Обвязка фундамента арматурой: Как правильно армировать ленточный фундамент

Доставка, монтаж и обвязка арматуры

Компания «Таганрог Строй» предоставляет услуги по доставке, монтажу и обвязке арматуры для строительства фундамента в г. Таганрог.

Армирование монолитного фундамента

Армирование фундамента представляет собой укладку стальной арматуры или её конструкции в виде сетки в фундамент, благодаря чему увеличивается несущая способность, прочность и долговечность конструкции основания. Качество и количество заложенной в фундамент арматуры напрямую определяет эксплуатационные характеристики построенного фундамента.

Компания «Таганрог Строй» оказывает услуги по доставке, монтажу и обвязке арматурной конструкции, которая применяется при строительстве фундаментов различных типов и сложности. Армирование фундамента имеет важное функциональное значение и является важным технологическим этапом любого строительства, так как арматура предназначена для сохранения пространственных характеристик фундамента в процессе его заливки и после нее.

При строительстве фундамента очень важен точный расчет арматуры, который определит какую арматуру и какого сечения нужно использовать, каким образом она будет располагаться и каким способом она будет закладываться и закрепляться в бетоне.

Арматура

Армирование фундаментных блоков

Арматура представляет собой несущий каркас железобетонных конструкций в виде стальных или композитных стержней, которые могут иметь гладкую или рифленую поверхность с продольными и косыми ребрами. Рифленая поверхность позволяет улучшить контакт между арматурными стержнями и бетонной смесью, что способствует повышению прочностных характеристик железобетонного основания.

При строительстве фундаментов могут использоваться как отдельные элементы арматуры, так и связанные в единую конструкцию в виде арматурной сетки.

Для сооружения арматурной обвязки используются арматурные стержни, которые могут быть различного диаметра и иметь ребристую или гладкую поверхность. Стержни арматуры, которые имеют гладкую поверхность, как правило, имеют диаметр в 6-8 мм и предназначаются для формирования пространственной структуры каркаса. При этом они могут укладываться вертикально или поперек основным стержням. Ребристые стержни, как правило, имеют диаметр от 12 до 16 мм и предназначены для того, чтобы на них возлагалась вся нагрузка, которая приходится на фундамент. Они служат для восприятия любых неравномерных деформационных изменений. Арматурные прутья с ребристой поверхностью укладываются горизонтально и обеспечивают максимальную степень сцепления с бетоном.

Вязка арматуры

Вязка арматуры осуществляется только после окончания необходимых подготовительных работ, а именно, обустройства дренажа, прокладки коммуникаций, проведения гидроизоляции и укладки песчаной подушки. Далее можно приступать к установке нижней продольной части арматуры, которая крепится либо на уложенные на дно траншеи кирпичи, либо на вертикальные опоры в виде прутьев, вбитые по периметру.

Соединение отдельных элементов арматуры может быть выполнено несколькими способами: нахлест, соединение при помощи сварки и с использованием проволоки.

Виды арматурной вязки:

Функциональное предназначение арматурного каркаса

Арматурный каркас для фундамента выполняет опорную функцию, так как установленные арматурные прутья принимают на себя растягивающие нагрузки и деформации, в то время как бетон, залитый в фундамент, способен оказывать сопротивление только сжатию.

Монтаж арматуры для фундамента должен выполняться в соответствии с требованиями строительных норм и правил.

Армирование углов ленточного фундамента

Армирование повышает несущую способность фундамента, что позволяет применять в  строительстве зданий стеновые материалы со значительным удельным весом. Также использование армирования снижает риск деформации или разрушения фундаментной конструкции при пучении или подвижках грунта, что в итоге позволяет увеличить эксплуатационный срок построенной конструкции.

При монтаже арматуры очень важно контролировать ровность укладки по вертикали и по горизонтали строительным уровнем и отвесом. Неправильно установленная арматура не сможет обеспечить построенному основанию требуемую прочность, надежность и долговечность.

Цены на строительство фундамента

Как выполнить обвязку фундамента арматурой?

В отличие от вязки сварка не столь надёжный метод. Размеры фундамента в этом случае не имеют никакого значения, так как необходимо сваривать много точек и не факт, что сварка получится надлежащего качества. Во время сварочных работ материал разогревается до очень высокой температуры, при этом у материала меняется химический состав, теряется прочность на сгибах возникают разрывы от даже небольших нагрузок.

К тому же существуют строительные материалы, которые просто не предназначаются для сварочных работ. Метод вязания более простой, быстрый, надёжный и что не мало важно дешёвый. Нужно знать определённые основы, например, какие необходимо иметь инструменты, и каким образом происходит вязание.

Сварка или обвязка

На первоначальном этапе закладки усиливающих элементов, при возведении предварительного каркаса, скелета армирующего пояса, можно воспользоваться сварочным аппаратом. Это существенно ускорит монтажные работы. Они проводятся методом прихватки при помощи сварочного оборудования на малых токах, до 150 ампер. Поле установки направляющих, так называемых троллей, стыки арматуры полностью связывают специальной проволокой, вручную или механическим способом.

Важно: не рекомендуется проводить весь монтаж с помощью электросварки. Это связано с хрупкостью стыков, а также преждевременной коррозией прутьев и сварочного шва.

Сталь класса А-3 имеет два ребра жёсткости, которые во время сварки очень легко повредить (расплавить). Из-за этого ухудшаются несущие способности сечения арматуры. Например, 12 мм прутья будут столь же эффективны в бетоне, как металл диаметром 10 мм. Такого допускать нельзя.

Кроме того, использование сварочных работ при армировании в ленточном фундаменте не оправдано, сильно сэкономить не удастся. Не стоит рисковать несущими параметрами каркаса, ускоряя сроки сдачи объекта или облегчая себе работу.

Ленточный фундамент

Перед тем, как сделать каркас из арматуры для ленточного фундамента, необходимо учесть основные ошибки самостоятельных застройщиков:

• прямые прутки в углах соединены перехлестом;
• каркасы стоят на подбетонке на вертикальных стержнях;
• в сечении бетонной конструкции арматуры меньше 0,1%;
• не обеспечен боковой защитный слой, прутки соприкасаются на отдельных участках с опалубкой.

Нельзя армировать углы ленточного фундамента простым перехлестом прутков. Армирование производится по специальным схемам анкеровки, представленным ниже.

При армировании ленты следует учитывать особенности этого фундамента:

• при бетонировании МЗЛФ связать арматурный каркас можно внутри опалубки, используя стержни, хомуты и анкеры;
• ленты глубокого заложения армируются перед монтажом щитов, так как проникнуть внутрь опалубки не сложно;
• каркасы можно изготовить в пятне застройки, разместить их по месту в опалубку, после чего, усилить Г-образными или П-образными анкерами в углах;
• подбетонка снижает минимальный размер защитного слоя бетона у подошвы конструкции с 5 см до 2-3 см, для создания нижнего защитного слоя используются специальные пластиковые подставки – “стаканы”;
• при наращивании продольных прутков необходимо обеспечить нахлест от 20 диаметров арматуры, но не менее 25 см;
• запрещено укладывать нижний пояс на камни, кирпичи, обрезки арматуры, допускаются исключительно пластиковые или бетонные прокладки;
• соединения арматуры внахлест должны быть разнесены в разбежку, так чтобы в одном сечении не соединялось более половины сечения всей продольной арматуры.
• существует минимальный процент содержания арматуры в поперечном сечении ленточного фундамента, равный 0,1%;

Важно! Хомуты (поперечные горизонтальные и вертикальные прутки) необходимы в основном для придания каркасам необходимой пространственной геометрии. Поэтому арматура считается конструкционной, не испытывает нагрузок при эксплуатации. Диаметр принимается равным 6 и 8 мм для длины менее 80 см и более 80 см, соответственно.

Обвязка фундамента арматурой: общие правила

Процедура вязки арматурного каркаса необходима для обеспечения жесткости подобной конструкции. Поэтому эту работу (вязку) нужно выполнять очень тщательно. Ведь от перекосившегося каркаса не будет никакого толка (уменьшится несущая способность фундамента).

Для вязки каркаса используют особую проволоку, приобретаемую на метраж, из расчета: 30 сантиметров проволоки на одно сопряжение арматурных прутов.

Кроме того, вязка арматуры фундамента выполняется еще и с помощью сварки. Только в этом случае на строительство каркаса расходуют особую арматуру, маркируемую литерой «С». Арматура иного типа под воздействием сварки просто потеряет расчетную жесткость.

Впрочем, для обвязки точек сопряжения арматурного каркаса можно использовать и обычный хомут из полимера, который хорошо знаком всем сборщикам компьютеров и коммуникационных сетей – им фиксируют жгуты проводов внутри корпуса или коммутационного шкафа.
Только в этом случае после заливки фундамента его нужно оставить в покое на 10-14 дней – до полной трансформации раствора в цементный камень.

Проволока

Для арматурных каркасов необходимо использовать проволоку, выпущенную по ГОСТу 3282-74, где обозначается, что этот материал классифицируется по нескольким позициям.

1. Способ обработки: необработанная или отожженная.
2. Точность обработки.
3. Сопротивление нагрузкам.
4. С защитным цинковым покрытием или без такового.

Диаметр изделия варьируется в диапазоне 0,16-10 мм. Она может иметь черный цвет или стальной. Так как нас интересует вязальная проволока, то есть, мягкая с большим циклом изгибания, то лучше выбирать отожженный вариант.

Кто — то может сказать, что оцинкованная проволока прослужит долго, и с этим никто спорить не будет. Но она дороже обычной, к тому же внутри затвердевшего бетона коррозийные процессы практически не происходят.

Для вязки армирующего каркаса для фундаментных конструкций используется проволока диаметром 1,2 — 1,4 мм, реже 1,8, если только диаметр арматурных прутьев выбран для каркаса самым большим (18 мм).

Вязка крючком

Исполнение крючка для этих целей может быть различным, не это столь важно. Смысл заключен в наличии крюка как такового, потому что с помощью него продевается проволока. Правила вязки арматуры для фундамента схематически показаны на рисунке.
Обратите внимание на последовательность действий:

1. Согните проволоку пополам;
2. По стрелке, как на рисунке, заведите ее в позицию для продевания;
3. Засуньте крючок в петельку, которая будет сейчас заводится;
4. Проденьте петлю крючком внутрь между свободными концами проволоки;
5. Не вынимая крючка, крутите до затяжки, но не пережимайте;
6. Готово!

Способы вязки арматуры

Перед тем как использовать арматуру для обвязки каркаса фундамента, потребуется ее подготовить, ведь просто класть прутья нельзя. Сделать это можно несколькими способами. Следует рассмотреть каждый из них подробно, чтобы определить, какой является наиболее оптимальным и какой следует использовать.

Вариант вязки №1

Итак, первый способ предусматривает использование сварки. Он является самым простым вариантом вязки арматуры. В ходе него требуется использовать:

• сварочный аппарат;
• арматурные стержни сечением 10-16 мм.

Чтобы начать вязать арматуру таким способом, потребуется выложить ее так, чтобы образовалась сетка. Потом все соединения прутьев привариваются аппаратом.

Распространенная схема армирования фундамента.

Делать это необходимо аккуратно, чтобы не снизить прочность арматурных стержней. На этом вязка будет завершена. Соответственно, хлопот она однозначно не доставит. При этом выполнить такую работу вы сможете достаточно быстро, так как скрепление прутьев сваркой – это оперативный процесс.

Однако следует учесть, что такой вариант вязки имеет ряд недостатков. Из-за того, что на прутья воздействует высокая температура при электросварке, они все-таки частично теряют свои высокие эксплуатационные свойства. Кроме того, при заливке бетона или в ходе его уплотнения сварные соединения могут разрушиться. Также стоит иметь в виду, что гибкость арматурных стержней при использовании этого способа теряется. Поэтому применять его не рекомендуется. Лучше обратить внимание на другие способы вязки. Они, по мнению специалистов в области строительства, являются более приемлемыми.

Вариант вязки №2

Еще один способ вязки – это ручной. Для его проведения используется следующее:

• вязальная проволока;
• специальные крючки;
• арматурные стержни сечением 32 мм.

Схема армирования отмостки.

Последовательность работ по вязке арматуры здесь такая. Сначала отрезается 30-сантиметровый кусок проволоки, затем он складывается пополам и оборачивается вокруг соединения арматурных стержней по диагонали. Далее вдевается крючок в петлю, а потом заводятся свободные концы проволоки в крюк. После этого необходимо поворачивать крючок строго по часовой стрелке до тех пор, пока не будет достигнуто надежное соединение. Но сильно здесь усердствовать не стоит, так как если перестараться с закручиванием, можно порвать проволоку.

Остановиться на таком способе вязки арматуры следует потому, что он обеспечит надежные соединения. А поскольку используется проволока, то создание каркаса из прутьев оптимальных размеров и форм станет легкой задачей. Немаловажным является то, что фундамент с такой арматурой получится максимально прочным. Ведь он будет отличаться высокой гибкостью. А значит, соединения не разорвутся при заливке бетона и его разравнивании.

Вариант вязки №3

Также можно использовать данный способ вязки стальных прутьев, так как он предусматривает использование специальных скрепок (фиксаторов, коннекторов, скоб), выполненных из круглой проволоки. Здесь не требуется использовать специальный инструмент. Применять арматуру можно различного сечения. Вязка тут тоже проводится руками. Необходимо будет фиксировать скобы в местах соединения металлических стержней.

Методы

Вязать арматуру можно разными методами:

1. вручную;
2. при помощи инерционного полуавтоматического крючка;
3. с применением специального вязального пистолета.

Ручная

Схема вязания от инструмента не зависит. Выше описана вязка вручную, то есть при помощи обычного крючка.

Такой инструмент можно приобрести в строительном магазине или изготовить самостоятельно. Его делают из заточенной арматуры. Ручку наплавляют растопленным пластиком.

Сам крючок может иметь практически любой изгиб и длину. Мастер выбирает наиболее удобную для себя конфигурацию крючка опытным путем.

Полуавтоматом

Инструмент, работающий по инерционному принципу, тоже имеет форму крючка. Его применение ускоряет и упрощает процесс. Стоит он недорого, продается в строительных магазинах.

Принцип действия такого инструмента следующий:

• крючком поддевается проволока и с усилием натягивается вверх;
• в это время ножка крючка, имеющая спиральную нарезку и помещенная в пластиковый корпус, проворачивается, скручивая проволоку;
• если после одного такого движения проволочная петля скрутилась недостаточно плотно, снова поддеть петлю крючком и потянуть.

Полуавтомат применяется профессиональными строителями при возведении частных домов.

Использование вязального пистолета

Пистолет – это полноценное строительное оборудование. Он выполняет вязку автоматически.

При создании каркаса пистолет просто подносится к месту соединения, после этого нужно нажать на рычаг или кнопку (в зависимости от модели инструмента).

Пистолет обмотает соединение проволокой, затянет ее и обрежет. Вся процедура занимает несколько секунд.

В видео советы и руководство по обвязке арматуры шуруповертом и крючком:

Как сделать петлю

Весь процесс вязки арматурного каркаса сводиться к вязанию петель в местах пересечения прутьев. Петлю можно делать разными способами (см. схему на рисунке)

Способы связывания арматуры проволокой

Весь процесс завязывания петли:

1. Отрезаем кусок проволоки сантиметров 20, складываем пополам.
2. Заводим ее под узел пересечения по диагонали.
3. Соединяем концы, обхватывая арматурины.
4. В петлю вставляем крючок и проворачиваем по часовой стрелке, пока прутки не стянутся достаточно плотно, но не следует переусердствовать, чтобы проволока не порвалась.

Схема сооружения арматурной конструкции ↑

Армирование начинается с установки опалубки, внутренняя поверхность которой выкладывается пергаментом, позволяющим в будущем упростить съем конструкции. Создания каркаса производится по схеме: 1. В грунт траншеи вбиваются арматурные прутья длиной равной глубине основания. Следует соблюдать расстояние от опалубки в 50 мм и шаг в 400-600 мм. 2. На дно устанавливают подставки (80-100 мм), на которые нужно уложить 2-3 нитки нижнего ряда арматуры. В качестве подставок вполне сгодятся кирпичи, установленные на ребро.

3. Верхний и нижний ряд арматуры закрепляют вместе с поперечными перемычками к вертикальным штырям. 4. В местах пересечений производят крепление с помощью увязки проволокой или сварки.

Видео познакомит с удобным способом вязки арматуры с использованием шаблона:

Важно! Следует строго соблюдать расстояние до наружных поверхностей будущего основания. Делать это лучше с помощью кирпичей. Это одно из самых важных условий, т.к. металлические конструкции не должны базироваться непосредственно на дне. Их необходимо поднять над уровнем земли как минимум на 8 см.

После установки арматуры остается сделать вентиляционные отверстия и залить бетонный раствор.

Это нужно знать! Вентиляционные отверстия не только способствуют повышению амортизационных характеристик фундамента, но и предотвращают появление гнилостных процессов.

Каким должно быть армирование

При закладке фундамента учитывают запас прочности. Обязательное требование – максимальная устойчивость в отношении климатических, механических факторов.

Требования к арматуре:

• разрешается заменять несущие стержни. Возможно, если нагрузка при расчете не превышает СНИП;
• при верном устройстве каркаса основания, не будет препятствовать заливке;
• при установке арматуры нужно учитывать расчетный шаг;

• конструкция должна иметь антикоррозийное покрытие;
• не допускаются подвижные «плавающие» соединения стержней на пересечениях каркаса. Относится к любым способам соединения.

Расчет количества арматуры для фундамента

Не редко случается так, что арматуру привезли на строительный участок, а когда начинают вязать каркас, оказывается, что ее не хватает. Приходится докупать, платить за доставку, а это уже дополнительные расходы, которые в строительстве частного дома совсем не желательны.

Для того чтобы такого не случилось, необходимо грамотно произвести расчет количества арматуры для фундамента.

Допустим, у нас есть такая схема фундамента:

Давайте попробуем рассчитать количество арматуры для такого ленточного фундамента.

Расчет количества продольной арматуры

Для того, чтобы рассчитать необходимое количество продольной арматуры для фундамента, можно воспользоваться грубым подсчетом.

Особенности материала

Бетон – это строительный материал, обладающий на начальном этапе полужидкой структурой, и твердеющий при заливке в форму (опалубку). Из него можно изготовить монолитную деталь любой формы и размера, создать стены, перекрытия, опорные конструкции (фундамент). Материал обладает высокой прочностью, долговечностью, хорошо переносит перепады температуры.

Кроме этого, важными достоинствами бетона являются сравнительно низкая цена, а также простота работы с ним. Материал можно замешивать самостоятельно, прямо на площадке, но для больших отливок проще покупать нужное количество готового бетона определённой марки. Это позволит получить качественный материал, соответствующий всем нормам, требованиям ГОСТ и СНиП.

Однако, для того, чтобы выяснить, можно ли варить арматуру для фундамента, надо разобраться с отрицательными свойствами бетона. Прежде всего, он впитывает и попускает воду. Фундамент, находящийся под землёй, приходится гидроизолировать, защищая материал от контакта с почвенной влагой. Это важный момент, так как вода при замерзании расширяется и может разорвать отливку изнутри.

Второй недостаток бетона состоит в разной реакции на внешние воздействия. Он способен выдерживать большое давление, но на растяжение работает очень плохо. Это означает, что длинная бетонная лента легко выдержит любое давление, но усилие, приложенное к центральной точке, станет для неё губительным.

Армирование стены бетонного фундамента | BRANZ Build

АРМАТУРА ДЛЯ БЕТОННОГО ФУНДАМЕНТА Стены и фундаменты обычно представляют собой деформированные арматурные стержни диаметром 12 мм (D12). Использование деформированных стержней – стержней с неровной поверхностью – создает прочную связь между арматурой и бетоном.

Стены фундамента из монолитного бетона и бетонной кладки

Требования к армированию стен фундамента из монолитного бетона и бетонной кладки, поддерживающих подвесные каркасные полы и легкую облицовку, описаны в NZS 3604:2011, рисунки 6.13, 6.14 и 6.15. Расположение арматурных стержней как по горизонтали, так и по вертикали зависит от:

• высота стены
• является ли фундаментная стена монолитным бетоном или бетонной кладкой
• будет ли стена поддерживать одноэтажную или двухэтажную конструкцию или представляет собой консольную фундаментную стену.

Подробности см. в таблице 1 и на рисунках 1 и 2.

Вернуться к началу

Фундаментные стены к бетонной плите на первых этажах

Армирование для комбинированных фундаментных стен/бетонных плит перекрытий, поддерживающих легкие конструкции, описано в NZS 3604:2011, рисунки 7.13(B), 7.14(B) и 7.14(C). ).

Если комбинированная плита фундамента/перекрытия поддерживает каменную облицовку, армирование описано в NZS 3604:2011, рисунки 7.15(B), 7.16(B) и 7.16(C).

Детали армирования для комбинированных фундаментных стен/бетонных плит перекрытий, не поддерживающих каменную облицовку, приведены в таблице 2 и на рисунках 3 и 4. Детали конструкции из бетонной кладки приведены в NZS 4229:2013 Здания из бетонной кладки, не требующие специального инженерного проектирования .

B1/AS1 Поправка 11 удалены незакрепленные детали плиты/фундамента, показанные на рисунках 7. 13(A), 7.14(A), 7.15(A) и 7.16(A). Теперь все бетонные плиты на цокольных этажах должны быть усилены, а арматура плиты привязана к арматуре стены фундамента (см. Бетонные плиты и контрольные швы, Сборка 138 , стр. 24–25).

Вернуться к началу

Перехлесты и звенья

Перехлесты должны быть не менее 500 мм там, где горизонтальные арматурные стержни требуют нахлеста и где арматура меняет направление. На углах стены фундамента нахлесты должны составлять 500 мм в каждом направлении, как показано в NZS 3604:2011, рисунок 6.15(A).

Арматура внахлест должна быть связана черной отожженной стальной проволокой диаметром 1,6 мм через равные промежутки и на каждом конце нахлеста. Черная отожженная стальная проволока мягкая и легко гнется.

Вернуться к началу

Арматура для фундаментных стен (каркасные подвесные перекрытия)

ТИП ФУНДАМЕНТА			АРМАТУРА 5
in situ Concrete	Одноэтаж	1/D12* (См. Рисунок 1)	D12 @ 450 мм CRS для стен> 1 М	D12 @ 650 мМ CRS> 1 М	D12 @ 650 мМ CRS> 1 М	D12 @ 650 мМ CRS> 1 М	D12 @ 650 мМ CR	2-storey	2/D12	D12 @ 450 mm crs for walls >1 m high	D12 @ 500 mm crs
	Cantilevered	D12 @ 400 crs both ways	D12 @ 400 мм макс.	D12 @ 400 mm crs
Concrete masonry	Single-storey	1/D12*	D12 @ at mid height for walls >1 m high	D12 @ 800 mm crs
	2-этажный	2/D12	D12 @ на средней высоте для стен> 1 м. Высота	D12 @ 800 мм CRS
	Canslevered	D12 @ 40069 (Секция 2)	D12 @ 400 мм crs

* 2/D12, если стена поддерживает кирпичную кладку.

Для бетонных плит требуются пары горизонтальных арматурных стержней в фундаментных стенах. Они должны быть связаны хомутами, образованными из арматурного стержня R10, установленными с шагом 400 мм и обвязанными стальной проволокой в ​​местах соединения арматуры и хомутов.

Изгибы в арматуре для образования крюка или прямого угла должны иметь диаметр не менее пятикратного диаметра стержня – минимальный диаметр изгиба деформированного арматурного стержня диаметром 12 мм должен быть не менее 60 мм.

Вернуться к началу

Прочие требования к армированию

Существует несколько других требований к армированию фундаментных стен и фундаментов:

• Ступенчатые фундаменты должны иметь дополнительное армирование в соответствии с NZS 3604:2011, рис. 6.12 (см. рис. 5).
• Там, где бетон или бетонная кладка прилегают к земле, армирование должно иметь минимальный слой бетона 75 мм.
• Проемы размером более 300 мм в любом направлении должны иметь по одной обрезной планке D12 с каждой стороны проема, которая должна выступать не менее чем на 600 мм за каждый угол проема. Если перемычка имеет глубину менее 650 мм, стержни для обрезки косяка должны быть согнуты более чем на 60 мм от верха бетона.

Рисунок 5 Армирование ступенчатых фундаментов.

Наверх

Загрузить PDF

Build-139-24-Build-Right-Concrete-foundation.pdf

610 КБ

Алиде Элкинк

Внештатный технический писатель, Веллингтон

• Фундамент
• NZS 3604:2011 Деревянно-каркасные здания

Статьи верны на момент публикации, но с тех пор могут устареть.

ТРЕБУЕТСЯ ВЕРХНЯЯ АРМАТУРА В ИЗОЛИРОВАННЫХ ФУНДАМЕНТАХ

Недавно я публиковал статью о том, нужен ли ростверк для односвайного фундамента (статью можно посмотреть 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 напряжена. 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 верхнее армирование может потребоваться или не потребоваться в вашем изолированном фундаменте. 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.

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

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 рассмотрели принцип работы изолированного фундамента, давайте рассмотрим некоторые сценарии, в которых в верхнем слое изолированных фундаментов требуется арматура вместо .

Требуется верхнее армирование 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 арматуры на сдвиг и немного 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.

Верхнее армирование требуется там, где существует напряжение в верхней поверхности 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…

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 убедиться, что армирование верхней поверхности изолированного фундамента не требуется.

Первая станция в 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 переходим 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 трещинами…

Растрескивание должно быть ограничено до такой степени, чтобы не ухудшать долговечность или эксплуатационные качества плиты 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 8.1.6. Этот пункт требует небольшого толкования, чтобы оправдать удаление верхнего армирования от изолированного фундамента…

Первое предложение начинается с упоминания «критических участков». Согласно принципам строительной инженерии, верхний слой арматуры в изолированном фундаменте не считается критически растянутым, если он постоянно находится в сжатом состоянии.

Пункт заканчивается словами о том, что пункт может быть полностью отменен, если будет продемонстрировано, что:

• Несоблюдение этого пункта не приведет к внезапному обрушению
• Несоблюдение этого пункта не приведет к снижению разрушающей нагрузки

В обоих случаях отсутствие верхнего слоя арматурной стали в изолированном фундаменте с верхним слоем, находящимся в сжатом состоянии, не вызовет внезапного обрушения и не снизит разрушающую нагрузку.