует положениям Глава 19 Международного строительного кодекса (2018 г.) и толщина плиты не менее 3,5 дюймов. Колонны не должны выдерживать нагрузки, превышающие 750 фунтов (3,36 кН) на колонну.
БЕТОН, АРМИРОВАННЫЙ ВОЛОКНОМ
Это подводит нас к следующему разделу, что такое фибробетон (FRC)? ACI определяет его в своем руководстве ACI318-14 как в основном бетон, армированный стальной фиброй, но бетон, армированный фиброй (FRC), представляет собой бетон, содержащий волокнистый материал, который повышает его структурную целостность. Волокна обычно короткие, дискретные, равномерно распределены и беспорядочно ориентированы. Материал волокна может варьироваться от стали до стекла и даже синтетических или натуральных волокон. ACI318-14 описывает это в главе 7. Таблица 7.6.1.1 дает нам минимальную требуемую площадь стальной или «проволочной арматуры» для ненапряженных плит. Как видно ниже, это дает нам формулу для необходимой арматуры на основе общей площади поперечного сечения бетонной плиты и ее предела текучести.
Зачем использовать FRC? Армирование бетона фиброй обходится дешевле, чем арматура, связанная вручную, но при этом многократно увеличивает прочность на растяжение. Волокна могут быть круглыми или плоскими, и их часто описывают удобным параметром, называемым «соотношение сторон». Соотношение сторон – это отношение его длины к диаметру. Типичное соотношение сторон колеблется от 30 до 150. Волокна помогают бетону в том же вопросе, что и арматура. Поскольку модуль упругости волокон выше, чем у бетона, они помогают выдерживать силы, испытываемые элементом конструкции, за счет увеличения прочности элемента на растяжение. Увеличение соотношения размеров волокон обычно приводит к увеличению прочности на изгиб и ударной вязкости элемента, но если волокна слишком длинные, они могут сжиматься и создавать эффект «комкования» в бетонной смеси и создавать проблемы с удобоукладываемостью. У армирования волокном есть еще одно преимущество, которое еще не доказано, и оно заключается в том, что оно может улучшить морозостойкость бетона. Соотношение волокнистой сетки 0,1% на куб. дюйм обычно используется в промышленности для небольших строительных компонентов.
FRC И УСТОЙЧИВОСТЬ К ЛЕДОУСТОЙКИ/ОТТАИВАНИЮ
Раздел 1809.5 Строительного кодекса Флориды, 7-е издание (2020 г.) и Международный строительный кодекс 2015 г. 2018 г. определяют, что фундаменты должны быть защищены от мороза, чтобы предотвратить явление, известное как «пучение». Пучение возникает в районах, где почвы подвержены сезонному промерзанию грунтов, когда замерзшая вода в верхнем слое почвы тает и вытесняет окружающую почву. Это, в свою очередь, приводит к оседанию фундамента. Со временем цикл замораживания-оттаивания приводит к перекосу конструкции и увеличивает вероятность отказа. Участок верхнего слоя почвы, который промерзает, называется линией промерзания. Одним из способов защиты от этого является проектирование фундамента так, чтобы он проходил не менее чем на 5 дюймов за линию промерзания, или в соответствии с ASCE 32 вы можете установить изоляционный слой и слой, не подверженный промерзанию, который ограничивает теплопередачу. Вы можете прочитать больше на эту тему на нашем сайте здесь: https://engineeringexpress.com/wiki/frost-protection-concrete-footings-grade/
Было исследование, проведенное Cantin and Pigeon и Pigeon et al. Исследование пришло к выводу, что включение стальной фибры длиной от 54 мм до 60 мм (от 2 до 2,5 дюймов) не оказывает существенного влияния на устойчивость бетона к поверхностному окалине. Напротив, включение коротких волокон длиной 3 мм уменьшило степень деградации бетона. Теперь, хотя это исследование показывает эти результаты, есть некоторые другие исследования, на которые он ссылается, которые показывают обратное. В целом это преимущество, на наш взгляд, пока остается неубедительным. Для получения дополнительной информации о требованиях к арматуре посетите ACI-360 и ASCE 7
Источники:
https://www.asce.org/uploadedFiles/Newsroom/Content_Pieces/asce-fact-sheet.pdf
https://alleghenydesign.com/fiber-reinforcing-in-concrete-slabs/ https://theconstructor.org/concrete/fiber-reinforced-concrete/150/
https://www.britannica.com/biography/Joseph-Monier https://www.giatecscientific.com/education/the-history-of-concrete/
https://csengineermag.com/article/clearing-the-confusion-on-plain-concrete/
Frost Protection For Concrete Footings On Grade – Heave
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1877705815013144
https://en. wikipedia.org/wiki/American_Concrete_Institute
https://en.wikipedia.org/wiki/Fiber-reinforced_concrete
Статья, написанная Франсиско Сармьенто из Engineering Express 5/2019
Как армировать бетонную плиту на земле, чтобы предотвратить растрескивание
Стальная арматура и арматура из сварной проволоки обеспечивают контроль ширины трещин в ненесущих плитах на грунте.
21 мая 2020 г.
Kim Basham, PhD PE FACI
KB Engineering LLC
Вверху и внизу: правильно размещенная/поддерживаемая арматура приведет к правильному расположению арматуры в плите. Обратитесь к документации производителей, чтобы узнать максимальное расстояние между стульями и другими опорами, и используйте минимальное расстояние между арматурами 12 дюймов, чтобы работники могли не ходить по арматуре.
Большинство плит на грунте не армированы или номинально армированы для контроля ширины трещин. При расположении в верхней или верхней части толщины плиты стальная арматура ограничивает ширину случайных трещин, которые могут возникнуть из-за усадки бетона и температурных ограничений, осадки подстилающего слоя, приложенных нагрузок или других факторов.
Этот тип армирования обычно называют усадочным и температурным армированием.
Усадочное и температурное армирование отличается от структурного армирования. Структурная арматура обычно размещается в нижней части толщины плиты для увеличения несущей способности плиты. Большинство конструкционных плит на земле имеют как верхний, так и нижний слои армирования для контроля ширины трещин и увеличения несущей способности. Из-за проблем конструктивности и затрат, связанных с двумя слоями армирования, конструкционные плиты на земле не так распространены, как ненесущие плиты.
Несмотря на то, что существует несколько вариантов армирования ненесущих плит на грунте, в этой статье основное внимание уделяется стальным арматурным стержням и арматуре из сварной проволоки для ограничения ширины трещин.
Неограниченный рост ширины трещины приводит к выкрашиванию кромок вдоль внестыковых трещин при воздействии колесного транспорта, особенно погрузчиков с жесткими колесами.
Основы
Стальная арматура и арматура из сварной проволоки не предотвратят растрескивание. Армирование в основном бездействует, пока бетон не треснет. После растрескивания он становится активным и контролирует ширину трещин, ограничивая их рост.
Если плиты укладываются на высококачественное основание с равномерной опорой и состоят из бетона с низкой усадкой, а швы должным образом установлены на расстоянии 15 футов или меньше, армирование обычно не требуется. Скорее всего, случайных или внезапных трещин будет немного. Если случайные трещины все-таки возникают, они должны оставаться достаточно плотными из-за ограниченного расстояния между швами и низкой усадки бетона, что ограничивает возможность эксплуатации или проблемы с техническим обслуживанием в будущем.
Когда плиты укладываются на проблемное основание с риском неравномерной поддержки или состоят из бетона с умеренной или высокой усадкой, или расстояние между швами превышает 15 футов, тогда необходимо армирование для ограничения ширины трещин в случае их возникновения. По мере того, как ширина трещины увеличивается и приближается к 35 милам (0,035 дюйма), эффективность передачи нагрузки через блокировку заполнителя снижается, и могут возникать дифференциальные вертикальные перемещения через трещины или «раскачивание» плиты. Когда это происходит, обнажаются края трещины и, вероятно, происходит растрескивание краев, особенно если плита подвергается воздействию колесного транспорта и особенно погрузчиков с жесткими колесами. Как только начинается выкрашивание, ширина трещин на поверхности становится больше, а износ плиты вдоль трещин значительно увеличивается.
Если деформационные швы недопустимы и не устанавливаются, требуется армирование усадкой и температурой. Этот подход к проектированию иногда называют непрерывно армированными или бесстыковыми плитами, и он допускает появление многочисленных, близко расположенных (от 3 до 6 футов) мелких трещин по всей плите.
Неограниченный рост ширины трещины приводит к выкрашиванию кромок вдоль внестыковых трещин при воздействии колесного транспорта, особенно погрузчиков с жесткими колесами.
Варианты контроля трещин
Как правило, существует два варианта борьбы с трещинами в плитах на грунте: 1) контролировать расположение трещин путем установки компенсационных швов (не контролирует ширину трещины) или 2) контролировать ширину трещин путем установки арматуры (не контролировать место трещины).
В варианте 1 мы сообщаем плите, где трескаться, а ширина деформационных швов или трещин в швах в значительной степени определяется расстоянием между швами и усадкой бетона. По мере увеличения расстояния между швами и усадки бетона ширина швов увеличивается. Подобно трещинам, если ширина шва приближается к 35 милам, эффективность блокировки заполнителя для передачи нагрузок и предотвращения дифференциальных вертикальных перемещений по швам может быть значительно снижена. По этой причине многие проектировщики используют устройства для передачи нагрузки, включая стальные дюбели, пластины или непрерывную арматуру через деформационные швы, чтобы обеспечить положительную передачу нагрузки и ограничить дифференциальные вертикальные перемещения по швам.
В варианте 2 мы позволяем плитам растрескиваться случайным образом, но контролируем ширину трещин с помощью стальных арматурных стержней или арматуры из сварной проволоки. Обычно при таком варианте компенсационные швы не устанавливаются. Вместо этого растрескивание происходит хаотично, образуя многочисленные, плотно скрепленные между собой трещины. Из-за внешнего вида этот вариант борьбы с трещинами всегда следует обсуждать с владельцем.
Резка арматуры в местах стыков
Будьте осторожны при использовании обоих способов борьбы с трещинами в одной и той же плите. Если через усадочные швы проходит слишком много арматуры, швы становятся слишком жесткими и могут не растрескиваться и не раскрываться, как предполагалось. Когда деформационные швы не активируются (т. е. трескаются и открываются) из-за армирования, обычно возникает внешовное или случайное растрескивание. Если используются оба варианта, необходимо ограничить количество арматуры, проходящей через стыки, чтобы обеспечить правильную активацию.
Некоторые проектировщики предписывают резать всю арматуру в деформационных швах, в то время как другие могут указывать резать каждый второй стержень или проволоку. Если обрезать каждый второй стержень или проволоку, оставшаяся арматура поможет обеспечить передачу нагрузки и сведет к минимуму дифференциальные перемещения панелей, но не будет препятствовать активации соединений. Если в спецификациях и строительных чертежах не указано, что делать с температурно-усадочной арматурой в местах стыков, подрядчики должны подать запрос на получение информации. Много раз подрядчиков необоснованно обвиняют в растрескивании вне швов, связанном с этой проблемой проектирования.
Подрядчикам следует избегать метода «зацепить и потянуть» для перемещения арматуры из сварной проволоки в указанное место.
Расположение арматуры
Стальная арматура и арматура из сварной проволоки должны располагаться в верхней трети толщины плиты, поскольку усадочные и температурные трещины возникают на поверхности плиты. Трещины шире у поверхности и сужаются с глубиной. Таким образом, арматура для контроля трещин никогда не должна располагаться ниже середины глубины плиты. Арматура также должна располагаться достаточно низко, чтобы пила не разрезала арматуру. Для армирования сварной проволокой Институт армирования проволоки рекомендует размещение стали на 2 дюйма ниже поверхности или в пределах верхней трети толщины плиты, в зависимости от того, что ближе к поверхности. Конструкторы обычно определяют положение армирования, указывая защитный слой бетона (от 1 1/2 до 2 дюймов) для армирования.
Размещение одного слоя арматуры в центре или на середине глубины плиты не рекомендуется (за исключением плит толщиной 4 дюйма). Это универсальное место, где проектировщик надеется увеличить несущую способность плиты, а также обеспечить контроль ширины трещины. Однако размещение арматуры посередине плиты не позволит эффективно решить ни одну из этих задач.
Стальная арматура и арматура из сварной проволоки должны поддерживаться и достаточно связываться друг с другом, чтобы свести к минимуму перемещения во время укладки бетона и отделочных работ. В противном случае арматура может неправильно расположиться в плите. Поддержите арматуру стульями или опорами из сборных железобетонных стержней. Стулья должны иметь песчаные или опорные плиты, а перекладины должны иметь квадратное основание размером не менее 4 дюймов, чтобы гарантировать, что они не утонут в основании. Используйте расстояние между опорами, которое гарантирует, что арматура не провиснет между опорами или не будет продавлена пешеходным движением или свежим бетоном. Гибкая арматура, включая арматуру из сварной проволоки, требует меньшего расстояния между опорами. В дополнение к указанию типа и количества арматуры проектировщики должны указать тип и расстояние между опорами, чтобы обеспечить правильное расположение арматуры.
Арматура из сварной проволоки никогда не должна укладываться на землю и тянуться на место после укладки бетона. Техника «зацепи и потяни» всегда приводит к неправильному расположению арматуры. Как рабочие могут равномерно «зацепить и потянуть» сварную проволочную арматуру в указанном месте, стоя на арматуре?
Армирование, частично заглубленное в основание, не обеспечивает контроля ширины трещины. Без опорных стульев или сборных железобетонных блоков арматура обычно оказывается в нижней части плиты или заглубляется в основание.
Допуски на размещение
Допуск на вертикальное размещение арматуры в плитах на грунте составляет ± 3/4 дюйма от указанного места. Для плиты толщиной 12 дюймов или менее допуск защитного слоя бетона составляет — 3/8 дюйма, измеренный перпендикулярно бетонной поверхности, и уменьшение защитного слоя не может превышать одной трети указанного защитного слоя. Во многих случаях допуск покрытия переопределяет допуск вертикального размещения. Правильное размещение и поддержка арматуры поможет обеспечить соблюдение этих допусков вертикального размещения.
Первоначально эта статья была опубликована 25 февраля 2013 г.
Ссылки:
ACI 117-06. «Спецификация допусков для бетонных конструкций и материалов»
ACI 302.1R-04. «Руководство по устройству бетонных полов и плит»
ACI 360R-06. «Проектирование плит на грунте»
Заявление о позиции ASCC № 2. «Расположение рулонной сварной сетки в бетоне»
Технические факты WRI. «Опоры необходимы для долговременной работы арматуры из сварной проволоки в плите на уровне грунта» (TF 702-R-08)
Технические факты WRI. «Как определить, заказать и использовать армирование сварной проволокой» (TF 202-R-03)
10 вещей, которые нужно знать о волокнистом армировании бетона
Hillman представляет системы крепления бетона для средних нагрузок на WOC
3 90 10 лучших статей о строительстве на этой неделе: забудьте о заводской табличке, если хотите самый американский пикап
10 самых читаемых статей о строительстве: неделя от 24 августа
0136
10 вещей, которые необходимо знать об армировании бетона волокном
CRSI: арматура с маркировкой W теперь двойного класса
Пыль с ваших рабочих площадок ты позволишь.
Как установить замедлители испарения
Правильная конструкция, выбор и установка замедлителей испарения ниже уровня земли являются ключом к успешному бетонному полу.
bauma – международное событие в области строительства, которое нельзя пропустить
Проходит с 24 по 30 октября 2022 года в выставочном центре Messe Munich в Мюнхене, Германия, Bauma представит всесторонний обзор лидеров рынка и инноваций в строительной отрасли.
GatorBar Одобрено Департаментом транспорта штата Вирджиния
Композитная арматура, армированная стекловолокном, GatorBar была включена в Оценочный список новых продуктов Департаментом транспорта штата Вирджиния.
Diablo просверливает арматуру насквозь сверлом Rebar Demon SDS на выставке World of Concrete 2022
Передовой опыт работы с георадаром: сэкономьте время, деньги и головную боль бетонных подрядчиков
Одного знания о том, что инженерные сети и структурные элементы существуют под землей, недостаточно. на рабочем месте.
Новые батареи дают инструментам MAX USA больше стяжек и отрезков
Предлагая на одну зарядку тысячи стяжек и сотни дополнительных резов, ваши устройства MAX USA TWINTIER, ярусы для арматуры и устройства для резки арматуры PJRC160 только что были обновлены.
Методика обнаружения арматуры
Существует несколько методов, доступных для бетонных подрядчиков, каждый из которых имеет свои плюсы и минусы. Наиболее распространены вихревые токи (EC), георадар (GPR) и цифровая рентгенография (DR).
Макроволокна и Суперкубок — внутри бетона самого большого стадиона НФЛ
Использование синтетического волокна позволило сэкономить затраты, время и трудозатраты на строительство стадиона SoFi за счет использования армированного волокном бетона на верхних палубах.
Исследовательская группа изучает арматурный стержень на основе конопли
Группа исследователей из Политехнического института Ренсселера нацелилась на разработку арматурного стержня для бетона, изготовленного из конопли. Исследования продолжаются.
3D-печать бетона, армированного графеном, и его преимущества
Поскольку в процессе 3D-печати бетона не используются бетонные формы, обычные средства армирования, такие как арматура и проволочная сетка, не могут использоваться — графен оказывается одной из наиболее перспективных добавок для печатный бетон.