Doma-artek.ru

Стройка и ремонт
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Процент армирования фундаментной плиты

Лучшим вариантом для плит перекрытия является монолитная плита.

Такие перекрытия применяют отдельно или комплексно: в конструкции самого перекрытия или для фундамента. Перпендикулярный профиль монолитных железобетонных балок в основном имеет прямоугольную или тавровую форму. Существуют и другие виды, например, двутавровая, коробчатая, трапециевидная и др., но их не применяют, так как при выполнении армирования таких железобетонных балок сталкиваются как с техническими, так и с технологическими трудностями.

Расчет поперечного сечения перекладины (ее ширина) производится с учетом того обстоятельства, что она должна равняться 1/2-1/3 высоты самого профиля. А если быть более конкретными, то она должна составлять 10, 12, 15, 20, 22, 25 см и выше (все величины должны быть кратными 5). В том случае если конструкция тонкостенная, тогда толщина балки (ее ребра) составляет 1/5 от высоты сечения.

Перекладины, плиты и перекрытия из монолитного железобетона армируют вязаной и сварной арматурой, при этом используя как продольный, так и поперечный каркас. Для вязаных каркасов можно использовать и отогнутую арматуру. При этом если продольный каркас в балках имеет доведение до опоры не меньше двух стержней, то ее диаметр должен быть 10 мм и выше.

Если перекрытия часторебристые, тогда применяют рабочий каркас 8 мм, причем один стержень доводят до опоры.

Когда возводят вязаный каркас, а высота балок при этом составляет 40 см, тогда вместо ненапрягаемой арматуры используют 12 мм стержни. Если хотят сконструировать продольную арматуру, применяют стержни меньшего диаметра.

Кильсон и перемычки

Схема монтажа плиты перекрытия.

Когда кильсон изготовлен из легкого бетона, а каркас с запасом прочности 500 МПа, тогда можно произвести расчет диаметра стержня для продольной арматуры, величина которого составит от 16-32 мм, что зависит от использованного класса бетона. В случае если для изготовления кильсона используют ячеистый бетон (класс В10 и ниже), тогда, произведя расчет диаметра продольной арматуры, можно выяснить, что его величина должна составить до 1,6 см.

Учтите, что для перемычек используют стержни двух диаметров, при этом не учитываются конструктивные балки и плиты перекрытия. В первом ряду, при вязаном каркасе и в углах перпендикулярного профиля, а также в тех местах, где происходит перегиб хомутов, размещают арматуру большего диаметра.

Основа продольного каркаса (ненапрягаемого) располагается по сечению перекладины равномерно в три ряда. В последнем (третьем) ряду должно располагаться два и более стержня. В последующем ряду стержни нельзя располагать в просветах. При этом расстояние между отдельными стержнями арматуры не должно быть меньше большего диаметра стержня, а также меньше 2,5 см (нижняя арматура) и 3 см (верхняя).

В плитах нижнюю арматуру необходимо распределить и разместить равномерно (произведя соответствующий расчет), но для этого понадобится уложить больше двух рядов, при этом ее высота должна составить около 5 см. Если места мало, тогда в плитах разрешается размещать стержни попарно, без зазоров. Между стержнями периодического сечения расстояние равно номинальному диаметру, при этом не учитывают ребра и выступы.

Минимальный процент армирования в конструкциях из железобетона

Рассмотрим, что выражает минимальный процент армирования. Это предельно допустимое значение, ниже которого резко повышается вероятность разрушения строительных конструкций. При показателе ниже 0,05% изделия и конструкции нельзя называть железобетонными. Меньшее значение свидетельствует о локальном усилении бетона с помощью металлической арматуры.

В зависимости от особенностей приложения нагрузки минимальный показатель изменяется в следующих пределах:

  • при величине коэффициента 0,05 конструкция способна воспринимать растяжение и сжатие при воздействии нагрузки за пределами рабочего сечения;
  • минимальная степень армирования возрастает до 0,06% при воздействии нагрузок на слой бетона, расположенный между элементами арматурного каркаса;
  • для строительных конструкций, подверженных внецентренному сжатию, минимальная концентрация стальной арматуры достигает 0,25%.

При выполнении усиления в продольной плоскости по контуру рабочего сечения коэффициент армирования вдвое превышает указанные значения.

Максимальный армирующий процент

При армировании нельзя укреплять бетонную конструкцию слишком большим количеством прутьев. Это приведет к существенному ухудшению технических показателей железобетонного материала. ГОСТ предлагает определенные нормативы максимального процента армирования.

Максимально допустимая величина усиления, вне зависимости от марки бетона и типа арматуры, не должна превышать пяти процентов. Речь идет о расположении в разрез сечения изделия с колоннами. Для других изделий допускается максимально четыре процента. При заливке арматурного каркаса, бетонный раствор должен проходить сквозь каждый отдельный конструкционный элемент.

Назначение и особенности

Фундаментная плита является залитой из бетона монолитной конструкцией. Использовать монтаж и оборудование фундамента на основе такой плиты считается одним из самых надежных типов оснований пола, сколько по параметру несущей способности, так и по устойчивости дома к внешней динамической нагрузке по грунту.

В дополнение к вышеперечисленным достоинствам, можно добавить, что оборудование и монтаж цельнобетонной плиты своими руками позволяет оптимальным образом распределить по фундаменту поперечное напряжение дома. Вследствие чего остается минимальный процент опасности образования просадок дома, из-за сезонного пучения почвы.

Виды плитных фундаментов своими руками по грунту имеют только один минимальный но существенный недостаток – высокий процент материалоемкости, так как правильное оборудование монолитной плиты, согласно требованиям СНиП и ГОСТ, требует выбрать и использовать большой процент бетона и арматуры.

Читать еще:  Заделка рустов между плитами перекрытия

Расчет арматуры

Учитывая расчет, что в больших объемах металлическая или стеклопластиковая арматура под фундамент заказывается в тоннах, а на армирование фундамента своими руками требуется использовать большое количество материала, вам понадобится выполнить расчет необходимой длины арматуры, ее диаметр, после чего перевести его в массу.

Для примера возьмем фундаментную плиту габаритами 980*720 сантиметров. Расчет производится по следующему алгоритму:

  1. Выполняем расчет необходимого количества арматуры для поперечной укладки (учитывая шаг в 20 см) – 720/20= 36 прутьев длиною в 7.2 м: 36*7.2=259,2 метра на одну сторону каркаса, а поскольку нам нужно две стороны, мы получаем: 259,2*2= 518.4 метра.
  2. Расчет арматуры продольной укладки на армопояс для фундамента пола: 980/20=49; 49*9,2=450,8; 450,8*2= 901,6 метров.
  3. Общая длина арматуры, которая нам потребуется, составляет: 901,6+518,4= 1420 метров.
  4. Учитывая, что один погонный метр арматуры (допустим, 16-го диаметра), равен 1.58 кг, мы получаем: 1420*1,58=2243,6 килограмм арматуры.

Вес арматуры в зависимости от диаметра

Особенности выполнения работ по армированию

Для резки арматуры на прутья необходимого диаметра вам понадобится ручная болгарка, и круг по металлу, диаметром 125, либо 250 миллиметров. Если армирование плитного фундамента выполняется посредством арматуры имеющей средний диаметр 10-12 мм, то целесообразно резать по нескольку прутьев сразу, что несколько ускорит процент подготовительных работ.

Нарезку своими руками можно выполнять поэтапно, шаг за шагом – сперва можно поперечные прутья, затем продольные. Поскольку стандартный размер цельных арматурных прутьев составляет 12 метров, то в большинстве случаев у вас будут остатки по 2-3 метра, которые можно сваривать между собой, и укладывать в центре арматурного каркаса под армирование монолитной плиты.

Учитывайте, что согласно требований СНиП и ГОСТ раскладка и оборудование подразумевает, что армирующий каркас должен быть утоплен в фундаментной плите на глубину как минимум на 5 сантиметров, поэтому прутья необходимо сваривать или резать на 10 сантиметров короче, чем соответствующие размеры плиты.

Приступаем к работе

Очень важно знать, как правильно армировать плиту. Сразу следует сказать – откажитесь от сварки. Перегрев отрицательно сказывается на арматуре. При значительных нагрузках на растяжение она ломается обычно именно в тех местах, которые подвергались сварке. Кроме того, повреждение кристаллической решётки делает металл более подверженным коррозии.

Если вы работаете с фундаментной плитой, армирование лучше выполнять при помощи прутов, связанных специальной вязальной проволокой. Связи могут быть сделаны вручную или при использовании вязального пистолета. Это очень дорогой инструмент, но он часто сдаётся в аренду. Пистолет позволит существенно снизить затраты времени. Даже неопытный строитель легко будет делать 30–40 вязок в минуту. При использовании обычного вязального крючка этот показатель у новичка будет составлять не более 10.

Процесс армирования проводим в следующем порядке:

  1. Отбиваем контур фундамента. Натягиваем по краю нить или отчертим маркером.
  2. Размечаем месторасположения арматуры, согласно проекта.

Готовый каркас заливаем бетоном. Заливать необходимо беспрерывно, чтобы ранее уложенный бетон не успевал схватываться. В противном случае может произойти расслоение – жидкий бетон, попадая на уже схватившийся, не будет связан с ним. Из-за этого пострадает прочность фундамента и, соответственно, снизится надёжность возведённого здания.

На этом устройство фундамента считается завершённым. Спустя несколько дней, бетон схватится, а через месяц наберёт достаточную прочность для возведения нового дома.

Вот и всё. Теперь вы знаете, как армировать монолитный фундамент, выбирать подходящий материал и проводить необходимые расчёты. А значит, проблем при строительстве наверняка не возникнет.

Конструктивное армирование

Если выбран данный пункт меню, калькулятор рассчитает минимальное содержание рабочей продольной арматуры для конструкции фундамента согласно СП 52-101-2003. Минимальный процент армирования для железобетонных изделий лежит в диапазоне 0.1-0.25% от площади сечения бетона, равной произведению ширины ленты на рабочую высоту ленты.

СП 52-101-2003 Пункт 8.3.4 (аналог Пособие к СП 52-101-2003 Пункт 5.11, Руководство по конструированию бетонных и ж/б конструкций из тяжелого бетона пункт 3.8)

Пособие к СП 52-101-2003 Пункт 5.11

В нашем случае минимальный процент армирования составит 0.1% для растянутой зоны. В связи с тем, что в ленточном фундаменте растянутой зоной может быть как верх ленты, так и низ, процент армирования составит 0.1% для верхнего пояса и 0.1% для нижнего пояса ленты.

Для продольной рабочей арматуры используются стержни диаметром 10-40мм. Для фундамента рекомендуется использовать стержни диаметром от 12мм.

Пособие к СП 52-101-2003 Пункт 5.17

Руководство по конструированию бетонных и ж/б изделий из тяжелого бетона пункт 3.11

Руководство по конструированию бетонных и ж/б конструкций из тяжелого бетона пункт 3.27

Руководство по конструированию бетонных и ж/б конструкций из тяжелого бетона пункт 3.94

Руководство по конструированию бетонных и ж/б конструкций из тяжелого бетона пункт 3.94

Расстояние между стержнями продольной рабочей арматуры

Пособие к СП 52-101-2003 Пункт 5.13 (СП 52-101-2003 Пункт 8.3.6)

Пособие к СП 52-101-2003 Пункт 5.14 (СП 52-101-2003 Пункт 8.3.7)

Руководство по конструированию бетонных и ж/б конструкций из тяжелого бетона пункт 3.95

Конструктивная арматура (противоусадочная)

Согласно руководству по конструированию бетонных и ж/б конструкций из тяжелого бетона пункт 3.104 (аналог Пособие к СП 52-101-2003 Пункт 5.16) для балок высотой более 700мм предусматривается конструктивная арматура по боковым поверхностям (2 прутка арматуры в одном горизонтальном ряду). Расстояние между стержнями конструктивной арматуры по высоте должно быть не более 400мм. Площадь сечения одной арматуры должна составлять не менее 0,1% от площади сечения, равной по высоте расстоянию между этими стержнями, по ширине половине ширины ленты, но не более 200мм.

Руководство по конструированию бетонных и ж/б конструкций из тяжелого бетона пункт 3.104 (Пособие к СП 52-101-2003 Пункт 5.16)

По расчету получается, что максимальный диаметр конструктивной арматуры составит 12мм. По калькулятору может получаться и меньше (8-10мм), но все же, чтобы иметь запас прочности лучше использовать арматуру диаметром 12мм.

Пример

Исходные данные:

  • Размеры фундамента в плане: 10х10м (+одна несущая внутренняя стена )
  • Ширина ленты: 0.4м (400мм)
  • Высота ленты: 1м (1000мм)
  • Защитный слой бетона: 50мм (выбран по умолчанию)
  • Диаметр арматуры: 12мм

Рабочая высота сечения ленты [ho] = Высота ленты – (Защитный слой бетона + 0.5 * Диаметр рабочей арматуры) = 1000 – (50 + 0.5 * 12) = 944 мм

Площадь сечения рабочей арматуры для нижнего (верхнего) пояса = (Ширина ленты * Рабочая высота сечения ленты) * 0.001 = (400 * 944) * 0.001 = 378 мм2

Подбираем кол-во стержней по СП 52-101-2003 приложения 1.

Сечение подбираем большее либо равное найденному сечению выше.

Получилось 4 стержня арматуры диаметром 12мм (4Ф12 А III) с площадью поперечного сечения 452мм.

Итак, мы нашли стержни для одного пояса нашей ленты (допустим нижнего). Для верхнего получится столько же. В итоге:

Кол-во стержней на нижний пояс ленты: 4

Кол-во стержней на верхний пояс ленты: 4

Общее кол-во продольных рабочих стержней: 8

Общее сечение продольной рабочей арматуры на ленту = Поперечное сечении одного стержня * Общее кол-во продольных стержней = 113.1 * 8 = 905мм2

Общая длина ленты = Длина фундамента * 3 + Ширина фундамента * 2 = 10 * 3 + 10 * 2 = 50м (47.6м в калькуляторе с учетом ширины ленты)

Общая длина стержней = Общая длина ленты * Общее кол-во продольных стержней = 47.6 * 8 = 400м = 381м

Общая масса арматуры = Масса одного метра арматуры (находим по таблице выше) * Общая длина стержней = 0.888 * 381 = 339кг

Объем арматуры на ленту = Сечение одной продольной арматуры * Общую длину стержней / 1000000 = 113.1 * 381 / 1000000 = 0.04м3

Расчетное армирование

Если выбран данный тип меню, то расчет продольной рабочей арматуры для растянутой зоны будет выполнен по формулам пособия к СП 52-101-2003.

В нашем случае растянутая арматура устанавливается сверху и снизу ленты, поэтому у нас будет рабочая арматура и в сжатой и в растянутой зоне.

Пример

Исходные данные:

  • Ширина ленты: 0.4м
  • Высота ленты: 1м
  • Защитный слой бетона: 50мм
  • Марка (класс) бетона: М250 | B20
  • Диаметр арматуры: 12мм
  • Класс арматуры: А400
  • Макс. изгибающий момент в фундаменте: 70кНм

Для нахождения Rb воспользуемся таблицей 2.2 пособия к СП 52-101-2003

Для нахождения Rs воспользуемся таблицей 2.6 пособия к СП 52-101-2003

Максимальный изгибающий момент [M] у нас был предварительно найден. Для его нахождения понадобится знать распределенную нагрузку от веса дома (включая фундамент). Для данных целей можно воспользоваться калькулятором: Вес-Дома-Онлайн v.1.0

Расчетная схема для нахождения изгибающего момента: балка на упругом основании.

Расчет для наглядности будем производить в [см].

Рабочая высота сечения [ho] = Высота ленты – (Защитный слой бетона + 0.5 * Диаметр арматуры) = 100см – [5см + 0.6см] = 94.4см

Am = 700000кгс*см / [117кг/см2 * 40см * 94.4см * 94.4см] = 0.016

As = [117кгс/см2 * 40см * 94.4см] * [1 – кв. корень (1 – 2 * 0.016)] / 3650кгс/см2 = 2,06см2 = 206мм2

Теперь нам нужно сравнить площади сечения рабочей арматуры полученную по расчету и площадь сечения конструктивного армирования (0.1% от сечения ленты). Если площадь конструктивного армирования окажется больше расчетного, то принимается конструктивное, если нет то расчетное.

Площадь сечения растянутой арматуры при конструктивном армировании (0.1%): 378мм2

Площадь сечения растянутой арматуры при расчете: 250мм2

В итоге выбираем площадь сечения при конструктивном армировании.

Поперечное армирование (хомуты)

Поперечное армирование рассчитывается по данным пользователя.

Нормативы поперечного армирования

Пособие к СП 52-101-2003 Пункт 5.18

Пособие к СП 52-101-2003 Пункт 5.21

Пособие к СП 52-101-2003 Пункт 5.21

Пособие к СП 52-101-2003 Пункт 5.23

Пособие к СП 52-101-2003 Пункт 5.20

Руководство по конструированию бетонных и ж/б конструкций из тяжелого бетона. Пункт 3.105

Руководство по конструированию бетонных и ж/б конструкций из тяжелого бетона. Пункт 3.106

Руководство по конструированию бетонных и ж/б конструкций из тяжелого бетона. Пункт 3.107

Руководство по конструированию бетонных и ж/б конструкций из тяжелого бетона. Пункт 3.109

Руководство по конструированию бетонных и ж/б конструкций из тяжелого бетона. Пункт 3.111

Руководство по конструированию бетонных и ж/б конструкций из тяжелого бетона. Пункт 2.14

Пособие к СП 52-101-2003 Пункт 5.24

Пособие к СП 52-101-2003 Пункт 5.22

Защитный слой бетона

Пособие к СП 52-101-2003 Пункт 5.6

Пособие к СП 52-101-2003 Пункт 5.8 (Руководство по конструированию бетонных и ж/б конструкций из тяжелого бетона пункт 3.4)

Правила армирования плитного фундамента

Основные требования для монолитной плиты приведены в 52-101-2003. В них есть рекомендации по расположению и вязке арматурных сеток, какие использовать подставки для обеспечения нижнего защитного слоя. Не допускается применение прутков с отслаивающейся ржавчиной.

Стержни периодического сечения обеспечивают высокую адгезию, вязальная проволока надежнее пластиковых хомутов. Однако начинать армирование следует поэтапно: выбор рациональной схемы, расчет сечения прутков, фиксация каркасов в пространстве с помощью специальных элементов.

Схемы армирования

В рекомендациях СП 63.13330 для ж/б конструкций имеется специальный раздел по изготовлению основных несущих конструкций (10.4). В частности, для плитного фундамента указаны требования:

  • арматуру укладывают в двух направлениях (сетка с ячейкой 30 х 30 см максимум), соединяют методом вязки проволокой либо сваркой;
  • сетки располагают, как можно ближе к верхней и нижней граням с учетом защитного слоя 3 см;
  • П-образными хомутами стержни сеток перевязывают между собой по торцам;
  • в местах установки монолитных стен и колонн производится выпуск вертикальных стержней либо анкеровка крючками для усиления плиты;
  • под несущими стенами шаг ячейки уменьшается по сравнению с остальной частью плиты;
  • допускается разряжение ячейки сетки в центральной части до минимально допустимого процента армирования (0,3%).

Правильно расположить сетки можно с учетом боковых защитных слоев (минимум 4 см между прутком и опалубкой), расположения узлов ввода коммуникаций (актуально для незаглубленных плит).

На практике, для малоэтажных коттеджей используется схема:

  • сетка из 8 мм арматуры в верхнем слое;
  • аналогичная сетка в нижнем слое;
  • усиление ребер УШП или гладкой плиты (толщина 30 см и более) каркасами по периметру из 10 – 14 мм стержней периодического сечения.

Это обусловлено отсутствием сил пучения при использовании теплой отмостки, кольцевого дренажа вокруг фундамента, заменой грунта нерудными материалами на глубину от 40 см. Рекомендуемый размер ячейки в разряженной части не больше 1,5 от толщины плиты, под стенами 10 х 10 – 20 х 20 см. В отсутствие подбетонки нижний защитный слой увеличивается до 5 – 7 см.

Проемы

В незаглубленных плитах невозможно обойтись без проемов в монолитной конструкции для ввода инженерных систем. Данный вопрос весьма слабо описан в специальной литературе. Индивидуальному застройщику следует ориентироваться на руководство по проектированию ж/б зданий:

  • вырезание отверстий в сварных сетках с загибом стержней вверх;
  • окаймление проемов больше 30 см диагонально расположенными к ячейкам сетки прутками 10 – 14 мм;
  • не требуется усиление периметра отверстий меньше 15 см.

В плитах глубокого заложения узлы ввода коммуникаций отсутствуют по умолчанию. Для повышения ремонтопригодности инженерных систем канализацию и водопровод запускают через стены подвала.

Сопряжение плита/лента

Правильно смонтировать прутки арматуры в опалубке заглубленного плитного фундамента с подвалом можно с учетом условий:

  • стены на заглубленной плите запрещено размещать вплотную к ее краям, минимальный отступ по периметру равен толщине ленты фундамента (от 10 до 40 см);
  • схема анкеровки узла сопряжения ленты и монолитной стены подвала имеет несколько вариантов.

Выпуски арматуры в плите под стены.

Например, из плиты можно выпустить вверх П-образный хомут, расстояние между стержнями которого соответствует размеру каркаса ленты, чтобы связать впоследствии две этих конструкции. Кроме того, можно привязать к нижней и верхней сетке плиты изогнутые под прямым углом прутки, выпустить их на 40 – 60 см наружу аналогично предыдущему варианту.

Если в проекте отсутствует жесткая связь ленты и стены с плитой глубокого залегания, в этих местах сетки усиливаются П-образными хомутами во избежание продавливания.

Заключение

Усиление бетонных конструкций с помощью арматурных каркасов позволяет повысить их долговечность и увеличить прочностные свойства. На расчетном этапе важно правильно определить показатель армирования. При выполнении работ необходимо соблюдать требования строительных норм и правил, а также руководствоваться положениями действующих стандартов.

Требования к минимальному проценту армирования приведены в разделе 10.3.6 СП 63.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003. (раздел 10.3.6 СП 63.13330.2018)

Процент армирования продольной растянутой (сжатой, если необходима по расчету) арматурой в сечениях железобетонных элементов определяется по формуле:

b — ширина сечения в м;

As — площади сечения арматуры в м 2 ;

h — рабочая высота сечения в м, вычисляется по формуле

а — расстояние от равнодействующей усилий в арматуре до ближайшей грани сечения (при одном ряде арматурных стержней от центра тяжести арматуры до грани сечения) в м.

μ s следует принимать не менее:

0,1% — в изгибаемых, внецентренно растянутых элементах и внецентренно сжатых элементах при гибкости l /i ≤ 17 (для прямоугольных сечений l /h ≤ 5);

0,25% — во внецентренно сжатых элементах при гибкости l /i ≥ 87 (для прямоугольных сечений l /h ≥ 25);

для промежуточных значений гибкости элементов значение определяют по интерполяции.

Примечание!

В элементах с продольной арматурой, расположенной равномерно по контуру сечения, а также в центрально растянутых элементах минимальную площадь сечения всей продольной арматуры следует принимать вдвое большей указанных выше значений и относить ее к полной площади сечения бетона.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector