Как рассчитать арматуру на ленточный фундамент: Расчет арматуры для ленточного фундамента частного дома
alexxlab | 25.07.2023 | 0 | Разное
Расчет арматуры для ленточного фундамента, примеры, онлайн-калькулятор
Стандартный калькулятор онлайн расчета фундамента ленточного типа помогает вычислить необходимое количество стройматериалов и подобрать армирование. Закладка связанного каркаса из стальных прутьев является обязательным этапом, эта конструкция противостоит силам растяжения, возникающим при подвижках грунта и воздействии весовых нагрузок. Для арматуры цель заключается в выборе правильного и оптимального в плане цены размещения прутьев, подбора подходящего типа и диаметра металлопроката, определении суммарного метража и веса. Основной регламентирующий документ – СНиП 52-101 от 2003 года.
Оглавление:
- Что учесть при составлении схемы?
- Самостоятельный расчет по шагам
- Полезные рекомендации
Исходные данные и условия для расчета арматуры
Этот этап проводится после определения ширины основы и проверки ее соответствия весовым нагрузкам и геологическим условиям участка. В начале известны назначение и этажность постройки, материалы, тип и однородность грунта, уровень подземных вод. Эти данные служат основой для выбора глубины закладки, оптимальной марки бетона, толщины подушки. Знание длины, высоты и ширины ленты позволяет без проблем получать величину объема монолита, его периметра и сечения. В процессе учитываются не только наружные стены, ленточный фундамент заливается под все несущие конструкции, включая внутренние перегородки, правильный онлайн-калькулятор всегда предлагает выбрать нужную схему.
Самостоятельный расчет армирования начинается с составления схемы каркаса и определения необходимого диаметра прутьев. У ленточного типа предусматривается как минимум два ряда продольно расположенных стержней, это условие обязательно. СП указывают пределы при размещении и фиксации арматуры:
- Максимальный промежуток между двумя продольными прутьями – 40 см. Выполнение этого условия подразумевает закладку дополнительного стержня при превышении ширины ленты свыше 50 см.
- Расстояние от металла до боковых и нижних стен бетонной конструкции не может быть меньше 50-70 мм, верхних – 70-80. Но при этом крайние элементы каркаса не смещают в центр, в случае ленты это делает бессмысленным сам процесс армирования.
- Интервал между рядами по вертикали варьируется от 60 до 80 см. С учетом вышеизложенного это означает, что при высоте фундамента в пределах 1 мм (т.е. мелкозаглубленного типа) двух поясов армирования достаточно, но при необходимости закладки ниже уровня промерзания грунта (1,5-2 м) или строительстве дома с подвалом частота рядов возрастает.
- Поддерживающие (монтажные) вертикальные и поперечные ряды связываются в единую конструкцию и пересекаются друг с другом, шаг размещения варьируется от 30 до 80 см.
- В качестве горизонтальных прутьев, принимающих и распределяющих основные нагрузки, используются изделия с периодическим профилем (имеющие маркировку АIII или А3). Для вертикальных и продольных допускается применение гладких марок (АI или А1, соответственно). Ребристая поверхность обеспечивает более качественное сцепление с частицами бетона.
Диаметр продольной арматуры для фундамента выбирается из учета требований СНиП: минимальное процентное соотношение стали в бетонной конструкции составляет 0,1% от ее сечения. Рассмотрим пример: для ленточного основания шириной в 40 см и высотой 1 м выбирается схема из 4 прутьев, требуемая площадь сечения – от 4 см2 и выше. Существуют специальные таблицы, помогающие подобрать оптимальный диаметр одного продольного стержня, в данном случае это 12 мм. При их отсутствии расчет проводят самостоятельно, величина сечения находится по формуле: F=π·R2, где π=3,1415, R – радиус. Для обеспечения равномерного распределения нагрузки все продольные элементы должны иметь одинаковый диаметр, при наличии изделий с разным сечением (к примеру, 14 и 12 мм) более толстые прутья укладываются снизу.
Минимальный диаметр остальной арматуры для связки составляет 6 мм, верхний предел в частном строительстве – 10. В отличие от продольных неразрывных прутьев эти стержни представляют собой отрезки нужной длины, немного превышающие высоту и ширину каркаса, т.е. выступающие за края стыков.
Рекомендуемый тип фиксации пересекающихся и угловых элементов – обвязка проволокой, сварочное соединение не подходит из-за риска коррозии и разрушения стыков.
Исходные данные: для фундамента под деревянный дом с шириной ленты в 40 см и высотой в 100 требуется определить количество арматуры. Несущими являются только наружные стены, длина составляет 10 м, ширина – 6. С учетом вышеизложенных требований для данного дома подходит схема с 4 продольными ребристыми прутьями с диаметром в 12 мм, размещенных на расстоянии в 80 см между собой по высоте. Шаг вертикальных и поперечных стержней – 50 см.
Рекомендуемая последовательность расчета:
- Определяется минимальный метраж для продольных рядов с учетом периметра здания: (6+10)×2=32 м. Соответственно, на схему из 4 прутьев потребуется не менее 88 м.
- Рассчитывается общая длина арматуры для поперечных элементов каркаса: периметр дома делится на шаг размещения: 32/0,5=64 узла. Расстояние между продольными рядами – 30 см, но с учетом выступания концов за края стыка отрезки нарезают по 34 см как минимум (рекомендуемый запас для выполнения данного условия – от 10 %). Таким образом, для соединения каркаса поперек потребуется 64×0,34≈22 м арматуры.
- Находится длина отрезков вертикальных стержней и их общий метраж. Для приведенной высоты ленточного фундамента она составляет 0,8+0,8×10 %≈0,88 м, для определения их количества число узлов умножают на 4. На них уйдет: 64×4×0,88≈225 м.
- Требуемый вес (продукция реализуется в кг и тоннах). Используются стандартные значения для изделий выбранного диаметра: 1 п.м. металлопроката А3 сечением в 12 мм весит 0,888 кг, то же для гладкой разновидности 10 мм – 0,617. В итоге потребуется не менее 88×0,888=79 кг рифленой продукции и (225+22)×0,617=152 кг стали А1.
Приведенная схема расчета арматуры для ленточного фундамента является упрощенной и не учитывает запасы на закладку при соединении двух продольных прутьев (не менее 30 см), потребность в усилении углов и другие факторы.
Что еще следует учесть, потребность в подушке
При возведении на сложных грунтах допустимый минимум диаметра арматуры составляет не 12, а 16 мм. То же относится к необходимости заливки конструкций тяжелыми марками бетона. Вне зависимости от типа постройки для соединения отдельных элементов армокаркаса используется вязальная проволока, а не сварка. Расчет ее количества несложный: число узлов умножают на длину отрезка на обвязку (30-50 мм), метраж пересчитывается в вес, из-за риска разрывов материал приобретается с 50-100 % запасом.
Арматура не укладывается на грунт, для предотвращения подобной ситуации под нижний ряд каркаса подкладывают кирпичи или специальные пластиковые стаканчики.
Засыпка и трамбовка песчаной подушки под ленточное основание – обязательный этап, данный слой снижает нагрузку на нижний продольный ряд. На подвижных грунтах он занимает не менее 30 см. В особо сложных случаях организовывается фундамент с подушкой под ленту из тощего бетона толщиной около 10 см, армирование этого слоя необязательно.Расчет арматуры для фундамента
Чтобы правильно рассчитать необходимое для изготовления фундамента количество арматуры, прежде всего, необходимо определиться с тем, какой у вас планируется тип фундамента (летночный, плитный, столбчатый) и его конфигурация. Эти параметры выбираются в зависимости от того, какая нагрузка предполагается на фундамент, и какую несущую способность имеет грунт. Мы приведем пример того, как рассчитать арматуру для фундамента дома размером 6 х 6 метров.
Какое количество арматуры требуется для плитного фундамента?
Прежде всего следует определиться с диаметром строительно арматуры и с классом прутка. Для плитных фундаментов следует применять арматуру, имеющую диаметр не менее 10 миллиметров и ребристую поверхность. От диаметра арматуры напрямую зависит прочность конструкции: чем арматура толще, тем прочнее конструкция. Но стоит при выборе толщины ориентироваться и на общий вес строящегося дома, и на тип грунта. При непучинистом и прочном грунте, обладающем хорошей несущей способностью, к плите предъявляются меньшие требования с точки зрения устойчивости.
Второй фактор – это вес дома. При большем весе увеличивается нагрузка на плиту, и она больше деформируется. Если вы строите на отличном грунте легкий деревянный дом, вполне достаточной окажется арматура диаметром 10 мм. Если грунт, на котором строится дом, слабый, потребуется толстая арматура – 14-16 мм. Шаг арматуры должен равняться 20 см, стало быть, на фундаменте придется уложить по 31 пруту арматуры в продольном и в поперечном направлении. Всего – 62 прутка. Поскольку необходимо изготовить два пояса армирования, то прутов потребуется 64, при длине каждого прута 6 метров. Получается, что арматуры потребуется 124 х 6 = 744 метра арматуры.
Необходимо верхнюю и нижнюю сетки соединить между собой. Эти соединения устраиваются в пересечениях продольных и поперечных арматурных прутов. Это означает, что соединений будет 961 штука. Если толщина плиты планируется 20 см, и каждый пояс армирования должен отстоять от поверхности на 5 сантиметров, на каждое соединение потребуется 10-сантиметровой длина прут. Стало быть, для всех соединений надо 0,1 х 961 = 96,1 м арматуры. В целом, общее количество арматуры, которое потребуется для изготовления плитного фундамента, составит 744 + 96,1 = 840,1 погонных метра.
Чтобы оценить необходимый расход вязальной проволоки, надо определить способ ее использования. Вначале связываются поперечные с продольными прутьями нижнего арматурного пояса, затем в каждом месте пересечения к ним присоединяются пруты вертикальные, и в последнюю очередь привязываются продольные и поперечные пруты верхнего пояса арматуры. В каждом месте, где пересекаются пруты горизонтальные и один вертикальный, располагаются два проволочных соединения. Этих мест – 961 в верхнем поясе и столько же – в нижнем. Если для связывания одного пересечения прутов требуется 15 см согнутой вдвое проволоки, то есть 30 см полной длины, то общий расход проволоки составляет 961 х 2 х 0,3 = 576,6 метра.
Какое количество арматуры требуется для ленточного фундамента?
По ширине ленточный фундамент, как правило, намного меньше его высоты. Лента намного уступает размером плите, она имеет склонность к изгибам, поэтому при устройстве ленточных фундаментов арматуру используют намного меньшего размера. Для индивидуального строительства вполне достаточен диаметр арматуры 10-12 мм, гораздо реже используется 14 мм. При устройстве ленточного фундамента устраивается два арматурных пояса, и от высоты фундамента их размеры не зависят. Прутья арматуры устанавливаются в верхней и в нижней частях ленты, при этом в случае деформирования фундамента они принимают на себя всю нагрузку. Вертикальные и поперечные прутья нагрузки не несут, поэтому для их изготовления применяется тонкая и гладкая арматура. При ширине ленточного фундамента в 40 сантиметров потребуется всего четыре прута, из которых два располагаются сверху, а два – снизу. Этого усиления вполне достаточно при строительстве на слабых и подвижных грунтах или при сооружении массивного дома.
Под фундамент размером 6 х 6 метров длина фундаментной ленты составляет 30 метров. Стало быть, ребристой арматуры потребуется 30 х 4 = 12 метров. Вертикальные и поперечные прутки можно монтировать через 0,5 метра. Приняв ширину ленты в 30 см, высоту – 70 см и зная, что арматура прокладывается в 5 сантиметрах от поверхности, на каждое соединение пойдет 1,6 метра гладкой арматуры. Соединений таких будет 61, так что расход гладкой арматуры определится в 97,6 метра. Для каждого соединения потребуется 4 связки, причем одна связка – это 30 см проволоки. Так что расход вязальной проволоки для ленточного фундамента составит 0,3 х 4 х 61 = 73,2 метра.
Какое количество арматуры требуется для столбчатого фундамента?
Формирование столбиков не требует толстой арматуры, вполне достаточно 10-миллиметровой. Вертикальные прутья изготавливают из ребристой арматуры, а связь их в единый каркас осуществляют горизонтальные пруты. Если столб имеет диаметр больше 20 см, этот каркас необходимо внутри столба распределить равномерно. Для армирования 2-метрового столба диаметра 20 см вполне достаточно четыре прута арматуры диаметром 10 мм, расположенных в 10 см один от другого и перевязанных в четырех местах гладкой арматурой. Ребристой арматуры потребуется на каждый столб 2 х 4 = 8 метров, а гладкой – 0,4 х 4 = 1,2 метра. При изготовлении тридцати столбов потребуется 8 х 30 = 240 метров ребристой арматуры и 1,2 х 30 = 36 метров арматуры гладкой.
В каждом столбе – 4 горизонтальных прута, крепящихся к вертикальным, так что на один столб будет надо 0,3 х 4 х 4 = 4,8 метра вязальной проволоки. Для всего 30-столбового фундамента понадобится проволоки 4,8 х 30 = 144 метра.
Используя эти рекомендации, вы сможете самостоятельно рассчитать правильную потребность в арматуре для изготовления фундамента любого вида.
схемы, расчет диаметра арматуры, расположение в углах и в подошве
Ленточный фундамент имеет нестандартную геометрию: его длина в десятки раз превышает глубину и ширину. Благодаря такой конструкции практически все нагрузки распределяются по ленте. Сам по себе бетонный камень не может компенсировать эти нагрузки: его прочность на изгиб недостаточна. Для придания конструкции повышенной прочности используется не просто бетон, а железобетон – это бетонный камень с расположенными внутри стальными элементами – стальной арматурой. Процесс укладки металла называется армированием ленточного фундамента. Сделать его своими руками несложно, расчет элементарный, схемы известны.
Количество, расположение, диаметры и марка арматуры – все это должно быть прописано в проекте. Эти параметры зависят от многих факторов: как от геологической обстановки на участке, так и от массы возводимого здания. Если вы хотите иметь гарантированно прочный фундамент, необходим проект. С другой стороны, если вы строите небольшую постройку, то можно попробовать, исходя из общих рекомендаций, сделать все самостоятельно, в том числе спроектировать схему армирования.
Содержание статьи
- 1 Схема армирования
- 1.1 Какая нужна арматура
- 2 Расчет арматуры ленточного фундамента своими руками
- 2.1 Определение шага арматуры22 2
- 3 Армирование углов
- 4 Армирование подошвы ленточного фундамента
- 5 Сколько нужно стержня
- 6 Технологии сборки арматуры для ленточного фундамента
Схема армирования
Расположение арматуры в ленточном фундаменте в поперечном сечении прямоугольник. И этому есть простое объяснение: эта схема работает лучше всего.
Армирование ленточного фундамента с высотой пояса не более 60-70 см
На ленточный фундамент действуют две основные силы: снизу в мороз давят силы пучения, сверху – нагрузка от дома. В этом случае середина ремня почти не нагружена. Для компенсации действия этих двух сил обычно делают два пояса рабочей арматуры: сверху и снизу. Для мелкозаглубленных и среднезаглубленных фундаментов (глубиной до 100 см) этого достаточно. Для глубоких поясов требуется 3 пояса: слишком большая высота требует усиления.
О глубине фундамента можно прочитать здесь.
Для большинства ленточных фундаментов армирование выглядит так
Для того, чтобы рабочая арматура находилась на нужном месте, ее определенным образом закрепляют. И делают они это с помощью более тонких стальных стержней. Они не участвуют в работе, а только удерживают рабочую арматуру в определенном положении – создают структуру, поэтому такой вид арматуры называют структурным.
Для ускорения работы при вязании армирующего пояса используются зажимы
Как видно на схеме армирования ленточного фундамента, стержни продольной арматуры (рабочая) связаны с горизонтальными и вертикальными опорами. Часто их делают в виде замкнутой петли — зажима. С ними проще и быстрее работать, а конструкция надежнее.
Какая нужна арматура
Для ленточного фундамента используются два вида стержня. Для продольных, несущих основную нагрузку, требуется класс АII или АIII. Причем профиль обязательно ребристый: он лучше сцепляется с бетоном и нормально передает нагрузку. Для конструкционных перемычек берут более дешевую арматуру: гладкую АИ первого класса, толщиной 6-8 мм.
Недавно на рынке появилась фурнитура из стекловолокна. По заверениям производителей, он обладает лучшими прочностными характеристиками и более долговечен. Но многие проектировщики не рекомендуют использовать его в фундаментах жилых домов. По нормам это должен быть железобетон. Характеристики этого материала давно известны и рассчитаны, разработаны специальные профили армирования, которые способствуют тому, что металл и бетон объединяются в единую монолитную конструкцию.
Классы и диаметры арматуры
Как поведет себя бетон в паре со стеклопластиком, насколько прочно такая арматура будет сцепляться с бетоном, насколько успешно эта пара будет сопротивляться нагрузкам – все это неизвестно и не изучалось. Если вы хотите поэкспериментировать, используйте стекловолокно. Нет – берите железную фурнитуру.
Самостоятельный расчет арматуры ленточного фундамента
Любые строительные работы нормируются ГОСТ или СНиП. Армирование не является исключением. Это регламентируется СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции». В этом документе указывается минимальное количество необходимой арматуры: она должна составлять не менее 0,1% от площади поперечного сечения фундамента.
Определение толщины арматуры
Так как ленточный фундамент в разрезе имеет форму прямоугольника, то площадь сечения находится путем умножения длин его сторон. Если лента 80 см в глубину и 30 см в ширину, то площадь будет 80 см * 30 см = 2400 см 2 .
Теперь нужно найти общую площадь арматуры. По СНиП она должна быть не менее 0,1%. Для данного примера это 2,8 см 2 … Теперь методом подбора определяем диаметр стержней и их количество.
Цитаты из СНиП, которые относятся к армированию (для увеличения картинки щелкните по ней правой кнопкой мыши)
Например, мы планируем использовать арматуру диаметром 12 мм. Площадь его поперечного сечения 1,13 см 2 (рассчитывается по формуле площади круга). Оказывается, для предоставления рекомендаций (2,8 см 2 ) нам нужно три стержня (или еще говорят «нитки»), так как двух явно недостаточно: 1,13 * 3 = 3,39 см 2 , что больше 2,8 см 2 , что рекомендует СНиП. Но три нити нельзя разделить на два ремня, и нагрузка будет значительной с обеих сторон. Поэтому кладут четыре, закладывая солидный запас прочности.
Чтобы не закапывать лишние деньги в землю, можно попробовать уменьшить диаметр арматуры: рассчитать под 10 мм. Площадь этого стержня 0,79 см 2 … Если умножить на 4 (минимальное количество стержней рабочей арматуры для ленточного каркаса), то получим 3,16 см 2 , чего тоже хватает с запасом. Так для этого варианта ленточного фундамента можно использовать ребристую арматуру II класса диаметром 10 мм.
Армирование ленточного фундамента под коттедж выполняется с помощью стержней с разным типом профиля
Как рассчитать толщину продольной арматуры для ленточного фундамента мы разобрались, нужно определить с каким шагом монтировать вертикальные и горизонтальные перемычки.
Шаг установки
Для всех этих параметров также существуют методы и формулы. А вот для небольших построек проще. Согласно рекомендациям стандарта, расстояние между горизонтальными ветвями не должно быть более 40 см. Они ориентируются на этот параметр.
Как определить на каком расстоянии прокладывать арматуру? Чтобы сталь не подвергалась коррозии, она должна находиться в бетоне. Минимальное расстояние от края 5 см. Исходя из этого, рассчитывается расстояние между брусками: как по вертикали, так и по горизонтали оно на 10 см меньше размеров ленты. При ширине фундамента 45 см получается, что между двумя нитями будет расстояние 35 см (45 см – 10 см = 35 см), что соответствует стандарту (менее 40 см).
Шаг армирования ленточного фундамента – это расстояние между двумя продольными брусьями
Если наша лента 80*30 см, то продольная арматура располагается на расстоянии 20 см друг от друга (30 см – 10 см) . Так как основания среднего фундамента (высотой до 80 см) требуют двух поясов арматуры, один пояс от другого располагается на высоте 70 см (80 см – 10 см).
Теперь о том, как часто ставить перемычки. Этот стандарт есть и в СНиП: шаг установки вертикальных и горизонтальных перевязок должен быть не более 300 мм.
Все. Армирование ленточного фундамента рассчитывалось своими руками. Но учтите, что не учитывалась ни масса дома, ни геологические условия. Мы исходили из того, что эти параметры были основаны на калибровочной ленте.
Армирование углов
При строительстве ленточного фундамента самым слабым местом являются углы и примыкание стен. В этих местах подключаются нагрузки от разных стен. Чтобы они успешно перераспределились, необходимо правильно связать арматуру. Просто подключать его неправильно: этот способ не передаст нагрузку. В результате через некоторое время в ленточном фундаменте появятся трещины.
Правильная схема армирования углов: либо используются отводы – Г-образные хомуты, либо продольные нити делаются на 60-70 см длиннее и загибаются вокруг угла
Во избежание такой ситуации при армировании углов применяются специальные схемы используется: штанга перегибается с одной стороны на другую. Этот «нахлест» должен быть не менее 60-70 см. Если длины продольной планки для изгиба недостаточно, используйте Г-образные хомуты со сторонами не менее 60-70 см. Схемы их расположения и крепления арматуры показаны на фото ниже.
По такому же принципу армируются примыкающие стены. Также желательно взять арматуру с запасом и согнуть ее. Также возможно использование Г-образных хомутов.
Схема армирования примыкания стен в ленточный фундамент (для увеличения рисунка щелкните по нему правой кнопкой мыши)
Обратите внимание: в обоих случаях в углах шаг поперечных перемычек уменьшен вдвое . В этих местах они уже становятся рабочими — участвуют в перераспределении нагрузки.
Армирование подошвы ленточного фундамента
На грунтах с не очень большой несущей способностью, на пучинистых грунтах или под тяжелыми домами часто ленточные фундаменты делают с подошвой. Он передает нагрузку на большую площадь, что придает большую устойчивость фундаменту и уменьшает величину просадок.
Чтобы подошва не разваливалась от давления, ее также необходимо армировать. На рисунке показаны два варианта: одно- и двухпоясная продольная арматура. Если грунт сложный, с сильной склонностью к зимнему запеканию, то можно укладывать два пояса. Для нормальных и среднебогатых почв достаточно одного.
Уложенные в длину стержни арматуры рабочие. Их, так же как и для ленты, берут второго или третьего класса. Они располагаются на расстоянии 200-300 мм друг от друга. Они соединяются с помощью коротких стержней.
Два способа армирования основания ленточного фундамента: слева для оснований с нормальной несущей способностью, справа – для не очень надежных грунтов
Если подошва не широкая (жесткая схема), то поперечные сечения конструктивны и не участвуют в распределении нагрузки. Затем их делают диаметром 6-8 мм, загибают на концах так, чтобы они закрывали крайние стержни. Привязал к каждому вязальной проволокой.
Если подошва широкая (гибкий рисунок), поперечное усиление в подошве также работает. Она сопротивляется попыткам почвы «обрушить» ее. Поэтому в данном варианте подошвы используется ребристая арматура того же диаметра и класса, что и продольная.
Сколько нужно стержня
Разработав схему армирования ленточного фундамента, вы знаете, сколько продольных элементов вам нужно. Они укладываются по всему периметру и под стены. Длина ленты будет равна длине одного арматурного стержня. Умножив его на количество нитей, вы получите необходимую длину рабочей арматуры. Затем к полученной цифре прибавьте 20% – запас на стыки и нахлесты. Именно столько в метрах вам понадобится рабочей арматуры.
Считаешь по схеме сколько продольных нитей, потом считаешь сколько нужно конструктивных стержней
Теперь нужно рассчитать количество конструктивной арматуры. Учитывайте, сколько должно быть поперечных перемычек: длину ленты делите на шаг установки (300 мм или 0,3 м, если следовать рекомендациям СНиП). Затем вычисляете, сколько потребуется на изготовление одной перемычки (ширину арматурного каркаса сложите с высотой и удвойте ее). Полученную цифру умножьте на количество перемычек. Вы также добавляете 20% к результату (за связи). Это будет количество конструктивной арматуры для усиления ленточного фундамента.
По аналогичному принципу считаем количество, которое необходимо для усиления подошвы. Собрав все вместе, вы узнаете, сколько нужно арматуры для фундамента.
О выборе марки бетона для фундамента можно прочитать здесь.
Технологии сборки арматуры для ленточных фундаментов
Армирование ленточного фундамента своими руками начинается после установки опалубки. Возможны два варианта:
- Весь каркас собирается непосредственно в котловане или траншее. Если ремень узкий и высокий, работать неудобно.
Армирующий пояс можно вязать отдельно, а затем уже на месте установить в опалубку и связать в единое целое
Как видите, армирование ленточного фундамента – процесс долгий и не самый простой.
Что нужно знать о железобетонном ленточном фундаменте::EPLAN.HOUSE
Монолитный ленточный фундамент – самый распространенный тип фундамента в жилищном строительстве. Разобьем его на кости.
В результате расчета получаем ширину подошвы фундамента – т.е. ширину подошвы фундамента. Это первостепенная ценность, которая обеспечит надежность нашего фундамента. Ширина основания может быть разной. Примем, что она будет максимальной под несущей средней стеной (поскольку плита перекрытия опирается на обе стороны, нагрузка наибольшая), а минимальна под торцевыми самонесущими стенами (плита перекрытия не будет отдыхать на них вообще).
В этой статье я не буду рассматривать расчет фундамента. Предположим, что мы сделали расчет и получили данные размеров и армирования. Но просмотрим результаты расчетов, чтобы понять, что получилось и что нужно учесть при проектировании фундамента.
Ширина фундамента является основным и наиболее важным значением. Если представить землю водной гладью, а фундамент — спасательными кругами, то легко представить, как все зависит от ширины этих «поплавков». Чем больше площадь поплавка, тем меньше шансов, что он утонет. Стены нагружены по-разному: какие-то стены поддерживают крышу, какие-то пол, а какие-то почти ничего, но сама стена имеет вес.
Ширина фундамента является основным и наиболее важным значением.
А если под ними такие же и даже узкие основания “поплавков”, то дом будет тонуть, предварительно разрушаясь, потому что более тяжелые стены начнут “уходить под воду” раньше более легких. Это создаст перекосы, и стены треснут – зданию не избежать обрушения. Если все не так плохо, и наш дом не уйдет под воду из-за более широкого фундамента, а сделан, опять же, не по расчету, а на глаз, то есть риск более медленного разрушения.
Застройщики часто допускают следующую ошибку: фундамент по периметру дома шире, а средняя стена (не понимаю их логики) ставится на более узкий фундамент. Однако максимальное количество плит приходится на центральную стену дома. В результате площадь фундамента «поплывет» под среднюю стенку, и он начнет постепенно «уходить под воду». При этом наружные стены более уверенно держат свои более широкие полосы, но самый слабый элемент цепи начинает тянуть их вниз. В результате – опять трещины, потому что нагрузка даже от одной “проседающей” стены не мизерная – это просто непосильная многотонная нагрузка на соседние стены и фундаменты.
По результатам расчетов фундаменты сильно различаются (по ширине) из-за очень разных нагрузок. И трудолюбивый дизайнер решил сделать фундамент одинаковой ширины для всего дома. Что произойдет в этом случае? Скажу одно: трещины появятся гораздо позже, чем в здании со слабым фундаментом, но вероятность их появления все же есть. И причина здесь в разных осадках.
Какой бы у вас ни был фундамент, почва под ним с годами все равно просядет. Это нормально. Я видел старые, столетние дома, ушедшие в землю по самые подоконники. В общем, факт просадки есть во всех устоях. И это зависит от двух вещей: нагрузки и ширины основания. Если нагрузка одинаковая, то и фундамент должен быть одинаковой ширины. Если давление под стенами разное, ширина фундамента должна быть тоньше или значительнее. Что произойдет, если фундамент такой же ширины при других нагрузках? В месте большей нагрузки фундамент просядет больше. Наоборот, в области меньшей нагрузки он будет меньше провисать. Если осадка фундамента небольшая, конструкции выдержат. Но с годами осадки накапливаются, и в какой-то момент в самых слабых местах (возле окон, например) могут появиться диагональные трещины, отрывающие провисшую часть дома от непровисшей. Они могут, впрочем, и не возникнуть, но зачем нам эта лотерея?
Таким образом, используя простую аналогию, мы представили, как фундамент работает на земле.
Заключение: делаем ширину фундамента по расчету и спим спокойно.
Толщина основания.
Он меньше влияет на судьбу дома, но его ценность тоже важна.
Если основание слишком тонкое, фундамент рухнет. Если будет слишком толсто – получим перерасход материалов и денег от застройщика.
В среднем толщина фундамента принимается 250-300 мм. Это наиболее распространенное значение для жилых домов. От куда это?
По результатам расчета ширины основания имеем значение ширины основания и реакции грунта под основанием. Что это? Стена давит на нижнюю сторону с некоторой силой N. При этом грунт создает противодавление R, которое удерживает наш фундамент «на плаву». Но сам фундамент зажат между двумя силами N и R, и его основная задача не разрушиться, как показано на рисунке.
Трещина в фундаментеДля этого при расчете проектировщик выбирает толщину основания и его армирование. В противном случае (как видно из рисунка) мы получим гораздо более узкое основание и два бесполезных, зарытых в землю фрагмента фундамента. И как мы уже проанализировали, более узкий цоколь быстрее «уйдет на дно», т.е. результат: опять трещины. Поэтому для тех, кто хочет сэкономить и сделать фундамент тоньше, необходимо произвести расчет (по двум предельным состояниям, и обязательно – на раскрытие трещины) и подобрать толщину фундамента и арматуры.
3. Армирование фундамента. Он, на самом деле, неприхотлив, но следует учитывать несколько моментов.
Во-первых, армирование неразрывно связано с толщиной основания – чем больше толщина, тем меньше армирование, и наоборот.
В основном камбаловидная арматура представляет собой сетку, уложенную по днищу. Иногда стержни в этой сетке имеют одинаковый диаметр. Иногда стержни в этой сетке имеют одинаковый диаметр (и при этом небольшой), иногда разные. Причем бывают случаи, когда больший диаметр прокладывается в продольном направлении (вдоль стены), а бывают случаи, когда он прокладывается в поперечном направлении. Теперь разберемся.
– Если грунты хорошие, подошва узкая, нагрузки небольшие, то подошву фундамента усиливают конструкционной арматурой. Обычно это №3 или №4 с шагом 200-300 мм в две стороны.
– Если полоса широкая, арматура в ней устанавливается по расчету и может быть значительных диаметров. В этом случае рабочая арматура в полосе поперечная и большего диаметра. Эта арматура поглощает нагрузку от обратного давления грунта, о котором мы говорили выше. Если полоса достаточно широкая и нагрузки на фундамент достаточно велики, диаметр арматуры может быть №5 или №6 – покажет расчет.
– При наличии просадочных грунтов; неравномерные, сильно меняющиеся нагрузки по полосе; неравномерно сложенные грунты под зданием (например, локальные включения других грунтов или насыпных грунтов) или другие неблагоприятные факторы, способные вызвать неравномерные осадки здания, в этом случае рабочая арматура в полосе продольная. В случае каких-либо деформаций грунта под днищем эта арматура защитит фундамент от трещин и разрушения. Рассчитать диаметр и шаг такой арматуры очень сложно, потому что предсказать процессы в грунте в цифрах практически невозможно. Поэтому конструктор закладывает арматуру, исходя из опыта (в пределах разумного, ведь чем больше запас, тем надежнее, но и дороже). Я бы рекомендовал в таких неблагоприятных случаях использовать арматуру диаметром не менее №4 с шагом 6″-8″.