Арматура в фундаменте: Арматура для фундамента: виды и правила использования

Арматура для фундамента: виды и правила использования

Вопросы, рассмотренные в материале:

• Задачи арматуры для фундамента
• Виды арматуры для фундамента
• Расчет сечения арматуры для фундамента
• Расчет количества арматуры для фундамента
• Способы соединения арматуры для фундамента
• Нюансы монтажа арматуры для фундамента

Арматура для фундамента является незаменимой частью основания, ведь бетон показывает отличную прочность только на сжатие, а при растяжении или изгибе начинает разрушаться от самых небольших нагрузок. Чтобы нивелировать этот недостаток, приходится прибегать к помощи металла.

Для прочного основания недостаточно просто набросать металлических прутьев в бетон – необходимо правильно выбрать материал, сечение и длину арматуры. В нашей статье мы расскажем, какой она бывает, разберем нюансы расчетов и поговорим об особенностях вязки и укладки.

Задачи арматуры для фундамента

Монолитное бетонное основание обладает множеством преимуществ: оно прочное, устойчиво к агрессивным воздействиям, подходит для любых типов почв, имеет длительный эксплуатационный срок. Однако у него есть один весомый недостаток: оно хрупкое. Для улучшения технических характеристик используется арматура для фундамента, в результате получается железобетонная несущая основа. Она бывает нескольких видов в зависимости от типа прутьев, которые применяются.

Каркас из арматуры необходим для того, чтобы исключить разрушение и деформацию бетона, который подвергается нагрузке на сжатие и растяжение. Дело в том, что у прута из стали прочность на растяжение больше, чем у бетона, в 200 раз. Это значит, что, когда армированный бетон застынет, он станет таким же прочным, и полученная конструкция будет цельной.

Армирование применяется как в узлах с повышенной нагрузкой, так и для создания фундаментов: ленточных, столбчатых (на сваях), плитных, а также в перекрытиях, колоннах, лестницах, столбах и прочих монолитных сооружениях. Армирующий каркас может быть пространственный либо плоский: горизонтальный или вертикальный.

Какие силы воздействуют на разные виды оснований? Ленточный фундамент должен выдержать массу коттеджа, который давит на него сверху, также на него оказывает негативное воздействие морозное пучение грунта. При этом центральная область ленты остается статичной. Это значит, что армировать мелкозаглубленную и среднезаглубленную ленту до 1 м следует продольно, поясами с вертикальными перемычками либо хомутами, в двух уровнях. Если же несущая конструкция глубокого заложения, то в трех уровнях.

Когда высота плит намного меньше, их армируют одной-двумя сетками по всей площади. Сетки выполнены из прутьев арматуры, причем их диаметр и ячейку нужно определять для каждого случая отдельно.

Чтобы монтировать арматуру для ленточного фундамента, применяются специальные фиксаторы. Это позволяет обеспечить равномерный защитный слой, при этом подручные материалы и способы дистанцирования используются редко, поскольку они неактуальны. Толщину каркаса следует выбирать с учетом типа ЖБ-основания, а также сечения прутьев и эксплуатационных особенностей.

Виды арматуры для фундамента

Какая арматура для фундамента бывает? Не так давно под этим термином понимали только прутья из металла.

Однако сейчас в продаже существует множество разновидностей арматуры:

• Стальная. Прутья из стали являются наиболее распространенными, их производят из сплава железа и углерода. Технические характеристики прутьев определяются пропорциями данных материалов, а также тем, какие присадки добавлены при изготовлении. Также отличается и поверхность стальных прутьев: она может быть гладкой либо ребристой. Какие достоинства есть у стали? Она прочная, надежная, не деформируется под нагрузкой. Однако у этого материала есть минус: стальная арматура со временем ржавеет.
• Композитная арматура для фундамента дома. Основные преимущества композитных прутьев, созданных из пластика: они не подвержены коррозии, не проводят ток, легкие по сравнению со стальными, не разрываются. Однако цена такой арматуры достаточно высока.

Пластиковая арматура для фундамента бывает нескольких видов:

• Базальтопластиковая. Производится из полимерных материалов с добавлением базальта. Его расплавляют и вытягивают в нити, которые переплетают с пластиковыми. В результате получаются сверхпрочные прутья. Главное достоинство такой арматуры – она проводит радиоволны, по этой причине ее применяют в стенах, так как она не препятствует распространению Wi-Fi.
• Стеклопластиковая арматура. Является достаточно популярной при создании несущих конструкций. Обладает повышенной устойчивостью к коррозии, прочная, не проводит тепло, поэтому фундамент получится теплым и не будет пропускать холод снаружи. Единственный недостаток такой арматуры – она дорогая.
• Углепластиковая арматура. Производится с добавлением алмаза либо графита. Прутья получаются прочные, поэтому несущая конструкция получается надежной, при этом используется небольшое количество прутьев. Арматура из углепластика дорогостоящая.
• Из стеклоармированного полиэтилентерефталата. Технология производства следующая: стеклянные и лавсановые волокна переплетаются между собой. Прутья получаются прочные и гибкие. За счет этих свойства такую арматуру применяют при возведении зданий на подвижных грунтах.

Даже с учетом вышеуказанных преимуществ арматуру из пластика применяют достаточно редко, поскольку она слишком дорогая. Такой фундамент встречается в исключительных ситуациях, когда нет альтернатив.

Поскольку полимерные прутья применяют достаточно редко, далее будем говорить только про стальную арматуру. Такая арматура, используемая для фундамента, производится тремя способами:

• горячекатаная сталь;
• холоднопрокатная;
• канатная сталь.

В зависимости от типа поверхности наибольшей популярностью обладают следующие виды арматуры:

• Гладкая. Ее изготовление обходится достаточно дешево, гладкую арматуру применяют при возведении стен либо для стяжки пола. Ее нельзя использовать для железобетонных фундаментов.
• Ребристая. Площадь поверхности такой арматуры больше, за счет чего увеличивается контакт с бетоном. Поскольку такая арматура прочная и устойчива к нагрузкам, ее можно применять при создании железобетонных оснований.
• С серповидным профилем. Такая арматура обеспечивает наилучшее сцепление с бетонной смесью, поэтому с ее помощью обустраивают фундамент повышенной прочности для коттеджей.
• С комбинированным профилем. Совмещает лучшие качества всех видов арматуры, ее обычно применяют при создании железобетонных оснований.

Чтобы подобрать подходящую арматуру для фундамента, следует учитывать класс и марку стали, поскольку от этих параметров зависит прочность несущей конструкции:

• А240 – гладкие прутья из горячекатаной стали;
• А300 – арматура с кольцевидным профилем;
• А400 и А500 – прутья с рельефной поверхностью, лучше всего подходят для обустройства несущих основ;
• А600 –арматура повышенной прочности;
• А800 и А1000 – сверхпрочные прутья, применяемые для возведения многоэтажных зданий.

Расчет сечения арматуры для фундамента

Чтобы подобрать подходящую арматуру для несущей конструкции, нужно учитывать сечение прутьев. Данная характеристика наиболее важна. Если прутья, не важно, стальные или композитные, достаточно толстые, то они выдержат максимальную нагрузку. Однако чем больше сечение, тем тяжелее арматура и тем выше ее цена. По этой причине важно сделать правильный выбор диаметра прутьев.

Труднее всего подобрать диаметр рабочей арматуры. В этом случае необходимо учесть поперечное сечение основания: плитного либо ленточного. Чтобы провести расчеты, потребуется рулетка и калькулятор. Затем следует определить длину рабочей арматуры. Когда длина прута до 300 см, его диаметр должен быть 0,1% от площади сечения, минимальное значение – 10 мм. Если же прутья длиннее 300 см, диаметр также будет 0,1% от площади, однако минимальное значение – 12 мм.

Замерив все и выполнив простые расчеты, вы узнаете подходящий диаметр прутьев. Тогда вам удастся сэкономить на арматуре и сделать прочный армированный фундамент.

Когда необходимо подобрать гладкие прутья для сборки каркаса, нужно учитывать минимально допустимый диаметр арматуры:

• горизонтальные поперечные прутья – не менее 0,6 см;
• вертикальные поперечные прутья при высоте основания не более 0,8 м – 0,6 см;
• вертикальные поперечные прутья при высоте основания более 0,8 м – от 0,8 см.

Придерживайтесь следующего принципа: сечение вспомогательных прутов должно быть больше либо равно одной четвертой диаметра рабочей арматуры. Только в этом случае армирующий каркас получится прочным.

Чтобы правильно рассчитать диаметр прутьев, нужно учитывать особенности будущего строения и его тип. Если вы не уверены в своих силах, чтобы не ошибиться, следует нанять опытного проектировщика.

Расчет количества арматуры для фундамента

Прежде всего нужно определить периметр строения, а также учесть количество продольных рядов прутьев. Для наглядности разберем конкретный пример. Представим, что нужно построить дом 8 х 12 метров, основание ленточное, ширина 40 см, высота 1 м, тип почвы на стройплощадке – пучинистый.

Длина несущей стены по периметру 40 метров: 8 + 8 + 12 + 12.

Чтобы обустроить ленточный фундамент, потребуются 2 арматурные сетки, нижняя будет препятствовать разрыву бетона, если почва просядет, верхняя защитит несущую конструкцию от морозного пучения.

Шаг сетки будет 20 см. Таким образом, для создания ленты понадобится 4 продольных прутка, их размещают по 2 в каждом слое каркаса арматуры.

Для выбора диаметра прутьев нужно учесть особенности стройматериала, из которого будет возведен дом. Так, если вы строите коттедж из древесины, он будет намного легче, чем кирпичное здание. Поэтому в первом случае можно использовать прутья диаметром 12 мм.

Чтобы армировать основание двух длинных сторон дома, понадобится 96 м стержней: 2 * 12 * 2 * 2. Для коротких сторон потребуется 64 метра: 2 * 8 * 2 * 2. Итого на 2 сетки по всему периметру понадобится 96 + 64 = 160 метров.

Кроме того, нельзя забывать про стыки, где должен быть нахлест армирующих прутьев. Будет достаточно добавить к получившемуся значению 10–15 %.

В итоге у нас получится: 160 * 10 % = 16 метров. Таким образом, на продольные элементы расчетная длина будет равна 176 метров: 96 + 64 + 16.

Поперечные связующие элементы диаметром 10 мм должны быть размещены на дистанции 0,5 м. Всего потребуется 80 прутьев, периметр основания делим на шаг укладки: 40/0,5. Длина стержней такая же, как ширина ленточного фундамента, то есть 0,4 м. Общее количество по длине равно 32 м: 80 * 0,4.

Для создания вертикальных связей потребуются прутья, диаметр которых 1 см.

Высота арматуры будет, как и у ленточного основания, – 1 м. Чтобы определить количество прутков, необходимо определить число пересечений (80 поперечных стержней нужно умножить на 4 продольных прутка, в итоге получим 288 элементов). Поскольку длина каждого отрезка 100 см, общая длина равна 288 м.

Сколько арматуры для фундамента потребуется? Подытоживая подсчеты, получаем, что для обустройства армирующего каркаса под коттедж 8 на 12 метров необходимо купить:

• 176 м стальных прутьев класса A-III, диаметр 12 мм.
• 320 м прутков класса А-I, диаметр 10 мм (32 + 288). .

Чтобы определить массу армирующего каркаса для ленточного основания, необходимо учитывать ГОСТ 2590. Вес 1 метра прута диаметром 12 мм составляет 0,888 кг, 6 мм – 0,222 кг. Таким образом общая масса равна:176 * 0,888 = 156,29 кг, 320 * 0,222 = 71,04 кг. Общий вес арматуры составит 227,33 кг. .

Способы соединения арматуры для фундамента

Современный способ вязки арматуры для фундамента осуществляется с помощью сварки. Такая технология позволяет быстро и естественно соединить прутки, не нарушив целостность каркаса.

Сварку можно использовать, даже когда глубина заложения основания большая. Однако у такого способа крепления есть недостаток: не все типы прутьев можно соединять с помощью электросварки.

Пригодные для сваривания изделия маркируются буквой «С». Но соединять таким образом композитные и полимерные элементы не получится. Кроме того, когда в основании применяется силовая арматура, такой каркас в областях крепления должен быть подвижным. Поэтому использовать сварку в таком случае нельзя.

Как еще можно соединить прутья, металлические и стеклопластиковые? Для этого применяется проволочная вязка либо обвязка. Такое решение годится, когда бетонная плита не выше 0,6 м. В этом случае подойдут строго определенные виды технической проволоки. Она обладает пластичностью, способна обеспечить свободу естественного смещения, чего нельзя добиться в случае с электросваркой. Однако проволока ржавеет, кроме того, на ее покупку потребуется выделить деньги из заложенного бюджета.

Еще один менее популярный способ крепления – пластиковые хомуты. Но их можно использовать в строго определенных ситуациях, например при возведении небольших построек по индивидуальному проекту.

В случае если планируется выполнять вязку самостоятельно, следует применять вязальный либо винтовой крюк или плоскогубцы. Также подойдет вязальный пистолет. Прутья связывают на месте их перекрещивания, диаметр проволоки – от 0,8 мм.

Важно выполнять вязку двумя слоями проволоки одновременно. Толщину проволоки на перекрещивании можно изменять, учитывая тип несущей конструкции и нагрузки. Следует соединить концы проволоки друг с другом на завершающем этапе вязки.

Нюансы монтажа арматуры для фундамента

При монтаже арматуры для фундамента нужно учитывать тип несущей основы:

• Если вы заливаете плитную конструкцию, сборку армирующего каркаса выполняют на стройплощадке. Прутья размещают на поверхности подготовленной подушки, связывают либо сваривают их друг с другом.
• Когда основание ленточное заглубленного, потребуется обустроить армирующий каркас заранее, после чего заготовку опустить в траншею.
• В случае с фундаментом мелкого заложения собирать каркас следует в месте установки либо на стороне, если это упростит работу.
• Когда основание столбчатое, в скважину армирующий каркас монтируют в готовом виде. Конструкция представляет собой 3-4 стержня, которые связаны горизонтальными хомутами.

Помните о том, что важно уложить арматуру в тело основания. Чтобы сделать это, под фундамент устанавливают подставки. Подойдет цельный кирпич, металлопрофили, камни и иные приспособления. Запрещено использовать ржавые прутья либо прочие предметы из металла.

При обустройстве армирующего каркаса не забывайте про один важный нюанс: устанавливая прутья в углах основания, стержни соединяйте друг с другом либо стандартным способом, или же с загибом элементов под прямым углом. Такое решение позволит соорудить цельный каркас, поскольку количество стыков будет минимальным, а это увеличит надежность конструкции. Необходимо правильно гнуть прутья арматуры, чтобы не допустить ошибок.

Чтобы выбрать подходящую арматуру для фундамента, важно разбираться в видах прутьев, понимать, какой диаметр подходит в том или ином случае, знать, как крепить элементы. Только тогда несущая конструкция получится прочной и надежной, а проживание в доме будет безопасным.

Какую арматуру лучше использовать для конкретного типа фундамента

Хотите разместить рекламу ваших товаров или услуг на сайте cdelayremont. ru? Перейдите на страницу реклама, чтобы узнать о вариантах и условиях сотрудничества.

Важной составной частью железобетонных конструкций, к которым также относится множество типов фундаментов, является арматура. Именно благодаря этому элементу плиты, ленты, буронабивные сваи – все отдельные составляющие оснований постройки наделяются способностью противодействовать растягивающим нагрузкам. Арматура для фундамента – все равно, что скелет для человеческого тела. Без нее бетонная конструкция не может похвастаться долговечностью и надежностью, не говоря уже о безопасности. В этой статье мы рассмотрим типы используемой в строительстве арматуры, рассмотрим ситуации, в которых лучше использовать тот или иной тип арматуры, дадим некоторые рекомендации по правильному армированию фундамента и затронем еще целый ряд вопросов.

Арматура – что, как, почему

Арматура представляет собой прочные изделия круглого гладкого или периодического (ребристого) профиля. Чаще всего прутья арматуры производят из стали, но в последнее время не редко можно услышать об изделиях из стеклопластика которые, как утверждают производители, превосходят аналоги по показателям прочности более чем в два раза. Важной характеристикой арматуры является ее диаметр. В продаже можно встретить изделия диаметром 5,5, 6, 8…32 мм. Как правило, чем больше диаметр прута, тем более высокие требования предъявляются к его прочностным характеристикам. В индивидуальном строительстве, а именно им мы и занимаемся, чаще всего используют арматуру диаметром 8-16 мм. Причем, арматурный каркас для фундамента одного типа, например, ленточного, требует использования прутов одного диаметра, а каркас буронабивного свайного – другого. Впрочем, об этом мы поговорим подробнее ниже.

Если вы интересовались покупкой арматуры, то успели обратить внимание на то, что одни образцы имеют ребристую поверхность, а другие – гладкую. Какой тип прута лучше подходит для вашего фундамента? Материал, который будет непосредственно воспринимать растягивающие нагрузки, должен иметь ребристую поверхность. Это позволит ему более прочно сцепиться с бетонным раствором (о бетоне для фундамента читайте здесь) за счет увеличенной площади соприкосновения. В свою очередь пруты с гладкой поверхностью (как правило, имеющие небольшой диаметр) целесообразно применять в качестве конструктивного, а не функционального элемента скелета. Попросту говоря, гладкая арматура нужна лишь для того, чтобы должным образом сориентировать в пространстве ребристую.

Соединение арматуры

Самым простым способом укладки арматуры в фундамент является сварка прутьев в единый каркас. Такая технология отличается еще и высокой скоростью. Вот только при этом большая часть изделий (прутьев) в месте сваривания теряет свои прочностные характеристики. Поэтому мы не рекомендуем использовать сварку, а приберечь ее для совершенно безвыходных ситуаций.

Другим вариантом конструирования каркаса является так называемая вязка арматуры, которая подразумевает создание проволочного соединения в каждом пересечении прутьев «скелета». Данный процесс является достаточно трудоемким, но если приноровиться, то на каждое соединение будет уходить не более 5 секунд. Последовательность вязки изображена на рисунке ниже. Все вышеперечисленные операции лучше проводить перед тем, как установлена опалубка для фундамента.

Обращаем ваше внимание на то, что более 50% всех пересечений прутов должны быть соединены. Это относится, в первую очередь, к угловым частям каркаса.

Армирование при возведении ленточного фундамента

Одной из особенностей ленточного монолитного основания является то, что независимо от высоты при его возведении достаточно использовать всего 2 пояса армирования – сверху и снизу. Чаще всего используют прутья диаметром от 10 до 14 мм – в зависимости от нагрузки. Чем капитальнее постройка, тем больше диаметр используемой арматуры. Каждый армирующий пояс состоит из пары продольных ребристых прутов. Они соединяются посредством перемычек из гладких прутков диаметром 8 мм, расположенных с шагом 500 мм в горизонтальной и вертикальной плоскости.

Важно, чтобы все элементы каркаса впоследствии были покрыты защитным слоем бетона – около 50 мм (для защиты от влаги). Одновременно нужно учитывать то, что продольно ориентированные пруты должны быть максимально приближены к горизонтальной поверхности, играя роль балки, устойчивой к растяжению. Именно по этой причине не стоит увлекаться и прятать пояс глубже. Вертикальные конструктивные элементы устанавливают на предварительно подготовленное основание – 30 мм подбетонку. Это позволяет уберечь металл от коррозии, которая неминуемо возникла бы в иных ситуациях из-за воздействия влаги.

Также отметим необходимость изгиба арматуры на углах – не стоит укладывать пруты под прямым углом друг к другу, т.к. это сведет на нет все старания по созданию монолитной конструкции. Пруты размещают внахлест не менее 250 мм и прочно связывают проволокой.

Армирование при строительстве буронабивного основания

При усилении буронабивной сваи используют ребристые пруты диаметром 10 мм. Их может быть 2, 3, 4 или более – в зависимости от диаметра используемой формы заливки. Как правило, в качестве последней используют асбестоцементную трубу диаметром 200 мм. В этом случае можно использовать 3-4 прута арматуры, соединенные вместе так, как показано на рисунке ниже. Важно, чтобы элементы каркаса отступали от трубы не менее чем на 50 мм. Так же нужно учитывать, чтобы нижние части прутов упирались на заранее подготовленную бетонную площадку (см. статью о буронабивных сваях).

Армирование для плитного фундамента

Плитное основание является одним из самых надежных и при этом самых дорогостоящих решений. Цена арматуры для фундамента, которую придется заплатить за нулевой цикл при таком строительстве, может составить до 20% от общей стоимости постройки.

При возведении такого типа основания используют ребристую арматуру диаметром 10-16 мм в зависимости от пучинистости грунта и величины нагрузки от будущего здания. Чем сложнее условия строительства, тем больше диаметр стальных прутьев. Укладывается два пояса, причем таким образом, чтобы образовались клетки со сторонами 200 мм.

Детализация армирования изолированного фундамента

🕑 Время чтения: 1 минута

Детализация армирования фундамента так же важна, как и исследование площадки для проектирования конструкции фундамента. Хорошая детализация отражает требование конструкции фундамента к устойчивости конструкции. Хорошая детализация армирования охватывает такие темы, как покрытие для армирования, исходя из экологических соображений долговечности, минимальных диаметров армирования и стержней, правильного определения размеров фундамента. Желательно, чтобы фундамент был детализирован как в плане, так и в разрезе на чертежах. Вот почему в следующих разделах обсуждаются различные аспекты детализации армирования изолированного фундамента.

Содержание:

• Подробная информация об изолированном опоре включает в себя:
  • 1. Бетонное покрытие армирования
  • 2. Минимальное усиление и диаметр стержня
  • 3. Распределение арматуры в ногах
  • 4. ПРЕДОСТАВЛЕНИЯ
  • 5. соединение

1. Бетонное покрытие арматуры
2. Минимальный диаметр арматуры и стержня
3. Распределение арматуры в изолированном фундаменте
4. Усиление дюбеля
5. Соединение внахлестку

1. Бетонное покрытие арматуры

Согласно IS 456-200, минимальная толщина основного армирования в фундаменте должна быть не менее 50 мм, если фундамент непосредственно соприкасается с поверхностью земли, и 40 мм для внешней открытой поверхности, такой как выравнивающая поверхность PCC. Если выравнивание поверхности не используется, то необходимо указать покрытие 75 мм для покрытия неровной поверхности котлована.

2. Минимальный диаметр арматуры и стержня

Минимальная арматура должна быть не менее 0,12 процента от общего сечения. площади. Минимальный диаметр основной арматуры должен быть не менее 10 мм.

3. Распределение армирования в основании

В одностороннем железобетонном фундаменте арматура распределяется равномерно по всей ширине фундамента. В двухсторонних квадратных фундаментах арматура, проходящая в обоих направлениях, распределяется равномерно по всей ширине фундамента. Но в случае двусторонних прямоугольных фундаментов арматура распределяется по всей ширине фундамента в продольном направлении. Однако для короткого направления арматура распределяется в центральной полосе в соответствии с приведенными ниже расчетами. Остальная арматура в коротком направлении распределяется равномерно по обеим сторонам центральной полосы. Где у — длинная сторона, а х — короткая сторона фундамента.

Рис.1: Распределение арматуры в квадратном изолированном фундаменте

Рис. 2: Распределение арматуры в прямоугольном изолированном фундаменте

4. Армирование на дюбелях 

Армирование дюбелями используется для привязки изолированного фундамента к вышеуказанной колонне. Что касается длины развертывания дюбельной арматуры, длина развертывания дюбельных стержней в колонну и изолированное основание должна быть предусмотрена и четко показана на проектных чертежах.

Рис. 3: Штифты

5. Соединение внахлестку

Длина соединения дюбеля и арматуры колонны должна быть четко показана. Анкеровка отрезков арматуры изгиба и дюбелей должна быть проверена, чтобы предотвратить нарушение сцепления дюбелей с основанием и предотвратить разрушение соединений внахлестку между дюбелями и стержнями колонны.

Рис. 4: Армирование анкеровки

Рис. 5: Сечение арматуры изолированного фундамента (Типичная арматура)

Рис. 6: Вид в плане деталей армирования изолированного фундамента (Типовые детали армирования)

ТРЕБУЕТСЯ ЛИ ВЕРХНЯЯ АРМАТУРА В ИЗОЛИРОВАННЫХ ФУНДАМЕНТАХ

статью по ЭТОЙ ссылке). Это побудило меня задуматься о других избыточностях, которые я часто вижу в фундаментах, в которых некоторые инженеры не уверены, нужны они или нет. Другой такой пример: требуется ли верхнее армирование в изолированных фундаментах?

Верхнее армирование , как правило, не требуется в изолированных фундаментах (или подушках) , если только верхняя поверхность фундамента не натянута. В большинстве конкретных кодексов мира предусмотрены допущения для этого.

Чтобы узнать, как правильно спроектировать и детализировать изолированный фундамент для полного соответствия нормам, ознакомьтесь с ЭТОЙ статьей. По той же ссылке я также предоставляю расчетную таблицу для расчета изолированного блочного фундамента.

В этой статье мы рассмотрим нормативные требования и определим случаи, когда в вашем изолированном фундаменте может потребоваться или не потребоваться верхнее армирование. Перед этим давайте посмотрим, как ведет себя изолированный фундамент…

Как работает изолированный фундамент

Изолированные фундаменты также часто называют распорными или блочными фундаментами. Изолированный фундамент распределяет нагрузку от одной колонны или стены по заданной площади поверхности, тем самым уменьшая приложенное напряжение на опорный грунт основания. Чем меньше несущая способность грунта, тем больше должна быть площадь изолированного фундамента.

Подумайте о снегоступах… лыжники носят снегоступы, которые не позволяют им увязнуть в снегу во время ходьбы. Снегоступы, как правило, плоские и широкие, а их след намного больше обычного размера обуви. Эта большая площадь поверхности распределяет ваш вес по большей площади снега, что позволяет ему лучше поддерживать вас.

Снегоступы в принципе действуют так же, как и на изолированных подушках/промежуточных фундаментах, большая площадь поверхности предотвращает погружение в снег, подобно тому, как большая изолированная опора предотвращает погружение здания в поддерживающий грунт.

Изолированный фундамент использует изгиб и сдвиг для распределения нагрузки от колонны или стены, которую он поддерживает. На изображении ниже показано поперечное сечение этого поведения…

Простое поперечное сечение изолированного фундамента с нижним армированием (без верхнего армирования), показывающее нагрузку от поддерживаемой колонны и реакцию грунта, распространяющуюся на большую площадь. Преувеличенная изогнутая (деформированная) форма изолированного фундамент при приложении нагрузки от колонны.

При условии, что изолированный фундамент поддерживает одну колонну/стену, которая имеет постоянную результирующую направленную вниз силу, нижняя грань всегда находится в напряжении, а верхняя грань всегда в сжатии. При этом условии верхняя арматура в изолированных фундаментах не требуется…

Теперь, когда мы немного рассказали о том, как работает изолированный фундамент, давайте рассмотрим некоторые сценарии, в которых в верхнем слое изолированных фундаментов требуется арматура вместо .

Верхнее армирование требуется в изолированных фундаментах с поперечной арматурой

Толщина вашего фундамента и нагрузка, приложенная к нему, могут потребовать от вас введения поперечной арматуры (часто называемой лигатурами, скобами или креплениями, в зависимости от того, где вы находитесь). В этом случае вам потребуется верхняя арматура, чтобы верхний крюк поперечной арматуры мог обернуться вокруг. Армирование на сдвиг эффективно только тогда, когда оно работает в сочетании с армированием в верхнем и нижнем слоях.

У вас могут быть очень веские причины для пропорции вашей изолированной опоры, требующей сдвигающих лигатур, однако настоятельно рекомендуется избегать этого, если это возможно, по следующим причинам…

• Сравнение стоимости поперечной арматуры и чуть более толстого основания обычно оказывается дешевле при более толстом основании (немного больше объема бетона и земляных работ, но меньше стали). Поэтому углубление фундамента для получения большей прочности на сдвиг из бетонного компонента является вариантом, который следует изучить.
• Внедрение поперечной арматуры в фундаментную подушку не только добавляет дополнительную сталь из-за самих сдвиговых лигатур, но и дополнительный верхний слой арматуры, который в противном случае вам может не понадобиться.
• Использование лигатур, работающих на сдвиг, предотвратит изготовление армирующего каркаса для фундамента и его опускание на место как единое целое. Очень сложно изготовить верхнюю, нижнюю и поперечную арматуру в одном блоке и установить ее на месте. Таким образом, вы добавляете не только материальные затраты, но и временные и трудовые затраты.

Когда в вашем изолированном блочном фундаменте требуется армирование на сдвиг, требуется верхний армирующий слой, чтобы обернуть вокруг лигатуры, чтобы они эффективно выдерживали сдвиговую нагрузку. По возможности этого лучше избегать, углубляя фундамент.

Верхнее армирование требуется там, где существует напряжение в верхней части основания.

Конечно, если вы испытываете напряжение в верхней части изолированного блочного фундамента, это тот случай, когда потребуется усиление. Это определяется во время вашего анализа и зависит от того, какие элементы поддерживает ваше основание.

Если ваш изолированный фундамент поддерживает, например, несколько колонн, у вас может возникнуть напряжение в верхней грани в зоне между колоннами из-за реверсирования момента. Это вызовет необходимость добавить верхнее армирование…

Диаграмма изгибающего момента изолированного фундамента, поддерживающего две колонны, в зоне между колоннами может возникать напряжение на верхней поверхности фундамента, что вызовет необходимость армирования верхнего слоя.

Отличным способом проверки таких типов фундаментов, поддерживающих многоскатные колонны или стены, является использование программного обеспечения МКЭ, такого как RAM Concept. Чтобы увидеть пошаговое руководство по проектированию оснований/фундаментов с использованием концепции RAM, ознакомьтесь с ЭТОЙ статьей.

В Австралийском стандарте бетона AS 3600 нужно пройти небольшое путешествие, чтобы подтвердить, что армирование верхней поверхности изолированного фундамента не требуется. Давайте вместе пройдем это путешествие (другие конкретные коды очень похожи)…

Первая станция пути должна обратиться к Главе 21, которая называется «Плиты на грунте, тротуары и фундаменты». Это очень короткая глава (одна страница). Пункт 21.3.1 отсылает нас к главе 9 для проектирования и детализации усиленного фундамента (это глава о плитах в AS3600).

Теперь мы подходим к главе 9 (проектирование плит) в AS3600 и обращаемся к разделу, посвященному борьбе с трещинами (в нем обычно излагаются минимальные требования к армированию для борьбы с трещинами в плитах). Этот пункт находится в разделе 9.5.1

Наиболее важная часть этого пункта, которая позволяет удалить верхнюю арматуру в вашем изолированном фундаменте, выделена желтым цветом выше. В этом первом предложении излагается цель раздела правил по борьбе с растрескиванием…

Растрескивание должно быть ограничено до такой степени, чтобы не ухудшать долговечность или пригодность плиты к эксплуатации как с точки зрения функции, так и внешнего вида.

Давайте определим ключевые моменты, изложенные в этом предложении, и обсудим требования, когда речь идет о применении фундамента (не плиты):

• Внешний вид (удобство обслуживания): Одним из требований к удобству обслуживания является внешний вид. Если плита треснула и будет видна широкой публике, это может вызвать тревогу и свидетельствовать о том, что конструкция работает неадекватно. Это также может не соответствовать архитектурному замыслу сооружения. Однако в случае заглубленного изолированного фундамента никто, скорее всего, не увидит, треснул ли фундамент или нет.
• Функция: Если во время строительства в фундаменте образовались усадочные трещины, эти трещины вскоре закроются, когда фундамент будет нагружен из-за того, что верхняя поверхность остается сжатой, а нижняя — растянутой.
• Прочность: Как и в комментариях выше, любые трещины на верхней поверхности закрываются по мере нагрузки на фундамент. Кроме того, поскольку мы заинтересованы в защите нижней арматуры от коррозии (стержней, которые способствуют прочности фундамента на изгиб), покрытия от этих стержней до верхней части фундамента будет более чем достаточно для защиты от коррозии в соответствии с нормами. .

Далее пункт применяет два требования (a) и (b), которые необходимо выполнить. Пункт (b) говорит сам за себя, пункт (a) относится к пункту 9.1.1…

Этот раздел возвращает вас к главе 8 (конструкция балок). Единственным пунктом между 8.1.1 и 8.1.8, который влияет на минимальные требования прочности, является пункт 8.