Армирование столбчатого фундамента под стальную колонну - AUGUST-DOM.RU

Армирование столбчатого фундамента под стальную колонну

Поделитесь,пожалуйста, примером расчета армирования столбчатого фудамента под металлическую колонну

Страница 1 из 3 1 2 3 >

Brendovich
Посмотреть профиль
Найти ещё сообщения от Brendovich

ПОСОБИЕ
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ФУНДАМЕНТОВ
НА ЕСТЕСТВЕННОМ ОСНОВАНИИ
ПОД КОЛОННЫ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

(к СНиП 2.03.01-84 и СНиП 2.02.01-83)

[quote=TNemo;1263221]ПОСОБИЕ
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ФУНДАМЕНТОВ
НА ЕСТЕСТВЕННОМ ОСНОВАНИИ
ПОД КОЛОННЫ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

Смотрела это пособие. Непонятен расчет армирования подколонника, так как в этом пособии рассматривается железобетонная колонна,заглубленная в стакан, а у меня металлическая колонна, закрепленная анкерами.

—— добавлено через 50 сек. ——

Можно поподробнее, что там продавливаться будет? Весьма специфический должен быть фундамент чтобы подколонником продавить плитную часть, если речь об этом.

Насчет смятия подливки под опорной плитой — там усилие через болты также передается. Если речь именно о бетоне фундамента, то такое возможно если только база устанавливается без подливки непосредственно на шлифованный бетон, чего я не встречал.

плитная часть и будет продавливаться, если у вас размеры плитной части больше пирамиды продавливания от подколонника.

Ну так я об этом написал выше (незнаю зачем вы дублируете мою мысль), таких фундаментов почти не бывает в природе.

речь не о монтаже, способы которого бывают разные, а о рабочем состоянии колонны под нагрузкой. Почитайте ПОСОБИЕ
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ
РОСТВЕРКОВ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ
ПОД КОЛОННЫ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
(к СНиП 2.03.01-84)

Руководство по конструированию жбк п. 3.53

Ну так я об этом написал выше (незнаю зачем вы дублируете мою мысль), таких фундаментов почти не бывает в природе.

Болты не только на отрыв работают, но также на вертикальную (на период монтажа) и поперечную силу. Как по вашему колонна стоит на болтах пока подливку не выполнили?
А бывает её вообще забывают сделать.

Потому что внецентренное сжатие — это центральное сжатие плюс сосредоточенный момент. Если считать скурпулезно, то надо рассматривать одновременное действие изгиба и сжатия, но доля сжатия будет невелика. Практически там и арматура-то на сжатие не нужна будет, так как и само бетонное сечение справится. Поэтому для расчета подколонника достаточно определить момент в сечении по верху плитной части и выполнить расчет на изгиб.

Ну а растяжение — это песня отдельная. Впрочем такое напряженное состояние не характерно для подколонников.

нужно считать не скурпулезно, а правильно, доля сжатия бывает более важной нежели момент

все зависит о нагрузки и размеров подколонника. Как вы определяете справится сечение или нет ? На глаз ? Подбирая арматуру только на момент, без учета вертикальной прижимной силы вы получаете либо неоправданный запас по арматуре, либо разрушенное сечение от совместного действия момента и вертикальной, когда доля вертикальной велика.

Приведите пример из своей практики, когда вы считали бетонный элемент на сжатие без моментов и при этом требовалась арматура.

Конечно все зависит от конкретного случая. Но только в очень экзотических случаях в подколоннике при восприятии усилий сжатия требуется арматура.

Приведите пример из своей практики, когда вы считали бетонный элемент на сжатие без моментов и при этом требовалась арматура.

Конечно все зависит от конкретного случая. Но только в очень экзотических случаях в подколоннике при восприятии усилий сжатия требуется арматура.

Присоединяюсь к вопросу.
Даже в колоннах очень редко она требуется по расчету если моменты малы (нет, ну есть конечно любители пихать 32 арматуру в колонны 300х300мм, компенсируя нехватку сжатого бетона, но это отдельный случай).

Если речь о металлических колоннах на столбчатом фундаменте — думаю такого вообще не будет никогда, т.к. размер подколонника диктуется базой (сечением колонны, размером опорной плиты), на которой еще фундаментные болты должны разместиться, а они будут разнесены. Получается что всегда размер подколонника достаточен если нет больших моментов.

То же самое насчет продавливания плитой части подколонником. Жду пример из жизни. Т.к. этот случай тоже весьма экзотический.

Про внецентренное растяжение подколонника тоже понравилось, хотелось бы остановиться на этом случае подробнее. Жду комментарий автора.

Как сооружают столбчатые фундаменты под колонны?

Столбчатый фундамент обустраивают при строительстве каркасных и малоэтажных зданий без подвалов.

Также его сооружают, если предполагается большая глубина залегания фундамента – 4–5 м. При этом ленточное основание нерентабельно из-за большого расхода строительных материалов.

О том, как возводится столбчатый фундамент под колонны, поговорим в статье.

Разновидности

Состоит столбчатый фундамент из плитной части из 1–5 ступеней и подколонника, полнотелого или полого – стакана. Вид его зависит от типа и материала колонны.

Колонна – деталь несущей конструкции. Она воспринимает нагрузку между этажами и на уровне фундамента. Может служить декоративной деталью. Колонны выпускают стандартных размеров и изготавливают на заказ.

Различают 2 вида:

    Металлическая – состоит из оголовка, к которому крепят ригели и балки, стержня и базы – части, соприкасающейся с фундаментом.

Бывают сплошные и сквозные колонны – решетчатые, перфорированные. Последние меньше весят и проще в монтаже. Изготавливают конструкции из балок и прокатного профиля.

  • Железобетонная – производится из армированного бетона марки М300, М400, М600. Конструкция типовая. При малом сечении она выдерживает высокую несущую нагрузку и в отличие от металлической не боится воды. Форма круглая, квадратная и прямоугольная. Круглая чаще встречается у декоративных элементов.
  • Колонна непрерывно взаимодействует с основанием, нарушение положения хотя бы одной опоры приводит к обрушению дома. Поэтому под колонны не рекомендуется использовать сваи.

    1. Монолитный – готовое сооружение, в которых столбы установлены по определенной схеме. Колонны закрепляют на фундамент болтами.
    2. Сборный – каждое основание производится отдельно, на строительной площадке или на заводе, и отдельно устанавливается. Сверху опоры бетонируют, чтобы избежать появления расщелин.

    Материал для столбчатого фундамента выбирают исходя из нагрузки и материала колонны:

    1. Бетонные основания – а точнее, железобетонные. Выполняются из тяжелого бетона и упрочняются специальной арматурой. Под металлические колонны ставят только монолитный бетонный, под кирпичные допускается сборный вариант.
    2. Кирпичные – выдерживают меньшую нагрузку и используются для малоэтажных зданий.
    3. Деревянные – подходят только для деревянных или каркасных зданий.
    4. В частном строительстве встречаются опоры из бетонных или асбестовых труб.

    Подготовка к возведению

    Подготовка включает:

    • планировку – опоры монтируют по углам, на участках примыкания и пересечения стен, на протяжении несущей стены через 3–6 м и под каждой колонной;
    • разметку и выемку земли на необходимую глубину;
    • если глубина залегания велика, то на дно ям укладывают песчаную или бетонную подложку;
    • сооружение опалубки.

    Глубина залегания и высота бетонной подложки определяется весом здания и рыхлостью почвы.

    Инструменты и материалы

    Для строительства нужны:

    • доска или фанера для опалубки;
    • песок, битый кирпич, гравий для подушки;
    • бетон марки М300, М400, М600;
    • рубероид или другой пленочный материал для гидроизоляции;
    • анкерный крепеж для металлических колонн.

    Для работы понадобятся следующие инструменты и приспособления:

    • капроновый шнур и деревянные колья для разметки;
    • совковая и штыковая лопаты;
    • отвес, строительный уровень, рулетка;
    • ручная трамбовка.

    Если бетон изготавливают самостоятельно, то нужна бетономешалка или емкость для размешивания раствора.

    Как рассчитать?

    Исходными данными для расчета служит нагрузка, которую оказывает колонна, и результаты инженерно-геологических исследований.

    К первым относятся:

    1. Вертикальная нагрузка – вес колонны и величина нагрузка, передаваемая на нее стенами и кровлей.
    2. Изгибающий момент.
    3. Поперечная – приходящаяся на опору от базы колонны.
    4. Нагрузка при действии крутящих моментов в 2 плоскостях.
    5. Полная ветровая и снеговая – рассчитывается по погодным данным региона.

    К инженерно-геологическим данным относятся:

    • свойства грунта;
    • уровень грунтовых вод;
    • глубина промерзания грунта.

    По полученным данным рассчитывают величину опорных столбов для колонн.

    Пример расчета под монолитную колонну

    Вычисляют глубину залегания и сечение основания. В простых случаях параметр определяет максимальная глубина промерзания.

    Для более точных вычислений используют формулу: df=kh*dfn, где:

    • kh – коэффициент, принимаемый для фундамента отапливаемого дома;
    • dfn – глубина промерзания.

    Размеры основания рассчитывают по формуле: А=N/(R0-ȳd), где:

    • N – вертикальная нагрузка, ее получают при расчетах каркаса здания;
    • R0 – сопротивление грунта — величина представлена в справочнике СНиП 2.02.01-83;
    • ȳ – средний удельный вес фундамента;
    • d – глубина.

    Для зданий выше 3 этажей расчет производят более сложные, с учетом краевой нагрузки.

    Пример расчета под металлическую колонну

    Материал не влияет на методику вычислений. Учитывать нужно глубину заглубления самой колонны. Поэтому используется та же самая методика расчета.

    Для удобства исчислений непрофессионалам лучше воспользоваться онлайн-калькуляторами в Интернете.

    В них указаны все требуемые параметры для вычислений. Расчет производится автоматически.

    Этапы строительства под монолитную колонну

    При возведении частного коттеджа или дачи строительстве сооружают монолитный фундамент. Чтобы сэкономить материалы, опорные столбы выполняются в виде ступеней. Высота и число ступеней зависит от нагрузки.

    Для основания выкапывают яму необходимого размера и укладывают на дно слой песка и щебня толщиной в 20 см. Если глубина фундамента большая, устраивают бетонную подушку. Затем возводят опалубку из фанеры или дерева.

    Если размеры основания значительные, используют стальную опалубку. Асбестоцементные или бетонные трубы могут применяться как несъемная опалубка.

    Армирование опор

    Армирование выполняется по мере возведения фундамента. Используют для этого прутки диаметром в 12–16 мм, связанные или сваренные в готовые каркасы.

    1. После утрамбовки песчаной-гравийной подушки, заливают не менее 10 см бетона и опускают в яму подготовленную конструкцию.
    2. Сечение каркаса лишь чуть меньше сечения скважины. Каркас входит плотно.
    3. Середину столба не армируют, так как нагрузка здесь минимальна.
    4. Выпуски арматуры загибают горизонтально – по 30–40 см. Если подколонник делают кирпичный, хотя бы один арматурный прут нужно заанкерить в кирпичной кладке.

    Величина подколонника может совпадать с сечением столба. Если требуется именно стакан, сооружают опалубку сложной формы.

    Изготовление каркаса можно посмотреть в этом видео:

    Монтаж башмака

    Чтобы равномерно распределить нагрузку от здания, рекомендуют делать башмак – расширение нижней части скважины:

    1. Изготавливают опалубку, диаметр которой в 1,5 раза больше, чем сечение будущих столбов и устанавливают на песчаную подушку.
    2. Заливают бетоном марки М300–М400 только башмак.
    3. Бетон застывает не менее 10 дней.

    После схватывания раствора продолжают возведение фундамента.

    Установка колонн

    Начинают работу с сооружения армирующего каркаса:

    1. Монолитная колонна армируется прутками. При большом сечении прутки дополнительно усиливаются горизонтальными хомутами.
    2. Для опалубки используют деревянные доски нужной длины. Их скрепляют хомутами. Рекомендуется изнутри простелить опалубку рубероидом, чтобы позднее ее легче было снять. Поверхность колонны будет гладкой.
    3. Для заливки используют бетон марки М200 или выше. Чтобы удалить воздух, раствор протыкают металлическим штырем. Опалубку снимают только после полного высыхания.

    Оптимальная температура строительства – выше +15 С. Если здание сооружают зимой, в бетон добавляют пластифицирующие добавки с тем, чтобы ускорить застывание.

    Читайте также  Какая арматура нужна для монолитной плиты

    Ростверк

    Под железобетонные колонны возводят монолитный ростверк, по сути, это бетонная лента, усиленная стальными прутками. Используется при строительстве каркасных и панельных зданий, деревянных срубов:

    1. Изготавливают опалубку необходимых размеров.
    2. Укладывают арматуру. Для усиления плитной части используют арматурную сетку, которую размещают в 2 слоя. Между ними должен быть изолирующий слой бетона – не менее 20 см, поэтому заливку выполняют в 2 стадии.
    3. Горизонтальные сетки соединяют вертикальными фрагментами прутков. Длина минимально возможная, чтобы каркас со временем не утратил устойчивости.

    Связывание каркаса выполняется в опалубке или на основании, а не на земле.

    Этапы строительства под металлическую (стальную) колонну

    Металлическое колонны монтируют в стаканные основания или анкерным способом. Порядок действий сходный, но исключает некоторые этапы:

    1. Размечают положение скважин и роют ямы необходимой глубины.
    2. На дно укладывают песчано-гравийную подушку. Сооружают опалубку. Армируют конструкцию прутками и сеткой, описанным выше способом.
    3. Подготовленные скважины заливают бетоном марки не ниже М300. Перед заливкой в полости устанавливают геодезические уровни и высотные знаки. Они служат указателями места размещения стальной опоры.
    4. В поверхности бетонных оснований вмонтируют анкерные болты для фиксации. На них и крепится металлическая колонна. Между собой их связывают балками.

    Опирание может выполняться и другим методом. Вместо анкеров на поверхность опоры монтируют металлические плиты и заполняют бетонной смесью. Уровень заливки ниже 5–8 см проектной отметки подошвы. В полученное углубление устанавливают колонну.

    Установку на анкера можно посмотреть в этом видео:

    Ошибки при строительстве и способы их избежать

    Сооружение фундамента – довольно сложная работа, требующая расчета и квалификации. Начинающие строители чаще всего допускают следующие ошибки:

    • неправильно рассчитывают распределение нагрузки, при этом фундамент начинает проседать, а стены здания трескаться;
    • неверно определяют глубину залегания – слишком большая величина ведет только к расходу материалов, а вот недостаточная – к деформации стен;
    • устанавливают опоры на разную глубину;
    • используют материал низкого качества – марка бетона должен быть не ниже М200;
    • неверно оценивают сопротивление грунта – необходима консультация специалиста;
    • не центрируют каркас при монтаже – особенно разрушительно это сказывается на ростверке;
    • собирают каркас на грунте – центрирование автоматически исключается;
    • соединяют прутки и сетку на углах сваркой – это запрещается.

    Опорные основания и колонны – вертикальные элементы. Во время сооружения опалубки, армирования, крепления столбов необходимо постоянно проверять вертикальность.

    Много важной и полезной информации о столбчатом фундаменте найдете здесь.

    Заключение

    Столбчатый фундамент под колонны используется в целях экономии. Для каркасного здания и на твердых грунтах он успешно заменяет ленточный или плиточный. Но чтобы такое сооружение прослужило долго и не стало причиной разрушения дома, необходимо тщательно рассчитать нагрузку.

    Правила выполнения армирования столбчатого фундамента

    Столбчатая фундаментная основа – неоднократно проверенный и достаточно выгодный вариант под строительство малоэтажных сооружений из древесного материала или объектов каркасного типа. Основным препятствием при устройстве фундамента из столбов считается высокий уровень грунтовых вод или потребность в обустройстве подвального помещения. Несущая конструкция представлена системой бетонных столбов, расположенных под точками пересечений и примыканий стен и под угловыми участками. Несущие способности оставляют желать лучшего, и для увеличения этого показателя в обязательном порядке выполняется армирование столбчатого фундамента.

    Необходимость армирования

    Внешне твердый и прочный бетонный столб, оказавшись в фундаментной конструкции и подвергнутый нагрузочным воздействиям, превращается в колкую субстанцию.

    Имея огромный запас прочности, бетонный столб разрушается за долго до набора предельной прочности, и причиной этого является неравномерное распределение нагрузки от сооружения.

    Чтобы избежать этого, рекомендуется выполнять армирование столбов фундамента. Данная мера позволит:

    • максимальную часть особо важных напряжений переносить в глубокие бетонные слои и распределять их главным образом не на камень, а на арматурный каркас;
    • металлические арматурные прутья отлично соединяют основные элементы фундаментной конструкции – опорные столбы и ростверок;
    • эксплуатационный период армированных столбов увеличивается в разы по сравнению с простыми бетонными опорами.

    Применение армирования в некоторых ситуациях помогает избегать негативных последствий, связанных с разрушением столбов. Обрушение происходит не скачкообразно – конструкция расползается медленно и пластично.

    Расчет

    Индивидуальные застройщики процесс армирования опорных элементов сводят к четко продуманному определению потребности в металлических прутьях.

    Разберем пример расчета армирования столбчатого фундамента. Предположим, необходимо изготовить арматурный каркас для столба с сечением двадцать сантиметров и глубиной установки в два метра. Для усиления такой опоры потребуются четыре прута, установленных вертикально, диаметр которых равен 1.2 см. Прутья перевязываются горизонтально в четырех местах, через каждые полметра.

    Для армирования столбчатого фундамента под стальную колонну для каждой из них делаются следующие расчеты:

    • к длине опорного элемента прибавляют двадцатисантиметровый припуск, с помощью которого выполняется связка с ростверком;
    • полученное значение умножается на количество прутьев (четыре штуки в каждом столбе);
    • вязальную проволоку определяют следующим образом: сечение умножают на количество прутьев в каркасе и на число перевязок.

    Остается полученные данные перемножить на потребность столбов, чтобы узнать, сколько потребуется арматуры и проволоки для каркасных оснований.

    Способы армирования

    Армирование столбчатых фундаментов под металлические колонны выполняется одним из двух известных способов. Дело в том, что при строительстве малоэтажных сооружений заливают железобетонные монолитные основания – наиболее популярный вариант столбчатого фундамента.

    Первый способ

    Для каждой запланированной опоры готовится котлован, глубина которого соответствует проектному решению, а ширина немного превышает аналогичный параметр столба. Это необходимо для установки опалубочной конструкции. Щиты монтируются из досок с таким расчетом, чтобы верхняя часть столба возвышалась над поверхностью почвы на пятьдесят сантиметров. Установив и расклинив опалубку, в нее монтируют арматурный каркас и выполняют заливку бетонного раствора.

    Бетонирование необходимо выполнять по одному уровню. Неровности исправляются ростверком. Как только бетон набирает прочность, опалубку демонтируют и выполняют обратную засыпку котлована.

    Второй способ

    Он является более трудоемким в связи с большими объемами земляных работ. На установленную глубину забуриваются скважины, для чего придется арендовать специальную строительную технику. В скважинах устанавливаются каркасы из арматуры, заливается бетон. Опалубка в этом случае выставляется только для формирования надземной части столба. Этот вариант установки опор считается более современным, выполняется легче и быстрее. Но есть одна особенность – к грунту предъявляются повышенные требования по плотности.

    Материалы для армирования

    Для армирования колонн под фундамент пользуются металлическими арматурными прутьями класса А III и выше. Рекомендуемое сечение холоднотянутого прута не менее трех миллиметров, горячекатанного – от шести. Для изготовления арматуры применяется сталь класса 15 и более, обработанная антикоррозийными составами.

    Разрешается применять композитную арматуру – как более легкую и удобную в монтаже. Модуль ее упругости больше, чем у металла, материал более жесткий и менее пластичный.

    Теоретически армирование стеклопластиковой арматурой обходится не дороже монтажа металлических каркасов.

    Композит не подвержен воздействию коррозии, не образует мостиков холода, отлично воспринимает нагрузки вертикального типа.

    Есть только одна особенность – во время сращивания композитной арматуры опорных столбов и ростверка следует использовать фирменный способ под прямым углом с применением специального приспособления.

    Схема закладки

    Попробуем разобраться, как выполнить армирование столбчатого фундамента своими руками. Предположим, что размеры и количество материала мы определили, подготовили все необходимое для работы.

    В каждый котлован под опорный столб устанавливаем четыре рифленых прута диаметром в 1 см. Если предстоит заливать опоры с круглым сечением, рекомендуется использовать шесть восьмимиллиметровых прутков.

    Опорную подошву для каждого столба усиливают сварной сеточкой, изготовленной из арматуры сечением 6 – 8 мм, уложенной в два ряда, при этом толщина закраин подошвы должна составлять не менее пятнадцати сантиметров.

    В отдельных случаях, если заливаются опорные элементы с переменным сечением в виде ступеней, армирование выполняется двумя и более каркасами, соединенными в единую конструкцию вязальной проволокой.

    Грибовидные столбы подвергаются двойному армированию. Первый слой металлических прутьев выгибается в виде отдельных элементов в форме «L», при этом вертикальная часть равняется показателю высоту опоры, а выгнутая сторона подрезается под размер диаметра.

    Заложенные в подготовленную скважину элементы корректируются таким образом, чтобы их горизонтальные части радиально расходились от центральной точки к периферии подошвы столба.

    После этого в скважину монтируется обычная каркасная заготовка, выполняется бетонирование. В результате получается достаточно прочный и устойчивый к выдавливанию столб.

    По аналогичной схеме монтируется каркас из арматуры при устройстве ростверка. В будущую железобетонную балку закладываются арматурные прутья сечением 1 см по два – три штуки. На угловых участках фундамента прутья загибаются минимум на двадцать сантиметров, выполняются соединения сваркой или вязальной проволокой. Таким же образом ростверковая каркасная основа связывается с прутьями опорных столбов, и после этого можно приступать к подаче бетонной смеси.

    Вязка

    Подробней рассмотрим, как связывать арматурные прутья вязальной проволокой. Как правило, сечение ее небольшое, и для работы можно воспользоваться специальным крюком. Алгоритм действий выглядит следующим образом:

    • отрезается кусок вязальной проволоки длиной в тридцать сантиметров, складывается вдвое;
    • подготовленная петля заносится по диагонали арматурной крестовины, выносится к собственным концам;
    • в петлю размещается вязальный крюк и прокручивается таким образом, чтобы во время движения цеплять проволочные концы.

    Полезные рекомендации

    Необходимое количество арматурных прутьев определяется по следующему принципу – общее значение диаметра арматуры в бетоне не должно превышать 0.2 – 0.25 % от аналогичного значения прямоугольного столба или колонны.

    Оптимальный и правильный вариант соотношения диаметра металла к сечению опорного элемента 0 1 на 20 или 1 на 25.

    Элементы арматурного каркаса должны размещаться таким образом, чтобы слой обтекаемого их бетона составлял минимум 2.5 – 3.5 см.

    Столбы разрешается армировать пространственным арматурным каркасом. Прутья соединяются мягкой вязальной проволокой, чтобы фиксировалось их расположение в котловане до момента начала бетонирования.

    Особенности армирования

    Это рабочий этап считается залогом надежности и прочности всего объекта. Малейшие усилия на изгиб способны разрушать бетон, и это является его основным и едва ли не единственным недостатком.

    На опорный столб оказывают воздействие несколько видов нагрузочных явлений:

    • на сдвиг – смещается грунтовый слой нормальной консистенции по водонасыщенному, или почва двигается горизонтально;
    • на сжатие – сооружение давит всем своим весом на фундаментное основание;
    • на разрыв – в зимний сезон во время пучения почвы стенки сжимаются, и столбы начинают отслаиваться от опорных подошв.

    Если принимать во внимание только процесс сжатия, то армирование столбов можно не выполнять – достаточно вокруг столбов устроить трехслойный рубероидный ряд.

    Заключение

    Строительство фундамента – задача серьезная, и относиться к ее выполнению следует с полной ответственностью. Если все с делать в соответствии с технологиями, то вы получите прочную и долговечную опорную конструкцию.

    Армирование столбчатого фундамента: зачем нужны работы, как они выполняются?

    Прочность, а также надежность фундамента напрямую зависит от его корректного армирования. В этой публикации освящены вопросы относительно последовательности выполнения работ при армировании, основных требований, предъявляемых к арматуре, распространенных ошибок, которые можно сделать при выполнении работ.

    Читайте также  Какие виды арматуры бывают

    В чем заключаются особенности армирования?

    Армирование столбчатых фундаментов – это залог крепкой, надежной, долговечной постройки. Небольшие изгибные усилия могут разорвать бетон, несмотря на то, что данный материал выдерживает большие нагрузки. Специалисты считают, что это основной недостаток данного материала, который необходимо учитывать при выполнении работ.

    На столб фундамента воздействуют следующие нагрузки:

    • на сдвиг – либо происходит сдвижение плотного слоя по водонасыщенному грунту, либо осуществляются подвижки грунта в горизонтальном направлении;
    • на сжатие материалов – вес постройки;
    • на разрыв – в зимний период пучения земли стенки сжимаются, в результате чего отрываются от подошвы.

    Если брать в расчет нагрузки на сжатие – в таких случаях армирование столбчатого фундамента специалисты не выполняют, для того, чтобы устранить неблагоприятное воздействие, вызванное пучением грунта, будет достаточно просто обернуть столб тремя слоями рубероида. Некоторые специалисты в данном случае также рекомендуют использовать полиэтилен. Сдвиговая нагрузка – явление редко, но именно для того, чтобы избежать данного явления, осуществляют армирование.

    Еще одна зона армирования – это ростверк. Так называют горизонтально расположенную часть фундамента, которая передает и воспринимает вес от стен здания на сваи. Помимо этого фактора также играет роль предназначение ростверка – оно состоит в равномерном распределении нагрузки за счет объединения свай в единое целое. Поэтому и важно при устройстве ростверка обеспечить качественную жесткость соединяющих узлов.

    Зачем нужно делать армирование?

    Заниматься армированием столбчатого фундамента необходимо для того, чтоб укрепить материал. Несмотря на что, что бетон является довольно прочным и надежным, под нагрузкой он ведет себя как твердая, но при этом колкая субстанция (к примеру – стекло). Даже притом, что материал обладает хорошим запасом прочности, если нагрузки распределены некорректно – опора из бетона может разрушиться.

    Благодаря арматуре можно сразу решить несколько вопросов относительно обеспечения оптимальной прочности:

    1. Практически все значимые напряжения переносятся в более глубокие слои бетона, за счет чего они, в основном, воспринимаются стальной арматурой, а не камнем.
    2. Благодаря каркасу можно соединить два главных элемента фундамента – опоры и ростверк.
    3. Ресурсы фундамента благодаря арматуре в несколько раз возрастают, обеспечивая ей надежность и прочность.

    Важно: часто благодаря использованию арматуры можно избежать последствий разрушения бетона. Конструкция не разрушится скачкообразно.

    Какие требования предъявляются к арматуре?

    Для выполнения работ прутки, как правило, используются марок А I и А III (А 400 С). При желании можно использовать композитную арматуру, она появилась на рынке относительно недавно, но уже хорошо себя зарекомендовала и имеет отличные характеристики.

    Вообще, в данном случае лучше воспользоваться помощью опытного специалиста, он подскажет, какую именно арматуру стоит подобрать исходя из веса планируемой постройки. Стоит сразу отметить: экономить в данном случае нельзя, поскольку именно от фундамента зависит, насколько долго простоит здание.

    Как осуществляется армирование ростверка и столбов?

    1. Столбчатого фундамента армирование выполняется при помощи прутьев. Их связывают, либо сваривают с использованием проволоки в каркасы.
    2. На дно необходимо насыпать слой песка. Сверху кладется щебень вперемешку с песком в таком же количестве. Далее, для того, чтобы металл был надежно защищен от влаги, укладывается приблизительно 100 мм бетона.
    3. Заранее подготовленные каркасы опускаются в скважины под столбы.
    4. В сечении размеры каркасы должны быть не менее диаметра самой скважины. Такой слой бетона специалисты именуют защитный, поскольку благодаря щелочной реакции он оберегает металл от коррозионных повреждений.
    5. Во время изготовления каркаса выпуски арматуры нужно загнуть горизонтально, на длину порядка 30-40 см. Если же работу выполняет опытный и компетентный специалист, который знает, как правильно осуществлять сварку (не перекаливая арматуру), в таком случае загибы не потребуются.

    Середину армировать нет необходимости, поскольку на нее нагрузки практически не приходятся. Данная схема для армирования столбчатого фундамента применяется уже в течение долгих лет опытными специалистами, поэтому и считается корректной и надежной.

    Что касается схемы расположения прутьев арматуры, в таких случаях необходимо обращать внимание непосредственно на части фундамента:

    1. Если используется свайный столб из железобетона, либо буронабивной свай – в таком случае учитывается нагрузка, исходящая от смещения массивов грунта в горизонтальном положении.
    2. Если ростверк является монолитным и горизонтальным – нагрузка изгибающая, поскольку балка располагается на опорах с концов, в то время, как под средней частью опора практически отсутствует.

    Как должна быть расположена арматура в углах ростверка?

    Арматура столбчатых фундаментов должна выполняться по четко указанной схеме. Что касается углов – загибание прутов должно быть не менее 0,4 мм.

    Далеко не всегда можно осуществлять сварку – существуют такие марки стали, которые обычными электродами не варятся, поскольку существует риск перегрева прутьев, ослабление швов и т.д.

    Как армируется подошва столбчатого фундамента?

    При выборе армирующего материала в любом случае необходимо учитывать, с какой целью будет использоваться бетон. Например, для того, чтобы усилить подошву столба используют особые сетки.

    Для того, чтобы выполнить расчет армирования, важно учесть схему консоли, на которую будет приходиться отпор грунта. Но, если строительство осуществляется не специалистом, а в частном порядке, в таком случае подобных сложных расчетов не делают.

    Были произведены расчеты, благодаря которым удалось установить, что, если нагрузка планируется небольшая – в таком случае будет достаточно арматурной сетки, которая имеет диаметр порядка 5-6 мм. Тем не менее, в строительных нормативах недопустимо использовать каркас, который будет иметь диаметр менее 12 мм. Поэтому, если нужно выполнить все работы согласно нормам, в таком случае специалисты рекомендуют под постройку с небольшим весом арматурную сетку с диаметром 12 мм, а также ячейкой 200 х 200 мм.

    Как выполняется армирование ростверка?

    Перед выполнением работ фундамента чертежи должны быть внимательно изучены – вне зависимости от того, кто будет заниматься строительством: специалист или новичок.

    Что касается усиления плитной части фундамента – в нее необходимо укладывать арматурную сетку в два слоя. При этом стоит учитывать тот факт, что они обязательно должны быть друг от друга изолированы слоем бетона, который в данном случае будет выполнять защитную функцию. Между прутками должно быть расстояние примерно 200 мм.

    Чтобы каркас был пространственным, горизонтальные сетки нужно соединить между собой – используя вертикальные отрезки. Длину подбирать самую маленькую – иначе существует вероятность, что каркас утратит устойчивость, при этом его прочность может значительно снизиться.

    Ленточный ростверк армируется так же, как и плитный. Но здесь нужно учитывать, что условия установки будут отличаться – если нужно монтировать ленту, то движения специалиста будут ограничены размерами опалубки. Но в любом случае – оба раза связывание каркаса нужно осуществлять в опалубке.

    Самые распространенные ошибки, которые допускать при выполнении работ нельзя:

    • установка каркаса на грунт;
    • отсутствие центрирования каркаса при монтаже в скважину;
    • создание соединений на углах стен при сварке стержней;
    • нагревание мест сгиба прутьев во время сварки.

    Если вы не уверены в том, что все работы сможете корректно выполнить самостоятельно – лучше воспользоваться помощью специалистов, поскольку армирование столбчатого фундамента является важной задачей, которую нужно выполнить идеально.

    Армирование фундамента своими руками

    В этой статье даем подробную пошаговую инструкцию по армированию фундамента своими руками. Рассказываем про создание фундаментов различных видов: ленточных, монолитных и столбчатых. А также показываем, как правильно рассчитать нужное количество арматуры для строительства.

    Виды арматуры

    Традиционно для возведения бетонных фундаментов используется стальная рифленая арматура (для основного каркаса) и стальная гладкая арматура (для организации перемычек). Однако на рынке можно найти также новый вид прутков – стеклопластиковую арматуру, которая по своим качествам отличается большей прочностью и повышенной долговечностью.

    Тем не менее, профессиональные строители рекомендуют брать привычную стальную арматуру для создания классических железобетонных фундаментов. Связано это с новизной прутков из стеклопластика – еще не до конца изучено, как именно они поведут себя в связке с бетоном при различных весовых нагрузках на фундамент.

    Армирование ленточного фундамента

    Ленточный тип фундамента – один из самых распространенных и популярных, если дело касается постройки частных домов на дачных участках. Ниже показываем, как правильно сделать каркас из прутков для армирования ленточного фундамента.

    Такой фундамент – не сплошной, а состоит из длинных железобетонных лент с прямоугольным сечением. Первоначально по местам заливки бетона устанавливается деревянная опалубка. Самые распространенные габариты для нее: высота деревянных бортов до 100 см и ширина между ними до 50 см. В результате получится прочный среднезаглубленный фундамент.

    Далее нужно собрать арматурный каркас. Он состоит из нескольких видов прутков:

    • Продольных – они играют роль основания каркаса и берут на себя основную нагрузку. Для них лучше всего использовать рифленую арматуру класса А3 толщиной от 10 до 22 мм.
    • Вертикальных опор и горизонтальных перемычек – они укрепляют каркас из продольных прутков и обеспечивают более прочное и надежное схватывание бетона. Для их создания допускается использовать гладкую арматуру класса А1 диаметров 6-8 мм.

    При высоте ленты до 100 мм традиционно создается каркас из двух поясов продольной арматуры: верхнего и нижнего, которые соединяются вертикальными и горизонтальными перемычками. Такая конструкция одновременно компенсирует и пучение земли снизу, и давление дома сверху. Гораздо реже строятся фундаменты большей высоты, и они требуют установки трех и более поясов.

    Итак, рассмотрим подробную схему армирования фундамента с ленточной конструкцией. Сначала укладывается пара нижних продольных прутков: таким образом, чтобы расстояние от земли и бортов опалубки было не меньше 5 мм с каждой стороны (для подъема арматуры над землей используют специальные ножки или подпорки из кирпичей).

    Далее устанавливаются вертикальные столбы нужной высоты – на расстоянии не меньше 30 см друг от друга. К ним крепится верхний пояс продольной арматуры, после чего оба пояса дополняются горизонтальными перемычками для усиления жесткости – они устанавливаются на расстоянии не более 40 см друг от друга. Все стыки продольных, вертикальных и горизонтальных прутков фиксируются вязальной проволокой: можно использовать или обычную гладкую, или более надежную стальную проволоку ВР-1 с рельефной поверхностью толщиной 3-4 мм.

    Особое внимание нужно уделить примыкающим простенкам и углам фундамента, так как на них приходится самая большая нагрузка. Эти участки дополнительно укрепляются либо при помощи нахлеста продольных прутков друг на друга, либо с использованием отдельного Г-образного хомута из рифленой арматуры того же диаметра. Длина захлеста или хомута с каждой стороны угла должна быть не меньше 50 см. Подробная схема укрепления углов фундамента показана на нижнем чертеже.

    Читайте также  Приспособление для вязки арматуры

    Есть еще один способ установки вертикальных столбов: для надежности их вбивают в землю на 1,5-2,0 метра. Это делает фундамент наиболее прочным и жестким. После сборки всего каркаса производится заливка бетона в опалубку.

    Армирование монолитного фундамента

    Монолитный фундамент – это цельная железобетонная плита, которая способна выдержать самые высокие нагрузки. Он может служить как «черновым» полом для будущего дома, так и прочным основанием для создания другого вида фундамента – ленточного или столбчатого. Главное требование при его возведении: поверхность земли должна быть пологой, без малейших уклонов и скатов.

    Перед проведением работ нужно подготовить участок: выкопать котлован, уложить на его дно ровную песчаную подушку и залить тонким слоем бетона. Далее производится двухслойная гидроизоляция дна при помощи рулонных гидроизоляционных материалов.

    Дальнейшее армирование монолитного фундамента своими руками заключается в создании сеток из прутков арматуры. Как и в случае с ленточными конструкциями, лучше всего использовать рифленую арматуру класса А3 толщиной не менее 12 мм. Она укладывается в двух направлениях, образуя ячейки размером не меньше 20 см по каждой стороне – как на фото ниже. Пересечения прутков укрепляются при помощи перевязки проволокой.

    Однако существует более удобный аналог отдельным пруткам — в виде готовой сварной сетки из рифленых прутков ВР-1 с шагом ячейки от 200 мм. Ее использование избавит от необходимости самостоятельно укладывать и скреплять арматуру, поможет сэкономить силы и время.

    Оптимальная высота плиты монолитного фундамента для жилого дома – 25-30 см. Такая толщина бетонного основания требуется двух поясов арматурной сетки – верхнего и нижнего, которые соединяются и укрепляются вертикальными гладкими прутками А1 толщиной 6 мм. Расставляются такие прутки на всех пересечениях сеток и фиксируются либо проволокой, либо сваркой. Далее производится заливка бетона.

    Армирование столбчатого фундамента

    Столбчатый фундамент состоит из нескольких железобетонных столбов с верхним ленточным ростверком, который используется как основание для будущего дома. Он рассчитан на легкие постройки: например, сараи или каркасные дома.

    Армирование столбчатого фундамента своими руками производится с использованием вертикальных рельефных и горизонтальных гладких прутков тех же моделей и габаритов, как и в случае с предыдущими видами фундаментов. Перед установкой столбов выкапывается яма глубиной 2 метра, на дно которой укладывается подушка из песка и щебня. Ее также можно дополнительно армировать при помощи арматурной сварной сетки (тех же размеров, как и для монолитного фундамента). Вокруг ямы устанавливается деревянная опалубка, по высоте равная части столба над уровнем земли.

    Каждый столб состоит из четырех вертикальных прутков арматуры по углам, которые ставятся на расстоянии минимум 20 см друг от друга. Скрепляются они горизонтальными перемычками – по одной с каждой стороны. Для надежности лучше сделать четыре ряда горизонтальных перемычек по всей высоте столба, на одинаковом расстоянии друг от друга. Пересечения арматуры перевязываются проволокой длиной 300 мм.

    Армирование верхнего ростверка происходит по той же технологии, что и закладка ленточного фундамента. Однако при легком весе будущей постройки ростверк можно заменить на обычные деревянные брусы.

    Расчет размеров и количества прутков

    Очень важный момент при армировании фундамента – расчет арматуры, количество которой необходимо для укрепления бетонной конструкции. Ниже мы подробно рассказываем, как сделать точный и безошибочный расчет количества арматуры и ее размеров для каждого вида фундамента.

    Расчет для армирования ленточного фундамента

    Сначала высчитывается общая площадь фундамента – для этого перемножается его высота и ширина (например, фундамент высотой 80 см и шириной 30 см имеет площадь 2400 см 2 ). Далее высчитывается общая площадь арматуры, которая должна равняться не менее 0,1% от общей площади фундамента (то есть 2,4 см 2 для фундамента 2400 см 2 ).

    Получившаяся площадь 2,4 см 2 – это площадь для четырех продольных прутков, двух верхних и двух нижних. Поэтому с ее помощью высчитываем диаметр нужной арматуры. Для этого по формуле площади окружности вычисляем поперечное сечение прутка (например, для арматуры диаметром 10 мм это 0,79 см 2 ), а потом умножаем его на количество прутков (0,79 х 4 = 3,16 см 2 ). Этого с запасом хватит, чтобы покрыть требуемую площадь 2,4 см 2 .

    Длина одного продольного прутка высчитывается по длине всей бетонной ленты и умножается на общее количество прутков (4 штуки). Затем к этому числу прибавляется 20% на стыки и угловые нахлесты.

    Длина арматуры для вертикальных и горизонтальных перемычек считается так:

    • Сначала считаем число необходимых перемычек: общая длина ленты делится на шаг их установки (300 мм)
    • Затем вычисляем длину одной перемычки: путем сложения высоты и ширины каркаса и умножением на 2
    • Перемножаем обе полученных цифры (число и длину перемычек) и прибавляем запас 20%

    Расчет для армирования монолитного фундамента

    Расчет количества и диаметра арматуры для армирования под фундамент монолитного типа происходит практически так же, как и в случае с ленточным. Только общая площадь используемых продольных прутков должна равняться не менее 0,3% от общей площади фундамента.

    Количество горизонтальных перемычек здесь считать не нужно, нужны только вертикальные: их число равняется количеству пересечений в одной арматурной сетке.

    Расчет для армирования столбчатого фундамента

    Количество арматуры для одного столба высчитывается с учетом их размеров. Например, при использовании четырех вертикальных прутков длиной по 3 метра для постройки фундамента своими руками понадобится 12,8 метров рифленой арматуры с учетом припуска 0,2 метра на привязку ростверка: (3 + 0,2) х 4 = 12,8 метров.

    Расчет горизонтальных перемычек происходит так: их количество на одном участке столба (4) умножаем на количество всех горизонтальных рядов на столбе (4), а после умножаем на диаметр столба (например, 0,2 метра). В результате получится длина арматуры для перемычек: 4 х 4 х 0,2 = 3,2 метра.

    Армирование столбчатого фундамента

    Класс бетона

    Пособие попроектированию бетонных и железобетонных конструкций (к СП 52-101-2003)
    2.4. Для железобетонных конструкций рекомендуется принимать класс бетона на сжатие не ниже В15; при этом для сильно нагруженных сжатых стержневых элементов рекомендуется принимать класс бетона не ниже В25.

    Продольное армирование
    Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона(без предварительного напряжения) МОСКВА СТРОЙИЗДАТ 1978 г.

    3.31. Подколонники, если необходимо по расчету, должны армироваться продольной и поперечной арматурой по принципу армирования колонн.
    Площадь сечения продольной арматуры с каждой стороны железобетонного подколонника должна быть не менее 0,05 % площади поперечного сечения подколонника.
    Диаметр продольных стержней монолитных подколонников должен быть не менее 12 мм.

    Шаг поперечного армирования
    СП 52.103-2007
    8.3.12 Во внецентренно сжатых линейных элементах, а также в изгибаемых элементах при наличии необходимой по расчету сжатой продольной арматуры с целью предотвращения выпучивания продольной арматуры следует устанавливать поперечную арматуру с шагом не более 15d и не более 500 мм (d — диаметр сжатой продольной арматуры).
    Если площадь сечения сжатой продольной арматуры, устанавливаемой у одной из граней элемента, более 1,5 %, поперечную арматуру следует устанавливать с шагом не более 10d и не более 300 мм.

    Армирование подошвы
    Руководство по проектированию фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений промышленых предприятий. МОСКВА 1978г
    5.14 Армирование подошвы отдельных фундаментов рекомендуется осуществлять сварными сетками. Расстояние между осями стержней сеток должно приниматься равным 200 мм.
    Диаметр рабочих стержней, укладываемых вдоль стороны фундамента размером 3м и менее, должен быть не менее 10 мм; диаметр рабочих стержней укладываемых вдоль стороны размером более 3 м — не менее 12 мм.
    Арматурные сетки должны быть сварены во всех точках пересечения стержней. Допускается часть пересечений связывать проволокой при условии обязательной сварки всех точек пересечения в двух крайних рядах по периметру сеток.

    Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона(без предварительного напряжения) МОСКВА СТРОЙИЗДАТ 1978 г.
    3.27. Диаметр рабочих стержней арматуры (сварной или вязаной) подошвы, укладываемых вдоль стороны 3 м и менее, должен быть не менее 10 мм, а стержней, укладываемых вдоль стороны более 3 м, — не менее 12 мм.

    3.29. Допускается, при необходимости, армировать подошвы фундаментов отдельными стержнями. В этом случае стержни раскладываются во взаимно-перпендикулярных направлениях, параллельных сторонам подошвы. Шаг стержней рекомендуется принимать 200 мм, длина стержней каждого направления должна быть одинаковой. В случае применения арматуры периодического профиля два крайних ряда пересечений стержней по периметру сетки должны быть соединены сваркой. Допускается применение дуговой сварки. Внутренние пересечения должны быть перевязаны через узел в шахматном порядке. Если для армирования подошв применяется гладкая арматура, стержни должны заканчиваться крюками, а сварка пересечений по периметру в этом случае не требуется.

    Подготовка
    СП 50.101-2004
    13.2.22. При возведении монолитных фундаментов, как правило, устраивают подготовку из уплотненного слоя щебня или тощего бетона, обеспечивающую надежную установку арматуры и не допускающую утечки раствора из бетонной смеси бетонируемого фундамента. Если основание сложено глинистыми грунтами с показателем текучести более 0,5 или водонасыщенными песками, уплотнение следует выполнять легкими катками или трамбовками.

    Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона(без предварительного напряжения) МОСКВА СТРОЙИЗДАТ 1978 г.

    3.24. Под монолитными фундаментами независимо от грунтовых условий (кроме скальных грунтов) рекомендуется всегда предусматривать бетонную подготовку толщиной 100 мм из бетона марки М50, а под сборными — из среднезернистого песка слоем 100 мм.
    При необходимости устройства фундаментов на скальных грунтах следует предусматривать выравнивающий слой по грунту из бетона марки М50.
    3.26. Толщина защитного слоя бетона аб для рабочей арматуры подошвы монолитных фундаментов должна удовлетворять требованиям п. 3.3 настоящего Руководства и приниматься не менее 35 мм (с учетом, что выполняется бетонная подготовка), а при отсутствии бетонной подготовки — 70 мм. Толщина защитного слоя в сборных фундаментах и подколонниках монолитных фундаментов должна быть не менее 30 мм.

    При необходимости армирования подошвы фундамента, устраиваемого на скальном грунте, следует предусматривать защитный слой бетона толщиной 35 мм.

    Защитный слой бетона
    СП 52-101-2004
    8.3.2 Толщину защитного слоя бетона назначают исходя из требований 8.3.1 с учетом типа конструкций, роли арматуры в конструкциях (продольная рабочая, поперечная, распределительная, конструктивная арматура), условий окружающей среды и диаметра арматуры.

    Минимальные значения толщины слоя бетона рабочей арматуры следует принимать по таблице 8.1.

    Условия эксплуатации конструкций зданий

    Толщина защитного слоя бетона, мм, не менее

    1. В закрытых помещениях при нормальной и пониженной влажности

    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: