Шаг арматуры в фундаментной плите – Руководство «Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций их тяжелого бетона (без предварительного напряжения)»

Шаг арматуры в плитном фундаменте. Арматура для фундамента. ArmaturaSila.ru

Расчет арматуры для фундаментной плиты

Использование арматуры позволяет существенно увеличить прочность плитного фундамента. Связано это с тем, что сталь, из которой выполняются пруты для армирования, отличается высокими прочностными характеристиками, превышающими в разы аналогичные показатели у бетона. Укладывать и использовать пруты для армирования следует таким образом, чтобы основная нагрузка от здания приходилась именно на них.

Арматура плитного фундамента

Чаще всего пруты для армирования производятся из стали в двух разновидностях:

Ребристые прутья необходимы для перераспределения нагрузки, а гладкие для придания конструкции в целом определенной четко обозначенной формы. Учитывая обозначенный факт, при выборе материалов для армирования, особенно пристальное внимание следует уделять именно ребристым элементам армирования.

В последнее время на рынке начала появляться пластиковая арматура для фундаментов. Но, несмотря на ее многочисленные преимущества, использовать такие прутья решаются далеко не все строители, отдавая предпочтения проверенным временем вариантам.

Расчет арматуры

Расчет арматуры для плитного фундамента – это задача, к решению которой следует подходить основательно. Чтобы правильно рассчитать, какое количество стальных прутков, имеющих определенный диаметр, потребуется для плитного фундамента, следует учитывать не только размер здания и его параметры, но и тип грунта.

В первую очередь придется определиться с тем, какой диаметр арматурного прута необходим в конкретном случае. Для относительно легкого здания или сооружения, возводимого на устойчивом и непучинистом грунте, достаточно остановить выбор на стержнях, диаметр которых варьируется от 10 до 20 см. Если же планируется строительство тяжеловесного дома на сыпучем либо пучинистом грунте, лучше выбрать больший диаметр – от 14 до 16.

Что касается плитного фундамента, для него обычно производится укладка арматуры большого диаметра. Чаще всего речь идет о прутьях сечением 14 мм.

Расчет шага укладки арматуры

Чтобы армирующий каркас в полной мере выполнял возложенные на него функции, необходимо максимально точно рассчитать шаг укладки арматуры. Для армированных плитных оснований он может варьироваться в диапазоне от 20 до 30 см. При этом, чем тяжелее здание, и чем сложнее грунт, на котором он строиться, тем меньше должен быть шаг.

Количество используемого прутка должно рассчитываться с обязательным учетом габаритов здания и условий его эксплуатации. Поясов армирования для плитного основания чаще всего требуется два: нижний и верхний.

Пример расчета арматурного каркаса

Количество применяемых прутков и их диаметр для каждого случая рассчитывается строго индивидуально. Самое большое количество арматуры требуется на укрепление плитных фундаментов. Шаг чаще всего используется 20*20 см. Делается при этом два пояса, которые соединяются один с другим при помощи вертикальных прутов.

Метод расчета количества арматуры выглядит следующим образом. Нужно рассчитать, какое количество прутьев, имеющих нужный диаметр, ложится поперек и вдоль основания. Полученная цифра и будет тем количеством, которое потребуется для создания одного пояса. Поскольку поясов арматуры для плиточного фундамента требуется два, и второй в полной мере идентичен первому, то полученную цифру следует умножить на два.

Еще потребуются вертикальные прутки для создания вертикальных стоек. При этом высоту следует делать на 10 см ниже толщины плиты.

Последовательность работ при вязке плитного основания выглядит следующим образом. Первым делом необходимо произвести соединение стержней нижнего пояса. Затем в местах пересечения монтируются вертикально специальные стойки, которые тоже между собой перевязываются. На следующем этапе производится перевязка верхнего пояса. При этом настоятельно рекомендуется устанавливать сперва продольные прутья арматуры, а потом уже поперечные.

Таким образом, каждая точка пересечения должны быть обвязана дважды. Для того чтобы сделать одно пересечение, понадобится 25-50 см проволоки. Точное количество зависит от того, какой диаметр имеет прут. Наиболее часто применяют отрезки размером 30 см.

Точно рассчитать такие показатели, как количество и диаметр металлического каркаса, невозможно без знаний свойств непосредственно самого знания. Ведь именно на основании его характеристик и производится подбор арматурных прутьев. Расчет производится одновременно по следующим показателям:

На первый взгляд использование максимального количества арматуры дает возможность добиться наилучших технико-эксплуатационных качеств строящегося здания. Но по факту это совершенно не так. А все потому что некорректное распределение нагрузки на основании способно привести к кардинально противоположным результатам и в итоге существенно ослабить конструкцию.

Учитывая вышесказанное, прежде чем осуществить подбор материала, который будете использовать для армирования, определять его диаметр и количество, обязательно следует выяснить показатель нагрузки. Именно с этой целью производится анализ грунта и выбирается тот или иной тип основания. Расчет сечения арматура следует производить только после этого. Для монолитного плитного фундамента выбор делается в пользу стержней диаметром выше 10 мм. И при этом ни в коем случае не следует забывать про уровень нагрузки на грунт, на котором осуществляется строительство.

Только после этого следует приступать к расчету сечения тех арматурных прутьев, которые будут использоваться для выполнения работы. При строительстве на слабом грунте стержни выбираются более толстые, а на прочном и беспроблемном – более тонкие.

Правильно рассчитанное армирование – это весьма существенная доля успешно выполненного строительства. Поэтому если у вас недостаточно собственного опыта для выполнения данной работу, поручите ее опытным специалистам, которые смогут справиться с задачей на высоком профессиональном уровне.

Армировочный каркас монолитного фундамента

Монолит кажется невероятно прочным, кажется что такой фундамент будет стоять столетиями. Но если не правильно выполнить расчет и армирование фундамента, то он может треснуть еще до того, как дом обзаведется жильцами.

Самые большие проблемы в данном случае возникают при возведении ленточного и плитного оснований по той простой причине, что эти типы трудно поддаются ремонту и восстановлению.

Кроме того, эти конструкции обладают значительно большей площадью поверхности в сравнении со столбчатыми или свайными опорами, поэтому сильнее подвержены нагрузкам со стороны прилегающего или подлежащего грунта.

Зачем нужен каркас из арматуры?

Бетон очень прочен на сдавливание, разрушить его давлением очень сложно. Но на растягивание и сгибание этот материал приблизительно в десять раз слабее. Из-за этого любая нагрузка, порождающая усилие на растягивание, может повредить даже самый прочный монолитный фундамент.

К примеру, ленточный может испытывать продольную нагрузку на растяжение в верхней или нижней части в том случае, если почва под ним неравномерно сопротивляется давлению массы всего дома.

Обычно такие проблемы возникают в углах постройки или в середине длинной стены. У плитного фундамента эта проблема стоит еще более остро.

Он опирается на грунт огромной площадью и в любом месте может возникнуть усилие на изгиб, которое в свою очередь порождает нагрузку на растягивание.

Точный расчет тут сделать очень сложно.

Трещины возникают по следующим причинам:

• неоднородный грунт по разному воспринимает нагрузку на разных участках стены;
• неправильно просчитана пучинистость почвы, зимой мерзлый грунт создает сильное давление на бетон и «рвет» его.

Существует еще множество причин, но защита только одна: правильно и качественно выполнять расчет и армирование фундамента. Армированный бетон все эти нагрузки выдержит с честью.

Смотрите нашу видео-подборку по теме:

Правильная армировка бетона

В первую очередь армировать нужно там, где возникает или может возникнуть усилие на растяжение бетона. Ленточный фундамент усиливается металлическим каркасом с учетом таких особенностей:

• нагрузки на растяжение возникают в продольном направлении и почти никогда — в поперечном;
• растяжение может происходить как в верхней, так и в нижней части ленточного фундамента.

Поэтому поперечная арматура нагрузки практически не несет, как и вертикальная. Соответственно эти прутья можно делать из гладкой арматуры или просто толстой стальной проволоки. Точный расчет тут не нужен, лишь бы смогли форму каркаса поддержать до заливки.

На схеме приведен пример монолитной плиты в разрезе

В продольном направлении необходимо армирование ребристыми прутками, которые следует укладывать и вверху, и внизу. Особенно тщательно нужно подготовить углы, как потенциально самый уязвимый элемент конструкции ленточного фундамента.

Устанавливать каркас следует таким образом, чтобы он после заливки целиком оказался в бетоне, для этого нужно использовать специальные подкладки или клинышки. Армирование монолитной плиты перекрытия требует укладки металла по всей площади.

Нагрузка на монолитный фундамент может возникнуть в любом месте, попытка сэкономить не редко приводит к появлению трещин еще до окончания стройки.

Каркас обязательно должен быть двухслойным. Верхний слой тоже нужно делать сплошным, обычные армировочные балки не подойдут. Плиту усиливают прутками, уложенными сеткой.

Расстояние между соседними прутьями в сетке выбирается в зависимости от требуемой прочности, как правило не менее 20 и не более 40 сантиметров, в некоторых случаях позволяется использовать для нижней сетки шаг в 10 сантиметров.

Меньший размер значительно усложнит армирование, больший не позволит равномерно распределить нагрузку.

Необходимую прочность можно обеспечить также за счет подбора оптимального сечения арматуры.

Если у плиты будут ребра жесткости, то их тоже нужно усилить арматурными балками. Размер балок должен соответствовать габаритам ребра. Сварка или связка арматур может отнять много времени, поэтому в некоторых случаях будет целесообразно использовать готовые арматурные сетки.

В таком случае останется только связать между собой отдельные фрагменты.

Важный момент: монолитный плитный фундамент не допускает использования гладкой арматуры, весь металл должен быть ребристым!

Расход металла на плиту

Плитный фундамент один из самых затратных по количеству материалов. Как бетона, так и металла, которым нужно армировать. Даже ленточный не такой затратный.

Расчет арматуры сделать не сложно. Если укладывать прутки с шагом в 20 сантиметров, то на один квадратный метр потребуется 20 метров арматуры:

• 5 прутков метровых нижних продольных;
• 5 нижних поперечных;
• 5 верхних продольных;
• 5 верхних поперечных.

Если эта же арматура будет использоваться и для организации подпорок, то понадобится добавить еще приблизительно один погонный метр на каждый квадратный метр площади фундаментной конструкции.

Расчет толщины прутков производится в зависимости от мощности плиты, от ее высоты, от предполагаемых нагрузок.

Если строим дом, к примеру, 6х8 метров, то площадь плитного фундамента будет составлять почти 54 квадратных метра (не забываем, что край плиты должен выступать за пределы стены на расстояние, равное толщине плиты; будем считать, что нам нужно добавить 20 сантиметров с каждой стороны).

Тогда нам потребуется 1080 метров арматуры. И это при условии, что подпорки для верхней сетки мы будем делать из какого-либо другого материала.

В противном случае на армирование понадобится уже 54+1080=1134 метра. В том случае, когда основание фундамента укрепляется ребрами жесткости, то количество арматуры еще больше возрастает.

К примеру, если к вышеуказанной плите добавить еще шесть ребер (укладываем вдоль длинной стены с шагом в 120 см.), то для их армирования понадобится дополнительно 96 метров: два прутка по 8 метров в каждую балку.

И опять-таки нельзя забывать про подпорки, которыми монолитный фундамент будет скреплен с этими ребрами.

Расход материалов большой и велик соблазн сэкономить или вообще не делать расчет и вообще не армировать. Но в случае трещины ремонт обойдется во много раз дороже. В этом ленточный и плитный фундамент очень схожи.

Смотрите нашу видео-подборку по армировке:

Расчет арматуры для плитного и ленточного фундамента

От прочности и эксплуатационных характеристик фундамента зависит продолжительность службы сооружений и их устойчивость в сложных погодных условиях. Но на его прочностные показатели влияет не только марка бетона, но и правильное армирование. Дальше пойдет речь о том, как сделать расчет арматуры для фундамента.

Для чего нужно армирование

Размещение в бетонном основании стальных прутьев позволяет:

• Увеличить прочность бетона на сжатие.
• Уменьшить растяжение.
• Сохранить бетонную конструкцию при вспучивании грунта. Оно может привести, в случае отсутствия армирования, к нарушению изначального вида строения или к его разрушению.

Все расчеты проводятся, отталкиваясь от вида фундамента и регламентируются требованиями СНиП.

Плиточный фундамент

Перед тем, как проводить расчеты, нужно узнать метод армирования при изготовлении плит для фундамента.

Сама плита представляет собой сетку из прутьев, залитых бетоном. Если толщина плиты больше 20 см – такие сетки устанавливаются сверху и снизу.

Шаг между прутьями в сетке, вне зависимости от их диаметра, составляет 20 см, кроме случаев, когда нужно укрепить конструкцию или требования к зданию небольшие, и шаг можно взять больше.

Как рассчитать

Арматура под фундамент плитного типа рассчитывается следующим образом:

1. Для начала нужно узнать количество прутьев продольной арматуры. Для этого разделяется значение большей стороны фундамента на шаг прутьев (перед вычислением, нужно перевести 20 см в метры). Теперь полученное значение умножается на длину поперечной арматуры и получается общая длинна поперечных прутьев.
2. Таким же образом определяется количество арматурных элементов для поперечной связки.
3. Общее количество арматуры = (кол-во продольных прутьев + кол-во поперечных прутьев) х кол-во арматурных сеток (уровней).
4. Количество вертикальных элементов = количество продольных прутьев х количество вертикальных. Полученное значение умножается на высоту основания (в метрах) и получают длину.
5. Узнают вес арматуры, использовав таблицу ниже.

Представим, что строим дом 8 х 5 м и используем основание толщиной в 30 см (имеет 2 уровня сеток, как все плиты больше 20 см). Шаг стандартный: 20 см. Диаметр основных прутьев: 0.16, вертикальных: 6.

Читайте также: Устройство мелкозаглубленного ленточного фундамента, критерии выбора, расчет и обустройство

1. Кол-во продольных прутьев = 8 / 0.2 = 40. Их длина = 40 х 5 = 200 м.
2. Кол-во поперечных прутьев = 5 / 0.2 = 25. Их длина = 25 х 8 = 200 м.
3. Общее кол-во горизонтальных элементов = (200 + 200) х 2 = 800 м.
4. Кол-во вертикальных элементов = 40 х 25 = 1000. Их длина = 1000 х 0.3 = 300 м.
5. Вес арматуры горизонтальной (основной) = 800 х 1.58 = 1264 кг. Вертикальной = 300 х 0.222 = 66.6 кг .

к оглавлению ↑

Расчет арматуры для ленточного фундамента

Основная особенность – разрывная нагрузка направлена продольно (вдоль). Поэтому необходимо:

• Выбрать основную (продольную) арматуру 12-16 мм. Диаметр зависит от массы стен и особенностей грунта.
• При необходимости сэкономить, выбирается прут 6-10 мм для вертикальной и поперечной связки.
• Шаг решетки 10-20 см (в зависимости от усилия на разрыв).

Как рассчитать

Точный расчет количества арматуры для фундамента проводится по аналогичному принципу расчета для плиточного основания.

Получив значение общей длинны, нужно узнать вес арматуры. По ее диаметру из таблицы берете вес одного метра и умножаете на общею длину (добавьте к этому значению 10%, чтобы был запас).

Представим, что строим деревянный дом. Нам нужно провести расчет арматуры для ленточного фундамента высотой 1 метр. Его ширина: 40 см. Размеры объекта: 5 х 11. Шаг сетки: 20 см (между основными прутьями) и 50 см (для соединений). Будет 2 пояса армирования с 2 основными прутьями в каждом. Диаметр основного прутка: 12 мм, для соединений: 10 мм.

1. Длина прутьев длинных сторон = 2 х 11 х 2 х 2 = 88 м.
2. Длина коротких = 2 х 5 х 2 х 2 = 40 м.
3. Вычисляем общую длину арматуры в 1 уровне: (5 + 11) х 2 = 32 м. Поделив 32 на 0.5 (шаг соединений), получаем кол-во поперечных прутков: 64. Длинна = 64 х 0.4 (ширина основания) = 25.6 м.
4. Кол-во прутков вертикальных соединений = 64 х 4 = 256. При высоте 1 м, их длина = 256 м.
5. Арматура для ленточного фундамента будет иметь вес: 256 х 0.888 = 227.32 кг. Для соединений: 25.6 х 0.617 = 15.8 кг .

Читайте также: Выбираем фундамент для бани — виды и особенности обустройства

Что учесть при расчете

• Размещая металлические элементы от краев бетонного основания нужно отступить 5-6 см – это продлит срок их службы, защитив от разрушительных воздействий.
• На ленточный фундамент сила растяжения максимально действует на верхнюю часть, поэтому сверху особо заглублять пруты не стоит.
• Армированные элементы с ребристой поверхностью обеспечивают максимальное сцепление с бетонной смесью.
• Соединительные перемычки могут быть от 6 мм – на них воздействует меньшая нагрузка, чем на основные. Они должны размещаться на расстоянии около 15-30 мм.

к оглавлению ↑

Какую арматуру выбрать

Для чего нужна арматура, исходя из приведенной выше информации, уже должно быть понятно. Теперь рассмотрим ее выбор.

Несколько важных моментов:

• Если используется бетон тяжелой марки – не рекомендуется применять элементы армирования с объемом более 40 мм.
• Продольные элементы нужно выбирать с сечением в 12 мм для случаев, когда длинна стены больше 300 см.
• Для изгибающегося вязанного каркаса, диметр поперечных стержней должен быть не меньше 6 мм.
• При длине стены менее 3 метров, достаточно армированных элементов с сечением в 10 мм.
• При выборе кол-ва основных прутьев для балок и ребер, ширина которых составляет больше 15 см, меньше 2 использовать не стоит.

Пользуясь приведенными расчетами и примерами, можно правильно совершить расчет количества необходимых материалов для укрепления фундамента. Проводя нужные расчеты, не пытайтесь сэкономить, выбирая прутья меньшего диаметра – это может привести к плачевным последствиям, вызванным разрушением фундамента от сильных нагрузок. Если есть такая возможность – обратитесь к специалистам, которые приведут самые точные и правильные расчеты, учитывая особенности грунта, материала для возведения стен, климатических условий, особенности конструкции сооружения и т. д.

Понравилась статья? Поделись с друзьями!

Источники: http://rufundament.ru/armirovanie/raschet-plitnogo-fundamenta.html, http://proffu.ru/rabota/uprochnenie/armirovanie-monolitnoj-plity.html, http://banivl.ru/raschet-armatury-dlya-fundamenta

Комментариев пока нет!

Какой шаг арматуры в плитном фундаменте. Арматура для фундамента. ArmaturaSila.ru

Расчет арматуры для плитного фундамента

Надежность плитного фундамента доказана и не раз. Чтобы несущее строение было действительно надежным, нужно делать все по технологии и неуклонно следовать ей. Для расчета толщины и глубины фундамента, нужно нанять профессиональных специалистов. А для того чтобы сделать расчет арматуры для плитного фундамента помощь в принципе и не нужна. В этом случае нужно знание математических основ.

Какая арматура нужна для плитного фундамента

Если дом будет легким, то можно обойтись диаметром в 12 мм. Если же дом состоит из тяжелых строительных материалов, то в этом случае диаметр арматуры для плитного фундамента должен быть 16 мм. В обоих случаях материал должен быть ребристым, чтобы сцепление с бетоном было максимально прочным.

Для дома 9х9 метров потребуется 90 арматурных прутье. То есть 9/0,2 = 45 штук. 0,2м это стандартный шаг параллельной укладки арматурных прутьев. Прибавляем еще столько же прутьев для укладки перпендикулярно, и получаем 90 прутьев длиной каждый по 9 м. Именно столько арматуры потребуется для создания одной сетки. А сеток из арматуры, как правило, в плитном фундаменте используют две, располагая параллельно в плоскости относительно друг друга. Между сетками должно быть расстояние 5-15 см в зависимости от планируемой толщины плиты. Для того чтобы арматуру соединить в сетку нужна вязка арматуры для плитного фундамента. Это занятие довольно трудоёмкое, поскольку связать нужно все пересечения арматурных прутьев обеих сеток. А это довольно объемная работа, если учесть, что делается она вручную.

Видео вязки арматуры для плитного фундамента.

Есть, конечно, различные способы вязки арматурных сеток, к примеру, как в этом видео.

довольно оригинально и быстро получается. Можно так же воспользоваться услугами сварщика, или сварить арматурные сетки самостоятельно, при наличии должных навыков.

Укладка арматуры в плитный фундамент

Создается сетка из арматуры, укладкой арматуры горизонтально, а затем перпендикулярно друг на друга, с шагом в 20 см. В итоге образуется сетка с ячейками 20х20. Далее вначале по углам и по периметру делают обвязку, а затем скрепляют внутренние соединения. Нижнюю сетку от утеплителя располагают на высоте в 5 см. Вторую сетку монтируют также и приподнимают над первой на 5 см или больше в зависимости от планируемой толщины плиты. Так проводятся работы по армированию фундамента.

Цена арматуры для плитного фундамента, в среднемварьируетсяв диапазоне от 20 до 25 руб за метр погонный, при диаметре прута 12 мм.При больших площадях плитный фундамент по цене только арматуры будет составлять сумму стоимости, к примеру, винтового фундамента равнозначной площади. Из безусловных плюсов этого дорогостоящего вида фундамента, среди прочих, можно отметить надёжность и долговечность, при правильной его закладке.

Еще публикации по теме

Плитный фундамент становится все популярней в нашей стране и все благодаря хорошей несущей способности. Если на участке грунт пучинистый и есть большая вероятность того, что в каком-нибудь месте. подробнее

При строительстве частного дома, люди часто задумываются о фундаменте. Как лучше сделать не дорогой, но все же безопасный и надёжный. При строительстве домов из легких материалов в принципе. подробнее

Плитный фундамент не похож на остальные. Его главный элемент – сплошное железобетонное изделие, которое размещается под постройкой единой плитой и берет на себя всю нагрузку. От этого и пошло. подробнее

Армирование монолитной плиты фундамента (преимущества и недостатки)

При строительстве домов особое внимание стоит уделить основанию здания, а выбор зависит от типа грунта и его особенностей.

Для пучинистых почв идеальным вариантом является монолитная плита.

Причем армирование монолитной плиты фундамента дополнительно укрепит основание и сделает дом прочным и устойчивым.

На сложных участках местности специалисты рекомендуют возводить монолитный фундамент, который обладает следующими преимуществами, к которым относится:

• Высокая устойчивость к пучению грунта и его движению;
• Несложное выполнение работ;
• Возможность строительства дома на участке с высоким залеганием грунтовых вод.

Несмотря на ряд преимуществ, существуют и некоторые минусы, а именно значительные материальные затраты на материалы по сравнению с другими видами фундаментов .

Устройство такого основания достаточно простое и представляет собой монолитную цельную плиту, которая укладывается на тщательно утрамбованную песчаную поверхность.

Плита может быть сплошной или решетчатой, но в большинстве случаев используют именно сплошную.

Необходимость армирования монолитного основания

Несмотря на то, что бетон обладает высокой устойчивостью на сжатие, его прочность на растяжение незначительная.

Распределение нагрузки происходит неравномерно, что в результате может привести к появлению трещин и преждевременному разрушению всего дома.

Исключить риск разрушения бетонной конструкции позволяет армирование, которое выполняется при помощи каркаса и арматуры.

Таким образом, достигается максимальная прочность и надежность основания, нагрузка распределяется равномерно по всей поверхности.

Схема армирования и ширина плиты

В местах расположения стен и по углам необходимо дополнительное армирование, а такие участки называются зонами продавливания.

Следует отметить, что, если толщина плиты составляет до 15 см, то арматуру укладывается в один слой, а если превышает это значение, то армирование монолитной плиты фундамента дома выполняется каркасами.

Согласно чертежу армирования плитного фундамента это ячеистая сетка с постоянным шагом. Причем расстояние между прутьями должно быть одинаковым во всех направлениях.

Как правило, исходя из расчетной нагрузки, расстояние составляет от 20 до 40 см. Для домов, построенных из кирпича, шаг должен быть не больше 20 см, а для более легких построек, это расстояние может быть больше.

Согласно установленным нормативам расстояние между прутьями не должно быть больше толщины плиты более, чем в 1,5 раза.

В большинстве случаев стержни устанавливают в два ряда, которые поддерживаются дополнительно вертикальными прутьями.

Чтобы исключить коррозию арматуры, она должна быть утоплена в бетон на 3-4 мм со всех сторон и торца.

Зоны продавливания и особенности выбора арматуры

В местах, так называемых зон продавливания, следует уменьшить шаг расположения прутьев для обеспечения прочности и надежности всей конструкции.

Например, если шаг составлял 20 см, то в этих участках необходимо сократить его в два раза.

Конструкция плитного основания позволяет возводить ее непосредственно на поверхности земли, но в случае наличия подвала, глубина заложения зависит от высоты помещения.

Правильное и качественное армирование предполагает совместное связывание каркаса монолитной плиты и стен.

В качестве связующего звена служат выступающие стержни, а для более точного выполнения работ предварительно составляют схему расположения арматуру с определенным шагом.

Для армирования монолитной плиты фундамента важно правильно подобрать тип арматуры.

Производство стальных стержней регламентируется ГОСТом, а для данного типа основания оптимальным вариантом является арматура класса А400. Для нее характерен серповидный периодический профиль.

Варианты изготовления каркасов

Существует два способа соединения прутьев друг с другом, а именно:

Для связывания берется тонкая проволока, этот метод весьма сложный, но гарантирует высокую степень надежности.

Готовый сварной каркас ускоряет процесс выполнения работ, но их типы и размеры ограничены, что иногда затрудняет их выбор в зависимости от особенностей конструкции.

В том случае, если сварка будет выполняться непосредственно на строительной площадке, то арматура соединяется проволокой.

Применение готового шаблона упрощает процесс связывание арматуры. Если при укладке прутьев не хватает длины на всю плиту, то они укладываются внахлест.

Расчеты диаметра стрежней

При строительстве домов на монолитном плиточном фундаменте необходимо соблюдать точные замеры, поэтому доверить работу лучше профессиональным компаниям, так как от точности произведенных измерений зависит прочность и долговечность всей конструкции.

Посмотрите подробную инструкцию в видео:

В качестве исходных данных берется толщина монолитной плиты, а также ее общая площадь. На следующем этапе рассчитывается площадь поперечного сечения основания и минимальная площадь всей арматуры.

Необходимо заранее рассчитать нужное количество прутьев с определенным сечением и диаметром, учитывая толщину бетонного защитного слоя.

Ошибки при армировании плитного фундамента

В некоторых случаях при строительстве домов на монолитном фундаменте строители допускают следующие основные ошибки, к которым относится:

• Арматура, помещенная в грунт, ускоряет процессы коррозии и приводит к преждевременному разрушению плиты;
• Поверхность под основанием должна быть тщательно утрамбована, а в качестве покрытия лучше использовать смесь песка и щебня;
• Расстояние между прутьями не должно превышать 40 см, так как в противном случае это сведет качество армированию к нулю;
• Верхние и нижние уровни армирования должны быть связаны П-образными соединительными элементами. Такие хомуты располагаются по краям плиты и выполняют необходимую анкеровку.

Расскажите об этой статье друзьям в соц. сетях!

Как правильно армировать плитный фундамент

Для чего армируются плитные фундаменты. Правильный выбор схемы каркаса и арматуры. Порядок выполнения работ и распространенные ошибки

Плитный фундамент чаще всего используют в тех случаях, когда грунт обладает недостаточной несущей способностью, поэтому его и называют еще плавающим . У него множество преимуществ перечислим хотя бы некоторые:

• Небольшая толщина (даже Останкинская телебашня смонтирована на плите толщиной всего 4,6 метра).
• На таком основании невозможны просадки элементов здания.
• Устройство плитного фундамента дешевле, чем забивка свай .

Минус этого типа — под строением нельзя обустроить цокольный этаж и подвал.

Нужно отметить — если ленточные фундаменты иногда не армируются (особенно в зданиях старой постройки) то каркас для плитного обязателен. Рассмотрим этот вопрос подробнее.

Особенности армирования плитного фундамента

Назначение арматуры в железобетонных конструкциях — сопротивление нагрузкам на разрыв, при приложении которых в отличие от сжимающих сил бетонный камень менее устойчив. Если в ленточных фундаментах на растяжение чаще всего работает только нижний слой, то в плитном такие усилия могут возникнуть в любом месте, из-за небольшой толщины конструкции. Поэтому, несмотря на то, что другие основания иногда армируются только сетками в нижней части, то для плитного необходим каркас по всему объему. Проектируя каркас нужно учитывать — основные нагрузки на арматуру прилагаются к ней в горизонтальный плоскости, по обоим направлениям. По вертикали разрывные напряжения практически отсутствуют. Таким образом, армирование плитного фундамента представляет собой набор прочных сеток связанных между собой вертикальными стойками. Это похоже на конструкцию плит перекрытия, но из-за неравномерного распределения нагрузок по объему для фундамента, неприменим метод предварительного напряжения стержней, который широко используется для перекрытий.

Какая должна быть арматура для плитного основания?

Нагрузки на каркас могут достигать довольно больших величин, поэтому стоит выбирать качественную арматуру высоких марок. Естественно, сверхпрочный прокат, предназначенный для высотных зданий и мостов, укладывать не стоит, он только увеличит стоимость строительства, но желательна марка арматуры не ниже третьего класса. Исключение можно сделать только для вертикальных элементов, так как уже говорилось выше, нагрузки здесь меньше.

Можно использовать как готовые сетки промышленного производства, так и вязать или сваривать их на месте. Выбор способа монтажа не имеет значения, прочность железобетонного монолита не пострадает от выбора способа соединения. Стыки прутьев должны удержать конструкцию до и во время заливки бетонной смеси. В затвердевшем бетоне монолитной плиты то, какую прочность имеют соединения элементов каркаса между собой, не важно.

Точно выбрать марку проката, диаметр, шаг арматуры можно только путем расчета, требующего множества исходных данных, в том числе и исследований грунта на месте строительства. При самостоятельном возведении конструкции лучше всего оттолкнутся от похожих объектов или типовых проектов для данного региона.

Также отметим — любая конструкция имеющая контакт с почвой подвергается воздействию повышенной влажности. Хотя бетонный камень и защищает сталь от коррозии благодаря тому, что создает щелочную среду, а так же несмотря на то, что фундамент укладывают на гидроизоляцию. все равно необходимо позаботиться, чтобы металл был максимально защищен от коррозии. Поэтому следует отдавать предпочтение легированным сталям. Целесообразным можно считать и использование современных стеклопластиковых или полимерных стержней.

Этапы монтажа каркаса

На самом деле работы по армированию на столь сложны, их легко выполнить, самостоятельно имея минимальные навыки строительных работ. Перечислим этапы. При этом не будем уделять внимания тому, с помощью какой технологии проводится соединение, так как (что уже говорилось выше) нет разницы сварка это или вязка. Связывание занимает больше времени но не требует специального оборудования при сварных стыках затраты времени на устройство сокращаются. Перед началом монтажа каркаса выполняем все предварительные операции — устройство подушки и гидроизоляции, опалубки. Заготовку материала (нарезание по размеру) можно проводить как предварительно, так и в процессе работы. Второй вариант предпочтительнее, так как может потребоваться подгонка отдельных узлов. Затем собираем арматуру:

• Вначале укладываем и соединяем между собой нижнюю сетку, для того чтобы обеспечить необходимую толщину защитного слоя используем фиксаторы.
• К нижней сетке крепим вертикальные элементы. В местах их сближения с боковыми стенками плиты также устанавливаем фиксаторы.
• Крепим остальные ярусы горизонтальных сеток.
• При необходимости устанавливаем закладные детали.
• По окончании сборки проверяем соответствие размерам и прочность соединений. По необходимости устраняем огрехи.

После всего этого можно приступать к бетонированию.

От чего зависит расположение стержней?

Согласно СНиП расстояние между стержнями не может превышать 40 сантиметров. Шаг также зависит от диаметра и класса арматуры. Минимальный зазор, как и понятно, должен быть больше чем фракция самого крупного заполнителя, хотя мелкие ячейки применяют редко. При отсутствии проекта лучше всего взять расстояние не меньше чем 20 сантиметров. Также нужно учитывать, что в местах опоры на фундамент стен и колон расстояние между вертикальными элементами каркаса нужно уменьшать из-за увеличения нагрузок.

Самые распространенные ошибки

Хотя правильно смонтировать армирование плиты фундамента несложно, все-таки часто допускают ошибки при выполнении этой работы, приводящие к снижению прочности и долговечности. Перечислим наиболее распространенные недочеты.

• Соединение стержней встык. Для того чтобы арматурный прут работал как целый его необходимо (даже необязательно сваривать) соединять с предыдущим внахлест на длину не менее 15 диаметров.
• Несоблюдение защитного слоя бетона. Для фундаментов он должен быть не менее 30 миллиметров. Точно его выдержать помогают фиксаторы.
• Крепление стержней к опалубке или установку их в землю. Таким образом создается место для проникновения влаги к металлу, кроме того заглубление вертикальных элементов в грунт неизбежно повреждает гидроизоляцию. Требование по защитному слою относится не только к расстоянию от поверхности бетона до плоскости сетки, расстояние от торцов стержней должно быть не меньше.
• Использование вместо фиксаторов деревянных брусков или других нестандартных материалов. После заливки раствора они остаются внутри монолитного бетона и нарушают его целостность. Кроме того пористые материалы могут послужить мостом для проникновения воды к арматуре а дерево разбухнуть и разрушить фундамент. Поэтому для крепления арматуры нужны, использовать только стандартные фиксаторы.

Вопросы и ответы по теме

По материалу пока еще не задан ни один вопрос, у вас есть возможность сделать это первым

Источники: http://domzagorodniy.ru/armatura-dlya-plitnogo-fundamenta/, http://sdelai-fundament.ru/armirovanie-monolitnoj-plity-fundamenta.html, http://stroynedvizhka.ru/stroitelstvo-nedvighimosty/armirovanie-plitnogo-fundamenta/

Комментариев пока нет!

Арматура плитный фундамент. Какой шаг арматуры в плитном фундаменте

Шаг арматуры в плитном фундаменте. Арматура для фундамента. ArmaturaSila.ru

Расчет арматуры для фундаментной плиты

Использование арматуры позволяет существенно увеличить прочность плитного фундамента. Связано это с тем, что сталь, из которой выполняются пруты для армирования, отличается высокими прочностными характеристиками, превышающими в разы аналогичные показатели у бетона. Укладывать и использовать пруты для армирования следует таким образом, чтобы основная нагрузка от здания приходилась именно на них.

Арматура плитного фундамента

Чаще всего пруты для армирования производятся из стали в двух разновидностях:

Ребристые прутья необходимы для перераспределения нагрузки, а гладкие для придания конструкции в целом определенной четко обозначенной формы. Учитывая обозначенный факт, при выборе материалов для армирования, особенно пристальное внимание следует уделять именно ребристым элементам армирования.

В последнее время на рынке начала появляться пластиковая арматура для фундаментов. Но, несмотря на ее многочисленные преимущества, использовать такие прутья решаются далеко не все строители, отдавая предпочтения проверенным временем вариантам.

Расчет арматуры

Расчет арматуры для плитного фундамента – это задача, к решению которой следует подходить основательно. Чтобы правильно рассчитать, какое количество стальных прутков, имеющих определенный диаметр, потребуется для плитного фундамента, следует учитывать не только размер здания и его параметры, но и тип грунта.

В первую очередь придется определиться с тем, какой диаметр арматурного прута необходим в конкретном случае. Для относительно легкого здания или сооружения, возводимого на устойчивом и непучинистом грунте, достаточно остановить выбор на стержнях, диаметр которых варьируется от 10 до 20 см. Если же планируется строительство тяжеловесного дома на сыпучем либо пучинистом грунте, лучше выбрать больший диаметр – от 14 до 16.

Что касается плитного фундамента, для него обычно производится укладка арматуры большого диаметра. Чаще всего речь идет о прутьях сечением 14 мм.

Расчет шага укладки арматуры

Чтобы армирующий каркас в полной мере выполнял возложенные на него функции, необходимо максимально точно рассчитать шаг укладки арматуры. Для армированных плитных оснований он может варьироваться в диапазоне от 20 до 30 см. При этом, чем тяжелее здание, и чем сложнее грунт, на котором он строиться, тем меньше должен быть шаг.

Количество используемого прутка должно рассчитываться с обязательным учетом габаритов здания и условий его эксплуатации. Поясов армирования для плитного основания чаще всего требуется два: нижний и верхний.

Пример расчета арматурного каркаса

Количество применяемых прутков и их диаметр для каждого случая рассчитывается строго индивидуально. Самое большое количество арматуры требуется на укрепление плитных фундаментов. Шаг чаще всего используется 20*20 см. Делается при этом два пояса, которые соединяются один с другим при помощи вертикальных прутов.Метод расчета количества арматуры выглядит следующим образом. Нужно рассчитать, какое количество прутьев, имеющих нужный диаметр, ложится поперек и вдоль основания. Полученная цифра и будет тем количеством, которое потребуется для создания одного пояса. Поскольку поясов арматуры для плиточного фундамента требуется два, и второй в полной мере идентичен первому, то полученную цифру следует умножить на два.

Еще потребуются вертикальные прутки для создания вертикальных стоек. При этом высоту следует делать на 10 см ниже толщины плиты.

Последовательность работ при вязке плитного основания выглядит следующим образом. Первым делом необходимо произвести соединение стержней нижнего пояса. Затем в местах пересечения монтируются вертикально специальные стойки, которые тоже между собой перевязываются. На следующем этапе производится перевязка верхнего пояса. При этом настоятельно рекомендуется устанавливать сперва продольные прутья арматуры, а потом уже поперечные.

Таким образом, каждая точка пересечения должны быть обвязана дважды. Для того чтобы сделать одно пересечение, понадобится 25-50 см проволоки. Точное количество зависит от того, какой диаметр имеет прут. Наиболее часто применяют отрезки размером 30 см.

Точно рассчитать такие показатели, как количество и диаметр металлического каркаса, невозможно без знаний свойств непосредственно самого знания. Ведь именно на основании его характеристик и производится подбор арматурных прутьев. Расчет производится одновременно по следующим показателям:

На первый взгляд использование максимального количества арматуры дает возможность добиться наилучших технико-эксплуатационных качеств строящегося здания. Но по факту это совершенно не так. А все потому что некорректное распределение нагрузки на основании способно привести к кардинально противоположным результатам и в итоге существенно ослабить конструкцию.

Учитывая вышесказанное, прежде чем осуществить подбор материала, который будете использовать для армирования, определять его диаметр и количество, обязательно следует выяснить показатель нагрузки. Именно с этой целью производится анализ грунта и выбирается тот или иной тип основания. Расчет сечения арматура следует производить только после этого. Для монолитного плитного фундамента выбор делается в пользу стержней диаметром выше 10 мм. И при этом ни в коем случае не следует забывать про уровень нагрузки на грунт, на котором осуществляется строительство.Только после этого следует приступать к расчету сечения тех арматурных прутьев, которые будут использоваться для выполнения работы. При строительстве на слабом грунте стержни выбираются более толстые, а на прочном и беспроблемном – более тонкие.

Правильно рассчитанное армирование – это весьма существенная доля успешно выполненного строительства. Поэтому если у вас недостаточно собственного опыта для выполнения данной работу, поручите ее опытным специалистам, которые смогут справиться с задачей на высоком профессиональном уровне.

Армировочный каркас монолитного фундамента

Монолит кажется невероятно прочным, кажется что такой фундамент будет стоять столетиями. Но если не правильно выполнить расчет и армирование фундамента, то он может треснуть еще до того, как дом обзаведется жильцами.

Самые большие проблемы в данном случае возникают при возведении ленточного и плитного оснований по той простой причине, что эти типы трудно поддаются ремонту и восстановлению.

Кроме того, эти конструкции обладают значительно большей площадью поверхности в сравнении со столбчатыми или свайными опорами, поэтому сильнее подвержены нагрузкам со стороны прилегающего или подлежащего грунта.

Зачем нужен каркас из арматуры?

Бетон очень прочен на сдавливание, разрушить его давлением очень сложно. Но на растягивание и сгибание этот материал приблизительно в десять раз слабее. Из-за этого любая нагрузка, порождающая усилие на растягивание, может повредить даже самый прочный монолит

Расчет количества арматуры для плитного фундамента

Использование арматуры позволяет существенно увеличить прочность плитного фундамента. Связано это с тем, что сталь, из которой выполняются пруты для армирования, отличается высокими прочностными характеристиками, превышающими в разы аналогичные показатели у бетона. Укладывать и использовать пруты для армирования следует таким образом, чтобы основная нагрузка от здания приходилась именно на них.

Арматура плитного фундамента

Чаще всего пруты для армирования производятся из стали в двух разновидностях:

• гладкие;
• ребристые.

Ребристые прутья необходимы для перераспределения нагрузки, а гладкие для придания конструкции в целом определенной четко обозначенной формы. Учитывая обозначенный факт, при выборе материалов для армирования, особенно пристальное внимание следует уделять именно ребристым элементам армирования.

В последнее время на рынке начала появляться пластиковая арматура для фундаментов. Но, несмотря на ее многочисленные преимущества, использовать такие прутья решаются далеко не все строители, отдавая предпочтения проверенным временем вариантам.

Расчет арматуры

Расчет арматуры для плитного фундамента – это задача, к решению которой следует подходить основательно. Чтобы правильно рассчитать, какое количество стальных прутков, имеющих определенный диаметр, потребуется для плитного фундамента, следует учитывать не только размер здания и его параметры, но и тип грунта.

В первую очередь придется определиться с тем, какой диаметр арматурного прута необходим в конкретном случае. Для относительно легкого здания или сооружения, возводимого на устойчивом и непучинистом грунте, достаточно остановить выбор на стержнях, диаметр которых варьируется от 10 до 20 см. Если же планируется строительство тяжеловесного дома на сыпучем либо пучинистом грунте, лучше выбрать больший диаметр – от 14 до 16.

Что касается плитного фундамента, для него обычно производится укладка арматуры большого диаметра. Чаще всего речь идет о прутьях сечением 14 мм.

Расчет шага укладки арматуры

Чтобы армирующий каркас в полной мере выполнял возложенные на него функции, необходимо максимально точно рассчитать шаг укладки арматуры. Для армированных плитных оснований он может варьироваться в диапазоне от 20 до 30 см. При этом, чем тяжелее здание, и чем сложнее грунт, на котором он строиться, тем меньше должен быть шаг.

Количество используемого прутка должно рассчитываться с обязательным учетом габаритов здания и условий его эксплуатации. Поясов армирования для плитного основания чаще всего требуется два: нижний и верхний.

Пример расчета арматурного каркаса

Количество применяемых прутков и их диаметр для каждого случая рассчитывается строго индивидуально. Самое большое количество арматуры требуется на укрепление плитных фундаментов. Шаг чаще всего используется 20*20 см. Делается при этом два пояса, которые соединяются один с другим при помощи вертикальных прутов.
Метод расчета количества арматуры выглядит следующим образом. Нужно рассчитать, какое количество прутьев, имеющих нужный диаметр, ложится поперек и вдоль основания. Полученная цифра и будет тем количеством, которое потребуется для создания одного пояса. Поскольку поясов арматуры для плиточного фундамента требуется два, и второй в полной мере идентичен первому, то полученную цифру следует умножить на два.

Еще потребуются вертикальные прутки для создания вертикальных стоек. При этом высоту следует делать на 10 см ниже толщины плиты.

Последовательность работ при вязке плитного основания выглядит следующим образом. Первым делом необходимо произвести соединение стержней нижнего пояса. Затем в местах пересечения монтируются вертикально специальные стойки, которые тоже между собой перевязываются. На следующем этапе производится перевязка верхнего пояса. При этом настоятельно рекомендуется устанавливать сперва продольные прутья арматуры, а потом уже поперечные.

Таким образом, каждая точка пересечения должны быть обвязана дважды. Для того чтобы сделать одно пересечение, понадобится 25-50 см проволоки. Точное количество зависит от того, какой диаметр имеет прут. Наиболее часто применяют отрезки размером 30 см.

Точно рассчитать такие показатели, как количество и диаметр металлического каркаса, невозможно без знаний свойств непосредственно самого знания. Ведь именно на основании его характеристик и производится подбор арматурных прутьев. Расчет производится одновременно по следующим показателям:

• длина каждого элемента;
• масса каждого элемента;
• совокупный вес каркаса;
• диаметр прутьев;
• количество прутьев.

На первый взгляд использование максимального количества арматуры дает возможность добиться наилучших технико-эксплуатационных качеств строящегося здания. Но по факту это совершенно не так. А все потому что некорректное распределение нагрузки на основании способно привести к кардинально противоположным результатам и в итоге существенно ослабить конструкцию.

Учитывая вышесказанное, прежде чем осуществить подбор материала, который будете использовать для армирования, определять его диаметр и количество, обязательно следует выяснить показатель нагрузки. Именно с этой целью производится анализ грунта и выбирается тот или иной тип основания. Расчет сечения арматура следует производить только после этого. Для монолитного плитного фундамента выбор делается в пользу стержней диаметром выше 10 мм. И при этом ни в коем случае не следует забывать про уровень нагрузки на грунт, на котором осуществляется строительство.
Только после этого следует приступать к расчету сечения тех арматурных прутьев, которые будут использоваться для выполнения работы. При строительстве на слабом грунте стержни выбираются более толстые, а на прочном и беспроблемном – более тонкие.

Правильно рассчитанное армирование – это весьма существенная доля успешно выполненного строительства. Поэтому если у вас недостаточно собственного опыта для выполнения данной работу, поручите ее опытным специалистам, которые смогут справиться с задачей на высоком профессиональном уровне.

Подбор арматуры для фундаментной плиты

М_А3 = М_С3 = q_3сk₃²/2 = 1293.2·1.8²/2 = 2095 кгс·м или 209500 кгс·см

М_В3 = q_3с(k₃ + l₃)²/2 — A₃l₃ = 1293.2(1.8 + 6.2)²/2 — 5740·6.2 = 5794.4 кгс·м или 579440 кгс·см

М_x3 = q_3сx₃²/2 — A₃(x₃ — k₃) = 1293.2·4.44²/2 — 5740(4.44 — 1.8) = -2406.8 кгс·м или -240680 кгс·см

где x₃ = A₃/q_3с = 5740/1293.2 = 4.44 м (так как максимальный момент будет в той точке, где разница поперечных сил от сосредоточенной силы и распределенной нагрузки будет равна нулю).

Примечание: если при армировании плиты будут оставлены выпуски арматуры для ленточной части фундамента под стены. И эта арматура будет соответствующим образом рассчитана на возникающие нагрузки, то для расчетов можно использовать определенные ранее параметры: длину консолей k’₃ = 1.7 м и длину пролетов l’₃ = 6 м. Такое уменьшение параметров кажется незначительным, но вот результат будет совсем другим. Уменьшение опорной реакции составит А’₃ = 6000 — 1293.2·0.4 = 5483 кг.

М_А3 = М_С3 = q_3сk’₃²/2 = 1293.2·1.7²/2 = 1868.7 кгс·м или 186870 кгс·см

М_В3 = q_3с(k’₃ + l’₃)²/2 — A’₃l’₃ = 1293.2(1.7 + 6)²/2 — 5483·6 = 5439 кгс·м или 543900 кгс·см

М_x3 = q_3сx₃²/2 — A₃(x’₃ — k’₃) = 1293.2·4.24²/2 — 5483(4.24 — 1.7) = -2302.5 кгс·м или -230250 кгс·см

где x’₃ = A₃/q_3с = 5484/1293.2 = 4.24 м .

Таким образом конструктивными мерами можно уменьшить максимальный расчетный момент почти на 7%. Тем не менее мы продолжим расчет по ранее полученным данным. При этом с целью унификации используемого сортамента арматуры армирование консолей будем производить арматурой такого же диаметра, как и в пролетах.

Согласно «Руководству по проектированию плитных фундаментов…» для плиты следует использовать бетон марки не ниже М200. Мы воспользуемся данной рекомендацией и даже для дальнейших расчетов будем использовать бетон класса В20, имеющий расчетное сопротивление сжатию R_b = 11.5 МПа или 117 кгс/см² и арматуру класса AIII (А400), с расчетным сопротивлением растяжению R_s = 355 МПа или 3600 кгс/см².

Теперь подобрать необходимое сечение арматуры для полосы плиты шириной b_пол = 1 м можно по любой из возможных методик (по старой методике, по новому СНиПу, другим способом), результат будет приблизительно одинаковым. Но при использовании любой из методик необходимо помнить о том, что высота расположения арматуры будет разная. В данном случае для длинной арматуры, располагаемой в пролете параллельно оси х (верхняя зона сечения), можно предварительно принять h₀₃ = 27 см, а для арматуры, располагаемой под стенами (опорные участки, нижняя зона поперечного сечения), можно предварительно принять h’₀₃ = 21 см, так как предварительную бетонную подготовку под плиту мы пока не планируем, а соблюдать конструктивные требования СНиП 2.03.01-84 надо, так как защитный слой бетона в монолитных плитах должен составлять не менее 70 мм.

Если производить расчет по старой методике:

А_0п3 = M_х3/bh²₀₃R_b = 240680/(100·27²·117) = 0.028

А_0В3 = M_В3/bh’²₀₃R_b = 579440/(100·21²·117) = 0.112

Даже без дальнейших расчетов уже понятно (во всяком случае мне), что сжатая зона бетона будет относительно небольшой и большого диаметра арматуры не потребуется, поэтому мы можем уменьшить высоту сечения плиты сантиметров на 7 (напомню, мы собирались делать плиту высотой 30 см), что как минимум даст экономию бетона на 7·100%/30 = 23.3%, да и нагрузка на основание при этом уменьшится, а вот на значение расчетной нагрузки это не влияет. Тогда при h₀ = 20 см и при h’₀ = 15 см

А_0п3 = M_х3/bh²₀₃R_b = 240680/(100·20²·117) = 0.0514

А_0В3 = M_В3/bh’²₀₃R_b = 579440/(100·15²·117) = 0.22

А_0А3 = M_А3/bh²₀₃R_b = 209500/(100·15²·117) = 0.079

Как видим, не смотря на то, что значение момента в пролете больше, чем на опоре А, но за счет меньшей относительной высоты сечения тут может потребоваться арматура большего диаметра.

Теперь по вспомогательной таблице 1(170) методом интерполяции значений:

Таблица 170.1. Данные для расчета изгибаемых элементов прямоугольного сечения, армированных одиночной арматурой

мы можем найти все необходимые для дальнейших расчетов параметры η_п = 0.972 и ξ_п = 0.057, η_В = 0.874 и ξ_В = 0.252, η_А = 0.959 и ξ_А = 0.082. Далее ограничимся простой проверкой, согласно таблице 220.1 граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона при арматуре А400 составляет ξ_R = 0.531 > ξ_B = 0.252, т.е. расчет можно продолжать, требование по относительной высоте сжатой зоны бетона нами не превышено. И тогда требуемая площадь сечения арматуры:

F_aп3 = M_х3/ηh₀₃R_s = 240680/(0.972·20·3600) = 3.44 см².

F_aА3 = M_А3/ηh₀₃R_s = 209500/(0.959·15·3600) = 4.04 см².

F_aВ3 = M_В3/ηh’₀₃R_s = 579440/(0.874·15·3600) = 12.28 см².

При шаге арматуры 200 мм в полосе шириной 1 м будет 5 стержней и тогда по таблице 2 (см. ниже) для армирования плиты  на опоре В следует принять арматуру диаметром не менее 18 мм (сечение 5 стержней составит 12.7 см²). А для армирования консолей вроде бы 5 стержней диаметром 10 мм с сечением 3.93 см² недостаточно (не хватает 2.7% до 4.04 см²). И тут мы можем вспомнить все, и то что нагрузку определяли с запасом, при этом не делали разницы между постоянной и временной нагрузкой, и то что нагрузка будет не равномерно распределенная, и то что размеры консолей и пролетов мы приняли с запасом, и то что расчетное сопротивление меньше нормативного, а потому с учетом даже одного только этого фактора допускается принимать сечение арматуры на 2-3% меньше требуемого. А можно ничего не вспоминать, а просто принять 5 стержней диаметром 12 мм, сечение стержней составит 5.65 см². Пока продолжим расчет  для стержней диаметром 18 и 10 мм, а окончательное решение примем, когда будут известны требуемые диаметры арматуры для всех сечений.

Коэффициент армирования в районе опоры В₃ при этом составит

μ_В3 =100% Fa/bh₀ = 100·12.7/(100·15) = 0.85%

Это больше рекомендуемого для плит перекрытия коэффициента армирования (0.3-0.6%). Однако у нас не плита перекрытия, а фундаментная плита, и такое армирование будет только в районе опоры В. В пролетах и консолях при использовании 5 стержней диаметром 10 мм площадь сечения арматуры составит 3.93 см2, соответственно μ_п3 = 0.262, так что менять высоту плиты не будем.

Таблица 170.2. Площади поперечных сечений и масса арматурных стержней.

Проверка по касательным напряжениям

Сразу проверим необходимость поперечного армирования. Согласно одному из требований

Q_max ≤ 0.5R_btbh’₀₃ + 3h’₀₃q (170.8.2.1)

Согласно нашей расчетной схеме Qmax — это половина опорной реакции В₃ = 9466.5 кг (так как вторая половина опорной реакции действует со второй стороны опоры). Сопротивление растяжению бетона выбранного класса составляет R_bt = 0.9 МПа или приблизительно 9 кгс/см². Тогда

9466.5/2 = 4733.25 < 0.5·9·100·15 + 3·15·12.932 = 7331.94 кг

Это условие соблюдается, по расчету поперечная арматура не нужна, конструктивные требования также позволяют обойтись без поперечной арматуры. арматуры, в данном случае имеется в виду вертикальная поперечная арматура.

Определение длины стержней

Для арматуры периодического профиля диаметром 16 мм минимально допустимая длина анкеровки l_an(16) в сжатом бетоне составляет согласно Таблице 328.1 не менее 12d = 12·18 = 216 мм, не менее 200 мм, а также не менее (0.5·3600/117 + 8)16 = 374 мм (пояснения к формуле там же, где и таблица). Для арматуры диаметром 10 мм: l_an(10) = (0.5·3600/117 + 8)10 = 234 мм.

Тогда, если воспользоваться общими рекомендациями, длину стержней для армирования нижней зоны сечения плиты под опорой В₃ — внутренней стеной желательно принимать не менее 0.5l₃ + b + 2l_an(16) = 0.5·6 + 0.4 + 0.75 = 4.15 м. Впрочем такая длина необходима только для половины стержней, вторую половину можно просто довести до границы растянутой зоны, т.е. принять длину стержней 3.4 м.

Для армирования нижней зоны сечения плиты на крайних опорах и консолей достаточно 5 стержней диаметром 10 мм. При этом стержни следует заводить на всю длину консоли, ширину стены, зону действия момента в пролете и длину анкеровки. Если воспользоваться общими рекомендациями, то длина действия момента составит 0.25l₃ = 1.5 м, тогда k₃ + b + 0.25l₃ + l_an(10) = 1.7 + 0.4 + 1.5 + 0.23 = 3.85 м.

А для того, чтобы более точно определить зону действия момента в пролете, сначала нужно определить сечения, в которых изгибающий момент равен нулю.

Согласно уравнению моментов:

М₀₃ = A₃x₃ — q_3c(k₃ + x₃)²/2 = 5740х₃ — 1293.2(1.7 + х₃)²/2 = 0

тогда

x₃₍₁₎ = 0.591 м, х₃₍₂₎ = 4.889 м (методика решения квадратных уравнений здесь не приводится).

Таким образом длина стержней для армирования консолей составит k₃ + b + 0.59 + 0.23 = 1.8 + 0.2 + 0.59 + 0.23 = 2.82 м (округлим до 3 м). А длина стержней для армирования под средней опорой В₃: 2(l₃ — x₃₍₂₎) + 0.4 + 0.75 = 2(6.2 — 4.89) + 0.2 +0.75 = 3.35 м (округлим до 3.5 м)

Как видим, более точный расчет позволяет сэкономить около 20-25% арматуры.

Для армирования 1 метра ширины плиты в пролетах принимаем все те же 5 стержней арматуры диаметром 10 мм по вышеуказанным причинам. При этом как минимум половину стержней по конструктивным соображениям следует доводить до опор, тогда длина таких стержней составит как минимум 6.2-6.4 м. А длина остальных стержней должна составлять как минимум x₃₍₂₎ — x₃₍₁₎ + 2l_an(10)= 4.89 — 0.59 + 0.46 = 4.76 м (округлим до 5 м). Впрочем для унификации длину всех стержней можно принять одинаковой: b + x₃₍₂₎ + l_an(10) = 0.2 + 4.89 + 0.23 = 5.32 м (округлим до 5.5 м), но стержни при монтаже каркаса следует располагать «елочкой» — один заводится на опору А₃, следующий на опору В₃ и так далее.

Подбор арматуры для сечения 2-2

Снова определим значение моментов на опорах (под стенами) и в пролете. Примем при определении моментов длину консолей k₂ = 1.4 м и пролет l₂ = 3.8 м. А значение опорной реакции А₂ уменьшим на 825.5·0.2 = 165.1 кг. Тогда опорная реакция А составит А₂ = 2865 — 165.1 ≈ 2700 кг. При q_2c = 825.5 кг/м

М_А2 = М_с2 = q_2сk₂²/2 = 825.5·1.4²/2 = 809 кгс·м или 80900 кгс·см

М_В2 = q_2с(k₂ + l₂)²/2 — A₂l₂ = 825.5(1.4 + 3.8)²/2 — 2700·3.8 = 900.8 кгс·м или 90080 кгс·см

М_x2 = qx₂²/2 — A(x₂ — k₂) = 825.5·3.27²/2 — 2700(3.27 — 1.4) = -600.4 кгс·м или -60040 кгс·см

где x₂ = A₂/q_2с = 2700/825.5 = 3.27 м.

Значения моментов в данном сечении значительно меньше, чем в сечении 3-3 и это логично, так как и нагрузка, а главное, пролеты в этом сечении значительно меньше. Да и разница в значениях моментов незначительна, поэтому достаточно подобрать сечение арматуры по максимальному моменту, но при этом следует помнить, что относительная высота сечения изменится, так как у нас уже имеется арматура в сечении 3-3. При h’_o2 = 13 см

А_0В2 = M_В2/bh’²₀₂R_b = 90080/(100·13²·117) = 0.045

Данное значение достаточно близко к полученному А_0п3, потому мы без дальнейших скрупулезных расчетов примем армирование 1 погонного метра ширины плиты в данном сечении 5 стержнями диаметром 10 мм.

Согласно уравнению моментов:

М₀₂ = A₂x₂ — q_2с(k₂ + x₂)²/2 = 2700х₂ — 825.5(1.4 + х₂)²/2 = 0

тогда

x₂₍₁₎ = 0.63 м, х₂₍₂₎ = 3.11 м.

Таким образом длина стержней для армирования консолей составит k₂ + b + 0.59 + 0.23 = 1.4 + 0.2 + 0.63 + 0.23 = 2.46 м (округлим до 2.5 м). Длина стержней для армирования под средней опорой В₂: 2(l₂ — x₂₍₂₎) + b + 0.46 = 2(3.8 — 3.11) + 0.2 + 0.46 = 2.04 м (с учетом того, что приняли несколько завышенное сечение арматуры и с учетом некоторого защемления арматуры в растянутом слое бетона мы можем округлить длину стрежней до 2 м). Минимальная длина стержней для армирования пролетов: 0.2 + 3.11 + 0.23 = 3.54 м (округлим до 3.5 м) при армировании «елочкой».

Подбор арматуры для сечения 1-1

В данном сечении наша плита может рассматриваться как однопролетная балка с консолями. Снова определим значение моментов на опорах (под стенами) и в пролете. Примем при определении моментов длину консолей k₁ = 1.4 м и пролет l₁ = 7.8 м. При q_1c = 520.91 кг/м изменение опорной реакции А составит 520.91·0.2 = 104.2 кг, тогда А₁ = 2865 — 104.2 = 2758 кг

М_А1 = М_с1 = q_1сk₁²/2 = 520.91·1.4²/2 = 375 кгс·м или 37500 кгс·см

М_x1 = q_1сx₁²/2 — A₁(x₁ — k₁) = 520.91·5.3²/2 — 2758(5.3 — 1.4) = -3440 кгс·м или -344000 кгс·см

где x₁ = A₁/q_1с = 2758/520.91 = 5.3 м (с учетом того, что мы не учитываем ширину опор, то значение х совпадает с серединой плиты, как это впрочем и должно быть).

При h_o1 = 18 см

А_0п = M_х/bh²₀₁R_b = 344000/(100·18²·117) = 0.091

тогда при η_п1 = 0.952

F_aп1 = M_х1/ηh₀₁R_s = 344000/(0.952·18·3600) = 5.57 см².

Данному требованию удовлетворяют 5 стержней диаметром 12 мм, площадью сечения 5.65 см².

Согласно уравнению моментов:

М₀₁ = A₁x₁ — q_1с(k₁ + x₁)²/2 = 2758х₁ — 520.91(1.4 + х₁)²/2 = 0

тогда

x₁₍₁₎ = 0.26 м, х₁₍₂₎ = 7.54 м.

При таких параметрах проще завести все стержни за грань опор. А армирование консолей из тех же соображений унификации принимаем такое же как и в сечении 2-2.

Вывод: для армирования плиты потребуется арматура 3 различных диаметров. С целью унификации и повышения надежности можно принять арматуру 2 диаметров 18 мм и 12 мм. В итоге схема армирования плиты при использовании арматуры 3 диаметров будет выглядеть примерно так:

Рисунок 397.1

Конструктивная арматура, необходимая для поддержания рабочей арматуры верхнего слоя на схемах не показана. А между тем в нашей плите большая часть арматуры находится сверху, а не как у плиты перекрытия — снизу. Поэтому для поддержания рабочей арматуры верхнего слоя в проектном положении при ходьбе и при заливке бетонной смесью и при вибрировании бетонной смеси желательно уложить стержни диаметром 8-12 мм (это может быть и гладкая арматура) с шагом не более 500 мм, тогда появляется возможность приварить поперечную арматуру для поддержания арматуры верхнего слоя. расстояние между стержнями поперечной арматуры как правило также не должно превышать 500 мм. В нашем случае для упрощения монтажа мы можем половину консольных стержней уложить по всей длине плиты, тогда сетка конструктивной арматуры составит 400х400 мм, а в узлах конструктивной сетки приварить поперечную арматуру. Кроме того для общей устойчивости арматурного каркаса желательно приварить несколько наклонных стержней.

После этого составляется спецификация арматуры, необходимой для армирования фундаментной плиты. Выглядит такая спецификация примерно так (с учетом конструктивной арматуры):

Поз.	Обозначение	Наименование	Кол.	Масса ед./всего, кг	Примечания
1		Ø12А400 l = 3000	56	2.66/149
1′		Ø10А400 l = 6600	56	4.07/228	расчетно-конструктивная
2		Ø18А400 l = 3500	56	7/392
3		Ø10А400 l = 5500	112	3.39/380.1
4		Ø10А400 l = 2500	82	1.54/126.5
4′		Ø10А400 l = 6700	82	4.1/339	расчетно-конструктивная
5					набирается из расчетно-конструктивной
6		Ø10А400 l = 3500	74	2.16/159.8
7		Ø12А400 l = 8400	45	7.46/335.7
8		Ø12А400 l = 200	2360	0.1776/419.1	поперечная конструктивная
		бетон класса В20			43.5 м3

 

Таким образом для армирования фундаментой плиты потребуется примерно 2529.2 кг арматуры, из них около 700 кг на чисто конструктивную арматуру, и 43.5 м³ бетона. При стоимости 1 тонны арматуры около 700-800$ и кубометра бетона около 50$ фундаментная плита обойдется примерно в 4000$ (и это без учета стоимости работ).

И тут возникает вопрос: так как дом относительно небольшой и сравнительно легкий, а пролеты между стенами не малые, то может имеет смысл использовать для дома ленточный фундамент? Вопрос хороший, но ответ на него дается отдельно.

И еще одна маленькая, но очень важная деталь: плиту желательно бетонировать сразу, а это больше 40 м³ бетона. В связи с этим более целесообразно сначала выполнить бетонную подготовку из бетона класса В5 — В7.5 (если есть такая возможность) толщиной не менее 100 мм (во всяком случае так рекомендуется «Руководством по проектированию плитных фундаментов каркасных зданий…» , да и возможные неровности основания это сгладит и упростит монтаж арматуры. Кроме того по бетонной подготовке можно выполнить качественную гидроизоляцию, если есть такая необходимость. Тогда минимальная толщина защитного слоя для нижней арматуры должна быть не менее 35 мм и соответственно высоту плиты можно уменьшить еще на 35 мм и расход бетона более высокого класса на 6.6 м³, но тогда придется пересчитать сечение арматуры верхнего слоя.

Тут могут возникнуть и другие вопросы: например, как рассчитать плиту если план дома не симметричный? В этом случае для упрощения расчетов можно по-прежнему рассматривать плиту как симметричную с той разницей, что длина пролетов будет равна большему значению из имеющихся, что приведет к повышенному запасу прочности, а значит и завышению стоимости дома. Или заказать расчет у специалиста, что также приведет к дополнительной трате средств.

Если в фундаментной плите слишком большая верхняя арматура?

Бывает такая ситуация: принимаешь решение сделать под домом фундаментную плиту, выполняешь расчет в программном комплексе и обнаруживаешь странное явление: чрезмерную верхнюю арматуру в плите, прямо вот очень большую. Давайте рассмотрим на примере, откуда у этого явления ноги растут.

На рисунке показан результат расчета (верхнее армирование вдоль оси Х) обыкновенной фундаментной плиты с монолитными стенами по периметру (стены с плитой жестко связаны). Как видите, верхняя арматура достигла диаметра 18 мм с шагом 200 мм. Внушительно для небольшой плиты в частном доме.

В чем же причина такого явления?

На рисунке выше у нас показана наша плита со стенками, на которые будут опираться стены дома. И мы выделим фрагмент (полосу), чтобы рассмотреть работу плиты повнимательней.

Что покажут нам перемещения плиты и изгибающий момент в ней?

Под стенами плита просела больше, а средняя часть ее выгнулась дугой. Это и понятно: по краям стены задавливают плиту в низ, но снизу на нее действует отпор грунта (грунт-то сопротивляется попытке его смять). И этот отпор под интенсивной нагрузкой от стен поддается больше (плита по краям проседает), а вот в центре плиты нет никакой особой нагрузки, и грунт удерживает плиту от значительных осадок (плита в центре проседает меньше). В итоге мы видим изгиб плиты, что и подтверждает эпюра изгибающих моментов: на нижнем рисунке синим показана часть плиты, в которой верхняя зона вышла растянутой, а значит в ней мы получим всплеск верхней арматуры:

Как видите, так и вышло: двадцатка с шагом двести. И что делать?

Конечно, можно авторитетно заявить, что для фундамента двадцатка – это не арматура, и, размахивая расчетом перед лицом заказчика, настоять на таком армировании.

А можно и сэкономить, да и конструкцию разгрузить.

Давайте чисто ради эксперимента вырежем в нашей плите ту зону, которая оказалась переармированной.

Упс, мы получили ленточный фундамент… Но давайте все-таки посмотрим, как изменилась его работа.

Осадки фундамента:

Если сравнить сплошную плиту и плиту с вырезом, то у второй осадка несколько возросла. И это логично, ведь чем больше площадь плиты, тем меньше осадка. Этот фактор нужно отслеживать, делая вырезы в плите: если осадка осталась в пределах допустимой, значит все в порядке.

Расчетное сопротивление грунта под подошвой фундамента:

Расчетное сопротивление, как и осадки, тоже выросли – оно ведь тоже зависит от площади фундамента. Я специально не вдаюсь в численные значения в этой статье – в каждой ситуации будут свои цифры. Главное понимать – уменьшая площадь фундамента, мы должны проверить, а не увеличилось ли расчетное сопротивление грунта под подошвой фундамента настолько, что вышло за пределы допустимого. Если не вышло, значит все в порядке.

Изгибающие моменты в фундаментной плите:

А вот здесь разница очень ощутима. Если в сплошной плите максимумы изгибающих моментов достигают +3,99 тм и -7,92 тм, то в плите с вырезом они снизились до +1,91 тм. Естественно, это благоприятно скажется на армировании плиты. Верхняя арматура не нужна (отрицательный момент отсутствует), а нижняя будет намного меньше.

Арматура в фундаментной плите:

На рисунке выше показана верхняя арматура. С d18 она упала до d8. Впечатляет. Давайте посмотрим нижнюю.

Тоже была двадцатка, стала десятка. Впечатляет.

Выводы. Если в фундаментной плите по расчету получается завышенная верхняя арматура, можно снять напряжение, просто вырезав отверстие в плите. При этом армирование плиты резко снизится, т.к. расчетная схема изменится к лучшему. Но при этом следует отслеживать осадки и расчетное сопротивление грунта под подошвой – они вырастут.

В каких случаях следует ожидать скачка верхней арматуры в плите?

1. При значительных нагрузках от стен – чем больше нагрузка, тем больше выгнется плита.
2. При больших расстояниях между стенами – чем больше пролеты фундаментной плиты, тем больше будет верхняя арматура.

Что делать, если нужна все-таки сплошная фундаментная плита под зданием?

Если наличие цельной плиты принципиально, нужно делать цельную плиту. Я призываю просто каждый раз взвешивать: а действительно ли нужна именно сплошная плита? Для размышления предлагаю вам такой вариант:

Мы вырезаем в плите отверстие, при этом добиваемся значительной экономии в армировании. А внутри заполняем отверстие фундаментной плитой, которая несет лишь саму себя плюс нагрузку от первого этажа. Эта внутренняя плита может быть и из бетона попроще, да и армирование ее конструктивно. А между плитами можно устроить водонепроницаемый деформационный шов. Единственное неудобство такого решения – нужно просчитать осадки обеих плит и проанализировать, не приведет ли разность осадок к каким-то некомфортным последствиям.

Напоследок хочу сказать, что в примере я приводила самую простую фундаментную плиту. Вырезая прямоугольник из нее, мы по сути получали ленточный фундамент. Но не всегда  бывают такие простые ситуации, и не всегда мы получаем в результате ленту. Иногда отверстия приходится вырезать лишь в части пролетов плиты (обычно в бОльших пролетах), иногда быть вырезанными просятся плиты, на которые опираются колонны… Нужно просто помнить, что есть такое решение. Сделать отверстие – это не всегда ухудшить работу плиты.

Кстати, как думаете, если в плите перекрытия, опирающейся по четырем сторонам, вырезать отверстие в центре, лучше она будет себя чувствовать или хуже? А как насчет многопролетной плиты, опирающейся на сетку колонн?

Творческих вам задач!

 

class=»eliadunit»>

Добавить комментарий