Расчет армирования фундамента: Расчет арматуры для ленточного фундамента частного дома

21.02.2020

0 Comment

Содержание

Как правильно сделать расчёт арматуры и армировать фундамент

Собственноручное производство железобетонного фундамента — наиболее ответственный из всех этапов строительства. Требуемая жёсткость и прочность обеспечивается закладной арматурой, поэтому сегодня мы устраним пробелы в понимании функций армирования и поясним методологию расчёта арматуры для фундамента.

Как работает фундаментное армирование

Бетон обладает превосходной прочностью на сжатие. Это означает, что если бетонный брусок поместить под пресс, он начнёт разрушаться только под очень высоким давлением.

Реалии эксплуатации ЖБИ таковы, что нельзя точно предусмотреть, какие силы будут действовать в отдельно взятой точке массива. Всё потому, что конфигурация бетонного изделия значит не так много, как физико-механические характеристики основы, на которой это изделие установлено. А они почти всегда непредсказуемы.

Нагрузка в бетоне распределяется неравномерно. Максимальное напряжение приходится на точку опоры, при этом всегда действует правило рычага — сила возрастает пропорционально плечу воздействия. Если подвесить бетонную балку за оба края, воздействие на центр будет напрямую зависеть от длины балки.

Схема работы балки на изгиб: a — бетонная балка; б — железобетонная балка; 1 — арматура.

Также интересен характер и направление деформаций в разных точках. При изгибе одна сторона будет сжиматься, но это, как мы выяснили, не сулит больших неприятностей. Гораздо хуже, что с обратной стороны изделия бетон будет растягиваться, что при невысоких показателях упругости выльется в трещину и слом.

Главная задача арматуры — не позволить бетону растягиваться. Это достигается за счёт сил трения, которые передают нагрузку от бетонного слоя закладным элементам, имеющим модуль упругости гораздо выше, чем у бетона. И, конечно, арматура должна быть распределена максимально равномерно, чтобы каждый отдельный участок конструкции не имел слабых мест с плохой перевязкой. Иначе армирование теряет всякий смысл.

Чем укрепляют фундамент

Существует два типа арматуры. Рабочая арматура выполняет непосредственную функцию армирования — принимает на себя нагрузку в приложенной плоскости. Конструктивная арматура служит для упорядочивания линий рабочего армирования в слое бетона и получения дополнительных связей, если это необходимо.

В качестве рабочей арматуры традиционно используется горячекатаные стержни периодического или гладкого профиля по ГОСТ 5781–82. Стальная арматура может быть свариваемой и несвариваемой, в зависимости от термомеханического укрепления и области использования.

Для фундамента в качестве рабочего армирования целесообразно применять именно периодический профиль, который обладает наивысшим показателем сцепления с окружающей массой. Вспомогательное армирование, напротив, выполняется гладкими стержнями, хотя это не категоричное правило.

Важен и материал, марка стали определяет класс арматуры. Наиболее востребованы для частного застройщика классы А400–А600: они наиболее широко распространены на строительных базах и не требуют специальных средств стыковки: весь каркас собирается вязкой. Всё чаще применяют композитную арматуру (ГОСТ 31938) из пластика, укреплённого углеродным и стекловолокном. Такая арматура значительно легче стальной и абсолютно не подвержена коррозии, а вот насколько это важно в рамках конкретного проекта — решать только вам.

Основные параметры армирования

В каждом конкретном расчёте есть ряд ключевых значений, описанных в пособии к СНиП 2.03.01:

1. Плотность закладки арматуры (коэффициент армирования). Определяется по поперечному срезу изделия как отношение суммы сечений арматурных стержней к сечению бетонной массы. Установленный нормами минимум — 0,05%, хотя коэффициент может увеличиваться по мере роста отношения длины сегмента к его высоте вплоть до 0,25%.

2. Толщина стержней. При длине сегмента свыше 3-х метров используется арматура диаметром не менее 12 мм, более 6-ти метров — свыше 14 мм, а при протяжённости от 10-ти метров — 16 мм и более.

3. Распределение армирования. Если фундамент имеет глубину около метра, то какую грань укреплять от растяжения: верхнюю или нижнюю? Что лучше — малое количество толстых стержней или много линий тонкой арматуры? На практике часто всю рабочую арматуру помещают у одной грани, разбивая на как можно большее число прутьев, не мешающих заливке бетона. Затем такой же пояс дублируется у противоположной грани.

4. Коэффициент надёжности (переармирование) — прямо вытекающее из предыдущего пункта понятие. Прочность фундамента может быть намеренно завышена в 2 или 3 раза на случай непредвиденных изменений в геоморфологии региона или при отсутствии на момент строительства завершённого проекта.

Последнее должно относиться к разряду исключений, но на практике так строится чуть ли не половина объектов ИЖС. Проблема в том, что без исчерпывающих проектных данных вы не имеете возможности точно установить вес здания, определить по нему достаточную площадь и глубину залегания, соответствующие опорной способности грунта, затем по нормативным пропорциям рассчитать линейные характеристики фундамента, а из них вывести оптимальные методы укрепления его структуры, адекватные расчётной нагрузке.

Конфигурация арматуры для НЗЛФ, ленты и плиты

Ленточные фундаменты, залегающие выше глубины промерзания, армируются каркасом прямоугольной формы. Между внешними рёбрами может располагаться неограниченное количество линий армирования, между которыми обязательно соблюдается нормативный просвет. Как правило, такие каркасы состоят из отдельно связанных модулей, длина которых удобна для транспортировки и установки. Конструктивная арматура здесь представлена П-образными или замкнутыми хомутами, опоясывающими прутья рабочего армирования каждые 0,6–1,1 метра.

Армирование прямого участка ленточного фундамента: 1 — рабочая продольная арматура; 2 — конструктивная арматура (хомуты).

Заглубленные фундаменты укрепляются как и лента — каркасом. Линии армирования, как упоминалось, дублированы и сосредоточены у верхней и нижней граней. Дополнительно могут закладываться промежуточные линии, компенсирующие силы давления и пучения грунта, если того требует проект. Между собой армирование соединяется вертикальными прутьями. Это армирование выглядит как конструктивное, но оно же выполняет функцию рабочего, в значительной степени препятствуя скручивающим и боковым давящим деформациям.

Плита армируется наиболее просто: две арматурные сетки, каждая может состоять из нескольких слоёв. Разносятся сетки к верхней и нижней плоскости в соответствии с нормативным защитным слоём. Параметры арматурных сеток — табличные, прут и ячейка рассчитываются в зависимости от габаритов плиты. Что касается рёбер жёсткости под плитой, они формируются как и каркасы МЗЛФ, а затем скрепляются с сеткой плиты вертикальными прутьями конструктивной арматуры.

Вязка, установка и контроль

С линейными участками все просто, но ведь фундамент имеет повороты и пересечения. На них линии сходящихся каркасов соединяются гнутыми закладными элементами из арматуры того же сечения. Края устанавливаются с нахлёстом от 40 до почти 100 номинальных диаметров. Довольно распространена практика укрепления углов фундамента арматурными сетками 12х150х150 мм, особенно на слабых грунтах и в сейсмоопасных регионах.

Армирование примыканий и углов ленточного фундамента: 1 — рабочая продольная арматура; 2 — поперечная арматура; 3 — вертикальная арматура; 4 — Г-образные хомуты.

Каждый последующий сегмент каркаса устанавливается на дистанционных подкладках или кольцах, которые препятствуют нарушению защитных слоёв. Прутья на торцах связываются с нормативным перехлёстом, по 2–3 проволочных хомутах на каждом стыке.

В итоге армирующий каркас должен быть сформирован таким образом, чтобы по нему спокойно могли передвигаться люди. Перед заливкой каркас тщательно проверяется на прочность скрепления. Если при заливке бетоном разойдутся перевязки линий, это чревато полной выбраковкой всей конструкции. Поэтому во время заливки и усадки нужно уделять особое внимание положению и целостности соединений арматуры.

Расчет количества арматуры для ленточного фундамента

Одним из главных факторов для долговечности любой постройки является не само сооружение, а основание, на котором оно стоит. Чем оно крепче, тем более солидный дом можно будет на нем построить. Расчет армирования ленточного фундамента – это процедура подсчета количества арматуры, которая потребуется в строительных работах. Конечно, можно произвести подсчеты при помощи онлайн-калькулятора (их достаточно в сети Интернет), но гораздо надежнее – выполнит их вручную, тем более это не слишком сложно.

Расчет арматуры для ленточного основания

При расчетах ленточного фундамента важны следующие параметры:

класс и сечение прутьев;
способ укладки и вязки;
требуемый объем материалов.

При возведении невысоких зданий обычно используют металлопрокат с сечением 12. Для продольных отрезков больше подходят прутья с ребристой поверхностью, поперечным и вертикальным отрезкам – гладкие, с меньшим сечением.

Когда выбирается арматура для фундамента, расчет необходимо производить с учетом одного фактора: ее площадь должна составлять 0,1% от площади сечения каркаса. Чтобы посчитать этот параметр, необходимо высоту основания умножить на ширину. Так, если глубина составляет 80 см, а ширина 50 см, то получится: 80*50=4000 см². Минимальная площадь в таком случае составит: 4000*0,1=4,0 см². Зная эту цифру, можно более точно определиться с объемом металлопроката и его сечением.

Количество поясов

В расчет армирования фундамента также входит число поясов, их может быть 1,2 или 3. Один пояс делается для совсем небольших одноэтажных построек. Два пояса – для более тяжелых. Два ряда позволяют более равномерно распределить нагрузку в мелком и среднезаглубленном фундаменте. Три пояса используются для глубоких оснований.

Подсчет количества арматуры

Расчет арматуры фундамента должен учитывать длину всех стен и перегородок постройки.

Замерьте периметр основания постройки, включая внутренние стены. Для получения метража горизонтальных несущих прутьев умножьте полученное значение на 4.
Разделите значение периметра на расстояние, через которое будет выполняться вязка. Умножьте это число на 4 – так вы посчитаете, сколько требуется перемычек.

Пример расчета

Допустим, нам требуется арматура на фундамент, расчет которой ведется для небольшой постройки: со сторонами 6 и 8 метров и двумя перегородками 4 и 6 метров. Длина периметра составит: (6+8)*2 +(4+6)=38 метров. В таком случае протяженность горизонтального пояса получится 152м.

Обычно данный металлопрокат продают в нарезке по 6 м. То есть на сторонах с длиной 8 метров нужно будет выполнять стык арматуры с 2-ухметровыми остатками. Они останутся от нарезки кусков для 4-ехметровых перегородок. Получается (4+4)*2=8. Это количество стыков. Важно учитывать, что для каждого из них необходимо делать нахлест, минимум по 0,5 м в каждую из сторон. В итоге получаем 152+8=160 метров или 27 прутьев арматуры. Это и есть расчет расхода арматуры на фундамент.

Советы специалистов

Лучший способ вязки – под углов 90 градусов друг к другу, это позволит сделать более надежный фундамент.
Связывать арматуру лучше проволокой, а не при помощи сварки. Она делает места стыков более хрупкими. Лучше использовать стальную отожженную проволоку.
Расчет количества арматуры на фундамент должен проводиться уже на месте будущего дома, так как теоретические предположения могут отличаться от фактических. Например, если грунт плохой, может потребоваться 3 пояса армирования.
В качестве опоры для прутьев обычно используют части кирпичей. Более оптимальный вариант – специальные ластиковые держатели.

Крепкий дом – это сооружение, в основании которого было выполнено грамотное армирование фундамента, расчет арматуры был верным и все работы выполнялись специалистами.

Видео по армированию фундамента:

Расчет армирование ленточного фундамента — Профилированный брус

Достаточно просто сделать правильно ленточный фундамент собственными руками для своего деревянного дома, коттеджа или бани. Для начала следует изучить основные особенности состава ленточного фундамента для дома или бани, выяснить, как выполняется его армирование, определиться с расчетами и подготовить сам бетон для заливки фундамента.

Создание ленточного фундамента обычно выбирают для того, чтобы построить здания, под ними будет располагаться подвал или какое-либо теплое подполье. Делать устройство самого ленточного фундамента небольшого заложения собственно для дома, бани или дачи при постройке в сухих грунтах, тоже, на самом деле, правильное решение. Тут необходимо определиться насколько глубоко промерзают грунты на участке. Грунты, промерзающие глубоко, относят к пучинистым, такое строительство станет достаточно затратным из-за большого количества работ.

Содержание статьи:

Правильный расчет армирования

Для того, чтобы анализ грунта был выполнен правильно, необходимо правильно рассчитать само армирование и строительство фундамента под деревянный дом. Выяснив состав грунтов на участке, получится очень точно совершить нужные расчеты, подобрать дома для строительства, точно сделать его глубину заложения, определиться с количеством бетона для заливки, а также арматуры непосредственно для армирования.

Когда подготовительные работы будут завершены, разработан проект дома, правильно выбрано местоположения, схема и расчет основания, приступают к устройству ленточного фундамента собственными руками.

Выполнить соответственно схемы правильную разбивку всех осей для того, чтобы залить ленточный фундамент под само строительство дома, можно при помощи теодолита. Если его нет, помогут колышки и шнур. Потом выкапывается траншея под устройство ленточного фундамента. Это возможно вручную с помощью лопаты или при помощи спецтехники.

Для того, чтобы правильно устроить собственными руками ленточный бетонный фундамент под строительство, нужно сначала заполнить траншею песком, потом щебнем. Все слои должны быть выполнены по расчету, их толщина должна быть не более 20 см. Далее кто-то сделает фундамент попроще, а кто-то выполнит основательно, сделав армирование надежным.

Уложив щебень или гравий, нужно сделать подготовку из бетона тонким слоем. После того, как бетон наберет прочность, можно далее устраивать фундамент под дом. Подготовку из бетона можно делать с помощью профилированной мембраны. Расчеты показывают, что применив правильно профилированную мембрану в строительстве, сроки и стоимость строительства сильно сократятся. Понадобиться меньше бетона и арматуры. Технология работ достаточно легкая и легко выполнимая самостоятельно.

На продольные участки фундамента падет самая большая нагрузка. Поэтому в этих участках нужно использовать толстую ребристую арматуру диаметром 10-15 мм — в зависимости от показателей прочности грунта (чем сильней колеблиться в пределах возводимого дома, тем берем больше диаметр) Почему именно ребристая арматура? спросите вы — да потому что у нее больше площадь соприкосновения с бетоном, т.е большая сцепляемость с бетоном.
Необходимо углубить армированный каркас не более чем на 5 см от поверхности фундамента, от дна и краев опалубки. Этого достаточно чтобы защитить арматуру от коррозий.

Считаем количество арматуру необходимой для армирования ленточного фундамента. Итак предположим диаметр арматуры 12 мм , по 2 прута в вертикали в два ряда, пускай вертикальные будут через каждые 0.5м Периметр нам известен =30 м получаем: 30*2(гориз. прутья) =60м.
Вертикальные 60*2+2 =124 прибавим еще по 1 приутику на каждый угол получаем 128 прутьев.
Предположим что высота вертикального прута 70 см. Получаем 128 * 0.7= 89.6 м

Укладка арматуры

Следующим этапом строительства является расчет и правильная укладка арматуры. Она производится так: сначала нужно выполнить армирование самими арматурными стержнями. При армировании арматура связывается при помощи вязальной проволоки. Она должна иметь антикоррозийное покрытие. Иногда используют сварное соединение для арматуры, но тут важно, чтобы места сварки не подвергались коррозии. Можно иногда сделать и горизонтальное армирование, и сложный каркас из самой арматуры. Все это зависит от того, насколько тяжелыми являются стены дома. Для правильной схемы раскладки арматуры нужно использовать расчет.

Для того, чтобы устроить опалубку ленточного основания нужны разные материалы: тут не обойтись без досок, шифера, стекломагниевых листов (СМЛ), фанеры, металлической опалубки. Лучше заранее рассчитать их необходимое количество. Так же армированию подлежит столбчатый фундамент

[ads1]Для того, чтобы правильно выбрать состав и марку бетона для опалубки и арматуры, необходимо определить расчет нагрузок. Бетон для заливки основания зависит от погоды предполагаемого места строительства. Для хороших условий понадобится марка бетона М200. Для холодной погоды лучше использовать бетон М300-400. Для холодного времени можно использовать специальные добавки для бетона: пластифицирующие, морозостойкие, те, которые ускоряют затвердение бетона в опалубке по окончании заливки. Рассчитывать число добавок, которые используются в приготовлении бетона не нужно делать специально, это все указывают на таре. Для строительства бетонного фундамента можно использовать легкий бетон с армированием.

При желании сделать раствор своими руками, не следует забывать о правильном соотношении песка/щебня/цемента для бетона, водоцементного соотношения – 0,5. Рассчитать количество бетона, можно с помощью умножения длины на высоту и ширину самого ленточного фундамента.

Полезные советы

Для изготовления бетона, нужно использовать чистый песок, воду и гравий. В составе песка и гравия не должно быть глины и земли.
Немного меняться может соотношение частей для бетона, но гравий в составе бетона должен превышать песок в 1,5-2 раза.
Воды в бетонной смеси должно быть около 60% всей массы цемента.
Для того, чтобы рассчитать состав бетонной смеси нужно помнить, что в мокром песке или гравии для бетона тоже есть вода.
При холодной погоде, для бетона возможно использование подогретой воды. Так бетон затвердеет быстрее. При жаркой погоде лучше использовать холодную воду, чтобы бетон не схватился очень быстро.
Когда бетонная смесь будет залита в опалубку, проткните ее обязательно во многих местах щупом, для извлечения воздуха. Простучать снаружи смесь деревянным молотком. С помощью строительного вибратора произвести уплотнение бетона.
По истечению трех дней снять опалубку. После приобретения бетоном достаточной прочности, выполнить следующий этап работ – сделать бетонный цоколь. Это также можно сделать собственными руками.
У фундамента, который сделали из винтовых свай, есть достоинства и недостатки. При создании легких конструкций прекрасно подойдет винтовое основание. Это могут быть детские горки, песочницы, оранжереи и беседки, а также баня или легкий деревянный дом.
Армирование фундамента является процессом, который необходим для того, чтобы усилить конструкцию и увеличить срок эксплуатации дома. Другими словами, это составление «скелета», который выполняет защитную функцию, сдерживает давление почвы на сами стены базиса. Однако для реализации данной функции в полном объеме, нужно не просто грамотно рассчитать арматуру для фундамента, но и правильно организовать строительные работы.

Схема армирования ленточного фундамента

Основой ленточного фундамента является бетонный раствор, который состоит из цемента, воды и песка. Он обладает такими физическими характеристиками, которые не могут гарантировать отсутствие деформации самой основы здания. Чтобы увеличить способность противостоять сдвигам основы дома, резким изменениям температур, а также остальным негативным факторам, необходимо, чтобы в структуре находился металл.

Этот материал является пластичным, однако не может обеспечивать надежную фиксацию, и армирование становится значимым этапом в комплексе работ.

Арматурой для такого фундамента является стальной прут, который имеет ребра жесткости.

Прутья для армирования фундамента

Армировать фундамент нужно в тех местах, где велика вероятность появления зон растяжения. Замечено, что самое большое растяжение может появиться на самой поверхности основания, а это может создать предпосылки для того, чтобы делать армирование, которое приближено к самому верхнему уровню. Для того, чтобы избежать коррозию каркаса, он надежно должен защищаться слоем бетона от внешних воздействий. Ведь потом будет проводиться конопатка бруса.

Оптимальным расстоянием арматур для самого фундамента является 5 см прямо от поверхности.

Достаточно сложно предугадать продвижение деформации, зоны растяжения способны появиться и в нижней, и в верхней части. Поэтому, армирование должно проводиться и снизу, и сверху с помощью арматуры, которая имеет диаметр 10-12 мм, и у этой арматуры для такого фундамента обязательно должна быть ребристая поверхность.

Именно так получается идеальный контакт с самим бетоном.

У остальных частей скелета может быть гладкая поверхность и небольшой диаметр.

Занимаясь армированием ленточного фундамента, который, как правило, имеет ширину не более 40 см, возможно использование 4-х прутов, которые соединяются в один каркас, имеющий диаметр 8 мм.

Между горизонтальными прутьями должно быть расстояние 30 см.

При достаточно большой длине ленточный фундамент не очень широкий, и в нем могут появиться продольные растяжения, а в поперечных их не будет совсем. Тут можно сделать вывод, что поперечные гладкие и тонкие прутья необходимы только для того, чтобы создать каркас, а не принимать нагрузки.

Армирование углов дома

Отдельное внимание нужно уделить армированию самих углов.

Достаточно часто случается так, что деформация приходится на угловые части, но не на середину, как обычно. Поэтому необходимо армировать углы таким образом, чтобы согнутый конец арматуры заходил в одну сторону стену, а другой — абсолютно в другую.

Для того, чтобы соединить прутья лучше, по мнению специалистов, воспользоваться проволокой. Далеко не вся арматура производится непосредственно из стали, которую используют при сварке. Однако, даже если сварка допустима, могут довольно часто появиться проблемы, избежать которые было абсолютно реально, с помощью проволоки, к примеру, если сталь перегрета, это ведет к изменению свойств, и в месте сварки прут становится очень тонким, сварочный шов становится недостаточно прочным и т.д.

Схема для того, чтобы соорудить арматурную конструкцию

Начинать армирование нужно с того, чтобы установить опалубку. Ее внутреннюю поверхность необходимо выложить пергаментом, который позволит потом сделать съем конструкции достаточно простым. Есть специальная схема для того, чтобы создать каркас:

1. Сначала нужно вбить в грунт траншеи специальные арматурные прутья, которые имеют такую же длину, как и глубина основания. Необходимо, чтобы расстояние от опалубки составляло 50 мм, а шаг равнялся 400-600 мм.

2. Подставки толщиной 80-100 мм нужно установить на дно, а сверху уложить около 2-3 ниток самого нижнего ряда арматуры. Для подставок полностью подойдут кирпичи, которые устанавливают на ребро.

3. Далее нужно верхние и нижние ряды арматуры закрепить с поперечными перемычками прямо к самим вертикальным штырям.

4. Там, где пересечения крепятся при помощи увязки, нужно использовать проволоку или сварку.

Также нужно строго выдерживать расстояние до самых наружных поверхностей основания. Это можно сделать при помощи кирпичей. Такое условие является важным, т.к. такие конструкции из металла не должны устанавливаться прямо на дне. Потом будет производится конопатка деревянного дома и они обязательно должны быть подняты над уровнем земли хотя бы на 8 см.

Когда арматура будет установлена, нужно будет проделать вентиляционные отверстия, а потом заливать бетонный раствор.

В будущем вентиляционные отверстия повысят амортизационные характеристики фундамента, и предотвратят появление плохих гнилостных процессов.

24. Расчет армирования ленточного фундамента

В данной заметке рассмотрим алгоритм расчета армирования ленточного фундамента в ПК ЛИРА 10.

Рабочим армированием монолитного ленточного фундамента является нижнее армирование поперек направления ленты. Для подбора армирования необходимо рассчитать схему консольно работающей балки, нагрузка на которую равна реактивному давлению грунта:

Значения давления Pmax, Pmin рассчитывается согласно формуле (5.11) СП 22.13330.2011 «Основания зданий и сооружений» (формула, упрощенная без учета давления грунта над подошвой фундамента).

где: N – сумма вертикальных нагрузок на фундамент, тс
A – площадь фундамента, м2 (для ленточного фундамента длина сечения 1м)
M — момент от равнодействующей всех нагрузок, действующих по подошве фундамента
W — момент сопротивления площади подошвы фундамента, м3 (для ленточного фундамента длина сечения 1м) , где b – ширина ленты, а l = 1m

Скачать дистрибутив ПК ЛИРА
Моделируя ленточный фундамент в программном комплексе ЛИРА 10.4, можно получить данные продольного усилия и изгибающего момента. Для расчета армирования ленточного фундамента необходимо использовать стержневой элемент, ширина которого равна ширине сечения фундамента. Стержневым элементам необходимо назначить коэффициент постели С1, уточняя в дальнейшем его значение в модуле Грунт. Рассчитав задачу, продольное усилие покажет эпюра Rz от комбинации:

Изгибающие моменты в основании можно получить анализируя узловые реакции по соответствующему направлению (узлы ленты должны быть закреплены от поворота в плоскости перпендикулярной направлению ленты). Нельзя также забывать, что момент будет выведен с учетом шага триангуляции (например, если шаг сетки КЭ 0,5м, то реакцию крутящего момента необходимо умножить на 2).

Далее, подставляем в формулу расчета P и вычисляем арматуру по схеме консольно работающей балки!

Более подробно данную тему мы рассматривали на прошедшем вебинаре «Расчет армирования ленточного фундамента».

Смотреть вебинар
Следите за нашими новостями и оставляйте комментарии на форуме.

Расчет арматуры для ленточного фундамента

Армирование бетона – не самоцель, а метод усиления бетонных конструкций, поэтому даже в индивидуальном строительстве при возведении невысоких и ненагружаемых сооружений применение арматурного каркаса в бетонных элементах будет оправданным и целесообразным. Чаще всего укреплять рекомендуется фундамент, как наиболее подверженную нагрузкам часть здания. А чтобы не тратить лишние стройматериалы, деньги и время, нужно правильно провести расчет арматуры для ленточного фундамента или другого объекта, требующего усиления прочности арматурой.

Параметры прутьев арматуры для расчета общего числа стержней в каркасе

Расчет арматурных прутьев для бетонной ленты фундамента

Как пример применения армирования сооружений в строительстве можно смело брать любой объект промышленного или частного назначения. Тем более, в индивидуальном строительстве малоэтажных коттеджей без армирования фундамента и стен невозможно достичь требуемой расчетной прочности конструкции. Для частного жилья, если это не легкий домик из древесины или щитовых каркасов, всегда возводится ленточный фундамент, а его армировать следует в обязательном порядке. И здесь придется рассчитывать не только объем бетонного раствора и вынутого грунта, но и проводить расчет количества арматуры, ее диаметра и марки. И не обязательно обращаться за выкладками в специализированную организацию, если можно это сделать своими силами.

Схемы укладки прутьев арматуры в ленте основания

Для безошибочного вычисления

количества стержней в армирующем каркасе необходимо принять во внимание следующие факторы:

Лента бетонного монолитного фундамента устроена так, что усилия на растяжение объекта прилагаются к поверхности ленты. Исходя из этой особенности конструкции основания, арматура глубоко в раствор не погружается;
Армирующий каркас укладывается как минимум на расстоянии 50-60 мм от подошвы траншеи, поверхности фундамента и боков опалубки. Расстояние соблюдается именно с целью погрузить всю арматуру в бетон и дополнительно защитить металл от воздействия коррозии;
Для длинных сторон армопояса используются стержни с ребристой поверхностью Ø 12-16 мм, что позволяет добиться максимального сцепления с бетонированной лентой основания дома;
Для коротких поперечных и стоящих вертикально арматурных стержней используются прутья Ø 6-8 мм с гладкой поверхностью, так как нагружаться эти детали каркаса будут намного меньше, и тратить стройматериалы впустую здесь нет смысла. Особенно это касается протяженных и геометрически сложных конструкций;
Между короткими арматурными стержнями, которые распложены вертикально и поперек армокаркаса, соблюдается шаг 20-60 мм.

Армирование углов фундамента

Неопытные мастера ошибочно считают, что общее число прутьев, как и диаметр сечения арматуры, некритично пир приблизительном соблюдении расчетов. Поэтому, стараясь сэкономить на приобретении нужных материалов, закладывают в армокаркас проволоку, трубы, сетку, уголки и другую металлопрокатную продукцию, имеющую совершенно другие критерии прочности на растяжение, изгиб и излом. Такое наплевательское отношение к самому нагружаемому узлу дома в скором времени покажет себя тем, что фундамент начнет трескаться и деформироваться, передавая деформации на стены дома, перекрытия и даже кровлю. Не допускайте применения посторонних металлических изделий в построении армирующего каркаса, иначе долговечность вашего жилья будет под сомнением.

Самостоятельно рассчитать, сколько нужно арматуры, ее диаметр для монолитной ленты фундамента, закладываемого для частного дома, несложно, и такие расчеты скорее всего покажут, что для покупки материалов вы потратите не такую уж большую сумму из семейного бюджета, так как правильно составленная схема армирования – это оптимизированная схема, учитывающая все нагрузки и распределяющая арматуру по нужным местам, а не хаотично.

Варианты армирования ленты

Правильные расчеты армирования предполагают применение арматуры в разных схемах усиления бетона. В индивидуальном строительстве популярностью пользуются два варианта – армировка 4-мя прутьями, и армирование 6-ю прутьями, как показано на рисунке выше.

При выборе одной из приведенных схем отталкиваются от регламента СП 52-101-2003, согласно требованиям которого, предельное максимальное расстояние между рядом проходящими арматурными стержнями в одной укладке не должно превышать 400 мм, а расстояние между крайним длинным прутом и боковой поверхностью бетонной ленты определяется в 0,5-0,7 метра. При соблюдении этих условий и при ширине ленты 0,5 м используется схема армирования 6-ю прутьями. Диаметр коротких арматурных стержней, стоящих вертикально и монтируемых поперек сечения, для такой схемы рассчитывается по данным из таблицы ниже:

Условия работы арматуры	Максимальный диаметр арматурных прутьев, мм
Вертикальные прутья при высоте поперечного сечения бетонного основания менее 0,8 метра	6 мм
Вертикальные прутья при высоте поперечного сечения бетонного основания более 0,8 метра	8 мм
Поперечная арматура	6 мм

Как рассчитать диаметр прутьев

Калькулятор вес арматуры

Если рассчитать количество поперечных и вертикальных стержней арматуры помогла справочная таблица, то расчет армирования ленточного фундамента в продольном разрезе требует использования математики и соблюдения норм СНиП 52-01-2003, которые ограничивают S_min (минимальную площадь) продольной арматуры до 0,1% от сечения ж/б ленты в поперечнике. Вычислить площадь сечения ленты просто – достаточно перемножить ее высоту и ширину. Производить расчеты для каждого стержня в отдельности не нужно. Существуют справочные данные, использование которых поможет узнать требуемый диаметр прутьев для армокаркаса:

Диаметр прутьев, мм	Площадь поперечного разреза арматурного стержня (см²), в зависимости от общего количества прутьев в разрезе
Диаметр прутьев, мм	1	2	3	4	5	6	7	8	9
6	0,28	0,57	0,85	1,13	1,41	1,7	1,98	2,26	2,54
8	0,5	1,01	1,51	2,01	2,51	3,02	3,52	4,02	4,53
10	0,79	1,57	2,36	3,14	3,93	4,71	5,5	6,28	7,07
12	1,13	2,26	3,39	4,52	5,65	6,79	7,92	9,05	10,18
14	1,54	3,08	4,62	6,16	7,69	9,23	10,77	12,31	13,85
16	2,01	4,02	6,03	8,04	10,05	12,06	14,07	16,08	18,1
18	2,55	5,09	7,63	10,18	12,72	15,27	17,81	20,36	22,9
20	3,14	6,28	9,42	12,56	15,71	18,85	21,99	25,13	28,28
22	3,8	7,6	11,4	15,2	19	22,81	26,61	30,41	34,21
25	4,91	9,82	14,73	19,63	24,54	29,45	34,36	39,27	44,18

Расположение продольной и поперечной арматуры

Если длинная сторона ленточного фундамента превышает 3 метра, то D_min продольных прутьев арматуры берется не менее 12 мм.

Схема с четырьмя арматурными продольными прутьями хорошо зарекомендовала себя при армировании ленточного фундамента с шириной бетонной ленты ≤ 0,4 м. Выбор диаметров прутьев проводится по таблице, приведенной выше: если ширина фундамента составляет 40 см, а высота – 1 метр, то для продольного армирования 4-мя стержнями подходит арматура Ø 12 мм из простого расчета, что 4 таких стержня имеют сечение 4,52 см². Таким же образом рассчитывается диаметр прутьев для схемы с 6-ю прутьями.

Армировать ленту следует только прутьями одного диаметра, чтобы вектор нагрузки распределялся по поверхности бетона равномерно. Если это условие невыполнимо, то прутья большего диаметра закладываются в нижних рядах каркаса.

Схема раскладки арматуры

Расчет количества арматурных прутьев нужен не только для экономии материалов, но и для других случаев. Например, завоз арматуры без предварительного расчета может вылиться в ее нехватку, и тогда придется не только докупать недостающее количество металлопроката, но и тратиться на доставку, что увеличит брешь в семейном бюджете. Поэтому лучше потратить несколько часов на расчеты.

Практический пример для расчета продольных арматурных прутьев для фундамента шириной 0,4 метра, с длинными стенами 12 м, короткими стенами 6 м, и одной несущей стеной по центру:

Находим длину стен основания: 6м х 3 м + 12 м х 2 м = 42 метра.

При ширине ленты 40 см применяется 4-хстержневая схема армирования, поэтому результат умножаем на 4: 42 м х 4 шт. = 168 метров.

Раскладка арматуры по схеме с четырьмя прутьями

Правильный подсчет количества продольных арматурных прутьев должен учитывать нахлест стержней арматуры при вязке, и это особенно заметно при сборке длинных армирующих каркасов, превышающих длину прутьев. Стыковка прутьев арматуры производится внахлест, это видно на схеме, приведенной ниже. Стержни напускаются друг на друга на расстояние не менее 30 арматурных диаметров. Это значит, что при использовании стержней Ø 12 мм длина напуска будет равна 12 х 30 = 360 мм.

Стыковка прутьев

Не пропустить этот важный момент в расчетах поможет два способа:

Составьте схему размещения стержней в каркасе, и по схеме вычислите количество стыков с напуском;
Добавьте к результату 10-15% для обеспечения запаса.

Пример: Если общая длина продольных прутьев составляет 200 метров, то с учетом запаса нужно будет закупать 200 х 10% (15%) = 220 (230) метров.

Кроме закупки основной арматуры, продольной, поперечной и вертикальной, понадобится и мягкая вязальная проволока для связки стержней в местах их пересечений. Сколько потребуется проволоки, можно рассчитать довольно просто: на одну связку уходит в среднем до 30 см проволоки.

Армирование ленточного фундамента: расчет арматуры, особенности конструкции

Оглавление:

Расчет арматуры для ленточного фундамента
Формулы для расчета арматуры
Армирование углов
Особенности конструкции арматурного каркаса

Армирование бетонных фундаментов проводится для увеличения прочности и несущей способности основания. Эти параметры зависят от толщины арматуры, ширины и длины ячеек каркаса, формы стальных прутьев, способа вязки мест их пересечений. Расчет производится с учетом напряжений, которые возникнут при возведении дома. Например, армирование ленточного фундамента осуществляется с учетом продольных растяжений, которые обусловлены его конструкцией. В узких и длинных траншеях поперечные и вертикальные прутья практически не участвуют в распределении нагрузки, а лишь являются скрепляющими элементами.

Расчет арматуры для ленточного основания

Расчеты производятся на этапе проектирования дома, и в документацию вносятся следующие данные:

класс и сечение арматуры,
способ укладки и вязки,
необходимое количество материалов.

В малоэтажном домашнем строительстве применяют, как правило, прутья d=12 мм. Для продольных элементов каркаса берут арматуру только с ребристой поверхностью, для поперечных и вертикальных можно использовать прутки гладкие, с меньшим диаметром. Если решено делать самостоятельные расчеты, обязательно учитываются нормы СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции». Они обозначают минимальное количество арматуры, которое составляет 0,1% площади сечения фундамента. От этой цифры зависит количество прутьев и размер их сечения. Для периодического профиля указывается размер наружного диаметра.

Площадь сечения ленточного фундамента определяется перемножением его ширины и высоты. Например, траншея имеет габариты 70 см в глубину, 40 см в ширину. Площадь сечения в таком случае составит:

70х40=2800 см2.

Эту величину умножают на 0,1 и получают минимальную площадь прутка 2,8 см2. Также имеет большое значение количество поясов: 1, 2 или 3. Два пояса гарантируют более равномерное распределение нагрузки в мелко- и среднезаглубленном фундаменте, а 3 пояса применяют для глубоко заглубленных оснований. При расчете диаметра прутьев учитывают общую высоту каркаса, которая в случае 2-х поясов вычисляется сложением их высот. СНиП определяет граничное значение высоты 80 см. Это значит, что если суммарная высота каркаса меньше этой цифры, то минимальный диаметр прутка составляет 6 мм, если каркас выше 80 см, берут арматуру от 8 мм.

Формулы для расчета арматуры

Однако нельзя основываться лишь на этих данных, надо произвести конкретный расчет по таблицам СНиП с учетом габаритов своего фундамента. Для самостоятельных вычислений можно использовать следующие формулы:

Длина арматуры в погонных метрах на 1 пояс D=PхK (P — длина фундамента, K — количество прутьев в 1-ом поясе).
Число горизонтальных перемычек Q=P/L (L — длина ячейки каркаса).
Длина перемычки C=Tх(K-1)+0,05 (T — шаг между продольной арматурой).
Число вертикальных перемычек J=P/N (N — шаг между вертикальными прутьями).
Длина вертикального прутка между поясами U=Hх(P-1)+0,05 (H — расстояние между поясами каркаса).

Армирование углов основания

Ленточный фундамент имеет несколько углов, в которых важно грамотно укладывать армопояс. В случае ошибок именно в этих местах начинается деформация основания, бетон трескается, что приводит со временем к разрушению дома. Для исключения погрешностей соблюдается схема армирования ленточного фундамента, предусматривающая использование хомутов. В каждом прутке делают загиб, который должен загнутым концом упереться в противоположную стену.

При этом часто длины прутка просто не хватает. Тогда делают соединение со стержнем Г-образной формы. Следует учесть, что армирование углов Г-образными и П-образными хомутами выполняется по всей высоте конструкции. Длина элементов П-хомутов составляет 2 ширины фундамента. Использование хомутов важно для предотвращения выгиба сжатых стержней в местах угловых сопряжений. Запрещено делать каркас в углах простым перекрещиванием арматуры.

Особенности конструкции арматурного каркаса

Конструкцию можно собрать 2-мя способами: непосредственно в траншее сразу всю или заранее отдельными блоками, залитыми бетоном (заводское изготовление). В первом случае получают более надежный ленточный монолитный фундамент (при условии грамотной вязки каркаса). Во втором случае слабыми местами основания считаются соединения блоков. Они скрепляются между собой так же: при помощи армированного бетона.

Сборка металлического каркаса на месте требует соблюдения следующих условий:

На дно траншеи предварительно засыпается песчано-гравийная подушка высотой 30 см. Затем устанавливается съемная или несъемная опалубка. Ее устойчивость во время заливки бетона гарантируют внутренние распорки, которые ставят после монтажа арматуры, а также наружные подпорки из бруса или досок.
Арматура должна находиться на расстоянии 5 см от опалубки, то есть, если ширина траншеи составляет 40 см, то ширина стального каркаса будет равна 30 см.
Работы начинают с установки вертикальных стоек, к которым будут крепиться продольные прутья каркаса. Они имеют ребристую поверхность и самый большой диаметр из всей используемой арматуры. Например, если продольные прутья берут диаметром 16 мм, то вертикальные стойки — минимум 20 мм.
Стойки должны зайти в грунт на глубину 2 м. В местах поворотов вертикальные стойки каркаса располагают на расстоянии в 2 раза меньше, чем на прямых участках.
Вертикальные перемычки устанавливают в местах стыков горизонтальных перемычек, и дополнительно с шагом 20 см (шаг горизонтальных прутков стандартно выбирают 30 см).
Места пересечений соединяют вязальной проволокой при помощи крючков, пистолета для вязки проволоки, шуруповерта или специальных скрепок. Также можно применить пассатижи. Длина одного отрезка проволоки составляет 20 см.

Продольную арматуру укладывают в количестве 2-3 прута. Расстояние между ними согласно СНиП должно быть 25-40 см. Важно соблюдать такое же количество прутьев во втором поясе каркаса, если он предусмотрен проектом. Вертикальные и горизонтальные ряды арматуры располагают под углом 90º относительно друг друга.

Правильный расчет, заливка и армирование ленточного фундамента

Самостоятельно сделать ленточный фундамент для коттеджа, бани или дома несложно, при условии знания особенностей его устройства, армирования и расчета. Ленточный фундамент обычно делается под зданиями, в проекте которых предусмотрено теплое подполье или подвал. Также ленточный фундамент мелкого заложения является оптимальным решением для возведения дачи, дома, бани или других строений, расположенных на участках земли с сухим непучинистым грунтом. А строительство ленточного фундамента будет достаточно затратным при возведении строений на пучинистых грунтах, промерзающих глубоко землях.

В таком случае придется провести немалый объем работ по заливке бетона армированию и выемки земли.
Для расчета, армирования и возведения фундаментов под здания важно правильно проанализировать состав грунта на земельном участке, где планируется строительство. Правильно определив состав грунта, можно верно произвести требуемые расчеты, выбрать тип ленточного фундамента и глубину заложения фундамента, а также рассчитать количество бетона для заливки и арматуры.

Описанные выше работы относятся к подготовительным работам, после проведения которых, а также разработки проекта будущего строительства, выбора расположения объекта, расчета основания, можно приступать к основным работам. Устройство ленточного фундамента начинается с разбивки осей для его заливки в соответствии со схемой. Самостоятельно это делать лучше с помощью теодолита или (при его отсутствии) с помощью шнура и колышков. Последний вариант рекомендуется применять для самостоятельного возведения несложных строений таких, как летний дачный домик или баня. Под устройство фундамента следует выкопать траншею или с помощью лопаты, или воспользовавшись строительной специальной техникой.

Устройство бетонного фундамента

После проведения подготовительных работ и подготовки траншеи для устройства бетонного фундамента необходимо заполнить траншею песком, утрамбовать его и сверху уложить слой гравия или щебня. Каждый слой рекомендуется делать толщиной от 15 до 20 сантиметров. Последующие работы проводятся несколькими способами. Можно уложить фундамент простым способом, а можно использовать надежный и долговечный вариант 4стройства фундамента – укладка ленточного фундамента с применением армирования.

В таком случае, после укладки слоя гравия (или щебня) из тощего бетона необходимо выполнить бетонную подготовку слоем от пяти до десяти сантиметров. Бетонную подготовку выполняют с использованием мембраны профилированной. Через пять или семь дней (в зависимости от погодных условий) бетон, как правило, уже набирает 50% прочности, что позволяет переходить к следующим этапам работы. Специалисты считают, что если правильно использовать профилированную мембрану для замены подготовки из бетона, то можно сократить и расходы на материалы для строительства (уменьшить стоимость работ), и сроки проведения строительных работ. Это происходит за счет уменьшения требуемого количества бетона и арматуры, а также отсутствия обязательного времени выжидания набирания бетоном прочности. Технология устройства фундамента подобным образом несложна и доступна для самостоятельного проведения работ.

Армирование производится путем укладки арматурных стержней и в поперечном, и в продольном направлениях. Стержни между собой связываются с помощью вязальной проволоки. При выборе арматуры для армирования фундамента следует помнить, что материал должен иметь антикоррозионное покрытие. Также не рекомендуется (хотя и допустимо, и иногда применяется в строительстве) использовать сварку для соединения арматуры, т. к. места сварки в слое бетона подвержены коррозии в большой степени. В некоторых случаях, при армировании бетонного слоя фундамента рекомендуется выполнить каркас арматуры, в зависимости от тяжести перекрытий и стен строения. Способ раскладки арматуры определяется соответствующими расчетами.

Как сделать опалубку для фундамента

Опалубка ленточного основания делается из различных материалов. Для этого применяют фанеру, шифер, доски, стекломагниевые листы, металлическую опалубку и др. материалы. Заранее необходимо рассчитать требуемое количество используемого материала.

Бетон для заливки арматуры и опалубки выбирают в зависимости от погодных условий. Бетон, в состав которого входит цемент и специальные добавки (морозостойкие, пластифицирующие, ускоряющие процесс затвердевания состава), хорошо использовать для заливки арматуры в холодное время года. При наиболее благоприятных погодных условиях можно использовать бетон марки М200 или выше, при холодной — М300 или М400. Специальные добавки в бетон можно ввести и самостоятельно, предварительно изучив инструкцию, где указано какое количество и при каких погодных условиях требуется использовать. При устройстве ленточного фундамента для бани специалисты рекомендуют использовать легкий бетон и армирование стержнями из стеклопластика.

При самостоятельном приготовлении бетонного состава следует брать правильное соотношение материалов. Сыпучие материалы (песок, цемент и др.) берут в таком соотношении: 3 части песка, 5 частей щебня и 1 часть цемента, а соотношение воды и цемента составляет 0,5. При использовании воды учитывать также рекомендуется ее возможное наличие в мокром гравии или мокром песке. Можно немного изменять пропорции, выдерживая при этом соотношение гравия и песка (гравия в полтора – два раза больше, чем песка). Количество требуемого бетона для устройства фундамента определяют путем несложных расчетов: умножением длины ленточного фундамента на его высоту и ширину.

Песок для приготовления бетона следует использовать чистый, как и чистую воду, и чистый гравий (щебень). Также рекомендуется использовать песок и гравий, в составе которого нет земли или глины. Если раствор готовится в холодное время года, то воду для бетона рекомендуется немного подогреть. Таким образом затвердевание бетона немного ускорится. Соответственно, чтобы избежать слишком быстрого схватывания бетонного состава в жаркое время года, следует использовать для его приготовления только холодную воду.

Приготовленный состав рекомендуется использовать сразу. Заливая смесь бетона в опалубку, в нескольких местах ее рекомендуется проткнуть щупом, что позволит высвободить лишний воздух. Снаружи залитый бетон простукивают молотком из дерева, а если в наличии имеется вибратор строительный, то с его помощью рекомендуется сделать в бетоне уплотнения. Через три дня опалубку можно снимать и после достаточного затвердения бетонного слоя, необходимо приступать к следующим работам, а именно, устройству цокольного этажа.

Помимо ленточного фундамента также часто используется винтовой тип фундамента, удобный для строительства легких конструкций, например, оранжерей, песочниц, детских горок, беседок. Также винтовые сваи будут неплохим основание для легких деревянных домов.

Устройство ленточного фундамента самостоятельно произвести доступно каждому начинающему строителю. Для этого достаточно изучить технологию его устройства, учесть особенности процесса, воспользоваться рекомендациями специалистов по расчету и выбору материалов для работ, схемы проекта и т. д. Специальных инструментов для работ не требуется, и каждый внимательный и ответственно подходящий к процессу человек справится с укладкой ленточного фундамента.

Перейти в раздел: Сухие строительные смеси → Сыпучие материалы

Страница не найдена для формулы_для_расчета

Имя пользователя*

Электронное письмо*

Пароль*

Подтвердить Пароль*

Имя*

Фамилия*

Страна Выберите страну … Аландские острова IslandsAfghanistanAlbaniaAlgeriaAndorraAngolaAnguillaAntarcticaAntigua и BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelauBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBonaire, Санкт-Эстатиус и SabaBosnia и HerzegovinaBotswanaBouvet IslandBrazilBritish Индийского океана TerritoryBritish Virgin IslandsBruneiBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCanadaCape VerdeCayman IslandsCentral африканского RepublicChadChileChinaChristmas IslandCocos (Килинг) IslandsColombiaComorosCongo (Браззавиль) Конго (Киншаса) Кук IslandsCosta RicaCroatiaCubaCuraÇaoCyprusCzech RepublicDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEstoniaEthiopiaFalkland IslandsFaroe IslandsFijiFinlandFranceFrench GuianaFrench PolynesiaFrench Южный Территория нг КонгВенгрияИсландияИндияИндонезияИранИракОстров МэнИзраильИталия Кот-д’ИвуарЯмайкаЯпонияДжерсиИорданияКазахстанКенияКирибатиКувейтКиргизияЛаосЛатвияЛебанЛезотоЛиберияЛибияоЛихтенштейнЛихтенштейнЛитва ЮжныйAR, ChinaMacedoniaMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMicronesiaMoldovaMonacoMongoliaMontenegroMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNepalNetherlandsNetherlands AntillesNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorfolk IslandNorth KoreaNorwayOmanPakistanPalestinian TerritoryPanamaPapua Новый GuineaParaguayPeruPhilippinesPitcairnPolandPortugalQatarRepublic из IrelandReunionRomaniaRussiaRwandaSão Tomé и PríncipeSaint BarthélemySaint HelenaSaint Китса и NevisSaint LuciaSaint Мартин (Голландская часть) Сен-Мартен (французская часть) Сен-Пьер и MiquelonSaint Винсент и GrenadinesSan MarinoSaudi ArabiaSenegalSerbiaSeychellesSierra LeoneSingaporeSlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSouth Грузия / Sandwich ОстроваЮжная КореяЮжный СуданИспанияШри-ЛанкаСуданСуринамШпицберген и Ян-МайенСвазилендШвецияШвейцарияСирияТайваньТаджикистанТанзанияТаиландТимор-ЛештиТогоТокелауТонгаТринидад и ТобагоТунисТурция ТуркменистанТуркс и Острова КайкосТувалуУгандаУкраинаОбъединенные Арабские ЭмиратыВеликобритания (Великобритания) США (США) УругвайУзбекистанВануатуВатиканВенесуэлаВьетнамУоллис и ФутунаЗападная СахараЗападное СамоаЙеменЗамбияЗимбабве

Captcha *
Регистрируясь, вы соглашаетесь с Условиями использования и Политикой конфиденциальности.*
Страница не найдена для example_footingbar_bending_schedule
Имя пользователя*
Электронное письмо*
Пароль*
Подтвердить Пароль*
Имя*
Фамилия*
Страна Выберите страну … Аландские острова IslandsAfghanistanAlbaniaAlgeriaAndorraAngolaAnguillaAntarcticaAntigua и BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelauBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBonaire, Санкт-Эстатиус и SabaBosnia и HerzegovinaBotswanaBouvet IslandBrazilBritish Индийского океана TerritoryBritish Virgin IslandsBruneiBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCanadaCape VerdeCayman IslandsCentral африканского RepublicChadChileChinaChristmas IslandCocos (Килинг) IslandsColombiaComorosCongo (Браззавиль) Конго (Киншаса) Кук IslandsCosta RicaCroatiaCubaCuraÇaoCyprusCzech RepublicDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEstoniaEthiopiaFalkland IslandsFaroe IslandsFijiFinlandFranceFrench GuianaFrench PolynesiaFrench Южный Территория нг КонгВенгрияИсландияИндияИндонезияИранИракОстров МэнИзраильИталия Кот-д’ИвуарЯмайкаЯпонияДжерсиИорданияКазахстанКенияКирибатиКувейтКиргизияЛаосЛатвияЛебанЛезотоЛиберияЛибияоЛихтенштейнЛихтенштейнЛитва ЮжныйAR, ChinaMacedoniaMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMicronesiaMoldovaMonacoMongoliaMontenegroMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNepalNetherlandsNetherlands AntillesNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorfolk IslandNorth KoreaNorwayOmanPakistanPalestinian TerritoryPanamaPapua Новый GuineaParaguayPeruPhilippinesPitcairnPolandPortugalQatarRepublic из IrelandReunionRomaniaRussiaRwandaSão Tomé и PríncipeSaint BarthélemySaint HelenaSaint Китса и NevisSaint LuciaSaint Мартин (Голландская часть) Сен-Мартен (французская часть) Сен-Пьер и MiquelonSaint Винсент и GrenadinesSan MarinoSaudi ArabiaSenegalSerbiaSeychellesSierra LeoneSingaporeSlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSouth Грузия / Sandwich ОстроваЮжная КореяЮжный СуданИспанияШри-ЛанкаСуданСуринамШпицберген и Ян-МайенСвазилендШвецияШвейцарияСирияТайваньТаджикистанТанзанияТаиландТимор-ЛештиТогоТокелауТонгаТринидад и ТобагоТунисТурция ТуркменистанТуркс и Острова КайкосТувалуУгандаУкраинаОбъединенные Арабские ЭмиратыВеликобритания (Великобритания) США (США) УругвайУзбекистанВануатуВатиканВенесуэлаВьетнамУоллис и ФутунаЗападная СахараЗападное СамоаЙеменЗамбияЗимбабве
Captcha *
Регистрируясь, вы соглашаетесь с Условиями использования и Политикой конфиденциальности.*
Расчетные модули
> Фундаменты> Общие опоры
Нужно больше? Задайте нам вопрос
Этот модуль обеспечивает анализ прямоугольного фундамента с приложенной осевой нагрузкой, покрывающими слоями, моментными и поперечными нагрузками. Нажмите здесь, чтобы посмотреть видео:
Модуль позволяет перемещать положение приложения осевой нагрузки смещать центр основания и обеспечивает автоматический расчет допустимого увеличения давления на грунт на основе размеров основания и / или глубины под поверхностью.
Модуль проверяет давление грунта при рабочей нагрузке, устойчивость к опрокидыванию, устойчивость при скольжении, изгиб на каждой из четырех сторон опоры, односторонний сдвиг в точке «d» от каждой из четырех поверхностей опоры и продавливание по периметру, расположенному в точке «d / 2 фута от пьедестала лица.
Общий
f’c
Прочность бетона на сжатие в течение 28 суток.
fy
Предел текучести арматуры.
Ec
Модуль упругости бетона.
Плотность бетона
Плотность бетона используется для расчета собственного веса пьедестала и основания, когда выбран этот параметр.
Значения Phi
Введите значения уменьшения емкости, которые будут применяться к Vn и Mn.
Биаксиальный анализ
Выберите «Да» или «Нет», чтобы указать, нужно ли выполнять двухосный анализ.Если выполняется двухосный анализ, решение будет учитывать моменты, приложенные одновременно к двум ортогональным осям основания. Если двухосный анализ НЕ выполняется, решение будет рассматривать моменты, приложенные относительно двух ортогональных осей, как действующие не одновременно.
Длина кромки для M и V (отображается только при выборе двухосного анализа)
При расчете сдвига и момента для опор, где максимальные значения давления грунта возникают в углах, это значение указывает долю (в виде десятичной дроби) размера опоры от края для использования при расчете моментов и сдвигов из-за переменного давления грунта в этом область, край.Меньшее значение этой переменной приведет к более консервативному расчету, поскольку он будет ориентирован на более узкую полосу, которая испытывает наибольшее давление на грунт.
Щелкните для расчета (кнопка отображается только при выборе двухосного анализа)
Из-за итеративного характера вычислений, которые требуются для двухосного анализа, было бы нежелательно повторять весь анализ и проектирование каждый раз, когда изменяется входной параметр. Поэтому из соображений эффективности программа автоматически переходит в режим ручного пересчета при выборе двухосного анализа.Нажмите эту кнопку в любое время, когда вы захотите произвести пересчет с текущими входными параметрами.
Учитывать вес опоры при определении давления на грунт
Выберите этот параметр, чтобы модуль рассчитал собственный вес основания и применил его как нагрузку, направленную вниз, при определении давления на грунт. Собственный вес будет умножен на коэффициент статической нагрузки в каждой из комбинаций нагрузок давления на грунт.
Примечание. Обычно следует выбирать этот вариант.Отмена выбора этого параметра может привести к неправильным расчетам давления грунта на опоры с моментом. Если цель состоит в том, чтобы попытаться сравнить давление на грунт в грунте с допустимым чистым давлением, то было бы целесообразно использовать параметр на вкладке «Допустимые значения грунта» для «Увеличить подшипник за счет веса опоры».
Учитывать вес опоры при определении скольжения, опрокидывания и подъема
Выберите этот параметр, чтобы модуль рассчитал собственный вес основания и применил его как нагрузку вниз при определении факторов безопасности при скольжении, опрокидывании и подъеме.Собственная масса будет умножена на коэффициент статической нагрузки в каждой из комбинаций нагрузок на устойчивость.
Игнорировать проверки для скольжения
Выберите этот вариант, если скольжение не является конструктивным соображением по какой-либо конкретной причине.
Мин. Соотношение стали — температура / усадка
Введите минимальное соотношение температуры / усадки стали, рассчитанное с использованием полной толщины основания. Это вызовет предупреждающее сообщение, если секция недостаточно усилена.
Примечание. Эта проверка выполняется при условии, что будет предоставлен только один мат из заданного арматурного стержня. Если в конструкции предусмотрена чистая поднятия, например, на верхний мат, или если в любом случае будет предоставлен верхний мат, то имейте в виду, что программа все равно будет учитывать только вклад одного мата в соответствие требованиям по температуре и усадке. В этом случае может быть более удобным установить соотношение T&S на значение, представляющее половину от общего количества, зная, что двух матов будет достаточно для обеспечения полного требуемого количества.
Минимальный коэффициент безопасности при опрокидывании
Введите минимально допустимое отношение момента сопротивления к моменту опрокидывания. Если фактическое передаточное число меньше указанного минимального передаточного числа, появится сообщение о том, что устойчивость при опрокидывании не удовлетворена.
Минимальный коэффициент запаса прочности при скольжении
Введите минимально допустимое отношение силы сопротивления к силе скольжения. Если фактическое передаточное число меньше указанного минимального передаточного числа, будет выдано сообщение о том, что устойчивость скольжения не удовлетворена.
Считайте ACI 10.5.1 и 10.5.3 минимальной арматурой
Установите этот флажок, если вы хотите, чтобы модуль учитывал ACI 318, разделы 10.5.1 и 10.5.3 при определении минимального армирования.
Допустимые значения для почвы
Допустимая грунтовая опора
Введите допустимое давление на грунт, которому грунт может противостоять. Это сопротивление рабочей нагрузке, которое будет сравниваться с расчетным давлением грунта при рабочей нагрузке (нагрузки не учитываются при расчете прочности).
Увеличить опору за счет веса опоры
Нажмите [Да], чтобы модуль рассчитал вес одного квадратного фута (вид сверху) веса фундамента и прибавил его к допустимому значению несущей способности почвы. Это позволяет избежать ущерба грунту из-за собственного веса основания и полезно в ситуациях, когда геотехнический отчет предоставляет допустимые значения чистого давления в опоре.
Сопротивление пассивному скольжению грунта
Введите значение пассивного давления почвы на сопротивление скольжению.Это значение будет использоваться для определения компонента сопротивления скольжению, создаваемого пассивным давлением почвы. Затем сопротивление скольжению из-за пассивного давления добавляется к сопротивлению скольжению из-за трения, чтобы определить общее сопротивление скольжению для каждой комбинации нагрузок.
Коэффициент трения грунт / бетон
Введите коэффициент трения между почвой и основанием, который будет использоваться при расчетах сопротивления скольжению.
Увеличение подшипника почвы
В этом разделе можно указать некоторые размеры, превышение которых автоматически увеличит допустимое давление на грунт.
Глубина основания основания под поверхностью почвы: Расстояние от низа основания до верха почвы. Это значение используется для определения допустимого увеличения давления на грунт и пассивного сопротивления скольжению грунта, но не используется в других расчетах в этом модуле.
Увеличивается в зависимости от глубины основания: Предоставляет метод автоматического увеличения базового допустимого давления на грунт на основе глубины основания ниже некоторой контрольной глубины.Собирает следующие параметры:
Допустимое увеличение давления на фут: Определяет величину, на которую может быть увеличено базовое допустимое давление на грунт на каждый фут глубины ниже некоторой контрольной глубины.
Когда основание опоры ниже: Определяет требуемую глубину, чтобы начать реализовывать постепенное увеличение допустимого давления на грунт на основе глубины опоры.
Пример: Предположим следующее: Базовое допустимое давление на грунт = 3 тыс. Фунтов стерлингов.Печная базы является 6′-0″ ниже поверхности почвы. Геотехническим отчет указует, что увеличение 0,15 КСБА давления подшипника допускается для каждой ноги глубины, когда основание глубже, чем 4′ ниже верхней части почвы. Так как вы указали, что опора находится на 6 футов ниже поверхности почвы, модуль автоматически рассчитает скорректированное допустимое давление на грунт, равное 3 тыс. фунтов / футов + (6 футов — 4 футов) * 0,15 тыс. фунтов / футов = 3,30 тыс. фунтов стерлингов.
Увеличение на основе размера фундамента в плане: Предоставляет метод автоматического увеличения базового допустимого давления на грунт на основе размеров фундамента, превышающих некоторый контрольный размер.Собирает следующие параметры:
Допустимое увеличение давления на фут: Определяет величину, на которую может быть увеличено базовое допустимое давление на грунт на каждый фут, длина или ширина которого превышает некоторый контрольный размер.
Когда максимальная длина или ширина больше чем: Определяет требуемый размер, чтобы начать реализацию постепенного увеличения допустимого давления на грунт на основе размера основания.
Пример: Предположим следующее: Базовое допустимое давление на грунт = 3 тыс. Фунтов стерлингов.Размеры опоры 12 футов 0 дюймов x 6 футов 0 дюймов. В геотехническом отчете указывается, что увеличение несущего давления грунта на 0,15 тыс.футов допускается для каждого фута, если наибольший размер основания в плане превышает 4 фута. Модуль автоматически рассчитает скорректированное допустимое давление на грунт, равное 3 тыс. Фунтов / футов + (12 футов — 4 футов) * 0,15 тыс. Фунтов / футов = 4,2 тыс. Фунтов / футов.
Примечание. Увеличение в зависимости от глубины основания и размеров в плане суммируется.
Размеры опоры
На этой вкладке вы вводите размеры фундамента и пьедестала.
Ширина, длина и толщина: определяет габаритные размеры основания
Местоположение нагрузки: определяет смещение от центра основания, к которому приложена осевая нагрузка. Если двухосный анализ НЕ используется, то можно использовать только одно направление.
Размеры постамента: Если бетонный постамент опирается на основание, здесь можно указать его размеры. Размеры px и pz используются для определения мест на всех четырех сторонах, где рассчитываются односторонний сдвиг, двухсторонний сдвиг и изгибающий момент.Если вы введете ненулевую высоту, вы можете выбрать, чтобы вес этой призмы был рассчитан и добавлен как статическая нагрузка. Любые приложенные перекрывающие нагрузки будут исключены из области, определенной как размер основания по осям xx и yy, независимо от указанной высоты призмы.
Примечание. Если опора не определена, то центр опоры будет рассматриваться как поверхность опоры при определении критических мест для проверки сдвига и изгиба.
Учитывать вес опоры при определении: эта опция позволяет пользователю указать, следует ли учитывать собственный вес опоры при определении давления почвы на опору, и отдельно, должен ли собственный вес опоры учитывать учитываться при проверке скольжения, опрокидывания и подъема.
Арматура опоры
На этой вкладке можно указать армирование в каждом направлении основания.
Прикладные ВЕРТИКАЛЬНЫЕ нагрузки
На этой вкладке можно указать осевую нагрузку, приложенную к месту основания, и нагрузку перекрытия, приложенную ко всему размеру основания в плане (за исключением области, обозначенной как основание).
Введите нагрузки с положительным знаком для нисходящего направления.
Примечание! Этот модуль не позволит поднять сетку на опору. Если результат учтенных осевых нагрузок (статическая, динамическая, ветровая и т. Д.) Дает отрицательный знак нагрузки, модуль не будет пересчитывать и сообщит вам, какая комбинация нагрузок привела к чистому подъему.
Прикладные изгибающие нагрузки
Эта вкладка позволяет вводить прикладные моменты.
Прикладные СДВИГАТЕЛЬНЫЕ нагрузки
На этой вкладке можно ввести приложенные поперечные силы.Эти нагрузки действуют в месте расположения пьедестала. Если указана высота основания, сдвиг будет применен на этой высоте и создаст момент на основании, равный поперечной нагрузке * (толщина основания + высота основания).
Сочетания нагрузок — Сервис
Это стандартная вкладка сочетания нагрузок, используемая в Библиотеке проектирования конструкций. Вкладка «Комбинации сервисов» используется для расчета давления грунта, которое сравнивается с допустимым давлением грунта.«Увеличение почвы» — это коэффициент, который может быть определен индивидуально для каждой комбинации нагрузок и применяется к допустимому несущему давлению почвы.
Сочетания нагрузок — с учётом
Это стандартная вкладка сочетания нагрузок, используемая в Библиотеке проектирования конструкций для расчета прочности. Эти сочетания нагрузок используются для расчета моментов и сдвигов в основании для определения напряжений и требуемой арматуры.
Примечание: Модуль General Footing применяет факторные нагрузки к основанию и определяет эксцентриситет, отличный от того, который был определен с использованием эксплуатационных нагрузок для проверки давления грунта.
Вкладка результатов
На этой вкладке представлена сводка всех рассчитанных значений. Сообщаются отношения напряжений, приложенные и допустимые значения и комбинация нагрузок для этих основных значений.
Вкладка «Давление на грунт»
На этой вкладке суммируются расчетные рабочие нагрузки на несущее давление грунта для моментов и сдвигов, приложенных вокруг указанной оси, для каждой комбинации нагрузок.
Устойчивость к опрокидыванию
На этой вкладке представлены расчеты опрокидывания и устойчивости опоры к моменту сопротивления вокруг каждой оси и для каждой комбинации нагрузок. Обратите внимание, что используемые здесь сочетания нагрузок генерируются внутри компании, а НЕ из тех комбинаций рабочих нагрузок, которые вы ввели с целью оценки давления в грунте.
Обратите внимание, что программа настроена на индивидуальный поиск опрокидывающих сил и сил сопротивления.Например, возьмем ситуацию, когда основание подвергается равным и противоположным сдвигам на заданной высоте. Здравый смысл подсказывает, что эти силы нейтрализуют друг друга, и опора не испытывает никакого опрокидывающего момента от них. Но программа рассматривает одну из двух равных и противоположных сил как опрокидывающую силу, а другую — как силу сопротивления. Таким образом, для этих двух сил сообщается чистый опрокидывающий момент, но момент сопротивления ТАКЖЕ учитывает влияние противоположной нагрузки, поэтому учет, используемый для определения коэффициента опрокидывания, является правильным.
Выдвижная планка устойчивости
На этой вкладке представлены расчеты прилагаемой устойчивости опоры к скольжению и сопротивления скольжению в каждом направлении оси и для каждой комбинации нагрузок. Обратите внимание, что используемые здесь сочетания нагрузок генерируются внутри компании, а НЕ из тех комбинаций рабочих нагрузок, которые вы ввели с целью оценки давления в грунте.
Упор для изгиба опоры
На этой вкладке представлена сводная информация о рассчитанном факторизованном моменте нагрузки на всех четырех краях периметра опоры для каждой комбинации нагрузок.Он указывает, вызывает ли названная комбинация нагрузок напряжение на верхней поверхности основания или на нижней.
Примечание. В случаях, когда напряжение возникает в верхней части фундамента, проверка на изгиб будет основываться на предположении, что определенный арматурный мат предусмотрен на верхней поверхности фундамента. Пользователь должен просмотреть результаты и определить, действительно ли для каких-либо комбинаций нагрузок требуется верхний мат из арматуры или основание может быть усилено только нижним матом.
Упор для ножниц
На этой вкладке представлена сводная информация о рассчитанном факторизованном сдвиге нагрузки на всех четырех краях периметра опоры для каждой комбинации нагрузок. Также рассчитывается двусторонний сдвиг или сдвиг при продавливании.
Вкладка «Эскиз»
Численный метод анализа и проектирования изолированной квадратной опоры при концентрической нагрузке
Обычно для отдельных колонн предусмотрены раздельные опоры, рассчитанные на нагрузки, поддерживаемые колонной.Ключевым фактором при проектировании фундамента является давление грунта, которое может быть линейным, параболическим или равномерным (рис. 1). Линейное распределение используется для плотных упругих грунтов с низкой пластичностью, параболическое распределение используется для плотных песков и глины, в то время как равномерное распределение используется для плотных грунтов с ограниченной пластичностью или упругопластичностью (Rodriguez-Gutierrez and Aristizabal-Ochoa 2012). Предельная несущая способность опор может быть существенно увеличена за счет удержания грунта под осевой нагрузкой (Prasad and Singh 2011).Равномерное давление обычно считается идеальным условием для жесткой глубины. Когда реакция земляного полотна максимальна в центре и минимальна в углах, тогда считается, что основание является гибким, но когда сила реакции одинакова, тогда он считается совершенно жестким фундаментом. Фактическое распределение напряжений зависит от жесткости основания и типа почвы. Для несвязных грунтов и песка распределение давления зависит от глубины заделки фундамента.В середине давление обычно выше (Al-Shayea and Zeedan 2012). Конструкция опор традиционным методом привела к получению полужесткого фундамента (Фарук и Фарук, 2014a, b). Таким образом, основание имеет более высокую концентрацию реакции земляного полотна на краю и более низкую в центре. Распределение давления в грунте зависит от осадки. Увеличивая количество слоев резино-песчаной смеси (RSM), можно увеличить несущую способность фундамента и уменьшить осадку фундамента (Moghaddas Tafreshi et al.2016). Коэффициент уменьшения осадки уменьшается с увеличением приложенной нагрузки (Аль-Агбари и Дутта, 2008 г.). Глубина основания считается жесткой, если осадка однородна или когда осадка одинакова в каждой точке основания. Фундамент можно считать гибким, если осадка в центре выше, чем в углу. Использование несоаксиальной модели грунта значительно увеличивает осадку опор. Однако это не влияет на предельную несущую способность (Yang and Yu 2006).
Рис.1
Распределение давления для разных грунтов
В основании возникают напряжения из-за различных условий нагружения, граничных условий и геометрии. Силы, действующие на опору, бывают осевыми, сдвигающими, моментными и скручивающими. Когда опора нагружена концентрически, возможны различные виды разрушения: опора, изгиб, односторонний и двусторонний сдвиг. Влияние уровня напряжения на несущую способность фундамента, которое связано с размером фундамента, очень важно (Джаханандиш и др.2012). Положения кодов ECP203 (2011), ACI318 (2008) и EC2 (2004) недооценивают разрушающие нагрузки конструкции изолированных опор колонн, в то время как BS 8110.1 (1997) завышает разрушающие нагрузки для продавливания сдвига (Абдраббо и др., 2016). Максимальный изгибающий момент (BM) также является важным фактором при расчете глубины основания. В обычном методе глубина, рассчитанная для максимального BM, всегда меньше, чем для одностороннего сдвига и продавливания, поэтому ею пренебрегают. Фарук и Фарук (2014a, b) рекомендовали увеличить BM на 25% или увеличить арматуру на 25% при расчете глубины основания из-за увеличения краевых напряжений, что приводит к увеличению максимального момента.
Распределение изгибающего момента неравномерно по длине или ширине основания. Тимошенко и Войновский-Кригер (1959) показали распределение изгибающего момента по средней линии основания для u / a = 0,1 и u / a = 0,2 (см. Рис. 2c). Уравнение для максимального изгибающего момента:
Рис. 2
a План изолированного основания. b Разрез по средней линии. c Распределение изгибающего момента по средней линии
$$ M_ {x} = M_ {y} = \ left ({0.1034 {\ log} \ frac {a} {u} + 0,020} \ right) P, $$
(1)
, где M _x и M _y — моменты вдоль x- и y -направлений, u и a — размер колонны и опора, соответственно, и P — осевая нагрузка на колонну. Это уравнение действительно для ν = 0,3 (коэффициент Пуассона), но природа изгибающего момента остается неизменной для любого значения коэффициента Пуассона.Из рис. 2с видно, что изгибающий момент наибольший в центре и уменьшается к краю.
Полный момент можно рассчитать методом Рейнольдса и др. (2007). Использовались уравнения для концентрической и эксцентрической опор. На рисунке 3 показаны формулы для изолированного подушечного фундамента с использованием метода руководства Рейнольдса для квадратных и прямоугольных секций. Полный момент, рассчитанный с использованием обычного метода, был аналогичен расчету с использованием Reynolds et al. (2007). Чтобы проверить правильность уравнений, прямоугольное эксцентрическое основание преобразуется в концентрическое квадратное основание, принимая f ₁ = f ₂ и b = L .Для этого условия моменты в обоих направлениях ( M _x и M _y) должны быть равны и должны соответствовать моменту квадратного основания ( M _x). Двадцать случаев были использованы для проверки, как представлено в Таблице 1. Моменты преобразованного фундамента были точно такими же, как у прямоугольного фундамента и традиционного метода. Следовательно, для вычисления полного момента можно использовать обычный метод или уравнения из справочника Рейнольдса.На рисунке 4 показано подтверждение полного момента с помощью уравнения Рейнольдса для различных грунтовых вод.
Рис. 3
Изгибающий момент для изолированного подушечного фундамента по справочнику Рейнольдса
Таблица 1 Количество случаев, рассмотренных для изучения на предмет валидации Рис. 4
Подтверждение полного момента по методу из справочника Рейнольдса
Для натяжения, если l _c> 0,75 ( C + 3 d ), то две трети арматуры должны быть сосредоточены в зоне, которая простирается с обеих сторон на расстояние не более 1.5 d от лицевой стороны колонны (Рейнольдс и др., 2007), где C — ширина колонны, l _c — расстояние от центра колонны до края подушки, и d — глубина. Сьюард (2014) рекомендовал, чтобы арматура для небольших площадок могла быть равномерно распределена по ширине фундамента. Однако, если ширина подушки ( L ) превышает 1,5 ( C + 3 d ), две трети арматуры следует разместить в средней полосе шириной ( C + 3 d ).IS 456 (2000) рекомендовал центральную полосу, равную ширине основания, размещенную по длине основания с частью арматуры, определяемой в соответствии с приведенным ниже уравнением. Это ограничено только прямоугольной опорой:
$$ \ frac {\ text {Армирование по ширине центральной полосы}} {\ text {Общее армирование в коротком направлении}} = \ frac {2} {\ beta + 1}, $$
(2)
, где β — отношение длинной стороны к короткой стороне основания.
Метод конечных элементов (МКЭ) стал мощным инструментом для численного моделирования инженерных задач. Таким образом, FEM считается эталоном, так как его решения очень точны. Программа структурного анализа (SAP2000 2010) использовалась в качестве инструмента МКЭ для целей анализа, и результаты предлагаемого метода сравниваются с МКЭ. В настоящей работе был разработан метод диагональной полосы (DSM), который дает результаты BM, аналогичные результатам метода конечных элементов (FEM). Этот метод обеспечивает усиление для расчетного изгибающего момента без увеличения процентного содержания стали.
Конструктивное проектирование изолированных опор колонн
Нагрузки надстройки передаются на нижележащие слои грунта через правильно спроектированный фундамент. Поэтому фундамент конструкции считается наиболее важным структурным элементом в здании. Фундаменты можно разделить на две основные категории: мелкие и глубокие. Неглубокий фундамент состоит из изолированных опор колонн, комбинированных опор и железобетонного покрытия. Проектирование изолированной опоры колонн осуществляется с применением концепций геотехнического и структурного анализа.Таким образом, входные исследования изолированных опор колонн исходят из двух различных дисциплин: геотехнических и структурных. Это может быть одной из основных причин, объясняющих ограниченность исследовательского вклада в предмет. Таким образом, конструктивное проектирование изолированных опор колонн основано на эмпирических правилах, а расчеты изгибающих моментов (BM) и поперечных сил (SF), индуцированных в опоре, основаны на правилах теории балок, что вызывает сомнения. С другой стороны, теория продавливания была разработана на относительно тонких плитах перекрытия, хотя теория применяется для расчета сдвига при продавливании в относительно толстых основаниях.Также мало экспериментальных исследований по изолированным опорам колонн из-за трудностей, связанных с настройкой лабораторных моделей и стоимости экспериментов. Работа, представленная в этой статье, касается корреляции между разрушающими нагрузками, прогнозируемыми различными положениями кодов ECP203-11, ACI318-08, BS 8110.1-1997 и EC2-2004, изолированных опор колонн, и соответствующими измеренными значениями.
Исследование показало, что отношение пролета основания к глубине основания и распределение контактных напряжений на границе раздела основание – грунт являются ключевыми факторами при проектировании конструкции основания.Положения кодов ECP203-11, ACI318-08 и EC2-2004 недооценивают разрушающие нагрузки на конструкции изолированных опор колонн, в то время как BS 8110.1-1997 завышает разрушающие нагрузки на изолированные опоры колонн, если пробивки по периметру колонны вырываются из код.
Пример использования в Gwalior
Международный журнал инженерных исследований ISSN: 2319-6890 (онлайн), 2347-5013 (печатный вариант)
Volume No.5 Выпуск: Специальный 3, стр: 541-544 27-28 февраля 2016 г.
NCASE @ 2016 doi: 10.17950 / ijer / v5i3 / 006 Page 543
продольные стержни предназначены для того, чтобы выдерживать растягивающие напряжения
, помимо разделения усилия сжатия с бетоном
.Любой изгибающий момент, возникающий из-за случайного эксцентриситета нагрузки
на колонну, может быть уравновешен
, обеспечив соответствующее усиление. Колонны
могут быть усилены продольными балками и
спиральной арматурой, намотанной вокруг вертикальных стержней.
Плотно намотанная спираль оказывает сдерживающее действие на бетон
внутри нее. Он приводится в растяжение и имеет способность
проверять тенденцию к расширению бетона при нагрузке
(Кришна и Джайн, 1977).
Несущая способность колонны определяется выражением
,. Здесь
и
представляют рабочие напряжения в бетоне и стали. Допустимое напряжение
в стали примерно в 1,5–2 раза превышает значение
. ;
Было замечено, что когда колонна постепенно нагружается
, напряжения в стали и бетоне будут составлять
их модуля упругости, пока напряжения
находятся в пределах упругости.
Предел несущей способности колонны определяется как
коэффициент (), где представляет
предел текучести
напряжения сжатия в стали, является пределом прочности на сжатие
бетонных кубов и является коэффициентом меньше
, чем единство (Кришна и Джайн, 1977).
Рисунок 4: План расположения колонн многоэтажного здания
2.2 Проектирование колонн
Шаг 1: Геометрические свойства колонны (Обычная и
Железобетонные — Правила, 2000)
Шаг 2: Коэффициент гибкости (Обычный и армированный бетон
— Свод правил, 2000)
Шаг 3: Оцените прочность колонны (Обычный и
железобетонный — Свод правил, 2000)
Прочность колонны, Pcu можно рассчитать, используя
выражение,
Шаг 4: Расчет продольной арматуры (Обычная и
железобетонных — Нормы практики, 2000)
Шаг 5: Расчет поперечной арматуры (Кришна и
Джайн, 1977)
Шаг боковые связи могут быть любыми из следующих
в зависимости от условий,
· Наименьший размер колонны
900 02 · 16 диаметров продольного стержня
· 48 диаметров поперечных связей
Шаг спирали можно принять как 1/6 диаметра сердечника или
, меньший или равный 75 мм, в зависимости от того, что меньшее значение
(Кришна и Джайн, 1977).
3. Окончательное предложение
Здание состоит из четырех этажей, но соответствует плану
на всех уровнях. Самый нижний этаж отведен под
стоянки двух- и четырехколесных транспортных средств. Земля
покрыта аллювиальной почвой и, следовательно, благоприятна для строительства
. Кроме того,
не содержит вредных химических веществ или минералов в сколь-нибудь значительном количестве. Состояние грунтовых вод
также признано удовлетворительным.Следовательно,
не требует предварительной обработки земли перед строительством
.
Тип фундамента, выбранный для здания, — неглубокий фундамент
, и все элементы спроектированы
в соответствии с методом расчета предельных состояний. Условия коллапса
, а также требования к эксплуатационной пригодности являются важными аспектами расчета предельных состояний
. Расчет по предельным состояниям
— это эмпирический метод, который учитывает
вероятностей разрушения нагрузки и возможность уменьшения
прочности здания при увеличении нагрузки.Здание
имеет простую прямоугольную форму и представляет собой рамную конструкцию
.
Общая нагрузка, учитываемая для целей проектирования, состоит из
собственного веса конструкции, т. Е. Статической нагрузки и
наложенных нагрузок, состоящих из временной нагрузки, ветровой нагрузки,
сейсмических нагрузок и т. Д. Нагрузка на самый верхний этаж
переносится на перекрытие под ним через балки на колонны. Эта нагрузка
непрерывно передается на предыдущие этажи, а
, наконец, колонны переносят общую нагрузку на фундамент.
В конечном итоге вся нагрузка передается на почву через опоры
. Однако неравные нагрузки в разных точках конструкции
могут вызвать различную осадку почвы. Это
видов арматуры в опорах
Несколько типов армирования используются в опорах для требований к натяжению.Коэффициент усиления в опорах остается в пределах от 0,5% до 0,8%. Обычно инженер-строитель проектирует сетку в фундаменте на основе анализа нагрузки.
В фундаментах и фундаментах встречаются следующие типы армирования: —
1. Обычная сетка: этот тип сетки обычно поставляется с гладкими, изолированными или комбинированными опорами и используется для малоэтажных зданий. Перед использованием простой сетки необходимо проверить нагрузку на основе этой сетки и определить, может ли этот тип сетки выдерживать нагрузку или нет.
Столбцы этого типа расположены в виде сетки. Он может содержать стержни различного диаметра и с шагом в любом направлении. Расстояние может изменяться, а может и не изменяться в обоих направлениях.
2. Сетка с крючками (Hook Mesh): этот тип сетки подходит для малоэтажных и многоэтажных зданий. Основание армировано решеткой, а стержни зацепляются за края сетки. Идеальное закрепление арматуры достигается загибанием концов стержней.Здесь длина крючка равна 9D, а D — диаметр стержня.
3. Опорная сетка до глубины опоры: Имеет сходство с ровной опорой. В этом типе стержни загибаются на концах до уровня опоры. Здесь бетонное покрытие размером от 1 до 4 дюймов расположено со всех сторон основания.
4. Сетка плота: этот тип сетки идеален для стоянки плота. Плотные опоры можно использовать, когда несущая способность грунта очень низкая.В рамках этого типа сетка разделяется на две части: верхняя сетка и нижняя сетка.
Изначально нижняя сетка устанавливается на перекрывающих блоках, концы нижней сетки изгибаются под углом 90 градусов до высоты 50D, где D означает диаметр стержня. После этого верхняя сетка соединяется с нижней сеткой в обратном направлении. Кроме того, верхняя сетка идентична нижней сетке, изогнутой под углом 90 градусов, но дополнительная планка 50D не размещается, поскольку она уже предусмотрена на нижней сетке.
Дополнительная штанга 50D размещается либо на нижней, либо на верхней сетке.
В этом типе сетки используются как одинарное, так и двойное кольцо. Кольца прикреплены с помощью верхней сетки и нижней сетки, чтобы сохранить идеальный каркас. Стальная арматура не деформируется ни в каком направлении с помощью колец. Минимальный диаметр прутков для колец 6 мм.
В системе с одним кольцом кольца расположены только в одном направлении, горизонтальном или вертикальном, в то время как в системе с двумя кольцами кольца расположены в обоих направлениях.
Некоторые важные моменты, о которых следует помнить: —
1. Бетонное покрытие различается от 1¨ до 4¨ в зависимости от размера основания.
2. Длина крючка в сетке крюка всегда остается равной 9D, где D означает диаметр стержня.
3. Дополнительная планка располагается сверху или снизу сетки, длина планки составляет 50D ..
.