Сечение арматуры для фундамента: Расчет арматуры для ленточного фундамента частного дома

alexxlab | 16.03.2023 | 0 | Разное

Арматура и фундамент: расчет сечения.

главная – Фундаменты

Андрей Дачник 11 сентября, 2016

Глава из книги “Мелкозаглубленный ленточный фундамент”

 

Минимальное содержание арматуры в мелкозаглубленном ленточном фундаменте
Пункт 7.3.5 СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции» определяет минимальное относительное содержание рабочей продольной арматуры в железобетонном элементе не менее 0,1 % от площади рабочего сечения этого бетонного элемента. 

То есть для мелкозаглубленного ленточного фундамента высотой 1 метр  (1000 мм) и шириной 50 см (500 мм) минимальная площадь сечения продольной арматуры  должна составить 500 мм2 .   
 При армировании мелкозаглубленных ленточных фундаментов, служащих опорой под колонны (например, при строительстве монолитного железобетонного каркаса здания) площадь сечения продольной арматуры для ребра Т-образного ленточного фундамента предусматривают с процентом армирования 0,2-0,4 %  в каждом ряду.

[Раздел 1, Приложение 1  к пособию по проектированию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий», Москва, 2007]

Номер (номинальный диаметр) стержней арматуры и их количество в сечении обычной прямоугольной мелкозаглубленной фундаментной ленты можно определить по таблице:

Таблица. Пример расчета требуемого сечения арматуры для мелкозаглубленного ленточного фундамента:

Мы собираемся армировать типичный мелкозаглубленный ленточный фундамент для газобетонного мансардного дачного дома с расчетной линейной нагрузкой на фундамент (по британской методике) 30 кН/м. Высота ленточного фундамента 90 см (45 см подземная часть и 45 см надземная часть). На плотной слежавшейся супеси рекомендуемая ширина фундамента – 60 см.   Определяем площадь сечения фундамента 900 мм х 600 мм = 540 000 мм2 . Минимальное достаточное сечение всех стержней арматуры в фундаменте с таким сечением составляет 0,1% от площади сечения: 540 000  / 100 х  0,1 = 540 мм2 Ищем в таблице № 33 ближайшее значение площади сечения арматуры в колонках с 4-мя или с 6-ю стрежнями арматуры. Определяем, что ближайшее значение площади сечения в сторону увеличения соответствует площади 4-х стержней арматуры диаметром 14 мм,  либо площади 6 стержней арматуры диаметром 12 мм.   Поскольку ширина мелкозаглубленного ленточного фундамента у нас 600 мм, максимальная величина защитного слоя бетона – по 50 мм (40 мм оптимально) с каждой стороны, то расстояние при армировании ленты 4-мя прутами получается условно 500 мм. Однако такое расстояние противоречит требованиям СП 52-101-2003, где определяется максимальное расстояние между стержнями продольной  арматуры в одном ряду  как 400 мм. Следовательно, мы должны выбрать армирование 6-ю стержнями. В нашем случае подойдет армирование 6-ю стержнями (3 в нижнем ряду и 3 в верхнем ряду) арматуры диаметром 12 мм. Можно использовать и 6 стержней арматуры 14 мм, но в этом нет расчетной необходимости.  Поперечная арматура должна быть диаметром не менее ¼ диаметра арматуры и при этом не менее 6 мм:                     12 мм / 4 = 3 < 6 мм, поэтому используем арматуру диаметром не менее 6 мм. (Оптимально 8 мм). Минимальный номинальный диаметр арматуры в мелкозаглубленном ленточном фундаменте. Часто  у самостройщика возникает вопрос: допустимо ли использовать для продольных стрежней арматуры стержни диаметром 8 мм или 10 мм или менее, если их общая площадь сечения составляет минимально требуемое содержание в 0,1% от площади сечения мелкозаглубленного ленточного фундамента? К примеру, можно ли по вышеприведенной таблице взять для армирования мелкозаглубленного ленточного фундамента не 4 стержня арматуры диаметром 14 мм, а 8 стержней диаметром 10 мм?  И какого диаметра должна быть поперечная арматура (хомуты)? Минимальный диаметр арматуры определен в целом ряде нормативных документов. Для удобства мы свели их требования в нижеследующую таблицу: Таблица. Минимально допустимые номинальные диаметры продольной и поперечной арматуры при армировании мелкозаглубленного ленточного фундамента.

Условия использования арматуры Минимальный диаметр стержней арматуры Нормативный документ Продольная рабочая арматура вдоль стороны 3 метра или менее 10 мм Приложение №1 к пособию по проектированию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий» (Москва, 2007) Продольная рабочая арматура вдоль стороны более 3-х метров 12 мм Приложение №1 к пособию по проектированию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий» (Москва, 2007) Конструктивная арматура Сечение равно 0,1 % от площади сечения по высоте промежутка между слоями арматуры и  половине ширины ленты Пункт 3. 104 Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона (без предварительного напряжения). (Москва, Стройиздат, 1978) Поперечная арматура (хомуты) внецентренно сжатых элементов Не менее ¼ наибольшего диаметра продольной арматуры и не менее 6 мм Пункт 8.3.10 СП 52-101-2003 Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры. Поперечная арматура (хомуты) вязаных изгибаемых каркасов не менее 6 мм Пункт 8.3.10 СП 52-101-2003 Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры. Поперечная арматура (хомуты) вязаных каркасов высотой сечения 80 см и менее 6 мм Пункт 3.106 Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона (без предварительного напряжения). (Москва, Стройиздат, 1978) Поперечная арматура (хомуты) вязаных каркасов высотой сечения более 80 см 8 мм Пункт 3.106 Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона (без предварительного напряжения). (Москва, Стройиздат, 1978)

Продольную рабочую арматуру мелкозаглубленного ленточного фундамента рекомендуется назначать из стержней одинакового диаметра. Если же применяются стержни разных диаметров, то стержни большего диаметра следует размещать внизу ленты фундамента,  в углах сечения ленты фундамента и в местах перегиба хомутов через рабочую арматуру. Стержни продольной рабочей арматуры должны размещаться равномерно по ширине сечения мелкозаглубленного ленточного фундамента. При этом размещение стержней арматуры верхнего ряда над просветами между арматурой нижнего ряда запрещается [пункт 3.94 Руководства по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения, Москва, 1978] . При этом как в сварных, так и в вязаных каркасах диаметр продольных стержней должен быть не менее диаметра поперечных стержней арматуры.

Максимальный номинальный диаметр продольной рабочей арматуры Диаметр продольных стержней сжатых элементов (верхний ряд арматуры) не должен превышать для тяжелого  бетона 40 мм [раздел 4, таблица 9 пособия по проектированию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий», Москва, 2007]. Армирование фундамента плиты Изготовление фундамента плиты

Диаметр арматуры для ленточного фундамента под кирпичный дом или баню

В любой железобетонной конструкции стальной каркас оказывает сопротивление растягивающим нагрузкам, а бетон работает на сжатие. Особое значение армирование имеет для ленточного фундамента мелкого заглубления. Имея небольшую площадь сечения, он должен устоять под весом дома и выдержать разновекторные усилия, возникающие при подвижках грунта и усадке. Экономить на прокате не стоит, но если грамотно рассчитать размерные параметры и количество, удастся оптимизировать финансовые расходы и затраты времени.

Оглавление:

1. Технология упрочнения
2. Подбор диаметра прутьев
3. Правила расчета

Схема армирования ленточного фундамента

Бетонная лента обычно формируется с закладкой двух поясов. Верхний принимает на себя вес здания, а нижний служит для компенсации изгибающих нагрузок, возникающих при морозном пучении грунта. Количество продольных элементов определяется шириной ленты. В индивидуальном строительстве обычно выбирают один из двух вариантов:

• с четырьмя прутьями (по два в каждом поясе) – если сооружается баня, хозпостройка или небольшой дом в один этаж;
• с шестью (по 3 в поясе) – для двухэтажного частного дома (если монолитное основание шире 0,5 м).

Составляя схему, учитывают следующие рекомендации СНиП 52-101-2003.

1. Интервал между продольными стержнями устанавливается не более 40 см. Оптимальное расстояние до края бетона – от 5 до 7 см. Арматуру не рекомендуется сильно заглублять, равно как и располагать ее близко к грунту во избежание коррозии.

2. Для фундамента одноэтажного дома (если лента высотой не более 1 м) лучше всего подойдет следующая схема: посередине закреплен добавочный продольный элемент, верхний и нижний пояса удалены друг от друга на 0,6-0,8 метра.

3. Поперечные и вертикальные прутья соединяют между собой в одной плоскости, в виде прямоугольников. Допустимое расстояние между ними – от 0,3 до 0,8 метра, для удобства в расчет зачастую берут 0,5 м.

4. Армирование углов ленточного основания имеет свои особенности. Каркас усиливают дополнительными изделиями, загнутыми в виде буквы Г или П, либо загибают продольный ряд. Усиливающие элементы закладывают в верхнем поясе – так, чтобы они выходили в каждую сторону не менее чем на 0,5 м. На угловых участках фундамента стандартного сечения шаг между продольными стержнями сокращается до 25 см. Требования выполняют, даже если строится баня или сарай (связать металлопрокат в углах проволокой будет недостаточно).

Для изготовления каркаса ленточного фундамента используют стержни двух видов: с периодическим профилем (ребристую) – для продольных линий, гладкие – только в роли монтажных (вертикальных и поперечных). Подбирая диаметр, ориентируются на массивность и назначение сооружения.

Тип постройки	Минимальный диаметр продольных арматурных прутьев (стальных), мм
Летняя кухня, баня	10
Одноэтажный кирпичный дом	12
Каменный или кирпичный дом в 2 этажа	14
Дом на подвижных грунтах или свыше 2 этажей	16

Чтобы более точно определить диаметр, желательно рассчитать его по методике СНиП 52-101-2003. Согласно строительным нормам, общая площадь сечения продольных прутьев должна быть не менее 0,1 % площади поперечного сечения фундамента. И второе условие: если лента имеет суммарную длину менее 3 м, минимальный размер продольных элементов составляет 10 мм. Соответственно, при длине более 3 м армирование выполняется 12-миллиметровыми изделиями.

Для примера предлагается выполнить расчет диаметра продольных стержней для фундамента под кирпичный дом в один этаж. Бетонная лента имеет ширину 40 см, высоту 80 – значит, площадь ее сечения равна 3200 см2, а площадь сечения проката должна быть не менее 3,2 см2. Чтобы не терять время на вычисления, готовую площадь сечения выбирают из таблицы.

При ширине ленты 40 см применяется схема в 4 изделия, поэтому в соответствующем столбце находят значение площади чуть больше расчетного – 4,52 см2. В левом столбце выбранной строки указано число 12 мм – арматура такого диаметра для ленточного фундамента с заданными габаритами будет оптимальной. Если упрочнение выполняется в 6 линий, значение площади ищут в столбце с 6 стержнями.

Продольные элементы каркаса должны быть одного диаметра. Если вынужденно используются прутья разного сечения, в нижний пояс монтируют те, у которых диаметр больше.

Диаметр вертикальной и поперечной арматуры для фундамента выбирается в интервале от 6 до 10 мм согласно таблице. Допустимы как ребристые, так и гладкие профили.

Высота сечения ленточного основания		Минимальный диаметр арматуры, мм
		вертикальной	поперечной
Менее 80 см		6	6
Более 80 см	строение в 1,2 этажа	8	6
	дом от 3 ярусов	10	6

Расчет количества арматуры

После того, как подобрана схема расположения и выбран диаметр, следует посчитать суммарную длину каждого профиля. Лучше приобретать длинномерные стержни со стандартным размером 11,7 м – так получится меньше связок и нахлестов.

Предположим, армируется ленточный фундамент для дома с габаритами 8х10 м и двумя внутренними стенами по 8 м. Лента в поперечном сечении имеет габариты 40х80 см. Схема – 2 слоя по 2 продольных прута диаметром 12 мм. Укрупненный расчет ведут в таком порядке:

1. Находят общую длину ленты. Поскольку она проходит под всеми стенами, суммируют их длину: 8 х 4 + 10 х 2 = 52 м.

2. Считают длину продольных стержней (их 4): 52 х 4 = 208 м.

При расчете необходимо учесть дополнительный метраж на стыковку. Арматуру связываю с нахлестом, величина которого должна быть не менее 30 диаметров. В нашем случае это 12 х 30 = 360 мм = 36 см. Чтобы посчитать точное число стыков, начертив в масштабе схему реального расположения стержней. Чтобы упростить задачу, к уже подсчитанной длине прибавляют 15% – этого запаса вполне достаточно для стыков и вязки углов. 208 + 208 х 0,15 = 239,2 м.

3. Определяют, сколько нужно для фундамента вертикальных и поперечных прутьев диаметром 8 мм (таблица 3). Учитывая рекомендации СНиП, стороны образованного с их помощью прямоугольника будут: 40 – 10 = 30 см и 80 – 10 = 70 см. На каждый прямоугольник уйдет 0,3 х 2 + 0,7 х 2 = 2 м.

Чтобы не усложнять определение количества этих перемычек в каркасе ленточного основания, рациональнее всего набросать схему их расположения с шагом 0,5 м. Учитывают, что на внешних углах и в местах пересечения стен будет стоять по 2 перемычки. Допустим, согласно схеме, получилось по 20 прямоугольников на каждой 10-метровой стороне. Кроме того, на каждую из 3 частей стены 7,2 м (8 – 0,4 х 2) приходится по 15 перемычек. Всего их будет: 20 х 2 + 15 х 3 = 85 штук. Тогда длина арматуры диаметром 8 мм составит 2 х 85 = 170 м.

Часто при раскрое остаются обрезки малой длины, использовать которые невозможно. Чтобы по этой причине не пришлось докупать недостающий материал, лучше изначально добавить к расчетному количеству по 10% и округлить до ближайшего целого числа. Исходя из вышеизложенного, для рассматриваемого фундамента понадобится 270 м арматуры диаметром 12 мм и 180 м диаметром 8 мм.

---

 

Укрепление слабого фундамента | JLC Онлайн

• Главная >
• Как >
• Фонды >
• org/breadcrumb”> Укрепление слабого фундамента

Фундаменты

Опубликовано: 10 июля 2019 г.

Автор Джейк Левандовски

Загрузите PDF-версию этой статьи. (3,12 МБ)

В своей статье «Частичная модернизация фундамента» (19 июня) я упомянул два места, требующие внимания в фундаменте этого клиента. В этой статье я сосредоточился на том, где существующий фундамент потерял всю структурную целостность и нуждался в полной замене. Здесь я обращаюсь ко второму месту, где инженер посчитал, что существующий фундамент, хотя и слабый, просто требует усиления.

Эта область существующего фундамента была слабой, но все же конструктивно прочной. В ходе расследования команда обнаружила, что под первоначальным фундаментом не было опоры, и обратилась за решением к инженеру.

Решение заключалось в заливке того, что мы называем «уступной стеной», которая в основном представляет собой усиленную подпорную стену, залитую и привязанную к первоначальной фундаментной стене. Прежде чем начать, мы проверили место, где плита сломалась, и обнаружили, что под первоначальной стеной не было опоры. Ответ инженера состоял в том, чтобы раскопать под первоначальным фундаментом чередующиеся 2-футовые секции, поддерживая старую стену, позволяя новому бетонному основанию проникать в пустоты под стеной.

Бригада разрезала плиту и вырыла траншею для фундамента шириной 1 фут и глубиной 1 фут. Под стеной они вырыли пустоты шириной 2 фута на расстоянии 2 фута друг от друга, которые должны были быть заполнены бетоном как часть нового фундамента. Специальный инструмент изгибает арматуру в нужные формы.

После заливки стены скамьи поверх нового фундамента мы построили плотно прилегающую стену 2×4 между балками пола и верхом бетона. Эта стена помогла выдержать нагрузку на внешнюю стену и нагрузку на пол, а также помогла только что залитой стене сопротивляться горизонтальному изгибу.

Арматура была необходима для привязки новой стены скамейки к существующему фундаменту. Член бригады начал с бурения отверстий в верхней части соседних стен фундамента. Затем бригада использовала высокопрочную эпоксидную смолу, чтобы прикрепить два отрезка арматуры к одному концу стены. Короткие отрезки арматуры, просверленные и залитые эпоксидной смолой в стену фундамента, обеспечивают поддержку арматуры по всей ее длине. Другой конец арматурного стержня был согнут и залит эпоксидной смолой в существующую стену. Концы вертикальных и горизонтальных отрезков были связаны вместе для заливки. В траншее для фундамента отрезки арматуры были установлены на стульях, прикрепленных к основанию фундамента. На переднем плане видна одна из 2-футовых пустот, выкопанных под существующим фундаментом через каждые 2 фута. Бетон для основания расширялся в пустоты под существующей стеной, чтобы поддерживать ее. Бригада замешивала и заливала бетон для основания из мешков, затирая поверхность для получения гладкой поверхности. Шпоночный паз, отлитый в основание, помог зафиксировать стенку скамейки на месте, а лазерная линия использовалась для направления размещения формы. Прикрепив фанеру формы к соседней стене, бригада построила раму для формы. 2×4, прикрепленный к плите, удерживал дно формы на месте. Чтобы форма не сдвинулась и не выгнулась во время заливки, посередине бригада прикрепила горизонтальную опору. Диагональные 2-by, закрепленные спиной к полу, обеспечивали дополнительную поддержку. Уложив бетон и дав ему застыть в течение нескольких дней, бригада сняла опалубку и плотно обрамила стену 2×4 между стеной скамейки и балками наверху. В дополнение к тому, что стена помогает выдерживать нагрузку на пол и внешнюю стену, давление на стену повышает поперечную устойчивость стены скамейки.

Фото Джейка Левандовски

EC2: Минимальная и максимальная продольная арматура

7.3.2 Минимальные участки армирования

(1)P Если требуется контроль трещин, необходимо минимальное количество связанной арматуры для контроля образования трещин в областях, где ожидается напряжение. Величина может быть оценена по равновесию между растягивающей силой в бетоне непосредственно перед растрескиванием и растягивающей силой в арматуре при текучести или при более низком напряжении, если необходимо ограничить ширину трещины.

(2) Если более строгие расчеты не показывают, что меньших площадей достаточно, требуемые минимальные площади армирования можно рассчитать следующим образом. В профилированных поперечных сечениях, таких как тавровые балки и коробчатые фермы, минимальная арматура должна быть определена для отдельных частей сечения (стенки, полки).

a _{S, Mín} · σ _S = K _C · K · F _{CT, EFF} · A _CT

(7.1)

WHED:

77777777777777777777777777777777777777777777777777 года

777777777777777777777 года

777777777777777 гг.0038

9.2.1 Продольная арматура

9.2.1.1 Минимальная и максимальная площади арматуры

(1) Площадь продольной растянутой арматуры не следует принимать менее А _с,min .

Примечание 1: См. также 7.3, где указана зона продольной растянутой арматуры для предотвращения растрескивания.

Примечание 2. Значение A _s,min для лучей, используемых в стране, можно найти в национальном приложении. Рекомендуемое значение указано ниже:

A _s,min = 0.26·f _ctm /f _yk ·b _t ·d, but not less than 0.0013·b _t ·d

(9.1N)

where :

• b _t – средняя ширина зоны растяжения; для тавровой балки с сжатой полкой при расчете значения b _t
учитывается только ширина стенки
• f _ctm следует определять по соответствующему классу прочности по таблице 3. 1:
  f _ctm = 0,30 × f _ck ^(2/3) , f _ck ≤ 50
  f _ctm = 2,12·Ln(1+(f _см /10)), f _ck > 50/60
  с f _см = f _ck +8 (МПа)

(2) Секции, содержащие меньше арматуры, чем A _s,min , следует считать неармированными.

(3) Площадь поперечного сечения растянутой или сжатой арматуры не должна превышать A _{с, макс.} местоположений вне круга.

Примечание. Значение A _s,max для лучей, используемых в стране, можно найти в национальном приложении. Рекомендуемое значение 0,04·A _c .

9.3 Сплошные плиты

(1) Этот раздел применяется к односторонним и двусторонним сплошным плитам, для которых b и l _eff не менее 5h (элемент, для которого минимальный размер панели не менее в 5 раз больше общей толщины плиты).

9.3.1 Армирование на изгиб

9. 3.1.1 Общие положения

(1) Для минимального и максимального процентного содержания стали в основном направлении применяются пункты 9.2,1,1 (1) и (3).

(2) В однонаправленных плитах должна быть предусмотрена вторичная поперечная арматура в размере не менее 20% от основной арматуры. В зонах вблизи опор поперечное армирование основных верхних стержней не требуется, если отсутствует поперечный изгибающий момент.

(3) Расстояние между стержнями не должно превышать s _{макс,плиты} .

Примечание; Значение s _max,slabs для использования в стране можно найти в ее национальном приложении. Рекомендуемое значение:

– для основной арматуры, 3·h ≤ 400 мм, где h – общая высота плиты;
– для вторичной арматуры, 3,5·h ≤ 450 мм

В зонах с сосредоточенными нагрузками или зонах с максимальным моментом эти положения становятся соответственно:
– для основной арматуры, 2·h ≤ 250 мм
– для вторичной арматуры 3·h ≤ 400 мм.

9.5 Столбцы

(1) В этом разделе рассматриваются столбцы, для которых больший размер h не превышает меньший размер b более чем в 4 раза.

9.5.1 Общие положения

9.5.2 Продольная арматура

(1) Продольные стержни должны иметь диаметр не менее Φ _мин .

Примечание. Значение ¢min для использования в стране можно найти в национальном приложении. Рекомендуемое значение 8 мм.

(2) Общее количество продольной арматуры должно быть не менее A _s,min

Примечание: значение A _s,min для использования в стране можно найти в ее национальном приложении. Рекомендуемое значение определяется выражением (9,12 Н)

А _{с, мин} = макс (0,1·Н _Ed /f _ярдов ; 0,002·А _c )

(9,12 Н) :

• f _yd расчетный предел текучести арматуры
• Н _Эд расчетная осевая сила сжатия

(3) Площадь продольной арматуры не должна превышать A _s,max

Примечание: значение A _s,max для использования в стране можно найти в ее национальном приложении. Рекомендуемое значение составляет 0,04·A _c за пределами точек нахлеста, если только не будет доказано, что целостность бетона не нарушена и что полная прочность достигается при ULS. Этот предел следует увеличить до 0,08·A _c на кругах.

(4) Для колонн с многоугольным поперечным сечением в каждом углу должно быть установлено не менее одного стержня. Количество продольных стержней в круглой колонне должно быть не менее четырех.

9.6 Стены

9.6.1 Общие положения

(1) Этот пункт относится к железобетонным стенам с отношением длины к толщине 4 или более, в которых армирование учитывается при расчете на прочность

9.6.2 Вертикальная арматура

(1) Площадь вертикальной арматуры должна лежать между A _s,vmin и A _s,vmax .

Примечание 1: Значение A _s,vmin для использования в стране можно найти в ее национальном приложении. Рекомендуемое значение 0,002·A _c .

Примечание 2. Значение A _s,vmax для использования в стране можно найти в ее национальном приложении. Рекомендуемое значение составляет 0,04·Ac за пределами точек нахлеста, если только не будет доказано, что целостность бетона не нарушена и что полная прочность достигается при ULS. Этот лимит может быть удвоен на кругах.

(2) Если минимальная площадь армирования, A _s,vmin , определяется конструкцией, половина этой площади должна располагаться на каждой грани.

(3) Расстояние между двумя соседними вертикальными стержнями не должно превышать трехкратную толщину стены или 400 мм, в зависимости от того, что меньше.

9.6.3 Горизонтальная арматура

(1) На каждой поверхности должна быть предусмотрена горизонтальная арматура, идущая параллельно лицевой стороне стены (и свободным краям). Он должен быть не менее А _{с, чмин} .

Примечание. Значение A _s,hmin для использования в стране можно найти в ее национальном приложении.