Для чего и как правильно произвести расчет арматуры для ленточного фундамента?

Почему и как правильно рассчитать арматуру для ленточного фундамента?

Ленточные фундаменты (LF) относятся к самонапряженным конструкциям, в которых сочетаются твердые материалы, такие как бетон и арматура.

Этот тип строительного фундамента устойчив к растяжению и сжатию, что придает фундаменту высокую прочность.

Оптимальный расчет количества фасонных и гладких стержней определенных диаметров, соединенных в единую раму, обеспечивает несущую способность и надежность фундаментов здания или сооружения.

Как рассчитать количество арматуры для ленточного фундамента, мы расскажем в статье.

Нормативы

Почему и как правильно рассчитать арматуру для ленточного фундамента?

В результате многолетних исследований и испытаний были разработаны методы расчета армирования литых ленточных фундаментов.

В советское время была разработана нормативная документация, касающаяся расчетов армирования ленточных фундаментов.

Еще в 1989 году Госстроем СССР утвержден СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции», нормы которого действуют до сих пор. В нем указаны правила формирования исходных данных для расчета арматуры.

СНиП определяет порядок расчета количества и диаметров продольной, вертикальной и поперечной арматуры, как выполнять сварные соединения стержней и устанавливать закладные детали в бетонный монолит. В отдельной главе дается руководство по проектированию предварительно напряженных элементов.

В начале 1978 г были разработаны и приняты в обязательном порядке «Методические указания по проектированию бетонных конструкций и железобетона из тяжелого бетона (без предварительного напряжения)». На основании этих двух документов проектными организациями разработаны методики расчета армирования ленточных фундаментов.

Как рассчитать, сколько надо?

На первый план в методике расчета армирования ленточных оснований стоит принцип преобладания сопротивления грунтового основания над удельной нагрузкой от веса здания или сооружения.

Соблюдение этого соотношения является основой для расчета ширины ремня. Вместе с глубиной этот параметр определяет размер сечения затопляемого фундамента.

Далее рассчитывается несущая способность полотна, величина которой зависит от полной нагрузки наземной части конструкции. На этом этапе определяется количество и ассортимент арматурных стержней, форма их соединения в едином каркасе.

Если надавить на мягкий предмет, он погнется. Верхний пол будет сжиматься, а нижний — растягивать материал. Так в ленточном фундаменте его верхняя часть будет подвергаться сжатию, а растягивающие силы будут действовать на нижний слой.

Это физическое явление учитывается при расчете монолитной ленты. То есть в верхний и нижний шнуры укладывается арматура, которая сопротивляется сжатию, а снизу бетон сопротивляется растяжению.

На основе этого положения разработаны «Методические указания по проектированию конструкций из бетона и железобетона из тяжелого бетона (без предварительного напряжения)».

Почему и как правильно рассчитать арматуру для ленточного фундамента?

Тяжелый бетон готовят из:

  • щебень из гранитных пород,
  • бетон М 300 — М 800,
  • вода средней жесткости с добавлением различных видов пластификаторов.
  • среднезернистый песок,
Читайте также:  Как правильно рассчитать диаметр арматуры для ленточного фундамента?

Применяется для строительства фундаментных лент.

Кроме того, они используют Свод правил СП 52-101-2003, который содержит рекомендации по расчету и проектированию, относящиеся к изготовлению и установке армированных каркасов LF. Правила соответствуют требованиям СНиП 52-01-2003.

Определение глубины заложения и высоты ленты

При расчете глубины основания ленточного фундамента учитываются два фактора:

Уровень грунтовых вод

Уровень грунтовых вод легко определить, если рядом со строительной площадкой есть колодец. Расстояние от уровня земли до поверхности воды в нем будет равно требуемому параметру.

В отделе архитектуры и землеустройства местной администрации можно сделать копию вертикальной съемки с привязкой к строительной площадке, где будет указан уровень водоносного горизонта. Если других нет, этот показатель определяют, отбирая пробы грунта с помощью бурения грунта.

Чтобы глубокая вода не попала в основание фундамента, нижнюю часть заливной ленты кладут поверх этой отметки.

Глубина промерзания

вы должны знать это из-за того, что воздействие влажной почвы при минусовых температурах зимой приводит к замерзанию воды внутри нее. Этот процесс вызывает разбухание почвы, потому что в этот момент она резко увеличивается в объеме.

Подъемные силы могут легко сдавить фундамент дома. Чтобы этого не произошло, подошва ремня должна находиться ниже зоны отморозки. Глубину промерзания определяют по ориентиру или так же, как при установлении уровня грунтовых вод.

Глубина ленты фундамента должна быть на отметке выше уровня грунтовых вод и ниже уровня промерзания почвы. Количество продольных рядов зависит от высоты основания. Согласно СНиП расстояние между конструктивными рядами арматуры не должно быть более 40 см.

Сколько рядов арматуры необходимо для армирования ленточного фундамента высотой 1 метр? Количество рядов в зависимости от высоты основания:

  • от 91 до 130 см — два ряда;
  • до 70 см — без продольного армирования;
  • от 171 до 210 см — четыре ряда.
  • от 71 до 90 см — один ряд;
  • от 131 до 170 см — три ряда;

Почему и как правильно рассчитать арматуру для ленточного фундамента?

установлено, что на строительной площадке грунтовые воды залегают на глубине 1200 мм, а уровень промерзания грунта составляет 800 мм. В этом случае глубина НЧ принимается равной 1 метру. Высота ленты с учетом стандартной высоты основания 150-200 мм (расстояние от верха фундамента до уровня земли) будет равна 1150-1200 мм.

Сбор нагрузки

В максимальный вес конструкции входит:

  1. Вес всех конструкций в доме, включая фундамент.
  2. Снеговая нагрузка на крышу (СНиП 2.01.07-85).
  3. Вес оборудования: печь, бойлер, трубопроводная система, сантехника, мебель и т.д.
  4. Расчетный вес максимального количества людей в доме одновременно.

Общий вес умножается на коэффициент безопасности 1,1. Этот параметр — P будет основным определяющим фактором при расчете ширины фундамента.

Ширина подошвы

Почему и как правильно рассчитать арматуру для ленточного фундамента?

Ширина ленточного фундамента рассчитывается по формуле Tхk / S ≤ R, где:

  • k — коэффициент запаса прочности (1,1);
  • T — удельная нагрузка от максимального веса конструкции (см. Выше);
  • R — сопротивление почвы.
  • S — единичный участок (S = P / T);
Читайте также:  Сколько составляет цена на окна из алюминиевого профиля за 1 м2?

R = 1,88 кг / см2 (почва — суглинок), P = 15000 кг, T = 1,8 кг / см2, L — длина ленты 24 м S = P / T = 8333 см2. Оптимальная ширина ленты будет: S / L = 8333/2400 = 3,47 см, поэтому ширину LF можно принять по толщине кладки + выступы ленты с обеих сторон стены (25 мм x 2 = 50 мм).

При монтаже наружного забора в 1 кирпич (250 мм) ширина ЛФ будет 250 + 50 = 300 мм = 30 см. Если стены возводятся из шлакоблока, поперечный размер полотна составляет 40 см стены толщиной 1,5 элемента кладки, фундамент шириной 50 см и более.

Зависимость количества стержней от схемы армокаркаса

Лента испытывает две основные силы. Один из них давит сверху (груз из дома), другой вектор силы толкает полотно вверх (сопротивление грунта + подъем грунта). Чтобы уравновесить это явление, в сплошной массе монолита выполнены две горизонтальные ленты арматурных стержней.

Двухпоясное армирование сверху и снизу внутри бетона важно для фундаментов мелкой и средней глубины. Для глубоких ремней необходимо установить 3 ремня. Для фиксации стержней в пространстве их скрепляют вязальной нитью. Такой тип образования арматурного каркаса называется конструкционным.

Продольные (рабочие) стержни связаны поперечными и вертикальными стержнями, не выдерживающими нагрузки. Согласно СНиП 52-01-2003 и методическим указаниям (см. Выше) продольные стержни располагаются по всей длине стенки с зазором между арматурой и опалубкой не менее 30 мм и 50-70 мм снизу.

Вертикальные сегменты расположены вдоль лент, чередуя каждые 100 — 300 мм друг от друга. Поперечные сечения соответствуют размерам ленты шириной 300 мм.

При расчете длины стержней необходимо прибавить размеры — не менее 30 ø стержня для завязывания узла арматуры. Армирование выполняется внахлест со вставкой концов 150 мм.

Теперь, зная эти правила, легко определить количество аукционов по всем направлениям. После этого осталось определить их диаметры.

Диаметр и расположение

Почему и как правильно рассчитать арматуру для ленточного фундамента?

Согласно указанным нормативным документам общая площадь поперечного сечения продольной арматуры должна составлять 0,1% от площади поперечного сечения полотна.

Например, ширина фундамента составляет 400 мм, а высота — 1000 мм. Таким образом, площадь поперечного сечения стержней будет 4000 см2.

Вам понадобится 4 стержня периодической арматуры диаметром 12 мм. Гладкие отрезки вертикальной арматуры изготавливаются из стержней ø 6 мм, а гладкие отрезки ø 8 мм используются для поперечных балок. О выборе и расчете диаметра арматуры читайте в этой статье.

Правила и параметры расчёта

Расчет арматуры состоит из двух частей: расчета продольной арматуры и расчета вертикальной и поперечной арматуры.

Читайте также:  Особенности керамических блоков: плюсы, минусы, отзывы потребителей

Продольные отрезки

Для образования двухленточной арматуры устанавливают 4 продольных стержня периодического профиля по всему периметру фундамента. При длине ленты 24 м потребуется арматура 24 х 4 = 96 м, с учетом припуска это будет 100 м.

Вертикальные и поперечные прутки

Соединенные между собой сегменты образуют каркас, в углах которого проходят продольные стержни. Их количество зависит от ширины и высоты ленты. При высоте 100 см и ширине 40 см ленты потребуются поперечные сечения длиной 30 см и вертикальные звенья высотой 92 см (за вычетом нижнего промежутка 50 мм и верхнего защитного слоя бетон 30 мм от 1000 мм).

Для периметра длиной 24 м и чередующихся рам с пролетом 300 мм легко подсчитать, что необходимы гладкие стержни ø 8 мм с общей длиной (24000/300) x 2 x 0,92 м = 147,2 м для вертикальные бруски (24000/300) х 2 х 0,3 = 48 м.

Итог

Исходя из вышесказанного, можно резюмировать потребность в армировании для фундамента длиной 24 м:

  • поперечные стержни ø 6 мм — 50 м;
  • вертикальные стержни ø 8 мм — 150 м;
  • периодическая продольная арматура ø 12 мм — 100 м.

По нормам расход вязальной нити составляет 50 см на каждый армирующий стык. Для ленточных фундаментов используется стальная резьба ø 0,8 — 1,2 мм.

Использование калькуляторов

Не всем застройщикам удается повозиться с расчетами необходимости фурнитуры. Также существует риск ошибиться при проектировании фундамента. Онлайн-калькуляторы помогают точно рассчитать, сколько и каких стальных стержней необходимо подготовить для формирования арматурных каркасов литого фундамента.

Сервисам требуются начальные параметры, такие как:

  1. Почему и как правильно рассчитать арматуру для ленточного фундамента?

    Базовая длина.

  2. Ширина ленты.
  3. Глубина подошвы.
  4. Диаметры арматуры продольного, вертикального и поперечного расположения.
  5. Количество продольных стержней в поперечном сечении.
  6. Количество рядов вертикальных и поперечных стержней и расстояние между ними.
  7. Устойчивость почвы.

Эти данные вводятся в служебных окнах. Далее необходимо щелкнуть мышью по полю «Рассчитать». Далее калькулятор покажет линейную формовку каждого типа арматуры и ее вес.

В Интернете можно найти несколько видов калькуляторов для расчета LF, которые предоставят не только данные по армированию, но и предложат оптимальное расположение ветвей ленты, ее ширину и высоту. Вы можете найти популярные калькуляторы здесь и здесь.

В этом разделе сайта вы найдете все самое важное об арматурных ленточных фундаментах.

Заключение

Даже при максимально точном расчете арматуры для ленточного фундамента необходимо создать определенный ее запас на случай непредвиденных материальных затрат. Если возникают трудности с самостоятельным расчетом усиления ЛФ, то лучше обратиться за помощью к специалистам.

Цель расчета — не допустить перерасхода металлопродукции и при этом не ослабить фундамент дома, который при эксплуатации может потерять несущую способность.

Ссылка на основную публикацию