Как работает арматура в фундаменте. Определение толщины арматуры

Как работает арматура в фундаменте. Определение толщины арматуры

Так как ленточный фундамент в разрезе имеет форму прямоугольника, то площадь сечения находится перемножением длин его сторон. Если лента имеет глубину 80 см и ширину 30 см, то площадь будет 80 см*30 см = 2400 см².

Теперь нужно найти общую площадь арматуры. По СНиПу она должна быть не менее 0,1%. Для данного примера это 2,8 см². Теперь методом подбора определим, диаметр прутков и их количество.

Цитаты из СНиПа, которые относятся к армированию (чтобы увеличить картинку щелкните по ней правой клавишей мышки)

Например, планируем использовать арматуру диаметром 12 мм. Площадь ее поперечного сечения 1.13 см²(вычисляется по формуле площади окружности). Получается, чтобы обеспечить рекомендации (2,8 см²)  нам понадобится три прутка (или говорят еще «нитки»), так как двух явно мало: 1,13 * 3 = 3,39 см², а это больше чем 2,8 см², которые рекомендует СНиП. Но три нитки на два пояса разделить не получится, а нагрузка будет и с той и с другой стороны значительной. Потому укладывают четыре, закладывая солидный запас прочности.

Чтобы не закапывать лишние деньги в землю, можно попробовать уменьшить диаметр арматуры: рассчитать под 10 мм. Площадь этого прутка 0,79 см². Если умножить на 4 (минимальное количество прутков рабочей арматуры для ленточного каркаса), получим 3,16 см², чего тоже хватает с запасом. Так что для данного варианта ленточного фундамента можно использовать ребристую арматуру II класса диаметром 10 мм.

Армирование ленточного фундамента под коттедж проводят с использованием прутков с разным типом профиля

Как рассчитать толщину продольной арматуры для ленточного фундамента разобрались, нужно определить, с каким шагом устанавливать вертикальные и горизонтальные перемычки.

Бетон работает на сжатие или растяжение. Технологические факторы, которые влияют на прочность бетона

Бетон начинается с цемента — порошкового вещества водного твердения, которое смешивают с водой и заполнителями. Затем полученную смесь укладывают в опалубку, после чего начинается длительный процесс отвердевания. Каждый из этих этапов влияет на прочность материала.

Активность цемента

От активности цемента зависит, насколько прочным получится бетон.

Справка

Активностью цемента называют предел прочности на сжатие цементных образцов в возрасте 28 суток. Этот параметр лежит в основе классификации цементов на марки.

Активность цемента связана со следующими факторами:

1. Тонкость помола и гранулометрия, которые влияют на плотность цементного камня. Высокое содержание тонких фракций обеспечивает быстрое нарастание прочности, а повышенное содержание частиц средних фракций способствует высокой прочности на 28-й день. Обычно портландцемент имеет тонкость помола, обеспечивающую удельную поверхность 300—350 м2/кг; при увеличении тонкости помола это показатель возрастает до 400—450 м2/кг, что приводит к более быстрому набору прочности. Крупно смолотый цемент не вовлекается в реакции гидратации полностью; даже через несколько лет в бетоне, изготовленном из цемента крупного помола, находят зерна непрореагировавшего цемента, что, безусловно, сказывается на прочности бетона отрицательно.
2. Химический состав клинкера (например, если в составе клинкера есть негашеная известь, цемент дольше сохраняет активность).
3. Примеси. Например, окись магния в глиноземистом цементе в количестве до 2% ускоряет набор прочности, а в более высоких концентрациях снижает активность цемента.
4. Свежесть цемента. К примеру, через 3 месяца хранения в условиях высокой влажности воздуха прочность снижается на 62% для суточных образцов и на 23% для образцов в возрасте 28 дней. Это происходит из-за того, что под влиянием атмосферной влаги и углекислого газа на поверхности частиц цемента появляется слой новообразований, снижающих его активность. Быстротвердеющие виды цемента уже через месяц хранения становятся обычными.

Для чего арматура в фундаменте. Как работает арматура в ленточном фундаменте

Виктор, Волгоград задаёт вопрос:

Здравствуйте! Мне предстоит построить дом. Он будет стоять на ленточном фундаменте.

Оценив состояние семейного бюджета, я уже подумываю заливать основание под строение без его армирования. Мои знакомые утверждают, что хороший бетон и без арматуры выдержит тяжелые стены, и зданию не грозят ни просадки, ни трещины. По их мнению, фундамент будет заключен в ров, который защитит конструкцию от смещения.

Они советуют забутить основание и забыть об армировании, говоря, что крупные камни лучше справятся с его укреплением, чем стальные стержни. И все-таки я боюсь, что без арматуры в фундаменте появятся трещины. Подскажите, пожалуйста, как работает арматура в фундаменте.

Для чего она нужна? Можно ли в строительстве обойтись без нее? Спасибо.

Здравствуйте! Ваши знакомые правы лишь отчасти. Или им неизвестно, как работает арматура в фундаменте, или они не знают, что в подавляющем большинстве случаев в умеренных широтах грунты являются пучинистыми.

Фундамент без армирования имел бы смысл, если бы располагался на монолите, а его функция сводилась только к выравниванию площадки под возведение стен. Конечно, бетон #8211; очень прочный материал, выдерживающий огромные нагрузки на сжатие. Однако на фундамент воздействуют не только усилия, вызванные весом строения, на него влияют силы, направленные и по другим векторам.

Бетон прекрасно выдерживает усилия, прикладываемые к нему в перпендикулярном направлении, но нагрузки на излом, когда одна из граней фундамента растягивается, а другая сжимается, ему противопоказаны. При этом материал больше боится именно воздействия на разрыв. А подобные ситуации возникают довольно часто:

из-за неравномерной плотности грунта, вызванной его составом или уровнем влажности;морозного пучения грунта (в этом случае нагрузки направлены в обратную сторону, т.

е. вверх);цикличности воздействия этих факторов;подвижности верхних слоев грунта;изменений температуры и т. п.

Все действующие на излом усилия в конечном счете приведут к образованию трещин в фундаменте, а в худшем случае #8211; к проседанию не только самого фундамента, но и опирающегося на него строения.

От таких недостатков избавлен армированный железобетон. Заключенные в него стержни служат надежными компенсаторами сжатий и расширений строительного материала, улучшая характеристики бетонного изделия.

Стоит сказать, что многие самодеятельные строители совершают ошибку, считая, что для придания фундаменту необходимой прочности достаточно проармировать только одну из его сторон (нижнюю, верхнюю или боковую часть). Они не учитывают направленности воздействия нагрузок, из-за которых незащищенной остается неармированная сторона ленты.

Арматура не способна обеспечить одинаковую прочность фундамента на всем его протяжении, так как стержни имеют определенную длину и их приходится соединять. В местах сопряжения прутьев железобетонная конструкция будет более уязвима. Наращивание арматуры сваркой встык не улучшает ее характеристик, поэтому стержни должны соединяться внахлест.

Длина нахлеста составляет 30-40 сечений арматуры. Чтобы не ослаблять бетон, соединение прутьев не следует делать в углах фундамента. Кроме того, стыковать арматуру в соседних поясах следует с максимальным разбросом.

Арматурины соединяются двумя способами:

Вязальной проволокой пользуются в тех случаях, когда возможно проседание грунта под лентой. Сварка применяется, когда такая возможность исключена.

На то, как будет работать арматура в фундаменте, влияют:

характеристики металла;состояние прутьев;толщина стержней;количество поясов армирования и перемычек между ними.

Сегодня в строительстве применяются прутья класса А-III с пределом текучести 390 Н/мм².

Для возведения небольших строений используется арматура сечением от 12 до 16 мм. Лучшее сцепление с бетоном обеспечивают профилированные прутья. К тому же они должны быть очищены от жира и грязи, препятствующих контакту материалов.

Нельзя забывать об установке поперечных прутьев, обеспечивающих дополнительную жесткость конструкции. Перемычки по горизонтали и вертикали устанавливают с шагом не реже 25 см. Нужно добавить, что арматура должна быть утоплена в толщу бетона на глубину не менее 5 см.

Арматура работает на растяжение. Фибра полипропиленовая

Универсальное полипропиленовое армирующее волокно для добавки в раствор. Подробнее

Существуют два типа железобетонных конструкций:

1. Сборные железобетонные конструкции – изготавливаются на заводе железобетонных конструкций;
2. Монолитные железобетонные конструкции — изготавливаются непосредственно на объекте на строительной площадке.

Смысл армирования заключается в том, что нагрузка на бетон передается на арматуру и равномерно распределяется по всей конструкции. Также арматура отвечает за прочность соединения элементов.

Расчет арматуры в проекте, критические параметры

Количество, диаметры и расположение арматуры в конструкциях определяется проектом, расчет проводится по предельным состояниям железобетонных конструкций в соответствии с нормативными техническими документами (например конструкторы используют «Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры (к СП 52-101-2003)»)

Виды арматуры и материалы, из которых она изготавливается

Арматура подразделяется на три типа в зависимости от ее назначения.

Рабочая арматура

Предназначена для того, чтобы воспринимать напряжения, возникающие от влияния нагрузок извне, а также от самой конструкции.

Распределительная арматура

Выполняет три задачи:

1. равномерно распределяет нагрузки между рабочими стержнями;
2. обеспечивает совместную работу элементов рабочей арматуры;
3. предупреждает смещение рабочей арматуры во время бетонирования.

Монтажная арматура

Служит для обеспечения точного положения элементов арматуры внутри опалубки.

Арматурные изделия

Существуют следующие типы изделий:

1. сетки;
2. стержни;
3. каркасы, которые могут быть плоскими или пространственными;
4. изделия для предварительно-напряженных конструкций;
5. монтажные петли и хомуты, закладные детали.

Стальная арматура

Изготавливается в соответствии с ГОСТ 5781-82. Настоящий стандарт распространяется на горячекатаную круглую сталь гладкого и периодического профиля, предназначенную для армирования обычных и предварительно напряженных железобетонных конструкций (арматурная сталь).

Стержневая стальная арматура изготавливается из стержней круглого профиля, который может иметь гладкую поверхность или рифленую поверхность с выступами (периодический профиль).

Гладкая арматура считается малоэффективной из-за слабого сцепления с бетоном, а потому сегодня используется в основном как вспомогательная для хомутов для закрепления рифленой арматуры в каркасе.

Арматура периодического профиля, благодаря выступам, более эффективно сцепляется с бетоном. У арматуры с гладкой поверхностью с этими целями приходится загибать концы крючком.

Наиболее распространена в гражданском и промышленном строительстве стержневая арматура с диаметром сечения стержня 12–40 мм. Иногда для армирования может применяться профильный металлопрокат.

Арматурные сетки

Сварные арматурные изготавливаются из стержней, сечением более 3 мм или из арматурной проволоки. Они могут быть: плоскими (если диаметр поперечных стержней – 10мм и более, а продольных – 5 мм и выше).

Сетки изготавливаются с различным шагом арматуры, который определяется по проекту или типовому конструктивному решению. Наиболее распространены квадратные ячейки 100*100 мм, 150*150 мм, 200*200 мм, но часто применяется и другие размеры.

Сетки заводского изготовления изготавливаются шириной не более 3500 мм, что связано с требованиями транспортировки.

Рулонные сетки могут иметь разный диаметр стержней, размер ячеек и ширину сетки. Масса рулона не превышает 1200 кг.

Плоские и пространственные каркасы

Плоские стальные каркасы состоят из поясов, образованных арматурой и соединяющей их решетки. Диаметр сечения рабочей арматуры — 10–40 мм, распределительной — от 10 мм. Применяются для различных линейных конструкций (перекрытия, балки, ригели).

Арматура на фундамент диаметр. Расчет количества арматуры

Сначала определяется периметр будущей конструкции дома, и учитывается количество продольных рядов прутьев. В качестве примера можно взять здание размером 8 на 12 м, фундамент ленточного типа шириной 40 см и высотой — 100 см (грунт на участке — пучинистый). Общая длина несущей стены по периметру составляет 40 м (8+8+12+12).

• При создании основания ленточного типа обязательно монтируются две арматурные сетки, из которых нижняя предупреждает разрыв бетона при просадках грунта, верхняя — при его пучении.
• Оптимальный шаг сетки составляет 0,2 м. Для ленточного основания потребуется по 2 продольных прутка, которые располагаются в каждом слое арматурного каркаса.

Арматурная сетка не обязательно набирается на месте – гораздо проще использовать уже готовую Источник mega-les.ru

• Диаметр стержня выбирается в зависимости от стенового материала, который создает нагрузки на основание. Коробка деревянного дома не тяжелая по сравнению с кирпичной, поэтому вполне подойдут прутки диаметром 12 мм. Всего для армирования фундамента двух длинных сторон здания потребуется 96 метров стержней (2*12*2*2). На короткие стороны придется потратить 64 м (2*8*2*2). Также следует учитывать стыки, где выполняется запуск арматуры. Как правило, к общему метражу достаточно добавить 10-15%. Получится цифра — 160*10%=16 метров. Всего на продольные элементы расчетная длина составляет 176 метров (96+64+16).
• Поперечные связующие элементы диаметром 10 мм располагается друг от друга на расстоянии 50 см. Их количество составляет 80 штук — периметр фундамента следует разделить на шаг укладки (40/0,5). Длина стержней равна ширине ленты 40 см. Общее количество по длине составляет 32 метра (80*0,4).
• Вертикальные связи выполняются из прутка диаметром 10 мм. Высота армирования такое же, как у ленты — 100 см. Определяется количество стальных стержней по числу пересечений: 80 поперечных элементов умножается на 4 продольных элементов, в результате получается 288 шт. При длине каждого отрезка 1 м общая длина составляет 288 метров.

Готовый арматурный каркас ленточного фундамента Источник hobbymaniya.ru

Подведя итоги всех подсчетов, получается, что для создания армированного каркаса под дом размерами 8х12 потребуется приобрести:

• 176 метров стальных элементов класса A-III диаметром 12 мм.
• 320 метров стержней класса А-I диаметром 10 мм (32+288).

Масса арматуры для ленточного фундамента определяется согласно ГОСТ 2590. Погонный метр прутка 12 мм весит 0,888 кг, 6 мм – 0,222 кг. Общая масса составляет: 176*0,888=156,29 кг, 320*0,222=71,04 кг. Всего арматура весит 227,33 кг.

Соединяются поперечные и продольные элементы с помощью вязальной проволоки. Метод вязки выполняется следующим образом: на стыке проволока затягивается, а выступающие концы скручиваются плоскогубцами, специальным крюком, шуруповертом. Специалисты применяют специальные пистолеты, с помощью которых значительно ускоряется процесс.

Источник: https://armatury-pod-lentochnyj-fundament.aystroika.info/stati/armatura-na-fundament-pravila-vybora

Зачем нужно армирование. Зачем бетону армирование?

Все знают, что бетонные блоки обладают довольно высокими прочностными характеристиками. Изделия на основе цементного раствора отличаются высокой прочностью на сжатие — то есть, легко переносят прямое давление. Но есть у бетона один недостаток: он довольно хрупок при растяжении. Если вам кажется, что бетонные блоки при эксплуатации не растягиваются, то вы заблуждаетесь.

Схематичное изображение процесса растяжения бетонной монолитной плиты основания здания

Именно процесс растяжения происходит при любой подвижке здания:

• проседание с течением времени под собственным весом;
• смещение в результате движения нестабильного грунта;
• изменение нагрузок в процессе надстроек или капитального ремонта.

Именно усиление бетонного блока путем армирования значительно улучшает его характеристики на изгиб и растяжение.

Материалы усиления

В зависимости от размера плиты и способа её использования, усиление может быть выполнено различными материалами:

• стальные прутки;

Металлические стержни периодического профиля для армирования

• композитная арматура;

Стеклопластиковая арматура

• фиброволокно .

Фиброволокно для армирования

Самые серьезные и ответственные части здания следует усиливать сеткой из стальных стержней.

Металл используется при устройстве:

• бетонных фундаментов;
• монолитных лестничных маршей;
• формировании плит перекрытия.

Такой способ усиления самый прочный и надежный, но и самый затратный. Цена сопоставимого количества металла значительно отличается от стоимости композитной арматуры.

Различные виды композитной арматуры могут быть использованы при устройстве базовой основы на земле под легкие постройки. При этом, материал композита больше в диаметре, чем заложенный в проекте металлический стержень. Узнать размер требуемого прутка можно из таблицы ниже.

Соответствие прутков различного диаметра стальной и пластиковой арматуры по эксплуатационным качествам

Важно! Не рекомендуется использовать композит при усилении бетонных частей здания, не имеющих опоры на грунт, то есть для плит перекрытия или лестниц.

Фиброволокно используют для укрепления цементных блоков небольших размеров, например, брусчатки или газобетенонных блоков, используемых в строительстве стен зданий. Армированная бетонная плитка имеет большую прочность, что значительно увеличивает срок её эксплуатации.

Какая арматура работает в ленточном фундаменте. Зачем нужна арматура в ленточном фундаменте

В процессе эксплуатации здания неизбежно возникает осадка. Грунт под подошвой фундамента в условиях давления сверху уплотняется. Чем выше давление, тем сильнее происходит уплотнение. В том случае, если оно строго равномерно по всей протяженности ленточного фундамента, опасные внутренние усилия в фундаменте не возникают.

На практике такая ситуация встречается крайне редко. Не симметричность форм и нагрузок обуславливает неравномерное давление. С целью снижения неравномерности осадки в пределах одного здания обычно применяют фундаментные ленты разной ширины. Больше нагрузка – больше ширина. Но даже в этом случае полностью уравнять значения давлений под подошвой фундамента невозможно.

Кроме того, нельзя поручиться за абсолютную идеальность основания фундамента (грунта). Различные включения в грунтовой толще также формируют неравномерность осадок. Негативное влияние оказывает и неравномерная влажность. Протечка водонесущих коммуникаций, отсутствие отмостки с одной стороны, вероятность появления различных пристроек (дополнительная нагрузка дает дополнительную осадку) – всё это формирует неравномерность осадок.

Условно говоря, поверхность грунта под лентой фундамента стремится стать «кривой» по вертикальному направлению. Наиболее опасными участками становятся углы, а также места со значительными перепадами нагрузок (например, при переменной этажности, наличии колонн, дополнительно нагруженных пилонов и т.д.). Такая ситуация формирует в фундаментной ленте дополнительные внутренние напряжения в виде поперечных сил и изгибающих моментов. Для их восприятия в тело фундаментов вводят арматуру, так как без неё появятся трещины не только в ленте, но и в стенах.