Как армировать ленточный фундамент шириной 30 см: Как правильно армировать ленточный фундамент — емонт и отделка квартир, офиса или дома в Казани

Содержание

Армирование ленточного фундамента: схема углов, арматура

Ленточный фундамент наиболее распространен при строительстве частных, малоэтажных домов. Прост в исполнении, не требуется привлечение спецтехники, сложного оборудования. Все работы можно провести самостоятельно. Самое главное и сложное: правильно выполнить армирование ленточного фундамента шириной 40 см. Что это, как влияет на срок эксплуатации здания, рассмотрим ниже более подробно.

Ленточный фундамент — основа здания. От его прочности зависит срок эксплуатации, необходимость в ремонте или дополнительном укреплении. Чтобы через год-два-пять не обнаружить перекосы в стенах, не смотреть, как «растут» трещины под окнами, не следует пренебрегать армированием. Как это сделать правильно, какие требования нужно соблюсти, расскажет эта статья.

Чем выполняется армирование

Прежде чем приступать к строительству, необходимо ознакомиться с требованиями СНиП 2.03.01-84. В нем содержится прямое указание на то, что ленточный фундамент под жилой дом не может быть без армирования. Ширина и высота основания и здания значения не имеют.

В основании выделяют две составляющие:

бетон. Устойчив к нагрузкам на сжатие. Но при повышении изгибающего или растягивающего момента происходит разрушение ленточного фундамента;
арматурный каркас. Снижает нагрузку, приходящуюся на бетонную массу под воздействием изгибающей или растягивающей силы. Состоит из продольных ярусов, связанных в единую конструкцию перемычками: поперечными и вертикальными.

Количество ярусов или поясов напрямую зависит от высоты ленточного фундамента:

для мелкозаглубленного высотой до 1-го метра достаточно 2-х;
если высота превышает 120 см, добавляется промежуточный пояс армирования.

Ширина основания при этом не учитывается. На нее можно не смотреть.

Для продольных поясов и перемычек оптимальный материал — рифленая арматура диаметром 12-16 мм. Гладкая, диаметром 8-10 мм, рекомендована только в качестве перемычек, если обустраивается ленточный фундамент

Для перевязки применяется специальная вязальная проволока диаметром 1-2 мм. Сварка не рекомендована: металл сильно нагревается, и в местах соединений появляются «слабые» места, за которыми нужно особенно тщательно смотреть в процессе заливки бетона. При повреждении армирование не будет выполнять своей функции. В то же время, перевязка проволокой — сложный и продолжительный процесс, требующий особых навыков. Сварка выполняется значительно быстрее.

Конфигурация армирующего каркаса

При расчете арматуры обязательно учитываются требования СНиП 2.03.01-84 «Пособие по проектированию фундаментов под здания и сооружения»:

элементы продольного каркаса ленточного основания располагаются на расстоянии 10 см и менее;
между ярусами каркаса — 50 см и менее;
поперечные вертикальные перемычки располагаются на расстоянии 30 см и менее;
от перемычек, контура каркаса до опалубки — не менее 5 см. В противном случае возможно разрушение бетонного пояса и выход арматуры на поверхность ленточного фундамента;
нижний пояс не должен лежать на земле. Если предварительно не выполнена подсыпка из песка и щебня, под ярус кладется одинарный кирпич или специальные пластиковые подставки, смотря по состоянию грунта, его однородности.

Дом из бруса

24.54%

Дом из кирпича

18.36%

Бревенчатый дом

14.45%

Дом из газобетонных блоков

16.72%

Дом по канадской технологии

11.44%

Дом из оцилиндрованного бревна

3.73%

Монолитный дом

Дом из пеноблоков

3.43%

Дом из сип-панелей

3.31%

Проголосовало: 3349

Расчет арматуры для армирования ленточного фундамента шириной 40 см

Рассчитать нужные объемы лучше до начала работ, чтобы не останавливаться, не искать, где срочно докупить несколько прутков или моток проволоки. В приведенном расчете за основу взят условный ленточный фундамент с параметрами: высота 70 см, ширина 40 см. Периметр здания — 50 метров.

Для основания высотой 70 см достаточно двух армирующих поясов.

В каждом ярусе 3 прута. Для соединения используется арматура диаметром 12 мм, шаг — 30 см.

Расчеты количества:

на прокладку 3-х прутьев в 2 яруса потребуется 300 метров;
на весь дом запланировано 167 перемычек, размещаемых с шагом 30 см;
для вертикальной перемычки длина равна 60 см, для поперечной — 30 см. На каждый стык требуется 2 вертикальных и 2 горизонтальных перемычки.

Сергей Юрьевич

Строительство домов, пристроек, террас и веранд.

Задать вопрос

Итого: на перемычки вертикального типа придется закупить 200,4 метра арматуры, на горизонтальные — 100,2 метра. Всего на здание необходимо не менее 600,6 метров арматурных прутов диаметром 12 мм. Это количество не окончательно. При оформлении заказа предусмотрите запас на случай брака и усиления углов. Учитывайте и такие параметры, как длина и ширина фасада, количество метров в одном пруте. Если есть возможность, приобретайте прутья с предварительной порезкой в нужный размер, чтобы сократить количество отходов.

Как выполняется армирование

Для прямых участков важно выбирать целые прутья. Чем меньше стыков и соединений, тем прочнее ленточный фундамент. При формировании углов не допускается перехлест элементов, расположенных перпендикулярно. Арматура должна быть согнута буквой «П» или «Г».

Сборку каркаса можно производить как непосредственно на месте, в котловане, так и за его пределами. Первое может быть не слишком удобно из-за небольшого пространства. Во втором случае важно точно соблюсти все размеры, чтобы впоследствии не заниматься переделками каркаса для ленточного фундамента.

Согнуть арматуру под нужными углами в домашних условиях сложно, но возможно. Для этого понадобится отрезок швеллера, в котором вырезаются отверстия болгаркой строго на одной линии. В канавки укладывается прут арматуры. На длинный конец надевается стальная труба, используемая как рычаг. Сгибание требует больших усилий, но позволяет обойтись без покупки листогиба. Перевязка прутьев выполняется проволокой.

Подготовленные для армирования прутья укладываются в траншею в соответствии с описанными выше требованиями после установки опалубки. Ярусы — строго горизонтальны к земле. На следующем этапе, когда установлены и перевязаны все пояса, можно переходить к заливке бетона. Важно следить за тем, чтобы арматура оставалась на своих местах и не сдвигалась. Для частного малоэтажного дома оптимальная марка бетона — М200. После выдержки в соответствии с нормами строительных регламентов ленточный фундамент наберет прочность и будет готов к дальнейшему использованию. Бетон на 28 дней следует закрыть непрозрачной пленкой, беречь от прямых солнечных лучей и периодически смачивать водой.

Чтобы избежать проблем, связанных с пучением грунта, до армирования в траншею на дно засыпаются слоями песка и щебня не менее 10 см. каждый. В противном случае ленточный фундамент не выдержит многочисленных циклов промерзания/оттаивания.

Видео о армировании ленточного фундамента

Вы можете задать свой вопрос нашему автору:

Как производится армирование ленточного фундамента своими руками

О необходимости усиления

Насколько необходимо укреплять бетонный массив стальной проволокой? Ведь бетон обладает достаточно высокими прочностными характеристиками. Действительно, бетон имеет повышенную устойчивость к сжимающим нагрузкам, но требует усиления от губительного воздействия разрывных усилий.

Наибольшая вероятность растяжения – на поверхности основания, именно там следует расположить арматуру

Компенсировать эту особенность бетона позволяет укладка стальных стержней на двух уровнях основы. Такое решение повышает прочностные характеристики массива, позволяя сохранять целостность под воздействием изгибающих нагрузок, крутящих моментов и разрывных усилий.

Расчеты

Определение количества свай и их длины производится по данным расчетной документации. Для участков с достаточно устойчивым грунтом достаточно опор длиной 2500 мм. При возведении объекта на неровном рельефе высота опоры учитывает перепады высоты почвы. При строительстве на сильно подвижных грунтах высота опоры должна быть такой, чтобы она достигала твердых слоев грунта плюс 15-20 см.

Рассчитать количество столбов можно, сложив все нагрузки, приходящиеся на фундамент. Для этого следует вычислить нагрузку (вес) 1 м3 стенового материала и умножить этот показатель на количество кубов всего помещения. Этот коэффициент суммируют с весом пола, перекрытий, окон и дверей, кровли, а также внутреннего оснащения (мебели, отделочных материалов, техники, коммуникаций).

Далее коэффициент нагрузок умножается на коэффициент надежности (это постоянная величина по СНиПу). Полученное число следует разделить на значение несущей способности одной опоры.

Расстояние между столбами выдерживается в пределах 100-250 см. Чем более тяжелым является объект, тем меньшее расстояние сохраняется между опорами. Увеличивать шаг более чем на 250 см не рекомендовано, поскольку в таком случае снижается прочность готовой постройки.

Для деревянных построек рекомендуется ставить столбы с шагом 3 м, в сооружениях из пенно- и газобетона – 2 м. Для кирпичных домов этот показатель равен 1,5-1,7 м. Иначе говоря, фундамент под дом из пеноблоков размерами 9х8 м в среднем требует как минимум 16 столбов, а деревянный аналог такого же размера – 12-14 опор.

Преимущества и недостатки ленточного фундамента

Ленточный фундамент – идеальный вариант для строительства своими руками бани, гаража, летней кухни и других построек. Подойдет он и для возведения собственного загородного дома. Такое основание отличается простой конструкцией и понятной методикой изготовления. Среди его прочих преимуществ выделяют:

Небольшая стоимость. Все материалы, используемые в строительстве, стоят относительно недорого. К тому же не понадобится привлечение сложной спецтехники.
Высокая скорость возведения. Все работы можно провести за один день. Еще несколько недель понадобится для высыхания конструкции.
Возможность самостоятельного строительства. Потребуются минимальные навыки и знание технологии.
Долговечность. При условии грамотной организации тепло- и гидроизоляции конструкция прослужит несколько десятков лет.
Универсальность. Такое основание подходит для грунта любого типа. Даже если на участке почва неоднородна по структуре, ленточный фундамент защитит строение от неравномерного проседания и появления трещин.
Способность выдерживать большую нагрузку. На основании такого типа можно возводить многоэтажные строения.
Возможность организации подвального помещения.

Недостатком оснований такого типа становится необходимость проведения точных предварительных расчетов. Ошибки проектирования в дальнейшем невозможно будет исправить.

К минусам относят и необходимость проведения всех работ за один день. Потребуется большое количество бетона. Замешивать его самостоятельно сложно. А потому при строительстве домов, скорее всего, придется покупать готовый раствор. Но при возведении гаража или бани удастся обойтись бытовой бетономешалкой.

Этапы работ по обустройству арматурного каркаса

Основание под фундамент выполняется из слоя песка не менее 10 см, песок накрывается слоем щебня фракции 2-5, затем песчано-щебёночное основание трамбуется, и только потом следует приступать к укладке и вязке арматурного каркаса.

Арматурные пруты, обрезанные по длине фундаментной ленты одной стороны, раскладываются на расстоянии 20-30 см между собой по дну фундамента. По углам они прикручиваются мягкой вязальной проволокой к вертикальным стержням, а также между собой при образовании нахлёста.
Для создания вертикальных угловых опор каркаса горизонтальные нижние пруты каркаса изгибаются под углом 90 градусов. Удлиняются соединением внахлёст и креплением проволокой.
Для облегчения производства работ по армированию углов фундамента допускается устройство анкеров, работы аналогичны устройству ростверков или армопоясов. По всем углам фундамента в грунт вбиваются по 4 металлических прута, снизу покрытые битумной смолой для гидроизоляции. Они выполняют роль анкеров для крепления каркаса. В сечении вбитые штыри-анкера должны образовать квадрат со сторонами, параллельными фундаментной ленте.

Вбитые в землю анкера, на которые крепится каркас

К анкерам прикручиваются или прихватываются для фиксации вертикальные арматурные прутья , равные высоте фундамента.Все вертикальные пруты связываются или привариваются между собой по периметру, образуя конструкцию столба.
Для того, чтобы избежать соприкосновения металла и песчано-щебёночного основания, по всей длине прута под него с интервалом в 1 м подкладывают половинки кирпича.
Нарезаются пруты для поперечной укладки арматуры. Их длина должна быть меньше ширины монолитной ленты на 10 см, то есть поперечины должны быть полностью укрыты заливаемым бетоном с расстоянием от наружной стенки фундамента 5 см.
Шаг армирования фундамента поперечными стержнями 50 см по всей длине продольной арматуры.
Все соединения арматуры скручиваются вязальной проволокой.
В зависимости от длины стороны фундамента расстояние между вертикальными стержнями колеблется от 30 до 80 см.
Продольных рядов может быть достаточно лишь двух:верхнего и нижнего.
Каждый горизонтальный ряд параллелен нижнему и аналогичен ему.

Каркас вполне допустимо собрать вблизи от фундамента, а затем просто опустить его в траншею или опалубки.

Каркас не обязательно собирать внутри подготовленной для фундамента ямы – монтаж можно сделать и снаружи, а потом опустить всю конструкцию вниз

Конечно, такой способ возможен только при наличии ровного участка для сборки, иначе трудно добиться точного выполнения работы.

Что важно знать

Фундамент в процессе эксплуатации любого сооружения регулярно испытывается на прочность различными нагрузками – от веса дома до движения почвы. Поэтому неверно сделанный расчет и небрежное армирование ленточного фундамента может привести к разрушению постройки.

При приобретении арматуры для ленточного фундамента обратите внимание на маркировку:

индекс С обозначает свариваемый арматурный прокат;
индекс К – материал обладает устойчивостью к коррозийным трещинам, которые возникают под высоким давлением.

Если индексы отсутствуют – материал не подходит. Прагматичный расчет в целях экономии на арматуре влечет за собой армирование низкого качества, следовательно, закономерное возникновение трещин в зимний период. Опытные строители при работе следуют требованиям СНиП, где схема армирования ленточного фундамента (в том числе шаг между продольными прутьями и шаг поперечного армирования) представлена подробно.

Чтобы знать, как правильно армировать ленточный фундамент, необходимо вооружиться некоторыми теоретическими знаниями. При обустройстве каркаса ленточного фундамента используют арматуру, которая монтируется на этапе монтажа опалубки, а после заливается бетонной смесью (слоями), и в конце выполняются гидроизоляционные работы с помощью рубероида и мастики.

Перед работой производится расчет армирования, где будет учтена максимальная нагрузка на фундаментную основу. От того, насколько правильно произведен расчет, зависит устойчивость всего строительного объекта, поэтому желательно доверить расчет профессионалам в данной области, который осуществляется в соответствии с индивидуальными особенностями каждого строения.

Расчет включает такие факторы, как:

конфигурация сооружения;
тип почвы;
технология возведения стен;
количество этажей;
тип перекрытий и т.д.

Некоторые строительные компании делают расчет бесплатно при условии заказа и последующей оплаты работ по армированию у них.

Схема расчета арматуры для ленточного фундамента

Армирование ленточного фундамента своими руками требует не только правильный расчет, но и правильный выбор размеров прутьев. Рекомендуется выбирать прут из стали А-III с периодическим профилем и диаметром от 10 до 22 миллиметров. Допустимый размер дополнительных прутьев – от 4 до 10 мм. Они располагаются вертикально и поддерживают низ и верх в рядах армирующего материала, а также обеспечивают прочность. Шаг установки вертикальных прутов должен равняться 0,5 – 0,8 м.

Металлический каркас погружается в бетонную смесь на следующее расстояние:

верхний ярус – на 50-60 мм;
нижний – на 70 мм и более.

Расстояние между горизонтальными рядами – не менее 30 см. Если обустраивается каркас в углубленном фундаменте, нужно использовать по два-четыре прута в ряду.

Минимальный шаг между арматурными стержнями в свету принимается с учетом диаметра армирующего материала, местоположения арматуры, метода укладки и уплотнения бетонного состава. Шаг между стержнями должен быть не меньше диаметра материала, но не больше 25 см. Шаг при расположении стержней продольной рабочей арматуры устанавливается с учетом особенностей железобетонного элемента, при этом шаг не должен превышать 400 мм.

Технология армирования ленточного фундамента

Арматура является одной из наиболее распространенных материалов. При подготовке площадки для строительства необходимо расчистить место постройки и прорыть канаву вдоль периметра основы. Это возможно сделать руками или с помощью спецтехники. Для ровности стен используют опалубку. Арматурный каркас устанавливают тогда же, когда и опалубку. Затем наливают бетонные прослойки, а также делают гидроизоляцию при помощи битумных мастик и рубероида.

Армирование оснований можно выполнять собственноручно. Следует знать, что после завершения гидроизоляции основания в полости засыпается песок. Для территорий с холодным климатом предпочтительно дополнительно утеплить ленточный фундамент, и для этого можно использовать пенопласт. Если армировать правильно, данный фундамент будет долговечным.

Необходимо выделить несколько моментов армирования ленточного фундамента:

Бывает ситуация, когда отсутствует строительный проект. В таком случае можно прибегнуть к личному опыту строителей.
Арматурный каркас должен содержать два вертикальных ряда прутов, а количество продольных нужно высчитывать согласно глубине пролегающему фундаменту. Фундаменты бывают:
- слабо заглубленные;
- сильно заглубленные.

У них разная высота основания. Помимо этого, у сильно заглубленных фундаментов боковые стены и дно более развиты.

Учитывая этот факт, в слабо заглубленных фундаментах разрешается армирование лишь дна, а в сильно заглубленных есть необходимость в укреплении и наружной части.

Чтобы усилить мелко заглубленный фундамент, можно крепить дополнительно сетку из проволоки 10 × 10 см.

При возведении основания необходимо провести финансовый расчет затрат и составить для себя определенную схему. Обычно основные траты приходятся на строительный материал и сами работы по строительству. Они включают в себя копку канавы, монтаж опалубки, подготовку бетонного раствора, обработку готового уже основания, засыпка песка в канаву, который исполнит роль подушки для дна.

Для строений с упрощенной формой предпочтительнее использовать армирование монолитного ленточного типа по форме каких-нибудь геометрических фигур: квадрата либо прямоугольника. Таким образом, основание станет крепким, а оси займут правильное положение. Для армирования ленточного монолитного типа основания необходимо придерживаться правильной толщины подушки в траншее. Гидроизоляцию следует выполнить качественно, потому что при засыпке в траншею песка, можно повредить гидроизоляцию пенопласта. Эти работы лучше поручить профессионалу.

Среди существующих типов оснований ленточный – один из наиболее популярных, в особенности для частных домостроений. Преимущество его заключается в небольших затратах на материалы. Необходимо правильно рассчитать затраты на сырье и на постройку.

Так как бетон малопластичен и плохо переносит растяжение, при воздействии на него холода либо при деформации он может давать трещины. Чтобы их избежать, необходимо правильно армировать основу.

Типичные ошибки

Все способы угловых и примыкающих соединений арматуры направлены на сохранение целостности арматурного каркаса, независимо от его конфигурации. Прочность ленточного фундамента зависит от правильной анкеровки концевых элементов продольной арматуры. К неправильному армированию углов ленточного фундамента приводят следующие схемы:

1. Армирование угловых зон ленточного фундамента арматурными перекрестиями с вязкой стержней продольной арматуры под прямыми углами.
2. Установка в угловых и примыкающих зонах гнутой продольной арматуры без анкеровки.

Эти ошибки являются самыми распространёнными и могут привести к разрушению фундамента в местах угловых соединений и примыканий.

Угловые и примыкающие соединения, выполненные методом вязки перекрестий стержней продольной арматуры

Типичной ошибкой армирования углов и примыканий являются соединения продольной арматуры методом вязки перекрестий. Такое арматурное соединение без надлежащей анкеровки стержней может привести к разрушению бетонного монолита из-за разнонаправленных нагрузок, возникающих по углам ленточного фундамента.

Рис. 9. Частая ошибка при армировании углов

Применение гнутой продольной арматуры для армирования угловых соединений и примыканий

1. Угловые соединения без связки внутренней и внешней продольной арматуры (1) не обеспечивают жесткой стержневой фиксации.
2. Разрушение фундамента может происходить не только из-за образования поперечных трещин, но и из-за отслаивания внутренних углов.

Рис. 10. Ещё один пример неправильного армирования углов

Обязательно прочитайте: Можно ли армировать ленточный фундамент стеклопластиковой арматурой, если собираетесь ее использовать.

Чтобы не допустить появление на углах и примыканиях ленточного фундамента образование трещин, отколов и расслоений, необходимо правильно связать концевые стержни продольной арматуры и выполнить их надёжную анкеровку. Правильное армирование углов ленточного фундамента – залог надёжности и долговечности здания.

Хорошая реклама

Порядок выполнения армирования ленточного фундамента

Существующая схема армирования ленточного основания для строительства дома подразумевает следование нескольким обязательным правилам:

Применение при проведении армирования стержней класса от А400
Минимизация использования сварки при соединении стержней, так как такая технология способствует ослаблению сечений
На углах каркас можно только связывать, использование сварки на углах не рекомендуется
Защитный выложенный слой использующегося в конкретной ситуации бетона должен быть не менее 4 сантиметров для защиты металлических элементов от негативного воздействия окружающей среды, коррозии
Не рекомендуется использование гладкой арматуры
Бетон при выкладке обязан не иметь возможности застревать между стержнями, что позволит исключить контроль за отказом, за слишком частым расположением металлических стержней

Создать арматурный каркас поможет подробная пошаговая инструкция с приведенными для наглядности фото и видео. Существенным преимуществом армированных ленточных фундаментов становится сочетание высокой надежности и доступной стоимости. Сталь и бетон являются высокопрочными материалами.

Это важно для создания основания для строительства на любых грунтах, кроме и так от природы стабильных и надежных скал. В иных ситуациях любой фундамент армирование избавит от разрушений, возникающих из-за напряжения

Как формируется

При проведении таких работ, как армирование ленточного фундамента, чертежи включают три группы стержней:

Применяемые для укладки вдоль ленты использующиеся рабочие стержни
Горизонтальные элементы, располагающиеся поперечно
Вертикальные варианты, поперечные

Задачей поперечной арматуры становится соединение всех рабочих элементов в стабильное в применении единое целое надежных инновационных рабочих прутов. Она часто называется хомутами.

Важной особенность проведения работ становится использование при такой деятельности, как армирование ленточного фундамента снип и других нормативных специализированных документов. При расчете используется СНиП 52-01-2203

В этом нормативном документе легко найти все необходимые расчеты для создания армирования ленточного фундамента небольшого по площади загородного дома.

Какие требования к бетону определяются нормативными документами?

Если выдерживать порядок создания армирования, важно соблюсти обязательные требования к использующемуся в конкретной работе бетону. Создавая ленточный фундамент своими руками на месте проведения будущего строительства, стоит учитывать, что в число главных характеристик прочности бетонных конструкций входит показатель сопротивляемости осевому сжатию, готовность противостоять растяжению и не реагировать на поперечный излом

Поправочные коэффициенты надежности могут варьироваться от 1 до 1,5

Создавая ленточный фундамент своими руками на месте проведения будущего строительства, стоит учитывать, что в число главных характеристик прочности бетонных конструкций входит показатель сопротивляемости осевому сжатию, готовность противостоять растяжению и не реагировать на поперечный излом. Поправочные коэффициенты надежности могут варьироваться от 1 до 1,5.

Требования, предъявляемые к арматуре

Эти показатели определяются нормативами и стандартами. Надежный фундамент армирование использует на основе стержней:

горячекатную арматуру периодического профиля,
механически упрочненную арматуру
термически обработанную арматуру

Именно ГОСТ позволяет рассчитывать показатели предельных погруженных состояний, которые в нем строго разведены по группам. Показатели определяются на основании прописанных в госстандартах требований, которые определяются на испытательных стендах. Любая нормативно-техническая документация, которая используется при определении надежности армирования, должна быть обязательно утверждена официальными контролирующими органами.

Какие основные правила важно учитывать при выполнении работ?

Как правило, армирование при проведении загородного и строительства осуществляется самостоятельно. В этом случае требования СНиП и ГОСТ не всегда выдерживаются столь внимательно.

По этой причине, рассматривая, как армировать ленточный фундамент своими руками, важно придерживаться некоторых обязательных правил:

При выполнении армирование ленточного фундамента будущего строения, включающего 1-2 этажа, используются прутья с показателем диаметра 10-24 мм.
Не рекомендуется использование сварных соединений
При создании ленточного фундамента своими реками потребуется обязательное создание опалубки

Порядок выполнения армирования ленточного фундамента

Применение при проведении армирования стержней класса от А400
Минимизация использования сварки при соединении стержней, так как такая технология способствует ослаблению сечений
На углах каркас можно только связывать, использование сварки на углах не рекомендуется
Защитный выложенный слой использующегося в конкретной ситуации бетона должен быть не менее 4 сантиметров для защиты металлических элементов от негативного воздействия окружающей среды, коррозии
Не рекомендуется использование гладкой арматуры
Бетон при выкладке обязан не иметь возможности застревать между стержнями, что позволит исключить контроль за отказом, за слишком частым расположением металлических стержней

Как формируется

При проведении таких работ, как армирование ленточного фундамента, чертежи включают три группы стержней:

Применяемые для укладки вдоль ленты использующиеся рабочие стержни
Горизонтальные элементы, располагающиеся поперечно
Вертикальные варианты, поперечные

Какие требования к бетону определяются нормативными документами?

Поправочные коэффициенты надежности могут варьироваться от 1 до 1,5

Требования, предъявляемые к арматуре

горячекатную арматуру периодического профиля,
механически упрочненную арматуру
термически обработанную арматуру

Какие основные правила важно учитывать при выполнении работ?

При выполнении армирование ленточного фундамента будущего строения, включающего 1-2 этажа, используются прутья с показателем диаметра 10-24 мм.
Не рекомендуется использование сварных соединений
При создании ленточного фундамента своими реками потребуется обязательное создание опалубки

Армирование ленточного фундамента и расчет арматуры

Фундаментом называется основание любого здания, возводимое в первую очередь и принимающее на себя не только нагрузку всей конструкции, но и нагрузку со стороны почвы во время сезонных пучений, чрезмерного выпадения осадков и температурных перепадов. При этом основную нагрузку на сжатие принимает на себя бетонная составляющая, а на растяжение — стальная арматура. А поэтому, с целью улучшения монолитности здания применяют технологию под названием «армирование ленточного фундамента».

Именно ленточный фундамент является самым часто используемым при возведении зданий из оцилиндрованного бревна, клеенного бруса, шлакоблока или кирпича небольшой этажности (как правило, 2-3 этажа). Основание ленточного типа имеет вид замкнутого контура, точно распределенного по периметру постройки в соответствии с планом дома. То есть такой фундамент монтируется под каждой из несущих стен здания, где целью является равномерное распределение нагрузки от дома на грунт.

Важно: неверно выполненное армирование ленточного фундамента способно в скором времени приведет к разрушению не только всего контура, но и выстроенного здания. Именно поэтому выполнение армирования основания здания требует тщательного и взвешенного подхода, а также соблюдения технологий, регламентированных СНиП.

Технология выполнения армирования

Армирование ленточного фундамента проводится на начальных этапах строительства

Армирование ленточного фундамента проводится на начальных этапах строительства, а именно — перед заливкой бетонного раствора в опалубку. Для укрепления контура фундамента используются стальные элементы, которые собираются в решетчатую конструкцию с заданными параметрами. При этом расчёт параметров армирующей обрешетки производится с учетом высоты, длины и ширины ленты основания.

Армировочная решетка возводится на стадии монтажа опалубки, после чего слоями заливается бетоном с использованием строительного вибратора. Такое устройство позволяет более качественно выгнать пузырьки воздуха из структуры раствора и сделать его более плотным и крепким после высыхания. В последнюю очередь выполняют гидроизоляцию армированного основания с использованием специальной мастики и рубероида.

Типы прута для надежного армирования

Чтобы укрепление ленточного фундамента путем армирования было надежным, необходимо использовать качественные стальные элементы определенного класса

Чтобы укрепление ленточного фундамента путем армирования было надежным, необходимо использовать качественные стальные элементы определенного класса. Так, профессионалы предлагают использовать для продольного армирования прут с маркировкой класса А-III (сегодня — А400) с поверхностью типа «ёлочка» или просто с ребристым верхом. Диаметр такой стали должен составлять от 10 до 22 мм в зависимости от ширины и высоты основания. Такие элементы каркаса будут основой для всего каркаса. Именно поэтому они укладываются в количестве четырех штук по каждой стороне ленты фундамента по два снизу и два сверху, создавая раму при помощи коротких продольных угловых прутов.

Для поперечного и вертикального армирования чаще всего применяют сталь меньшего сечения класса А-I (сегодня А240), которые имеют гладкую поверхность. Диаметр таких элементов составляет от 4 до 10 мм, поскольку нагрузка на них не такая колоссальная, как на пруты для продольной укладки.

Важно: шаг расположения поперечных и вертикальных углов при монтаже обрешетки варьируется от 30 до 50 см в зависимости от ширины и длины ленты основания. При этом верхние продольные элементы обрешетки не должна углубляться в раствор больше чем на 5 см. В противном случае польза от армирования фундамента со стороны несущих стен будет минимальной.

Расчет количества арматуры

Для того чтобы понять, сколько прутов понадобится для выполнения монтажных работ, можно воспользоваться коэффициентом веса армирования

Так же можно воспользоваться нашим онлайн калькулятором расчета арматуры ленточного фундамента.

Рекомендуем к прочтению:

Для проведения качественного армирования на этапе закупки материала необходимо подсчитать его количество. Для того чтобы понять, сколько прутов понадобится для выполнения монтажных работ, можно воспользоваться коэффициентом веса армирования, используемым многие годы профессионалами.

Важно: для армирования ленты фундамента под дома малой этажности (частное строительство) за многие годы был выведен и принят за строительную норму вес арматуры, необходимый для обустройства 1м3 фундамента. Это значение равно 80 кг.

Таким образом, чтобы вычислить нужный вес арматуры для конкретного фундамента, остается рассчитать количество расходуемого бетона на возведение фундамента. Для этого достаточно знать периметр будущего дома, длину несущих стен, высоту и ширину фундамента.

Пример: при количестве бетона 20м3 вес необходимой арматуры должен составлять 1600 кг, то есть 20х80=1600.

А можно рассчитать количество арматуры и таким образом:

Нужно нарисовать общую схему армирования и вычислить количество погонных метров прута, необходимое на обустройство всей обрешетки, зная все параметры фундамента. К полученному результату нужно прибавить еще 5-10%, которые, возможно, пойдут на обрезки.
Теперь необходимо выяснить вес погонного метра стальных элементов каркаса продольного и поперечного/вертикального расположения.
Осталось полученные при рисовании схемы погонные метры умножить на вес прутов конкретного назначения.

Важно: если самостоятельно провести правильный расчёт не беретесь, то лучше доверьте этот этап работ профессионалам.

Сборка обрешетки

На этапе монтажа армирующей решетки предстоит пройти этап вязки стальных прутов в единую конструкцию

На этапе монтажа армирующей решетки предстоит пройти этап вязки стальных прутов в единую конструкцию. Для этого используют стальную проволоку сечением 2 мм.

Важно: сварка при монтаже армирующей решетки полностью запрещена, поскольку сталь в процессе сваривания теряет свои прочностные характеристики, а значит, возведенный дом не будет надёжным. Сварка разрешена СНиП только в том случае, если для каркаса используется сталь с маркировкой С. К примеру стальной прут А500С. Эта буква говорит о том, что материал пригоден к свариванию.

Вязку арматуры производят при помощи специального строительного крючка, который облегчает формирование стальных петель.

Выполняется вязка арматуры следующим образом:

От общего мотка проволоки отрезают кусок длиной примерно 30 см;
Его складывают напополам и прикладывают к двум прутьям, которые будут соединять;
Теперь крючок продевают в имеющуюся петлю проволоки и захватывают один свободный её конец, проводя в петлю и загибая вокруг стального элемента;
Второй конец проволоки таким же образом через петлю обвивают вокруг второго прута, скрепляя их вместе под углом 90 градусов.

Таким образом, производится вязка всех элементов конструкции.

Рекомендуем к прочтению:

Важно: также для сборки каркаса можно использовать специальную насадку на шуруповёрт или электрические крючки.

Расстояние прутов в обрешетке согласно СНиП

В СНиП 52-01-2003 четко регламентируется отступ от одного элемента армировочного каркаса до другого

В СНиП 52-01-2003 четко регламентируется отступ от одного элемента армировочного каркаса до другого, благодаря чему и профессионалы, и частные мастера могут соблюдать технологию устройства ленточного фундамента.

Так, правила СНиП таковы:

Минимальное расстояние поперечных стальных прутов друг от друга в армирующей обрешетке полностью зависит от диаметра элементов, величины фракций заполнителя для бетона, расположения элементов каркаса по отношению к направлению заливки раствора и способа укладки стен, но не менее 25 см.
Расстояние между продольными элементами каркаса вычисляется с учетом типа будущей конструкции (наличие эркеров, балконов, колонн и пр.), высоты и ширины ленты фундамента. Но при этом расстояние между продольными прутьями должно либо соответствовать половине его высоты, либо быть от 30 до 50 см.

Технология армирования углов

Важным элементом в устройстве обрешетки из стальных прутов является армирование углов фундамента

Важным элементом в устройстве обрешетки из стальных прутов является армирование углов фундамента. Большой ошибкой является сборка конструкции из расположенных отдельно прутов под углом 90 градусов. Даже надёжно связанная конструкция не даёт в этом случае никакой гарантии надёжности фундамента, поскольку элементы каркаса не представляют собой в этом случае надёжной жёсткой рамы и могут поддаться сжатию и растяжению. В результате на углах фундамента появятся трещины и сколы, что впоследствии приведет к разрушению дома.

Важно: при армировании углов используют только гнутые пруты, которые потом вяжутся с продольно расположенными элементами на расстоянии 50-70 см от самого угла фундамента.

Армирование эркеров и выступов

Часто для красоты будущего здания в проекте предусмотрены выступы под веранду или так называемый эркер

Часто для красоты будущего здания в проекте предусмотрены выступы под веранду или так называемый эркер. Под него также заливается фундамент, сопряженный с ленточным.

В этом случае необходимо использовать также технологию сгибания прута в форме тупого угла.

Технология армирования будет выглядеть так:

Согнутая сталь размещается на выступе фундамента, а её края заводятся к внешним продольным элементам;
Теперь внутренние пруты продольного расположения пропускают через согнутый каркас и соединяют их вместе;
Затем наружные продольные элементы каркаса также сгибают после места соединения их с изогнутым элементом и подводят к внутренним;
А для усиления конструкции используют изогнутые в форме Г пруты и достаточное количество хомутов.

Несколько правил качественного армирования

При монтаже стальной обрешетки для армирования нужно избегать возможного контакта стального прута с грунтом или опалубкой

Чтобы не допустить возможного нарушения структуры фундамента и последующего разрушения здания, при армировании необходимо также придерживаться определенных правил, прописанных в СНиП:

При монтаже стальной обрешетки для армирования нужно избегать возможного контакта стального прута с грунтом или опалубкой. Это может привести впоследствии к коррозии металла и снижению его технологических характеристик. Поэтому очень важно надёжно заглубить все элементы каркаса в бетон. Со всех сторон сталь должна быть заглублена в бетон не более чем на 50-80 мм.
Для армирования углов фундамента можно использовать как Г-образно согнутые пруты, так и П-образно изогнутые. В обоих случаях элементы конструкции соединяются с продольными при помощи хомутов.

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.

Как рассчитать количество арматуры для заливки фундамента?

Казалось бы, всем понятно, что прочность и долговечность фундамента — это основа будущего дома. Ошибки, допущенные на этапе проектирования, армирования и заливки фундамента, в дальнейшем исправить практически невозможно. Поэтому во избежание трещин в фундаменте под действием нагрузок и движения грунта необходимо правильно рассчитать количество бетона, который будет работать на сжатие, а также количество и диаметр арматуры, которая будет работать на растяжение. В комплексе правильный расчет арматуры и четкое выполнение работ согласно проекту обеспечит вашему дому надежный фундамент на долгие годы.

Фундаменты бывают разные, и расчет арматуры для каждого из них проводится по отдельной схеме:

Ленточный фундамент — наиболее популярный вид фундамента для частных домов.
Свайный буронабивной — используется на слабом грунте при глубине промерзания до 1,5 метров.
Свайно-ростверковый — это сочетание свай и железобетонной ленты, которое обходится дешевле ленточного фундамента, но при этом отлично себя показывает на склонах и при подвижной почве.
Столбчатый фундамент — применим для легких домов и построек.
Плитный фундамент – самый прожорливый в плане использования бетона и арматуры фундамент, который очень дорого обходится в частном домостроении.

Чтобы материал был более полезен для тех, кто пытается произвести расчет количества и диаметра арматуры самостоятельно, мы проведем расчет на примере ленточного фундамента под дачный дом 6 на 8 метров, а потом сравним расход арматуры на этот же проект с плитным и столбчатым фундаментом.

Металлобаза «Аксвил» продает оптом и в розницу:

• АРМАТУРУ РИФЛЕНУЮ А3
• ВЯЗАЛЬНУЮ ПРОВОЛОКУ
• СВАРНУЮ СЕТКУ

Первый поставщик проката. Низкие оптовые и розничные цены. Консультация по выбору. Оформление заказа на сайте и в офисе. Нарезка в размер. Доставка по Беларуси, в том числе, и в выходные дни.

Схемы армирования ленточного фундамента

Для расчета количества и диаметра арматуры в первую очередь нужно определиться со схемой армирования фундамента. В зависимости от нагрузки на фундамент и пучинистости грунта для строительства частных домов чаще всего применяют армирование:

Четырьмя стержнями арматуры;
Шестью стержнями арматуры;
Восемью стержнями арматуры.

Как же определиться со схемой армирования, чтобы она была достаточно надежной, но в то же время не излишне затратной?

Согласно правилам по проектированию и строительству (СП 52-101-2003), максимальное расстояние между продольными стержнями арматуры должно быть не более 40 см. А также арматурные стержни должны отстоять от края опалубки, верха и низа мелкозаглубленного ленточного фундамента на 5-7 см.

Исходя из этих данных, если проектом предусмотрен ленточный фундамент шириной 50 см, то лучше всего подойдет армирование в четыре стержня:

5+40+5=50 см.

При более широком фундаменте будет целесообразно использовать схему армирования 6-8 стержнями.

Расчет диаметра продольной арматуры

От диаметра арматуры зависит прочность всей конструкции: чем толще арматура, тем прочнее. При выборе ее толщины стоит ориентироваться на вес дома и тип грунта. Если грунт плотный, то под нагрузкой от дома он будет меньше деформироваться, а значит, от плиты требуется меньшая устойчивость.

Второй фактор — это вес здания. Если вы собираетесь построить легкий деревянный дом или гараж, то устойчивость такому дому может обеспечить и арматура диаметром 10 мм. Но если это капитальное строение в несколько этажей, то может потребоваться арматура 14-16 мм. Это все учитывается на этапе разработки проекта и отражается на глубине и ширине фундамента. Далее стоит полагаться на строительные нормы, которые зависят от ширины и высоты фундамента.

Согласно правилам по проектированию и строительству (СНиП 52-01-2003), минимальная площадь сечения продольной арматуры в ленточном фундаменте должна составлять 0,1% от общего поперечного сечения железобетонной ленты.

Для того, чтобы посчитать площадь поперечного сечения фундамента, нужно его ширину умножить на высоту. Допустим, высота нашего фундамента 80 см. Тогда при ширине 50 см поперечное сечение даст:

80*50=4000 см2

Тогда суммарная площадь поперечного сечения арматуры получится:

4000*0,1%=4 см2

При схеме армирования в 4 стержня и известной площади суммарного поперечного сечения арматуры в ленточном фундаменте мы можем определить диаметр продольной арматуры по таблице:

Казалось бы, при площади поперечного сечения арматуры в 4 см2 и 4 стержнях можно сделать вывод, что вам хватит и десятки. Но в таблице видно, что 4 стержня диаметром 10 мм имеют площадь поперечного сечения 3,14 см2. Не попадитесь на эту удочку и не допустите глупых математических ошибок при расчете фундамента вашего дома.

Выбрав столбец с 4 стержнями арматуры, нам нужно найти значение, наиболее приближенное к 4 см2, но не менее того. Поэтому нам подойдет значение 4,52 см2 и, соответственно, арматура 12 мм в диаметре.

Согласно таблице, при 4 стержнях площадь их поперечного сечения будет 4,52 см2 при диаметре арматуры 12 мм. Это наиболее ходовой тип арматуры, применяемый для армирования ленточных фундаментов малоэтажных строений.

Рассчитать диаметр арматуры при схеме армирования шестью или восемью стержнями можно аналогичным образом, найдя необходимой значение в соответствующей колонке.

Также правилами регламентируется минимальный диаметр арматуры в зависимости от ее длины: При длине фундамента до 3 м этот минимум составляет 10 мм, а при длине от 3 м — 12 мм.

Также отметим, что продольная арматура железобетонной ленты должна быть одинакового диаметра. Если же вы строите сарай или баню из остатков арматуры, то стержни большего диаметра должны оказаться в нижней части армокаркаса.

Расчет диаметра поперечной и вертикальной арматуры

Продольная арматура для ленточного фундамента должна быть рифленой, тогда как поперечная и вертикальная арматура может быть гладкой.

Рассчитать диаметр поперечной и вертикальной арматуры можно без сложных вычислений. Стоит ориентироваться на данные таблицы:

В нашем случае при высоте фундамента 80 см для поперечной и вертикальной арматуры можно брать гладкие стержни 6 мм в диаметре. Если же вы строите, скажем, двухэтажный коттедж, то для поперечной и вертикальной арматуры будет достаточно прутьев диаметром 8 мм.

Расчет количества продольной арматуры

Очень часто при возведении фундамента в разгар стройки становится понятно, что арматуры не хватает. Или же наоборот: после приемки работ оказывается, что несколько десятков погонных метров арматуры осталось, а ведь она не копейки стоит. А потом еще придется думать, куда ее пристроить. Поэтому так важно на этапе проектирования и планирования точно рассчитать количество необходимой арматуры для заливки фундамента.

К примеру, наш дачный дом имеет вот такую схему фундамента:

При фундаменте 6*8 нам потребуется посчитать периметр основания и добавить к нему длину несущих стен, под которыми также будет возводится фундамент. В нашем случае периметр равен:

6+8+6+8=28 м

К периметру прибавим еще длину несущей стены:

28+6=34 м

Полученную цифру нам необходимо умножить на количество стержней в схеме армирования, в нашем случае на 4:

34*4=136 м

При расчете арматуры необходимо помнить, что обычно она поставляется в стержнях длиной 3-6 метров. Далеко не каждый поставщик металлопроката имеет возможность поставлять арматуру длиной 0,5 до 11,7 метров. Чаще всего на месте арматуру приходится резать в размер и стыковать внахлест, как показано на схеме.

При стыковке арматуры нужно помнить, что соседние прутья должны соединяться не строго друг над другом. Расстояние между соседними соединениями стержней арматуры должно составлять 1,5 длины нахлеста, но не менее 61 см.

Нахлест рассчитывается исходя из диаметра арматуры, умноженного на 30. В нашем случае это:

12*30=360 мм (36 см)

Чтобы добавить припуски с учетом нахлеста, можно:

Посчитать количество стыков;
Прибавить 10-15% к общей сумме длины арматуры.

Мы воспользуемся вторым способом и прибавим к нашей цифре 10%:

136+136*0,1=149,6 м

Учитываем то, что в угловой части фундамента арматуру придется изгибать с загибом длиной 0,5 м. Итого на каждый угол придется 4 м таких выпусков или 20 м всего на весь фундамент. Прибавляем это количество к метражу ребристой арматуры:

149,6+20=169,6 м

Итого, для ленточного фундамента дачного дома 6*8 нам потребуется около 170 метров рифленой арматуры диаметром 12 мм.

Расчет количества вертикальной и поперечной арматуры

После того, как мы определились, сколько нам нужно купить рифленой арматуры 12 мм, нам нужно рассчитать, сколько потребуется гладкой арматуры диаметром 6 мм.

Взглянем на схему поперечного сечения фундамента:

Периметр каждого прямоугольника, который опоясывает продольную арматуру, в нашем случае составит:

40+70+40+70=220 см (2,2 метра)

Если взглянуть на припуски в местах соединения и учесть, что некоторые строители вертикальную арматуру вбивают в землю для устойчивости армокаркаса, то к этой сумме смело можно прибавлять сантиметров 20.

220+20=240 см (2,4 м)

Теперь нам нужно подсчитать, сколько таких прямоугольников разместится в нашем фундаменте. Это можно сделать двумя способами:

Просто поделив длину нашего периметра и несущих оснований на расстояние между перемычками;
Начертив схему фундамента и подсчитав места связок на чертеже.

Мы попробуем подсчитать количество связывающих колец на плане фундамента. Связки продольной арматуры вертикальными и поперечными прутьями необходимо производить каждые полметра (допустимо расстояние 0,3-0,8 метра). К тому же, на углах у нас разместится по две таких связки.

Сперва посчитаем, сколько таких опоясывающих прямоугольников поместится на стене 8 метров. Как видно из схемы, на восьмиметровой стене уже есть 6 угловых элементов. А если принять во внимание, что такие перемычки необходимо делать через каждые полметра, то на ней необходимо будет разместить еще 12 таких соединений. То же самое на второй восьмиметровой стене.

(6+12)*2=36 штук

Оставшиеся три стены по 5 метров предполагают еще по 9 перемычек:

9*3+36=63 перемычки

Получается, нам нужно длину гладкой арматуры, необходимой для фиксации в неподвижном состоянии продольной арматуры, умножить на количество таких соединений:

2,4*63=151,2 м

Получается, что для фундамента нашего дачного домика нам потребуется примерно 170 метров рифленой арматуры диаметром 12 мм и 150 гладкой арматуры диаметром 6 мм.

Учитывайте также, что в процессе работы часто остается много коротких стержней, непригодных для дальнейшего использования, поэтому к полученной цифре лучше прибавить еще процентов 10.

170+170*0,1=187 метров диаметром 12 мм

151,2+151,2*0,1=166,22 метров диаметром 6 мм

Зачастую поставщики считают количество арматуры не метрами погонными, а тоннами, поэтому на заключительном этапе подсчета вам может потребоваться перевести эти данные из расчета, что вес 1 мп рифленой арматуры 12 мм в диаметре равен 0,89 кг, а гладкой арматуры 6 мм в диаметре — 0,222 кг.

Итого:

187*0,89=166,43 кг

166,22*0,222=39,9 кг

Расчет количества вязальной проволоки

В места пересечения продольных, поперечных и вертикальных прутьев стыки связываются проволокой. Сварка при армировании фундамента крайне нежелательна, так как ухудшает свойства металла в местах соединения и может вызвать трещины при вибрации.

Рассчитать количество вязальной проволоки можно, зная количество стыков и длину проволоки, которая потребуется на каждый стык. Как правило, на каждый стык необходимо 15 см проволоки, сложенной вдвое, итого 30 см (0,3 м).

Ранее мы подсчитали, что в нашем фундаменте будет 63 перемычки, в каждой из которых 4 соединения для связки проволокой.

63*4=252 соединения

Далее нам необходимо количество соединений умножить на длину проволоки, необходимой для каждого соединения:

252*0,3=75,6 метров

Если вы не имеете навыков вязки арматуры, то лучше вязальной проволоки взять с запасом, так как в неумелых руках даже обожженная проволока часто ломается.

Таким образом, для ленточного фундамента 6*8 с несущей стеной нам потребуется 166,43 кг рифленой арматуры диаметром 6 мм и 40 кг гладкой арматуры, а также 75,6 метров вязальной проволоки.

Расход арматуры в сравнении с плитным и столбчатым фундаментом

А теперь попробуем подсчитать, сколько бы нам понадобилось арматуры, если бы мы выбрали плитный или столбчатый фундамент.

Примерный расчет арматуры для плитного фундамента

Плитный фундамент состоит из двух арматурных сеток, связанных между собой. Для него, как правило, используется рифленая арматура диаметром 12 мм.

Ячейка между продольными и поперечными стержнями арматуры в сетке представляет собой квадрат 20*20 см. При фундаменте 6*8 нам потребуется узнать, сколько прутьев арматуры ляжет вдоль каждой стены с шагом в 20 см.

6/0,2=30 штук по 8 метров

8/0,2=40 штук по 6 метров

Если мы суммируем полученные цифры, мы получим количество прутков на одну сетку.

30*2+40*2=140 штук

В нашем варианте идеально было бы заказать 80 прутков длиной 6 метров и 60 прутков длиной 8 метров. Но чаще всего арматура продается длиной 3-6 метров, поэтому ее придется стыковать внахлест. Допустим, если заказать всю арматуру длиной 6 метров, то к 140 нужно будет прибавить еще 30 на наращивание по длинной стороне, которые потом разрежутся на трехметровые стержни с запасом на связку внахлест.

140+30=170 штук

170*6=1020 м рифленой арматуры

После этого необходимо соединить верхнюю и нижнюю сетку вертикальными стержнями, которых будет ровно столько, сколько пересечений продольной и поперечной арматуры.

30*40=1200 соединений

Допустим, высота плитного фундамента 20 см, то, соблюдая отступ от верха и низа бетонной плиты по 5 см, мы получим расстояние между верхней и нижней сеткой арматуры в 10 см.

1200*0,1=120 метров вертикальной арматуры

Общее количество арматуры для плитного фундамента составит:

1020+120=1122 метра погонных,
что в 6 раз больше, чем для ленточного фундамента.

Вязальной проволоки также нужно в несколько раз больше, так как в каждом месте, где пересекаются два горизонтальных и один вертикальный стержень, получится по два узла проволоки. Таких пересечений у нас 1200 в верхней сетке и столько же в нижней. На каждый узел необходимо в среднем 30 см вязальной обожженной проволоки.

1200*2*0,3=720 метров вязальной проволоки,
что в 10 раз больше, чем для ленточного фундамента на тот же дачный дом.

Примерный расчет арматуры для столбчатого фундамента

В принципе, для легкого дачного дома подойдет и столбчатый фундамент.

Для армирования свай достаточно арматуры диаметром 10 мм. Для вертикальных прутков используется ребристая арматура, горизонтальные прутки применяются только для того, чтобы связать их в единый каркас. Обычно арматурный каркас для столбика состоит из 2-4 прутков, длина которых равна высоте столба. Если диаметр столба превышает 20 см, то надо использовать больше стержней, равномерно распределяя их внутри столба. Для армирования 2-метрового столба диаметром 20 см можно ограничиться четырьмя прутками из арматуры диаметра 10 мм, которые расположены на расстоянии 10 см друг от друга и перевязаны в четырех местах гладкой арматурой диаметром 6 мм.

Предположим, что сваи для фундамента нашего дачного дома будут диаметром 200 мм с интервалом в 1,5 метра.

Делим периметр основания на шаг между сваями и получаем их количество:

34/1,5=22,6

Округляем до 23 столбов.

Свая будет армироваться тремя прутами рифленой арматуры и четырьмя хомутами — из гладкой. Посчитаем, сколько нужно рифленой арматуры на один столбик высотой 1,5 метра с выпуском под ростверк 0,3 м:

(1,5+0,3)*3=5,4 м

На все сваи уйдет:

5,4*23=124,2м рифленой арматуры

Для армокаркаса будет использоваться гладкая арматура, согнутая в окружность. Длина этой окружности с запасом составит:

3,14*0,2=0,628 м

Таких хомутов на одну сваю потребуется, как минимум, 4:

0,628*4=2,512 м

На все 23 столба гладкой арматуры потребуется:

2,512*23=57,776 м ≈58 м

Для расчета вязальной проволоки нам нужно посчитать количество соединений в наших столбах. Три прутка рифленой арматуры соединяются с четырьмя опоясывающими кольцами гладкой арматуры в шести местах:

3*4*0,3=3,6 метра проволоки на каждый столб

3,6*23=82,8 метра проволоки

Итого на свайный фундамент нашего дачного домика 6*8 потребуется около 125 метров погонных рифленой арматуры и 58 м гладкой арматуры, а также 83 м вязальной проволоки, что, конечно, получится экономичнее, чем ленточный фундамент и вполне подойдет для каркасного дачного дома.

Выводы:

В общем, совсем не сложно самостоятельно рассчитать количество и диаметр арматуры, необходимой для заливки фундамента. Особенно, при наличии проектно-сметной документации. Используя данный материал, вы без проблем сможете довольно точно рассчитать количество арматуры для заказа, чтобы потом не переплачивать за повторную доставку или излишний металлопрокат, оставшийся после стройки.

Сравнение расчетов количества арматуры для разных видов фундамента показало, что для дачного дома лучше всего подходят столбчатый и ленточный фундамент. А уж какой из них выбрать, будет зависеть от материала стен, кровли, перекрытий и количества этажей дома, пучинистости грунта и личных предпочтений.

Металлобаза «Аксвил» предлагает купить рифленую арматуру А3 и гладкую арматуру А1, вязальную проволоку, по безналичному и наличному расчету, оптом и в розницу с доставкой по Беларуси.

Монолитный ленточный фундамент, изготовление арматурного каркаса

В этой статье, уважаемые читатели блога «Как построить дом» , мы продолжим тему «Ленточный фундамент для дома из газосиликатных блоков. Армирование ленточного фундамента Изготовление своими руками » . Впрочем, монолитный железобетонный ленточный фундамент может быть изготовлен и для дома из других материалов.

Мы расскажем, как правильно разметить участок под траншею, как правильно выполнить армирование ленточного фундамента (в т.ч. — как правильно вязать арматуру для фундамента): своими руками изготовить арматурный каркас (арматуру) для монолитного ленточного фундамента, правильно его укрепить в траншее, чтобы при заливке каркас не сместился в сторону.

Для тех, кто предпочитает тексту аудиозапись, мы предлагаем прослушать в формате mp3 аудио, посвященное этой теме. И все же, после прослушивания аудио, мы предлагаем вам дочитать статью до конца — вы найдете еще много полезного и интересного из того, что не вошло в запись.

Ленточный монолитный фундамент-подготовка траншеи, изготовление арматурного каркаса, закрепление его в траншее и заливка фундамента.mp3

Разметка для траншеи под ленточный фундамент

Все начинается с разметки. Перед началом работ по изготовлению ленточного фундамента необходимо на участке сделать разметку для траншеи. Разметку удобно делать с помощью колышков, забитых в землю, и натянутого шнура. В качестве колышков удобнее всего использовать обрезки арматуры (8-10мм), забитыми в землю на глубину около 15 см. Разметку делаем строго в соответствии с планом будущего дома.

Затем при помощи длинной рулетки (можно использовать нетянущуюся нить) очень тщательно вымеряем длины сторон и, что очень важно!, диагонали. Длины противоположных сторон и диагоналей должны соответственно совпадать. Если длины сторон или диагоналей не совпадают, значит не все углы равны 90 град. В этом случае необходимо повторить разметку заново.

Если же размеры соответственно совпадают, то это означает, что разметка траншеи выполнена верно, каждый угол по 90 град и можно приступать к рытью траншеи. Перед рытьем траншеи необходимо еще с помощью колышков и нити разметить ширину будущей траншеи.

Траншея под монолитный ленточный фундамент без опалубки

Напомним, что в нашем доме не предусмотрено подвальное помещение (цокольный этаж). Подвал значительно увеличивает стоимость строительства, поэтому в целях экономии мы отказались от подвала. Кроме того, бетон для фундамента мы будем заливать в траншею без опалубки.

Исходя из этого, для нашего дома ширина траншеи под фундамент составила — 50 см., а глубина — 110см. Конечно, траншею под фундамент можно рыть и с помощью экскаватора — это будет быстрее. Но рытье траншеи вручную имеет ряд преимуществ:

меньше объем вынутой земли;
стены траншеи более ровные;
объем бетона при заливке фундамента — оптимальный, нет перерасхода бетона, следовательно, нет перерасхода денег.

Для рытья траншеи мы привлекали подсобных рабочих: двое ребят вырыли траншею за 5 дней.

На высоте 30 см от дна, стену траншеи необходимо сформировать в виде расширяющего к дну траншеи конуса. При заливке бетоном образуется так называемая «пятка» фундамента. Иначе говоря, фундамент в нижней части будет иметь расширение, т. е. увеличится площадь подошвы (опоры) фундамента.

Дно траншеи необходимо заполнить слоем песка 10 см. Песок можно утрамбовать, но лучше всего обильно пролить водой. Проливка песка водой дает максимальную усадку песка.

Армирование ленточного фундамента Изготовление арматурного каркаса для монолитного ленточного фундамента

Траншея готова, пора приступать к изготовления арматурного каркаса. Как же правильно армировать ленточный фундамент? Армированию подлежит любой фундамент, независимо от типа грунта. О типах арматуры, применямой в загородном строительстве, и о способах соединения арматурных стержней мы подробно рассказали в статье »Арматура для строительства, вязка и сварка арматуры и иные соединения стержней» . Для каркаса мы использовали 12мм и 8 мм арматуру. Для начала берем 8 мм арматуру и делаем из нее «кольца».

Изготовление прямоугольных колец для пространственного арматурного каркаса

Техника изготовления «колец» для арматурного каркаса такая же, как и для изготовления арматурного каркаса и «колец» для армопояса (армированного пояса) по окончании кладки стен первого этажа.

Как это делается? В этой статье мы кратко повторим описание технологии изготовления прямоугольных колец для пространственного арматурного каркаса. Более подробно и с большим количеством качественных фото вы можете ознакомиться в статье «Арматурные каркасы:виды каркасов, изготовление арматурных каркасов. Монтажные кольца» .

Сначала берем швеллер, крепим его к чему-нибудь устойчивому. Затем болгаркой выпиливаем на двух ребрах швеллера канавки. Арматура вставляется в канавки, на арматуру надевается труба несколько большего диаметра (получается что-то вроде «рычага»). С помощью этих несложных устройств арматуру очень легко гнуть в прямоугольное «кольцо». «Кольца» получаются одинаковыми по размеру — это очень важно!

Глубина вырытой траншеи для нашего монолитного ленточного фундамента, а точнее — высота будущего фундамента составляет 1м (первоначальная глубина траншеи — 1,1м, затем на дно насыпали песок толщиной 0,1 м (10 см), в результате получилась глубина — 1м), ширина — 50 см. Для фундамента с такими размерами размер «колец» для арматурного каркаса должен быть: 0,7 м по высоте и 0,3 м. по ширине.

Для «колец» мы предварительно заготовили арматурные стержни толщиной 8 мм и длиной по 2,30 м. Затем на стержне ставим метки: первая метка на расстоянии 30 см от начала стержня, затем — 70 см, затем — 30 и 70 см. До конца стержня у вас должно остаться еще 30 см. Затем арматуру вставляем в пропиленные канавки на швеллере и по меткам начинаем гнуть арматуру при помощи трубы — рычага. Получаем прямоугольное «кольцо».

Инструмент для вязки арматуры

Далее вязальной проволокой мы связываем полученные «кольца». Как это делать? Вязать арматуру вязальной проволокой можно при помощи клещей для вязки или при помощи крючка для вязки арматуры. Можно использовать и шуруповерт на малой скорости. Мы использовали крючок. Вязальный крючок можно приобрести в торговых точках, а можно и изготовить из обрезка электрода (для удобства в качестве ручки можно использовать обрезок резинового шланга) или сломанного мастерка с изогнутым и заточенным концом.

Для вязки арматуры используют специальную вязальную проволоку. Для арматуры 10-14 мм используется проволока 1,2 — 1.,4. Более тонкую проволоку необходимо будет складывать в несколько раз, более толстая проволока также не годится: она неудобна в работе, т.к. будет плохо гнуться. Проволока должна быть мягкой на изгиб — для этого годится проволока из отожженной низкоуглеродистой стали. Если она плохо гнется — ее нужно подержать в огне на костре не менее 30 минут, затем проволока должна остыть на воздухе.

Готовые «кольца» связываем проволокой для вязания (см. рис.1). Кольца готовы, приступаем к дальнейшему изготовлению арматурного каркаса.

Армирование ленточного фундамента Продолжаем вязать арматурный каркас для монолитного железобетонного ленточного фундамента

Теперь нам нужно подготовить арматурные прутья для каркаса из 12мм арматуры. Длина арматурных прутьев должна быть равна длине стороны дома. Если длина приобретенных арматурных прутьев больше — необходимо отрезать лишнюю длину, если меньше — длину нужно увеличить, связав вязальной проволокой два или несколько прутов. В этом случае «нахлест» прутьев при связывании должен быть не менее 1 метра. Можно немного и меньше, но так мы не рекомендуем.

Теперь пора приступать непосредственно к сборке арматурного каркаса. Длинные прутья из 12мм арматуры нужно продеть внутрь подготовленных «колец», привязав их вязальной проволокой к «кольцам». Каркас должен в готовом виде состоять из 4 арматур, привязанным по углам «кольца» и одного арматурного стержня, расположенного в верхней части арматурного «кольца». Пятую арматуру не обязательно продевать внутрь арматурного кольца, можно привязать сверху.

Продеваем 4 хлыста 12мм арматуры сквозь кольцо. Отступаем 1 м от конца 12мм хлыста и привязываем хлыст к одному из углов. И так все четыре хлыста. Следующее кольцо должно находиться через 90 см от первого (см. рис.3). И так до конца хлыста — кольца крепятся через каждые 90 см.

У вас должно получиться 4 каркаса: 2 длинных каркаса, равных длине дома и 2 более коротких каркаса, равных ширине дома. Если фундамент более сложной конструкции, то каркасы вяжутся в соответствии с планом дома.

Четыре полученных каркаса опускаем в траншею. Теперь нужно эти каркасы связать между собой. Постарайтесь хотя бы внутренние углы готовых каркасов связать между собой вязальной проволокой. Внешние углы каркасов крепятся с помощью дополнительной арматуры — уголков. Для этого нарезаем 2-метровые отрезки 12мм арматуры и гнем их под углом в 90 градусов со стороной 1 м. (тем же способом, что и при изготовлении «колец» для каркаса). С помощью этих уголков и вязальной проволоки скрепляем внешние углы арматурных каркасов: верхний и нижний. Таким образом скрепляем (вяжем) весь каркас.

Армирование ленточного фундамента Установка арматурного каркаса в траншею

Каркас полностью готов и находится в траншее. Как же правильно должен размещаться каркас из арматуры в траншее, чтобы впоследствии готовый фундамент полностью соответствовал своему назначению? Для этого необходимо выполнить ряд требований:

каркас не должен лежать на дне траншеи. Для этого под арматурный каркас необходимо подложить кирпичи (камни). Каркас должен быть приподнят над дном траншеи минимум на 10 см, т.е. нижняя часть каркаса должна быть «утоплена» в готовом фундаменте минимум на 10 см. Для этого удобно использовать обломки кирпичей;
каркас необходимо уложить по уровню — обязательное условие!! Из-за неровностей грунта высота готового фундамента может разниться, но каркас в любом случае должен быть установлен по уровню;
каркас нужно закрепить в траншее относительно боковых стенок траншеи. В противном случае, когда будем лить бетон, каркас может сбиться, прижаться к стенкам траншеи, наклониться — качество фундамента при этом резко упадет. Чтобы это не произошло — каркас закрепляем при помощи штырей длиной около 30 см. Штыри забиваем через каждые 2 метра в стенки траншеи и привязываем к каркасу. И так по всему периметру траншеи.

Теперь арматурный каркас закреплен: нижняя часть каркаса находится над землей на расстоянии 10 см, боковые стенки каркаса находятся на расстоянии от стен траншеи 10 см каждая, от верхней части каркаса до уровня земли — 20 см. Получается, что после заливки бетона арматура будет «утоплена» в фундаменте снизу — 10 см, с боковых сторон — 10 см, сверху — 20 см. Это мы и хотели получить, когда выполняли армирование ленточного фундамента: изготавливали арматурный каркас для нашего монолитного железобетонного фундамента.

ВАЖНО! Для более «тяжелых» домов, например в 2 полноценных этажа, фундамент необходимо сделать глубже. Например, при строительстве одного из предыдущих домов, мы траншею для фундамента выкапывали на глубину 1,30 м. Затем дно засыпали песком толщиной 0,1м.

Глубина готового фундамента составляла 1,2 м. Для такого фундамента мы изготавливали арматурный каркас следующей конфигурации: 2 нити арматуры снизу, 2 нити арматуры сверху каркаса и 2 нити арматуры между ними (по центру арматурных рамок). Рамки для каркаса тоже должны быть иного, чем мы рассказывали выше, размера.

Как выглядит такой каркас, как он установлен и закреплен в траншее, вы можете рассмотреть на приведенных ниже фото, кликнув по ним мышкой.

Таким образом, конфигурация арматурного каркаса может быть разной, но основные принципы его изготовления, установки и крепления в траншее (без опалубки) сохраняются.

Заливка фундамента

ВАЖНО! Прежде, чем заливать фундамент, проверьте — не забыли ли вы оставить в будущем фундаменте «место» для прокладки в дальнейшем канализации — выпуск канализации из дома? Для чего это нужно и как это сделать с минимальными затратами мы подробно рассказали в статье «Внешняя канализация для нашего дома — трубопровод, уклон трубы, двухкамерный септик» .

Теперь у вас все готово к заливке фундамента. Для гидроизоляции фундамента можно между стенами траншеи и заливаемым бетоном проложить рубероид. Но мы этого не делали. Решайте сами, нужно ли это вам.

Мы заказывали бетон марки М200. Можно самостоятельно готовить бетон — это несколько удешевит строительство, но когда важно время и качество бетона — лучше заказать. Предварительно необходимо рассчитать, сколько бетона понадобится для заливки фундамента.

Итак, считаем: сколько кубов бетона необходимо на фундамент:

исходные данные: глубина траншеи — 1м, ширина траншеи — 0,5 м. Длину траншеи берем с плана дома или измеряем по факту — 69,6м.;
перемножаем исходные данные и получаем необходимый объем бетона: 0,5 м Х 1 м Х 69,9 м = 34,8 куб.м;
таким образом, для нашего дома нам необходимо 35 кубов бетона для заливки фундамента.

Как мы уже рассказывали, бетон мы сами не готовили, а заказали. Поэтому залить бетон за один раз для нас не составило труда. Если вы не можете залить фундамент за один раз, без перерыва, необходимо свежий бетон «отсекать» от ранее залитого. Отсечка обязательно !! должна быть вертикальной. Для этого траншею необходимо временно перекрыть ТОЛЬКО вертикально, например, досками или изготовить опалубку.

Затем, при дальнейшей заливке, временную отсечку нужно удалить, место стыка свежего бетона и бетона, уложенного ранее (рабочий шов), обильно смочить водой, желательно под давлением (это позволит удалить цементную пленку на рабочем шве) для лучшей сцепки бетона и продолжить заливку фундамента.

Как правильно залить фундамент для дома, соблюдая технологию (в соответствии с нормативными документами) вы можете прочитать в статье, посвященной теме «Как правильно залить фундамент» .

Вот и все — ваш фундамент готов. Следующее, что вам нужно сделать — выложить цоколь. Но об этом уже в следующей статье.

Это точно Вас заинтересует:

Расчет арматуры для фундамента, примеры (для ленточного и монолитного)

Расчет бетона и арматуры фундамента проводится на этапе проектирования дома с целью получения объема заливаемого раствора, длины, сечения и веса металлических прутьев и шага их расположения. Его результаты используются при составлении схемы армирования и предварительной сметы и являются отправными при закупке стройматериалов. Правила расчета поддерживающих конструкций регламентированы СНиП 52-101-2003, тип каркаса определяется видом и габаритами закладываемого основания.

Специфика расчета арматуры для фундамента

Минимально допустимое процентное содержание продольных укрепляющих элементов в железобетонном монолите – 0,1 % при условии их равномерного распределения. Вторым требованием идет соблюдение указанного в строительных нормах сечения одного стержня, в том числе вертикальных и поперечных. Исходными данными служат габариты ленты или монолитной плиты. Рекомендуемая последовательность действий включает следующие этапы: составление схемы каркаса с учетом СНиП и типа основания → вычисление диаметра продольной, поперечной и вертикальной арматуры → расчет их количества с учетом запусков на стыки (по отдельности для изделий с разным профилем) → нахождение длины вязальной проволоки или числа пластиковых хомутов.

Минимально допустимое сечение прутьев определяется нормами СНиП и зависит от габаритов фундамента. Для ленточного типа:

Размеры конструкций и тип металлопроката	Минимальный диаметр металлических стержней, мм	Рекомендуемый диапазон, мм
Продольная, при непрерывной длине стены ленточного фундамента до 3 м	10	10-12
То же, свыше 3 м	12	12-14
Вертикальная, при высоте ленты в пределах 0,8 м	6	6-10
То же, для свыше 0,8 м	8
Поперечная	6

В частном и малоэтажном строительстве ширина ленты обычно определяется материалом и размерами стен и редко превышает 50 см, высота зависит от глубины заложения. Стандартные схемы в данном случае содержат не менее двух продольных рядов с четырьмя или шестью поддерживающими вертикальными стержнями. Выбрать нужный вариант поможет любой строительный калькулятор, при его отсутствии отталкиваются от следующих требований:

Максимально допустимое расстояние между продольными стержнями в одном ряду – 40 см. По возможности придерживаются шага в 25-30 см (но не менее 15), при ширине ленточного фундамента свыше 50 см целесообразно добавить еще один продольный ряд.
Оптимальное расстояние между двумя горизонтальными линиями равняется 60-80 см.
Рекомендуемый шаг расположения поперечной арматуры варьируется в пределах 70-80 см.
Минимальное расстояния от бокового края ленты до продольных прутьев – 5-7 см.
Толщина защитного слоя раствора с нижней стороны зависит от выполнения бетонной подготовки: от 40 мм – при ее наличии, 70 – отсутствии. Она не может быть меньше диаметра прутьев.

Помимо вышеперечисленных правил предусматривается обязательный запас по длине стержней с целью их удобной обвязки или сварки. При превышении общего сечения арматуры требуемого минимума в 0,1% в усилении нет необходимости, в частном строительстве достаточно придерживаться указанных норм. При отклонении в меньшую сторону используются более толстые прутья, но при достижении определенной величины это становится нецелесообразным (дешевле ввести дополнительный продольный ряд, чем покупать прокат с сечением свыше 14 мм). Максимальное значение в данном случае – 40 мм, но для различных фундаментов такой толстый профиль не применяется.

При расчете количества продольных стержней общая длина стен, включая несущие, умножается на число рядов. Полученное значение является минимальным и не учитывает потребности в запасе металла на стыки. В реальности длина изделий не совпадает с параметрами монолитной плиты или ленты, с целью равномерного распределения нагрузки и исключения рисков прогибания каркаса запуск стержня должен превышать его сечение как минимум в 30 раз. Для профиля с диаметром в 12 мм он составляет 36 см, строители обычно округляют это значение до 40. Подсчитать число стыков сложнее, для этого нужно знать длину закупаемого проката. При планировании схемы стоит воспользоваться онлайн-калькулятором.

Расчет диаметра арматуры для ленточного фундамента позволяет получить оптимальное значение в плане цены и соответствия ожидаемым нагрузкам. Но отклоняться от указанного в СНиП минимума все же не стоит (каркас теряет надежность), часто этот этап просто пропускают. Отдельного упоминания заслуживает тип профиля проката. Для улучшения качества сцепления при закладке продольных рядов используется катанка с периодическим (рифленым) сечением, для вертикальных и поперечных допускается применение более дешевых гладких вариантов.

Каркас желательно вязать из проката с одинаковым качеством, но при заложении оснований частных построек нередки случаи вязки его из остатков. В этой ситуации следует распределять прутья по возможности равномерно, с расположением арматуры с большим сечением в нижнем ряду, подвергаемому максимальным нагрузкам.

Особенности расчета монолитной плиты

Типовой каркас для фундаментов жилых домов включает два слоя армирующей сетки. Минимальная толщина плиты при этом – 20 см, диаметр прутьев – 10 мм. Рекомендуемый шаг ячеек варьируется в пределах 15-20 см, для легких малоэтажных построек допускается закладка стандартных сварных сеток. Рассчитать общее количество арматуры просто, достаточно сложить число пересекающихся стержней по длине и ширине и умножить его на 2.

Основой задачей становится правильное разнесение этих слоев по высоте, учитывается, что минимальное расстояние от края плиты до металлических торцов равняется 25 мм (а до самих прутьев – еще больше). При этом верхняя и нижняя сетка должны быть равноудалены от поверхности плиты и друг от друга (обычно на 10-12,5 см). Для обеспечения равномерного распределения нагрузки используют гибкие фиксаторы (а не связку и не сварку). Эти изделия изготавливают из обрезков той же арматуры с диаметром 10 мм и размещают с шагом в 1 м, на участках под несущими стенами – через каждые 40 см. Навскидку рассчитывать общее количество фиксаторов не рекомендуется, единственно верный вариант – составление схемы и обозначение их точками.

Следует найти общее количество арматуры для ленточного фундамента шириной 40 см, 6×10 м с одной дополнительной несущей стеной посередине дома и высотой монолита в 70 см. В данном случае оптимальной будет четырехстержневая схема с диаметром продольных прутьев в 10 мм, поперечных – 6, вертикальных – 8. С помощью обычного или строительного калькулятора находится:

Общая длина стен: (6×3+10×2)=38 м.
То же для продольных стержней: 38×4=152 м.
Общая длина рифленого профиля с диаметром 10 мм с учетом 10 штук нахлестов: 152 +10×0,4=158 м, с 10 % запасом – 174 м.
Число поддерживающих прямоугольников составляет 62 штуки, при высоте вертикальных прутьев в 60 см их общая длина достигает 62×0,6×2=74,4 м, продольных в 30 см – 62×0,3×2=37,2 м.

Для проверки полученных значений и схемы можно использовать онлайн-калькулятор расчета количества арматуры. Приведенный пример не учитывает потребности в усилении металлом углов (рекомендуемая величина выпуска в одну сторону равняется 40 см). Общее сечение продольных стержней составляет 0,00785×4=3,14 см2, что соответствует размерам ленты: 0,4×0,7×0,1%=2,8 см2. Аналогичным образом рассчитывается количество для плит или столбов. Процесс завершается подсчетом требуемой длины вязальной проволоки: число стыков умножают на 40 см, из-за риска ее разрывания предусматривается запас не менее 10 %.

Строительство опор стен — материалы и размеры

🕑 Время чтения: 1 минута

Стеновые опоры представляют собой подкладные или раздвижные и ленточные опоры, которые используются для поддержки структурных или неструктурных стен для передачи и распределения нагрузок на почву таким образом, чтобы не превышалась несущая способность почвы. Помимо предотвращения чрезмерной осадки и вращения, а также обеспечения достаточной защиты от скольжения и опрокидывания.

Стеновой фундамент проходит по направлению стены.Размер фундамента и толщина фундаментной стены уточняются в зависимости от типа грунта на участке. Ширина основания стены обычно в 2–3 раза больше ширины стены.

Основание стены может быть выполнено из камня, кирпича, обычного бетона или железобетона. Экономичное основание стены может быть построено при условии, что прилагаемая нагрузка, которую необходимо передать, имеет небольшую величину, а нижележащий слой почвы состоит из плотного песка и гравия. Поэтому настенный фундамент лучше всего подходит для небольших зданий.

Строительство
настенных опор

1. Фундамент в кирпичной стене

В случае кирпичных стен основание состоит из нескольких рядов кирпичей, причем самый нижний ряд обычно в два раза больше ширины стены, расположенной выше.
Увеличенная ширина основания фундамента стены достигается за счет отступов по 5 см с каждой стороны стены.
Глубина каждого ряда может составлять один кирпич или кратную толщине кирпича.
Основание опорной стены опирается на гладкую бетонную основу, которая выступает на 10-15 см за пределы последнего кирпичного смещения, как показано на рис.1.
Ширина у основания не должна быть меньше ширины поддерживаемой стены плюс 30 см.

Рис.1: Фундамент стены из кирпичной кладки

2. Фундамент для каменной кладки

В случае стен из каменной кладки отступы могут составлять 15 см при высоте ряда 30 см. Поэтому размер отступов немного больше, чем у фундаментов кирпичной стены.
Глубина бетонирования должна быть не менее 15 см.
В целом пропорции тощей бетонной смеси составляют 1: 4: 8 (1 Цемент: 4 Мелкий заполнитель: 8 Крупный заполнитель) или 1: 5: 10 (1 Цемент: 5 Мелкий заполнитель: 10 Крупный заполнитель) смесь
Угловой разброс нагрузки от стены не должен превышать 1 вертикаль на 112 горизонталей в кирпичной кладке и 1 вертикаль на 1 горизонталь для цементного бетона.

Рис.2: Фундамент в каменную стену

3. Опоры железобетонных стен

Если нагрузка на стену велика или грунт имеет низкую несущую способность, можно использовать ленточный железобетонный фундамент.

Толщина полосы может быть уменьшена по направлению к краю для экономии.

Рис.3: Фундамент в железобетонной стене

Несущая способность ленточного фундамента на армированном песке

J Adv Res. 2015 сен; 6 (5): 727–737.

Кафедра структурной инженерии, инженерный факультет, Университет Танта, Танта, Египет

Поступила в редакцию 8 января 2014 г .; Пересмотрено 2 апреля 2014 г .; Принято 11 апреля 2014 г.

Это статья в открытом доступе под лицензией CC BY-NC-ND (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/).

Эта статья цитируется в других статьях в PMC.

Abstract

В данной статье предельная несущая способность фундамента-оболочки на неармированном и армированном песке была определена с помощью лабораторных модельных испытаний. Серия нагрузочных испытаний была проведена на основании модели оболочки с однослойной арматурой и без нее.Испытания проводились на фундаменте-оболочке при различной глубине заделки оболочки и плотности земляного полотна. Результаты сравнивались с результатами для плоских фундаментов без армирования. Результаты испытаний модели были проверены с помощью конечно-элементного анализа с помощью программы PLAXIS. Экспериментальные исследования показали, что предельная несущая способность фундамента оболочки на усиленном земляном полотне выше, чем на неармированном основании, а кривые осадки под нагрузкой были значительно изменены. Фундамент-оболочка поверх армированного земляного полотна можно считать хорошим методом увеличения эффективной глубины фундамента и уменьшения возникающей осадки.Кроме того, поверхность разрыва армированной системы оболочки была значительно глубже, чем обычное основание и основание корпуса без армирования. Численный анализ помогает понять деформационное поведение исследуемых систем и определить поверхность разрушения армированного основания оболочки.

Ключевые слова: Фундамент из ракушечника, Предельная грузоподъемность, Песок, Армирование, Эффективность ракушки, Коэффициент оседания

Введение

Фундамент из ракушечника считается лучшим фундаментом мелкого заложения для передачи большой нагрузки на слабые грунты, в которых используется обычный фундамент мелкого заложения чрезмерная осадка из-за его экономического преимущества в области с высоким соотношением материальных и трудовых затрат.Куриан [1] и Фарид и Давуд [2]. Фундамент с конической оболочкой, представляющий собой комбинированный фундамент, подходит для резервуаров с водой и башенных конструкций. Концепция каркаса не нова в конструкции фундамента, учитывая, что в прошлом в этой категории использовался фундамент с перевернутой кирпичной аркой. Использование перевернутых кирпичных арок в качестве фундамента уже давно практикуется во многих частях мира. Оболочки — это, по сути, тонкие конструкции, поэтому конструктивно они более эффективны, чем плоские конструкции.Это преимущество в ситуации, когда большие сверхструктурные нагрузки передаются на более слабые почвы. Фундамент оболочки ограничен несколькими геометрическими формами, например конической, пирамидальной, гипер- и сферической опорой. Структурные характеристики основания оболочки в отношении мембранных напряжений, изгибающего момента, сдвига, прогиба и предельной прочности самой оболочки исследовались в широком диапазоне, как заявили Паливал и Рай [3], Паливал и Синха [4] и Мелерски. [5]. Однако геотехническому поведению фундамента оболочки для определения реакции грунта в отношении осадки, несущей способности, распределения контактного давления и деформации в массиве грунта уделялось мало внимания.Экспериментальные и численные исследования, которые проводились для определения геотехнических характеристик фундамента оболочки, были ограничены. Абдель-Рахман [6], Ханна и Абдель-Рахман [7] сообщили о результатах экспериментов на конических основаниях оболочки на песке для условий плоской деформации. Махарадж [8], Хуат и Мохамед [9] и Кентаро и др. [10] провели анализ методом конечных элементов и экспериментальный анализ фундамента из оболочки, чтобы изучить эффекты увеличения модуля упругости грунта в дополнение к исследованию геотехнического поведения фундамента из оболочки.В большинстве публикаций в литературе изучается только поведение различных оснований из ракушек на неармированном песке, без учета существования армированного элемента ниже этого типа. Все работы проводились только на плоском фундаменте, размещенном на однослойной или многослойной арматуре, как это обсуждали многие исследователи, такие как Латха и Сомванши [11] и Патра и др. [12], за исключением Шалиграма [13], который изучал поведение треугольного основания оболочки на армированном слоистом песке. Его исследование представляет собой исследование поверхности, которое объясняет только влияние такой техники на несущую способность без определения напряжения и деформации принятой системы.Следовательно, в этом исследовании был принят новый подход к изучению геотехнического поведения ленточного фундамента с оболочкой, опирающегося на один слой арматуры, для подтверждения эффекта армирования в сочетании с использованием оболочки с фундаментом. Настоящее исследование было выполнено с использованием как экспериментального, так и численного анализа для подтверждения результатов испытаний модели и определения деформационных характеристик исследуемой системы.

Экспериментальный

Испытательный резервуар

a показывает схематический вид экспериментальной модели стального устройства, использованного в этом исследовании.Испытательный бокс, имеющий внутренние размеры 90 × 30 см в плоскости и 120 см в глубину, толщина стенок резервуара составляет 6 мм. Резервуар был построен достаточно жестким, чтобы поддерживать условия плоской деформации за счет минимизации смещения вне плоскости во всех направлениях. Стенки резервуара крепились к внешней поверхности с помощью горизонтальной стальной балки, установленной на средней глубине резервуара. Внутренние стенки резервуара гладко отполированы, чтобы уменьшить трение о почву, насколько это возможно, за счет оцинкованного покрытия на внутренней стене.

Схематическое изображение: (а) испытательной установки и (б) модели фундамента оболочки.

Погрузочная система состоит из гидравлического домкрата с ручным приводом и предварительно откалиброванного нагрузочного кольца для ручного приложения нагрузки к почвенной системе основания, а оседание измерялось стрелочными индикаторами, закрепленными на поверхности основания.

Фундаментные модели

Модели ленточных фундаментов изготовлены из стальных пластин постоянной ширины ( B = 150 мм) в горизонтальной проекции с разной глубиной заделки a ( a = 60, 75 и 112.50 мм) и толщиной 20 мм. Поперечная длина опоры составляет 29 см, чтобы удовлетворить условию плоской деформации. Эскизы моделей фундаментов показаны на б. Приблизительное состояние основания было достигнуто за счет фиксации тонкого слоя песка на основании основания модели с помощью эпоксидного клея. Нагрузка передается на опору через стальной погрузочный рычаг, который был жестко закреплен сваркой в середине модели фундамента, как показано в соответствующем пункте b.

Материалы для испытаний

Песок, использованный в данном исследовании, представляет собой кварцевый песок со средним и крупным размером частиц.Образовался однородный слой сухого кварцевого песка. Средний размер зерна D _50% = 0,33 мм и коэффициент однородности 3,5. Физические свойства испытанного песка следующие: удельный вес был определен с использованием метода газового ящика и оказался равным 2,65; максимальная и минимальная плотность в сухом состоянии были получены японским методом и составили 17,96 и 15,6 кН / м ³, соответственно.

Для подготовки уплотненного песчаного слоя был принят японский метод [14] с использованием ручного компактора.Глубина песка во время испытаний поддерживалась постоянной. Были проведены три серии испытаний на рыхлом, среднем и очень плотном песке. Удельный вес песка и, следовательно, требуемая относительная плотность контролировались путем заливки заранее определенного веса песка в испытательный резервуар для заполнения каждого слоя, а затем поверхность песка выровнялась и уплотнилась. Рыхлый песчаный слой был получен за счет укладки слоев грунта толщиной 50 мм на нулевой высоте падения. Чтобы получить плотную структуру песка, песок укладывают слоями, каждый слой имеет толщину 50 мм и уплотняют с помощью ручного уплотнителя 35 Н.Количество проходов уплотнения предварительно оценивается для каждого слоя в начале программы для достижения требуемой плотности песка. Для среднего и плотного ящика высота падения составляет 40 см и 90 см соответственно. Относительная плотность, достигнутая во время испытаний, контролировалась и оценивалась путем сбора образцов в небольшие емкости известного объема, помещенные в различные произвольные места в емкости для испытаний. Относительные плотности во время программы испытаний составили 50%, 72% и 83%. Соответствующие углы сопротивления сдвигу составляют 31 °, 36 ° и 41 °, соответственно, которые были получены путем применения серии испытаний на прямой сдвиг в боксе при соответствующей относительной плотности при различных нормальных напряжениях.

Чтобы подготовить ядро грунта под модель оболочки, пространство под оболочкой было заполнено песком в соответствии с требуемым удельным весом, указанным Ханной и Абдель-Рахманом [7]. Процесс заполнения модели оболочки песком был выполнен путем размещения тонкой стальной пластины на дне модели оболочки перед ее установкой на место. Затем стальную пластину медленно вытащили горизонтально под корпус сбоку.

Армирование, принятое в настоящем исследовании, представляло собой термосваренный нетканый геотекстиль (Typar-3857), изготовленный из полипропиленовых мультифиламентных волокон.По данным производителя, он имеет номинальную толщину 2 мм и массу на единицу площади 290 г / м. ². Предел прочности при растяжении по методу испытания полосы составляет 20,1 кН / м, а относительное удлинение при максимальной нагрузке составляет 10%.

Программа экспериментальных испытаний

Всего было проведено 34 испытания предварительно подготовленных моделей фундаментов с использованием трех различных плотностей песка и при различной глубине заделки ( a / B ). Была проведена серия нагрузочных испытаний для фундамента как на неармированном, так и на армированном песчаном грунте с использованием геотекстиля, который был размещен на фиксированном расстоянии, равном 0.5B ниже кончика фундамента с постоянной длиной, равной 4B, как утверждали Androwes [15], Abdel-Baki и Raymond [16] и Abu-Farsakh et al. [17]. Во всех программах испытаний обе стороны плит фундамента оболочки были погружены в песок.

Увеличение предельной нагрузки основания оболочки по сравнению с ее плоским аналогом признано в настоящем исследовании как коэффициент полезного действия оболочки ( η ). Он определяется, как указано в формуле. (1), как отношение разницы предельных нагрузок на опоры оболочки к предельной нагрузке на плоские опоры.

где η : КПД оболочки; Q _us : предельная нагрузка на подошву корпуса; Q _uf : предельная нагрузка на плоское основание.

Для исследования характеристик осадки оснований из оболочек по сравнению с традиционными плоскими, был введен безразмерный коэффициент осадки ( F _δ ). Коэффициент осадки был рассчитан при предельной нагрузке ( Q _и ), чтобы отразить характеристики осадки опор в процессе загрузки.Расчетный коэффициент представлен в формуле. (2). Следует отметить, что более низкое значение коэффициента расчетности указывает на лучшие расчетные характеристики.

где δ _u : осадка при предельной нагрузке; γ : удельный вес грунта; A _b : опорная площадка в горизонтальной проекции; Q _и : предельная нагрузка.

Результаты и обсуждение

Кривые осадки фундамента оболочки с арматурой и без нее

Данные по расчетной нагрузке суммированы для данных испытаний из-за ограниченного пространства, и некоторые результаты представлены в.Представлены графики расчета нагрузок для плоских и оболочечных фундаментов с армированием и без армирования при разной плотности песка. Было обнаружено, что кривые осадки нагрузки были значительно изменены по мере увеличения плотности земляного полотна. Наличие опоры корпуса может улучшить и увеличить предельную нагрузку по сравнению с плоской опорой. Можно видеть, что предельная нагрузка увеличивается из-за эффектов оболочки и усиления, как показано на соответствующем рисунке, на глубине заделки оболочки ( a / B = 0.5). Из этого рисунка также видно, что предельная нагрузка возрастает с увеличением угла сопротивления сдвигу, а также опоры оболочки имеют более высокие предельные нагрузки, чем плоские. Наличие арматуры под фундаментом корпуса может значительно улучшить и увеличить предельную несущую способность фундамента корпуса. Несущая способность фундамента оболочки над армированным земляным полотном выше, чем у основания оболочки без армирования; это указывает на то, что усиление оказывает значительное влияние на увеличение несущей способности фундамента с увеличением глубины заделки оболочки.Фундамент оболочки обеспечивает лучшую изоляцию оболочки внутри пространства основания, предотвращая вытекание почвы наружу. Кроме того, клин грунта внутри основания корпуса постепенно уплотняется на этапах загрузки; таким образом улучшается грунт земляного полотна и уменьшается осадка. Это может быть очень значительным, особенно когда плотность почвы плохая / низкая.

Сводка кривых расчета нагрузок для плоского и оболочкового фундамента при разной плотности с армированием и без него.

Несущая способность опоры на рыхлом песке увеличена по сравнению с опорой на ровном грунте. С другой стороны, армирование может привести к дополнительному улучшению оболочки, где клин грунта между оболочкой и грунтом над армированием был эффективно заблокирован, и было достигнуто уплотнение земляного полотна. Это связано с армированием, которое контролирует и уменьшает вертикальную деформацию, вызывая постепенное уплотнение. Можно видеть, что был индуцирован комбинированный эффект, который представлен в эффекте оболочки и в эффекте усиления.Таким образом, и грунт внутри клина оболочки, и грунт над армированным слоем стали более жесткими, как единое целое и эффективно сцепились. В результате увеличилась несущая способность фундамента и уменьшилась осадка.

Степень улучшения предельной несущей способности системы зависит от соотношения ( a / B ) и плотности грунта или угла сдвига. Эти результаты согласуются с Ханной и Адель-Рахманом [7].

Влияние глубины заделки обечайки и усиления на предельную нагрузку

Для изучения влияния глубины заделки обечайки и арматуры на предельную несущую способность фундамента была определена зависимость между углами сопротивления сдвигу от предельной нагрузки. нанесены на разную глубину заделки обечайки как с армированием, так и без него.Замечено, что увеличение глубины заделки увеличивает предельную нагрузочную способность основания оболочки по сравнению с плоской опорой. Поскольку увеличение глубины заделки приводит к эффективному увеличению глубины фундамента и замкнутой зоны, таким образом увеличивается предельная несущая способность. По мере увеличения угла сдвига земляного полотна грузоподъемность основания также увеличивается. Настоящий армированный слой под носком оболочки снижает давление, создаваемое внутри земляного полотна, и увеличивает предельную нагрузочную способность, как показано в соответствующих случаях, для различных армированных случаев.Комбинированный эффект такой арматуры может существенно снизить степень деформации в зоне сдвига и ограничить наведенные деформации растяжения, возникающие при разрушении. Кроме того, этот рисунок еще раз подтверждает, что армирование может заметно улучшить способность земляного полотна за счет комбинированного эффекта (эффект оболочки и армирования).

Соотношение между углом сопротивления сдвигу и предельной нагрузкой для плоского и оболочечного фундамента с армированием и без него при различных подъемах оболочки.

Взаимосвязь между предельной нагрузкой ( Q _и ) и углом сдвига земляного полотна ( ϕ ) для основания оболочки с армированием и без него может быть выражена следующей нелинейной зависимостью, основанной на регрессионном анализе:

, где C ₁ и C ₂ — факторы, связанные с соотношением ( a / B ) и наличием армирующего слоя. Значения факторов C ₁ и C ₂ в различных случаях были извлечены из соотношения ( a / B ) для основания оболочки с армирующим слоем и без него, как показано на рис.Было обнаружено, что увеличение глубины заделки оболочки может увеличить значения коэффициента C ₁ как для основания оболочки с армированием, так и без него. Однако значения коэффициента C ₁ усиленных корпусов выше, чем у основания корпуса без усиления (а). Это также может подтвердить влияние армирования на увеличение предельной несущей способности основания оболочки на армированном песке.

Изменение коэффициента C ₁ и C ₂ с соотношением a / B для фундамента из раковины с армированием и без него.

С другой стороны, было обнаружено, что резкое уменьшение коэффициента C ₂ было достигнуто для неармированного основания оболочки, когда коэффициент заделки a / B увеличился с 0,5 до 0,75 (b). Значения коэффициента C ₂ для усиленного корпуса выше, чем для неармированного основания корпуса, но есть тривиальная разница между усиленным и неармированным корпусом. Также было обнаружено, что коэффициенты C ₁ и C ₂ зависят от начальной плотности земляного полотна, особенно от угла внутреннего трения.

Это уравнение можно использовать в качестве приблизительного ориентира для определения предельной прочности основания корпуса в исследуемых условиях. Можно видеть, что на основе приведенного выше уравнения конечные теоретические значения почти равны конечным лабораторным значениям. Поскольку разница между полученными значениями незначительна, это уравнение справедливо выражает измеренные значения Q _и в лабораторных испытаниях, если принять во внимание коэффициент C ₁, C ₂ и угол сопротивления сдвигу. известны.

Влияние оболочки и арматуры на эффективность основания

представляет расчетные коэффициенты эффективности оболочки ( η , которые были выведены в ходе настоящего экспериментального исследования. В целом можно сделать вывод, что эффективность оболочки увеличивается с увеличением заделки оболочки. глубина ( a / B ). Видно, что влияние конфигурации оболочки уменьшается, когда почва становится более плотной. Более того, коэффициент полезного действия оболочки значительно уменьшается, когда почва более плотная.Это мнение аналогично мнению, высказанному Ханной и Адель-Рахманом [18]. Эффективность оболочки заметно возрастает в испытаниях, проведенных на армированном земляном полотне, по сравнению с основанием оболочки без армирования.

Коэффициент полезного действия оболочки по сравнению с оболочкой увеличивается для фундаментов оболочки с армированием и без него при разной относительной плотности.

Коэффициенты эффективности оболочки также уменьшаются с увеличением угла сопротивления сдвигу, что подтверждается в. На этом рисунке представлено изменение эффективности оболочки ( η ) с углом сдвига ( ϕ ) при различной глубине заделки оболочки.Отмечено резкое снижение КПД оболочки при увеличении угла сдвига и увеличение значений КПД с увеличением глубины заделки оболочки. Было обнаружено, что увеличение плотности земляного полотна значительно снижает коэффициент полезного действия оболочки как для усиленного, так и для неармированного основания оболочки. Можно сделать вывод, что при более высокой плотности земляного полотна диапазон улучшений невелик по сравнению с рыхлой и средней относительной плотностью. Это происходит из-за увеличения степени улучшения рыхлого состояния за счет эффекта оболочки и лучшего улучшения за счет наличия армированного слоя.

Изменение эффективности оболочки в зависимости от угла сопротивления сдвигу для опор оболочки с армированием и без него при разном коэффициенте подъема.

Влияние конфигурации оболочки и арматуры на характеристики осадки

В этой части была предпринята попытка изучить влияние основы оболочки, а также наличие армированного слоя на результирующую осадку при разрушении. Расчетный коэффициент осадки ( F _δ ), который был выведен из настоящего экспериментального исследования при различных изученных параметрах, нанесен на график.Как правило, для любого основания коэффициент осадки уменьшается для более плотного песка. Сравнение опор из оболочки и плоских оснований для любого данного состояния песка показывает, что опоры из оболочки имеют более низкий коэффициент осадки, что демонстрирует лучшие характеристики осадки для опор из оболочек. Сравнение фундамента из оболочки без армирования и с армированием показывает, что коэффициент осадки заметно уменьшается для фундамента из оболочки с армированием. Также на коэффициенты осадки влияет глубина заделки оболочки.Увеличение глубины заделки оболочки ( a / B ), очевидно, уменьшает осадку грунтовой системы основания оболочки как в усиленных, так и в неусиленных условиях. Но снижение осадки для усиленного фундамента корпуса выше, чем для неармированного корпуса. Было обнаружено, что при низкой относительной плотности и на глубине заделки ( a / B = 0,75 усиленное состояние) улучшение коэффициента осадки достигает 50% от исходного значения плоского основания, в то время как это значение составляет 26%. для фундамента без армирования.С другой стороны, в плотном состоянии эти значения достигают 55% для усиленного основания оболочки при ( a / B = 0,75) и 31% для неармированного основания оболочки. Это еще раз подтвердило эффективность армированного слоя в регулировании вертикальной осадки основания оболочки за счет результирующего комбинированного эффекта.

Соотношение между углом сопротивления сдвигу и коэффициентом осадки для плоского и оболочкового фундамента с армированием и без армирования различной плотности.

Механизм разрушения несущей способности системы

В следующем анализе приводятся некоторые полезные комментарии о разрыве системы грунтов основания оболочки с одинарным армированным слоем и без него.экспериментально и теоретически показаны режимы разрушения фундамента оболочки с армированием и без него. Как правило, в случае нормального плоского основания, расположенного в среднем и плотном состоянии, можно видеть, что общее разрушение при сдвиге представляет собой четко определенный образец, который состоит из непрерывной поверхности разрушения, которая развивается от одного края основания до поверхности земли. . Механизм обрушения грунта нормального плоского основания на армированном слое, размещенном на заданной глубине ниже основания, был подробно исследован Яхмамото и Кусудой [19] и Михаловски и Ши [20].Их исследование доказало, что разрушение было вызвано и образовалось непосредственно под арматурой. Армирование может способствовать увеличению несущей способности за счет значительного изменения геометрии схемы обрушения, предотвращая проникновение механизма глубоко в почву. Армирование предотвращает возникновение наиболее неблагоприятных механизмов, приводящих к увеличению предельной нагрузки. Основная роль включения заключается в уменьшении скорости деформации в зоне сдвига и уменьшении предельного напряжения сдвига, возникающего в зоне сдвига.Армирование обеспечивает эффективное сдерживание и играет важную роль в предотвращении вертикального распространения почвы. В результате прочность земляного полотна на сдвиг заметно увеличивается, а характер разрушения изменяется, как заявили Михаловски и Ши [20].

Модифицированная картина разрушения фундамента оболочки без и с усиленным одинарным армирующим слоем, a / B = 0,50.

Применяя эту терминологию к испытанному основанию оболочки на армированном песке, можно сделать вывод, что присутствие такого армированного слоя под основанием оболочки вызывает постепенное уплотнение замкнутого земляного полотна и действует как улучшенная зона.Зона между оболочкой и арматурой может постепенно уплотняться на этапах нагружения и вести себя так, как если бы закладываемый блок или один блок (как указано в уплотненном треугольнике или клине, как показано на a, с воображаемой шириной основания B ^— в соответствии с передачей нагрузки механизм). В результате разрушение грунта при сдвиге происходит ниже армированного элемента из-за более высокой деформации армированного слоя при разрушении. Фундамент оболочки и почва внутри оболочки, расположенная над арматурой, могут препятствовать эффекту глубокого фундамента.Это подтверждает, что основание оболочки и ограниченный грунт поверх арматуры ведут себя как заложенный фундамент или жесткий блок, а разрушение грунта распределяется непосредственно под арматурой, что подтверждается экспериментальными результатами, показанными в b и c. Этот рисунок продемонстрировал, что плоскости разрушения при сдвиге начинаются и рассеиваются ниже армированного слоя.

Необходимо отметить, что не только форма фундамента и плотность грунта, но и другие вышеупомянутые определяющие факторы влияют на изменение характера вызванных отказов.Например, увеличение глубины заделки может значительно увеличить действующее напряжение на арматуру, в результате чего повышается несущая способность и модифицируется механизм разрушения. Также воображаемая ширина подошвы оболочки на поверхности армированного слоя может играть важную роль в изменении плоскости разрушения ( B, , ^—). Увеличение ширины обечайки увеличило воображаемую ширину, следовательно, увеличилась несущая способность. Поверхности разрушения или плоскости сдвига имели место в нижней части армированного слоя (с).На этом рисунке показан механизм передачи нагрузки и концентрация напряжения, которая в основном находится под арматурой.

Анализ методом конечных элементов подтверждает и показывает изменение характера разрушения испытываемого основания оболочки.

С другой стороны, для основания оболочки с армированием и без него, поверхность разрыва изменяется, как показано на рисунках a, b и c, и нарушение несущей способности происходит на носке оболочки. Клин поверхности разрушения основания оболочки более глубокий, чем у плоского основания, из-за эффекта закладки.Можно сделать вывод, что использование ракушечного фундамента можно считать хорошим методом увеличения эффективной глубины фундамента, как это ясно видно на диаграммах соединения. Таким же образом армированный слой под подошвой основания оболочки также может заметно увеличить эффективную глубину фундамента, и поверхность разрушения возникает непосредственно под армированным слоем. Отмечено, что клин поверхности разрыва основания оболочки с арматурой более глубокий, чем у других систем.Это связано с тем, что образовавшийся клин грунта внутри оболочки и над арматурой больше, чем в основании оболочки без армирования. Это также указывает на то, что фундамент с армированием имеет более высокую несущую способность, чем другие системы. В то время как при низкой относительной плотности усиленная опора оболочки может значительно уменьшить вызванное пробивным сдвигом разрушение в виде упругой осадки по сравнению с большой оседкой, вызванной в случае плоской опоры.

Численное моделирование

В следующей части представлена проверка численного анализа по результатам модельных испытаний.Результаты, полученные в результате модельных испытаний, были проверены путем проведения численных исследований с использованием метода конечных элементов. Упругопластический анализ методом конечных элементов плоской деформации проводился с использованием коммерческой программы PLAXIS [21]. Этот анализ направлен на выявление характера разрушения и поведения напряжений в системе усиленной оболочки. Это также считается хорошим методом для проверки параметров, которые нельзя измерить в лаборатории, например, масштабного эффекта при использовании крупномасштабного основания оболочки.

Почва в этом анализе была смоделирована по критерию разрушения Мора – Кулона. Это просто и достаточно совместимо, и согласуется с результатами экспериментальных испытаний по сравнению с другими моделями. Для этого анализа использовались условия плоской деформации и 6-узловые треугольные элементы. Модуль упругости грунта при различной плотности песка был получен в результате трехосных испытаний.

Элемент основания оболочки, использованный в этом исследовании, представляет собой элемент балки, который считается очень жестким и грубым (прочность на границе R _inter была взята 0.67, границы раздела из песчаной стали). Свойства материала балки: упругая нормальная жесткость EA и жесткость на изгиб EI . Принимая во внимание, что E : модуль упругости используемого материала балки, A : площадь поперечного сечения и I : момент инерции модели основания оболочки. Армированный слой принятой модели был смоделирован как геотекстильный элемент, который определяется осевой горизонтальной жесткостью EA (кН / м) для геотекстильного материала.Виртуальный интерфейсный элемент с геотекстильным элементом был смоделирован до создания сетки. В программе моделируются положительные и отрицательные элементы интерфейса с виртуальной толщиной.

Во всех расчетах, описанных в этом исследовании, рассматривается метод управления силой, в котором сосредоточены точечные силы, силы, которые действуют на геометрическую точку в центре опор оболочки. Точечные силы на самом деле являются линейными нагрузками, направленными вне плоскости. Входные значения точечных сил даны в силе на единицу длины (например, кН / м).Значение точки приложения нагрузки (система нагрузки A) берется в соответствии с полученным значением в результате модельного испытания, деленным на ширину основания в плоскости.

Свойства принятого песка, которые были смоделированы и определены в программе, следующие: ( γ = 18 кН / м ³, ν = 0,3, E = 7500 кПа, угол трения ϕ = 41 ° и угол дилатансии = 11 °). Фундамент оболочки моделируется как элемент упругой балки и определяется с коэффициентом заделки ( a / B = 0.75). Основными характеристиками фундамента являются (осевая жесткость EA = 20,1 кН / м и жесткость на изгиб EI = 151 200 кН / м ² / м).

Верификация анализа методом конечных элементов

Сравнение между реакциями на смещение нагрузки было рассчитано с использованием анализа методом конечных элементов, и результаты, полученные в ходе соответствующих модельных испытаний основания оболочки с армированием и плоского основания, показаны на рис. Расчеты методом конечных элементов умеренно корректны для расчетных значений предельных нагрузок.Результаты конечных элементов близки к результатам лабораторных испытаний моделей и согласуются с теми же тенденциями.

Кривые осадки под нагрузкой для модельных испытаний и численных результатов в плотном состоянии, ϕ = 41 °.

Результаты анализа методом конечных элементов подтверждают экспериментальное значение. Однако есть небольшая разница между результатами анализа методом конечных элементов и результатами модельного испытания. Эта разница связана с обычными условиями деформации и эффектом масштабов в дополнение к условиям окружающей среды в лаборатории.

Численные результаты

Результаты анализа методом конечных элементов и его выходные данные показаны на графиках a – g для различных вариантов фундамента, которые являются плоскими, оболочками без армирования и с армированием. Вектор полного смещения, полученный в результате анализа, показан на (a – c) при соответствующей предельной несущей способности. Можно видеть, что оболочка и арматура могут значительно изменить направление деформации по сравнению с плоскими случаями (а), в то время как деформация и поток частиц грунта для плоского основания происходит в основном под основанием, а вдоль сторона плоской опоры, как ясно показано, и наличие оболочки приводит к значительному вспучиванию почвы вдоль каждой стороны оболочки (b).Кроме того, армирование может ограничивать и уменьшать деформацию грунта, как показано в c. Как правило, сравнение плоского фундамента и фундамента из оболочек показывает, что поверхность разрыва фундамента оболочки глубже, чем поверхность разрыва плоского типа. Это также подтверждает характер отказов системы, показанный и согласуемый с Абд-Аль-Рманом [6].

Отклик нормального и оболочечного фундамента с армированием и без него ( a / B = 0,75 и ϕ = 41 °).

Кроме того, при выходе из строя происходит постепенное уплотнение. Следовательно, клин грунта внутри оболочки, который расположен непосредственно над армированным элементом, ведет себя как единое целое и оседает одновременно, как указано в c. Это показывает, что векторы смещения распределяются непосредственно под арматурой и простираются до глубины, равной 0,5B, что подтверждает наличие встроенного блока.

С другой стороны, деформации сдвига, связанные с разрушением, показаны на (d – f) для различных типов фундаментов.Распределение предельных деформаций сдвига представлено в заштрихованной области, где красная заливка относится к максимальным деформациям. Замечено, что для плоского основания максимальные деформации или зоны с высоким сдвигом находятся непосредственно под основанием на глубине, равной B, и заметно уменьшаются как на более низкой глубине, так и по горизонтали на соседних сторонах основания (d). В то время как для испытанного основания оболочки без армирования максимальные деформации (зоны с высоким сдвигом) возникают на краю основания оболочки и уменьшаются на более низкой глубине грунта.Он также увеличен до расстояния, равного 2B, как показано на e. Это еще раз подтверждает, что оболочка может значительно сделать поверхность разрушения глубже, чем это плоское основание, тогда как наличие арматуры под основанием оболочки изменяет результирующие экстремальные напряжения. Максимальные деформации сдвига обнаруживаются только на носке оболочки и распространяются на расстояние, равное 0,5B, вдоль сторон оболочки, как ясно показано красной штриховкой f. Это относится к эффективности оболочки и армирования в изменении распределения деформаций.Это также оправдывает эффект армирования при изменении плоскости разрушения. Замечено, что разрушение грунта при сдвиге происходит под арматурой непосредственно под опорным блоком оболочки, который действует как закладной фундамент. Этот фундаментный блок оседает одновременно и передает напряжение ниже арматуры, как показано на f. Он показал, что максимальные деформации сдвига возникают ниже армированного грунтового блока. Таким образом, g подтвердил и обосновал возникновение разрушения грунта при сдвиге в нижней части армированного элемента.Как видно из этого рисунка, пластические точки и отсечки растяжения находятся в основном в ограниченной зоне и простираются на глубину ниже арматуры. Это подтверждает и подтверждает, что разрушение грунта при сдвиге изменяется и становится отличным от основания оболочки без армирования. Это также подтверждает полученные и ожидаемые ранее результаты, представленные в.

Для изучения влияния фундамента оболочки и наличия арматуры значения контактного давления под фундаментом оболочки с армированием и без него были численно извлечены из результатов программы при различной плотности земляного полотна и глубине заделки ( a / B ).Эти значения были определены на глубине, равной расстоянию ( a /2) ниже центральной линии оболочки, и в пределах ограниченной области стенками оболочки.

Как правило, можно заметить, что контактное давление при разрыве увеличивается с увеличением глубины заделки оболочки, как показано на. Увеличение глубины заделки оболочки обеспечивало большее ограничение для более плотного состояния песка, так как угол сопротивления сдвигу увеличивается, а контактное давление при разрушении увеличивается. Сравнение основания оболочки с армированием и без него показывает, что арматура имела более ограниченное давление, как показано на соответствующем рисунке, в то время как значения контактного давления плоского основания на той же глубине ниже основания были меньше, чем у корпусов корпусов. .

Изменение контактного давления в зависимости от отношения a / B для фундамента оболочки с армированием и без него ниже центра оболочки на глубине a /2, полученное в результате численного анализа.

Масштабный эффект

Как и во всех небольших модельных испытаниях, особенно в песке, необходимо учитывать масштабные эффекты. Есть несколько важных факторов, которые делают невозможным использование мелкомасштабных моделей, которые были построены из песка и испытаны при весе 1 г.Работа, описанная в этом исследовании, была выполнена на мелкомасштабных физических моделях весом 1 г. Для таких мелкомасштабных моделей размер частиц грунта, методы строительства, граничные условия, особенности сопряжения грунта и армирования, жесткость арматуры и дилатансия при низком напряжении являются важными факторами, которые необходимо учитывать. Кусакабе [22] обобщил данные испытаний и указал, что влияние размера частиц на несущую способность основания становится менее заметным для отношения ( D ₅₀/ B ), которое меньше 1/100.Следовательно, влияние размера частиц в этом исследовании должно быть меньше, поскольку отношение D ₅₀/ B , используемое в модели, составляло 0,0092. Согласно Брансби и Смиту [23], с гладкими боковыми стенками и относительно широким резервуаром, боковое трение и граничные условия не имеют существенного влияния на результаты модели уменьшенного масштаба. Таким образом, внутренние стенки контейнера гладко отполированы, чтобы уменьшить трение о песок, насколько это возможно. Кроме того, чтобы пренебречь влиянием граничных условий, длина резервуара была взята в 6 раз больше ширины основания, а толщина слоя почвы в 7 раз больше ширины основания [24,25].Кроме того, чтобы обеспечить надлежащую жесткость модели резервуара и предотвратить любое боковое смещение стенок контейнера, его борта и верх были усилены за счет установки стальных уголков. Строительные методы, использованные для построения макета модели в лаборатории, были аналогичны полевым требованиям.

Эффект масштаба и валидация использования такого армирования с опорой раковины маломасштабной модели были обеспечены и сопоставлены с результатами лабораторной опоры модели, как было представлено ранее.

Эта часть исследования направлена на изучение масштабного эффекта принятой оболочки-фундамента на усиленный грунт с использованием анализа методом конечных элементов, как указано DeMerchant et al.[26] и Чен и Абу-Фарсах [27]. Модель конечных элементов была сначала проверена результатами лабораторных модельных испытаний фундаментов, как представлено в, а затем использовалась для численного исследования реакции на нагрузку и оседание различных размеров фундаментов больших размеров и глубины заделки ( a / B ) на армированном основании. грунтовые основания. В этом исследовании принятая ширина основания оболочки составляет 2 м, а коэффициент заделки варьируется и принимается, как указано в этом исследовании. Результаты крупномасштабных модельных фундаментов оболочек сравнивались с модельными испытаниями безразмерным образом.Было получено улучшение предельной несущей способности опор корпуса как для малых, так и для больших опор по сравнению с плоскими опорами. Соотношение нагрузок на опоры корпуса на армированном песке определялось при различной глубине заделки ( a / B ). Коэффициент нагрузки может быть получен из следующего выражения ( Lr = Q _ultR / Q _ultF ), где Qi _ultR — предельная несущая способность оболочки на армированном песке, а Q _ultF — это максимальная грузоподъемность плоских оснований без армирования.показывает изменение отношения нагрузки к коэффициенту заделки как для модельной, так и для аналитической крупномасштабной опоры оболочки в плотном состоянии. Было замечено, что численные результаты натурного фундамента оболочки на армированном песке согласуются с результатами лабораторных испытаний модели и имеют ту же тенденцию. Но есть небольшое расхождение в результатах около 7%. Как видно на этом рисунке, значения численного анализа (полномасштабного) близки к значениям лабораторных тестовых моделей, подтверждая результаты, полученные в обоих исследованиях.Конечно, небольшие различия между экспериментальными (малая модель) и численными значениями (натурные) связаны с ошибками и условиями окружающей среды в лаборатории. В дополнение к изменению уровня напряжения, которое применялось к армированному элементу как в модельном испытании, так и в программе, можно сделать вывод, что текущие результаты модельного испытания могут подтвердить полномасштабный фундамент, представленный DeMerchant et al. [26] и Чен и Абу-Фарсах [27].

Сравнение повышения несущей способности фундамента оболочки на усиленном земляном полотне для модельных испытаний и теоретического анализа крупномасштабного фундамента оболочки.

Выводы

В данной статье геотехническое поведение фундамента из оболочки с однослойным армированием и без него было исследовано экспериментально и по сравнению с плоским основанием. Следующие основные выводы, насколько это возможно, изложены в количественной форме. Несмотря на то, что приведенные таким образом значения применимы к конкретным данным, используемым в анализе, их можно считать показательными для общей тенденции этих результатов.

1.
Клин грунта между оболочкой и грунтом над арматурой эффективно блокируется, и достигается уплотнение земляного полотна, в результате повышается несущая способность основания и уменьшается осадка.
2.
Было обнаружено, что несущая способность основания оболочки на усиленном плотном земляном полотне увеличилась примерно в 2,5 раза по сравнению с плоским основанием, когда коэффициент глубины заделки a / B увеличился с 0,40 до 0,50, и увеличилась в 2,9 раза при увеличении коэффициента глубины заделки с 0,5 до 0,75.
3.
Повышение несущей способности основания оболочки на усиленном рыхлом грунтовом полотне достигнуто до 2.80 раз ровное основание при коэффициенте глубины заделки 0,75.
4.
Увеличение угла сопротивления земляного полотна сдвигу с 31 ° до 41 ° для усиленного основания оболочки снижает коэффициент осадки плоского типа на 200–230% для плоского основания при a / B = 0,75.
5.
Коэффициент осадки основания оболочки на усиленном рыхлом грунтовом полотне был снижен на 200% от плоского основания при соотношении глубины заделки a / B = 0.75 и уменьшена на 230% для плотного состояния.
6.
При уменьшении угла сдвига происходит резкое снижение КПД оболочки и увеличение значений КПД с увеличением глубины заделки оболочки.
7.
Эффективность оболочки заметно возрастает при испытаниях, проводимых на основании оболочки на усиленном земляном полотне, по сравнению с основанием оболочки без армирования.
8.
Наличие армированного слоя под носком кожуха значительно изменяет нарушение несущей способности.Клин поверхности разрыва фундамента оболочки с армирующим слоем более глубокий, чем у плоского фундамента и фундамента без арматуры.
9.
Анализ методом конечных элементов был подтвержден результатами модельных испытаний и определяет характер разрушения основания оболочки с армированием и без него.
10.
Рекомендуется для будущей работы обеспечить результаты на крупномасштабной основе в полевых условиях, чтобы сделать общие и исчерпывающие выводы на основе этой рукописи.

Конфликт интересов

Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.

Соответствие этическим требованиям

Эта статья не содержит исследований с участием людей или животных.

Сноски

Экспертная проверка под ответственностью Каирского университета.

Список литературы

1. Куриан Н.П. Экономия гиперболических параболоидальных оснований оболочек. Geotech Eng. 1977; 8: 53–59. [Google Scholar]

2.Фарид А, Давуд Р. Цилиндрические оболочки на упругом основании. Всемирный конгресс, ракушечные и пространственные конструкции. Мадрид, Испания; 1979, 1 (3). п. 33–46.

3. Паливал Д.Н., Рай Р.Н. Неглубокая сферическая оболочка на фундаменте Пастернака, подверженная повышенным температурам. J Тонкостенная конструкция. 1986. 5 (1): 343–349. [Google Scholar] 4. Паливал Д.Н., Синха С.Н. Статическое и динамическое поведение мелких сферических оболочек на фундаменте Винклера. J Тонкостенная конструкция. 1986. 4 (2): 411–422. [Google Scholar] 5. Мелерски Э. Тонкостенный фундамент, опирающийся на стохастический грунт.J Struct Eng ASCE. 1988. 114 (8): 2692–2709. [Google Scholar]

6. Абдель-Рахман М. Геотехническое поведение оснований из оболочек. Кандидатская диссертация. Факультет гражданского строительства, Университет Конкордия, Монреаль, Канада; 1996.

7. Абдель-Рахман М., Ханна А.М. Максимальная несущая способность треугольных опор на песке. J Geotech Eng ASCE. 1990; 116 (2): 851–1863. [Google Scholar] 8. Махарадж Д.К. Конечно-элементный анализ фундамента конической оболочки. Electron J Geotech Eng — EJGE. 1990; 348: 500–516. [Google Scholar] 9.Хуат Б., Мохамед А. Исследование методом конечных элементов с использованием кода КЭ Plaxis геотехнического поведения основания оболочки. J Comput Sci. 2006. 2 (1): 104–108. [Google Scholar] 10. Кентаро Ю., Андрия В., Мизуки Х. Несущая способность и механизм разрушения различных типов фундаментов на песке. J Обнаружена почва. 2009. 49 (4): 305–314. [Google Scholar] 11. Лата Г.М., Сомванши А. Несущая способность квадратных фундаментов на геосинтетическом армированном песке. Geotext Geomembr. 2009. 27 (2): 81–294. [Google Scholar] 12. Патра К., Дас Б., Аталар С. Несущая способность закладного ленточного фундамента на песке, армированном георешеткой. J Geotex Geomembr. 2010. 23 (1): 454–462. [Google Scholar] 13. Шалиграм П.С. Поведение треугольного ленточного фундамента на геоармированном слоистом песке. Int J Adv Eng Tech IHEAT. 2011. 2 (1): 192–196. [Google Scholar]

14. Йоскими Ю., Тохано И. Статистическая значимость относительной плотности. Оценка относительной плотности и ее роли в геотехнических проектах с участием несвязных грунтов: ASTM STP523-EB.7744-1, Лос-Анджелес; 25-30 июня 1972 г.п. 74–84.

15. Androwes KZ. Изменение поведения почвы включениями. Конференция по наземной инженерии, Париж; 1978. стр. 234–45.

16. Абдель-Баки С., Раймонд Г.П. Повышение несущей способности фундамента за счет однослойного армирования, В: Материалы конференции по геосинтетике в Ванкувере; 1994. стр. 356–67.

17. Абу-Фарсах М., Чен К., Шарма Р. Экспериментальная оценка поведения опор на геосинтетически армированном песке. Почва найдена. 2013. 53 (2): 335–348.[Google Scholar] 18. Ханна А., Абдель-Рахман М. Экспериментальное исследование фундаментов из ракушек на сухом песке. Кандидат Геотек Дж. 1998; 35: 847–857. [Google Scholar] 19. Яхмамото К., Кусуда К. Механизмы разрушения и несущая способность усиленного фундамента. Geotex Geomembr. 2001. 19 (3): 127–162. [Google Scholar] 20. Михаловски Р.Л., Ши Л. Модели деформации армированного песка для фундамента при разрушении. J Geotech Geonviron Eng. 2003. 129 (3): 439–449. [Google Scholar]

21. Bringkgreve RB, Vermeer PA. Программа конечных элементов Plaxis для анализа грунтов и горных пород.Версия 7 Plaxis B.V., Нидерланды; 1998.

22. Кусакабэ О. Фонды. В: Тейлор Р.Н., редактор. Геотехническая центрифуга. Блэки Академический и Профессиональный; Лондон: 1995. Глава 6. [Google Scholar] 23. Брансби П.Л., Смит И.А.А. Боковое трение в модельных экспериментах с подпорной стенкой. J Geotech Eng, ASCE. 1975; GT7: 615–632. [Google Scholar]

24. Абдель-Баки С., Раймонд Г.П. Армирование грунта для неглубокого фундамента. В: Материалы 2-й инженерно-геологической конференции, Каир; 1993 г.п. 488–99.

25. Раймонд Г.П. Армированный гранулированный грунт для улучшения грунта для цементирования опор пути. ASCE Geotech Special Publ. 1992. 30 (2): 1104–1115. [Google Scholar] 26. ДеМерчант М., Валсангкар А., Шрайвер А. Испытания под нагрузкой плиты на легком заполнителе из расширенного сланца, армированного георешеткой. Geotex Geomembr. 2002. 20 (3): 173–190. Дата публикации в сети: 01.06.2002. [Google Scholar] 27. Чен К., Абу-Фарсах М. Численный анализ для изучения масштабного эффекта неглубокого фундамента на укрепленных грунтах. Гео-границы.2011: 595–604. [Google Scholar]

Технологическая схема армирования и расчет армирования ленточных фундаментов

Технологическая схема армирования и расчет арматуры

Армирование фундамента — это процесс, необходимый для усиления конструкции и увеличения срока службы здания. Другими словами, это сборка «каркаса», который играет роль защитного компонента, сдерживающего давление грунта на стенки основания.Но для того, чтобы эта функция была реализована в максимальной степени, необходимо не только правильно рассчитать арматуру для ленточного фундамента, но и уметь организовать ход строительных работ.

Содержание

Как армировать ленточный фундамент
Схема конструкции армирования
Расчет материалоемкости

Как армировать ленточный фундамент

Фундамент ленточного фундамента представляет собой бетонный раствор состоящий из цемента, песка и воды.К сожалению, физические характеристики строительного материала не гарантируют отсутствие деформации основания здания. Для повышения способности выдерживать сдвиги фундамента, перепады температур и другие негативные факторы необходимо наличие металла в конструкции.
Материал пластиковый, но обеспечивает надежную фиксацию; Поэтому армирование — важный этап в комплексе работ.

Армирование ленточного фундамента — стальной стержень с ребрами жесткости

Армирование фундамента требуется в местах, где могут возникнуть зоны растяжения.Отмечено, что наибольшее натяжение возникает на поверхности основания, что создает предпосылки для армирования вблизи верхнего уровня. С другой стороны, во избежание коррозии каркаса его необходимо защитить от внешних воздействий бетонным слоем.

Важно! Оптимальное расстояние армирования для фундамента — 5 см от поверхности.

Так как развитие деформации невозможно предсказать, зоны растяжения могут возникать как в нижней части (при изгибе середины), так и в верхней (при изгибе рамы вверх).Исходя из этого арматура должна проходить снизу и сверху арматурой диаметром 10-12 мм, причем эта арматура для ленточного фундамента должна иметь ребристую поверхность.

Обеспечивает идеальный контакт с бетоном.

Ленточные опорные зоны

Остальные части каркаса (горизонтальные и вертикальные поперечные стержни) могут иметь гладкую поверхность и меньший диаметр.
При армировании монолитного ленточного фундамента, ширина которого обычно не превышает 40 см, допускается использование 4 стержней арматуры (10-16 м), соединенных с каркасом диаметром 8 мм.

Важно! Расстояние между горизонтальными стержнями (шириной 40 см) — 30 см.

Ленточный фундамент имеет при большой длине небольшую ширину, поэтому в нем будут возникать продольные напряжения, а поперечных вообще не будет. Из этого следует, что поперечные вертикальные и горизонтальные стержни, которые будут гладкими и тонкими, нужны только для создания каркаса, а не для восприятия нагрузок.

Усиление углов требует особого внимания

Особое внимание следует уделить армированию углов: бывают случаи, когда деформация происходит не в середине, а в угловых частях.Углы следует укрепить так, чтобы один конец гнутой арматуры входил в одну стену, а другой — в другую.
Специалисты советуют шатуны использовать проволоку. Ведь не всякая арматура изготавливается из стали, которая поддается сварке. Но даже если сварка допустима, часто возникают проблемы, которых можно избежать с помощью проволоки, например, перегрев стали, приводящий к изменению свойств, утонение стержня в месте сварки, недостаточная прочность сварного шва и т. Д.

Схема арматурной конструкции

Армирование начинается с установки опалубки, внутренняя поверхность которой выложена пергаментом, что позволяет упростить демонтаж конструкции в будущем.Создание каркаса производится по схеме:
1. В грунт траншеи вбиваются арматурные стержни длиной, равной глубине основания. Соблюдайте расстояние 50 мм от опалубки и шаг 400-600 мм.
2. На нижнюю установите опоры (80-100 мм), на которые нужно уложить 2-3 нитки нижнего ряда арматуры. Кирпичи, установленные на краю, вполне подходят в качестве опор.
3. Верхний и нижний ряд фитингов закрепляются поперечными перемычками на вертикальных шпильках.
4. На перекрестке закрепить проволокой или сваркой.

Важно! Следует строго соблюдать расстояние до внешних поверхностей будущего фундамента. Лучше с кирпичами. Это одно из важнейших условий, так как металлические конструкции не должны опираться непосредственно на дно. Они должны быть подняты над землей не менее чем на 8 см.

Армирование ленточного фундамента

После установки арматуры остается проделать вентиляционные отверстия и залить бетонным раствором.

Вам нужно знать!
Вентиляционные отверстия не только способствуют износу фундамента, но и предотвращают возникновение гнилостных процессов.

Расчет материалоемкости

Для расчета ленточного фундамента нужно заранее знать некоторые параметры. Рассмотрим пример. Предположим, что наш фундамент имеет прямоугольную форму и следующие размеры: ширина — 3,5 метра, длина — 10 метров, высота отливки — 0,2 метра, ширина ленты — 0.18.
В первую очередь необходимо рассчитать общий объем отливки, для чего нужно узнать размеры основания, как если бы оно имело форму параллелепипеда. Для этого произведем несколько простых манипуляций: узнаем периметр основания, а затем умножим периметр на ширину и высоту отливки.
P = AB + BC + CD + AD = 3,5 + 10 = 3,5 + 10 = 27
V = 27 x 0,2 x 0,18 = 0,972

Но на этом расчет монолитного фундамента не заканчивается.Мы узнали, что сама база, а точнее отливка, занимает округленный объем, равный 0,97 м3. Теперь нужно узнать объем внутренней части фундамента, то есть того, что находится внутри нашей ленты.

Получаем объем «начинки»: умножаем ширину и длину основания на высоту отливки и находим общий объем:
10 х 3,5 х 0,2 = 7 (кубометров)
Отнимаем объем отливки:
7 — 0,97 = 6,03 м3

Результат: объем отливки равен 0.97 м3, внутренний объем наполнителя 6,03 м3.

Теперь нужно рассчитать количество арматуры. Допустим, диаметр будет 12 мм, в отливке — 2 горизонтальные резьбы, т.е. 2 стержня, а по вертикали, например, стержни будут располагаться через каждые полметра. Периметр известен — 27 метров. Итак, мы умножаем 27 на 2 (горизонтальные полосы) и получаем 54 метра.

Вертикальные стержни: 54/2 + 2 = 110 стержней (108 интервалов 0,5 м и два по краям). Добавляем в угол еще один стержень и получаем 114 стержней.
Допустим, высота стержня 70 см. Получается: 114 х 0,7 = 79,8 метра.

Последний штрих — опалубка. Допустим, мы построим его из досок толщиной 2,5 см, длиной 6 метров и шириной 20 см.
Рассчитайте площадь боковых поверхностей: периметр умножьте на высоту отливки, а затем на 2 (с запасом, не учитывая уменьшение внутреннего периметра по отношению к внешнему): (27 x 0,2) x 2 = 10,8 м2
Площадь доски: 6 x 0,2 = 1,2 м2; 10,8 / 1,2 = 9
Нам понадобится 9 досок длиной 6 метров.Не забудьте добавить платы для подключения (на ваше усмотрение).

Результат: требуется 1 м3 бетона; Заполнитель 6,5 м3; 134 метра фурнитуры и 27 погонных метров досок (шириной 20 см), шурупов и брусков. Показанные значения округлены.

Результаты кропотливых расчетных работ

Теперь вы знаете не только, как правильно армировать ленточный фундамент, но и как рассчитать необходимые составляющие. А это значит, что построенный вами фундамент будет надежным и прочным, что позволит возводить монолитные конструкции любой конфигурации.

Инженер-строитель: ленточный или подушечный фундамент

Для средних нагрузок могут быть предусмотрены ленточный фундамент (для стен) и подушечный фундамент (для колонн), а также особые конструктивные особенности, рассмотренные выше. Рис. 3.31 показывает некоторые типичные участки неглубоких подошв, подшиваемых для черного хлопчатника и других обширных почв.

РИС. 3.31 ПОЛОСНАЯ ЛАПКА СО СПЕЦИАЛЬНОЙ ОБРАБОТКОЙ.

Сечение Рис. 3.31 (a) подходит, когда почва, хотя и расширяющаяся, испытывает небольшое давление набухания.Слой несвязного песка толщиной 60 см укладывается под бетонный фундамент и уплотняется. Песок также насыпается вокруг основания. Когда почва набухает, песчинки сдвигаются вверх, тем самым уменьшая давление набухания
. Когда почва сжимается, слой песка расширяется, но в почвенной опоре не будет разрывов. Песок также следует использовать под полом. Секция Рис. 3.31 (b) подходит для случаев, когда давление набухания относительно высокое.Чередующиеся слои мурама (или балласта) и песка действуют как пружина, которая может сжиматься или расширяться вместе с движениями недр. Таким образом, он будет поглощать все движения, тем самым защищая опору от этих ударов. Если почва мягкая и имеет плохую несущую способность, сначала следует утрамбовать слой балласта и мурама толщиной 30 см. Сверху мин. возможна укладка крупнозернистого песка толщиной 30 см. Во всех трех случаях бетонный фундамент может быть выполнен из жесткого цементного бетона и, если возможно, может содержать номинальную арматуру. На рис. 3.31 (d) показан участок, который можно использовать для грунтов с высоким давлением набухания и с высокими усадочными свойствами. После уплотнения основания траншеи сначала можно уложить и утрамбовать полосы бетона шириной от 25 до 30 см и толщиной от 25 до 30 см. После затвердевания полосового бетона пространство между ними заполняется песком. Пространство между двумя полосами бетона (т. Е. Ширину песчаной засыпки) можно сохранить равной ширине нижнего каркаса кладки. Поверх этого укладывается фундаментный бетонный слой, желательно из железобетона.Боковые стороны кладки фундамента засыпают обычным песком. В дополнение к этому, диаметр 80 мм. трубы, расположенные на расстоянии от 1,5 до 2 м и т. д., прокладываются через кирпичную кладку и бетонное основание так, чтобы достичь нижнего слоя песка, показанного на рисунке, и песка в трубу. Сверху трубы может быть установлена заглушка, чтобы время от времени облегчить осмотр и при необходимости засыпать свежий песок.

РИС. 3.32 ФУНДАМЕНТЫ ПИРА С АРКАМИ.

РИС. 3.33 ФУНДАМЕНТ ПОД РАЗБИВАННОЙ СВАЙ.

Строительство здания с 14 модулями: 5. ФУНДАМЕНТЫ

% PDF-1.4
%
1 0 объект
> поток
БЕСПЛАТНЫЙ PDFill PDF и Image Writer2011-09-25T19: 28: 32 + 02: 002011-09-25T19: 28: 24 + 02: 00PScript5.dll Версия 5.2.2

Строительство здания с 14 модулями: 5. ФУНДАМЕНТЫ

alexweir1949

конечный поток
эндобдж
2 0 obj
>
эндобдж
4 0 obj
>
эндобдж
3 0 obj
>
эндобдж
5 0 obj
> / MediaBox [0 0 595 842] / Повернуть на 90 >>
эндобдж
128 0 объект
> поток
x \ ~ aZQDLQUY {3} xd ^ Ze / o4 (3 / (3ij @ ̷ # | 7? `L.t

Численный анализ несущей способности многополосного фундамента на неармированных и армированных песчаных пластах

Модель конечных элементов используется для выявления влияния угла расширения, угла внутреннего трения и расстояния между опорами на характеристики полосового фундамента, поддерживаемого неармированный и армированный песок. Кроме того, также представлено изменение распределения напряжения и осадки в различных случаях.

Влияние угла расширения (ψ) на значение N

_γ для одиночного основания на армированном и неармированном песке

В этом разделе представлены результаты исследования влияния угла дилатансии на предельную несущую способность одиночного опора на неармированные и армированные песчаные пласты.Хорошо известно, что во время сдвига положительный угол расширения относится к расширению почвы, а отрицательный — к тому, что почва, в которой чистое движение частиц вызывает сжатие [42]. Определение дилатансии почвы обычно извлекается из существующих соотношений напряжение-сдвиг. Пиковая прочность почвы обычно связана с максимальной скоростью расширения. Большое внимание было уделено взаимосвязи между углом трения (ϕ) и углом расширения (ψ) [38, 39, 43].Различное понимание относительно определения дилатансии почвы было зарегистрировано из-за нескольких влияющих факторов. Большинство соотношений показали значительное влияние напряженного состояния, плотности почвы, формы частиц и содержания мелких частиц на дилатансию почвы. Кроме того, взаимодействие между армированием грунта и прилегающим грунтом изменяет поведение дилатансии грунта, при котором увеличивается объем грунта в плоскости разрушения, что приводит к увеличению угла расширения [44]. Поэтому в этом разделе исследуется диапазон угла расширения, чтобы оценить его влияние на реакцию опоры.Значения коэффициента несущей способности N _γ представлены на рис. 5 для различных значений ϕ из-за изменения угла дилатансии. Хотя во многих исследованиях угол расширения принимался равным нулю, отрицательный угол расширения, как показано на рис. 5d, приемлем для довольно рыхлого песка из-за его сжимающего поведения при сдвиге. На рис. 5 показано значительное увеличение N _γ с увеличением угла дилатансии для случая армированного песка. Это может быть связано с увеличением дилатансии из-за увеличения ограничивающего эффекта армирования.Очевидно, что влияние изменения угла дилатансии в случае армированного песка больше, чем в случае неармированных песчаных пластов. Тщательный анализ данных, представленных на рис. 5, показывает, что более высокие значения N _γ наблюдались с увеличением количества слоев усиления. Кроме того, взаимосвязь между N _γ и углом расширения имеет три стадии. На первом и третьем этапах наблюдалось небольшое увеличение N _γ по мере увеличения дилатансии.Третья стадия, по-видимому, начинается при угле расширения около 20 °, 15 °, 10 ° и 5 ° для ϕ = 40 °, 35 °, 30 ° и 25 ° соответственно. В то время как вторая стадия, по-видимому, является переходной зоной, которая характеризовалась значительным увеличением N _γ с увеличением угла расширения, но это зависело от угла трения грунта и количества слоев армирования. Резкое увеличение N _γ в переходной зоне могло быть связано с увеличением объема грунта при сдвиге, что привело к уменьшению эффекта провисания [45].Следовательно, будут минимальные значения для угла расширения для преодоления эффекта провисания в различных армированных грунтах в зависимости от состояния уплотнения грунта и количества слоев армирования.

Рис. 5

Влияние угла внутреннего трения и угла расширения на коэффициент несущей способности, N _γ, для одиночной опоры на армированном и неармированном песке

Коэффициент полезного действия (

ζ ) для многополосного фундамента на армированном песке

На рисунке 6 показано влияние натяжения между опорами на предельную несущую способность, которая оценивается с использованием коэффициента эффективности ( ζ ).Коэффициент полезного действия ( ζ ) является безразмерным фактором и определяется как отношение предельной несущей способности одного фундамента в группе ленточных фундаментов над армированными песчаными слоями к той, которая наблюдается для одиночного фундамента в тех же условиях. Следует отметить, что коэффициент полезного действия был выражен как функция отношения расстояний, которое часто принимается как отношение расстояния в свету к ширине основания. На рисунке 6 показана величина ( ζ ) для различных значений угла трения с изменяющимся отношением зазоров (S / B).Можно заметить, что для всех случаев значение ( ζ ) больше 1 и увеличивается с уменьшением значения (S / B). Очень ограниченное взаимодействие между соседними опорами наблюдалось на расстоянии, которое было вдвое или более ширины опоры. Результаты показывают, что угол трения играет важную роль во взаимодействии между опорами и, следовательно, в коэффициенте эффективности. Коэффициент полезного действия всегда увеличивается с увеличением угла трения. В случае песчаного пласта с углом трения 40 ° коэффициент полезного действия варьировался от 204 до 1 для случая N = 1 и от 232 до 1 для песчаных пластов с двумя слоями армирования.С другой стороны, для других значений угла трения (ϕ) было обнаружено, что значения коэффициента полезного действия находятся в диапазоне от 1 до 6,8 для случая N = 1 и от 1 до 18 для случая N = 2. Можно заметить, что увеличение количества армирующих слоев не помогло в рыхлом песках, тогда как оно хорошо работало в песках средней и плотной с ϕ> 30 °. Те же результаты проиллюстрированы в другой форме на рис. 7, тогда как коэффициент полезного действия связан с углом внутреннего трения, и можно наблюдать ту же тенденцию.Понятно, что коэффициент полезного действия увеличивается с уменьшением расстояния между несколькими опорами, количества слоев усиления и угла трения.

Рис. 6

Коэффициент эффективности для армированного песка с изменением угла внутреннего трения и расстояния между опорами (S / B)

Рис. 7

Коэффициент эффективности для неармированного и армированного в зависимости от угла внутреннего трения

Рисунок 8 иллюстрирует пример распределения касательного напряжения в неармированных и армированных песчаных пластах.Можно отметить, что напряжение сдвига t _xy вдоль вертикальных плоскостей при граничном условии (ось симметрии) становится равным нулю.

Рис.8

Распределение касательного напряжения для группы ленточных фундаментов

Распределение нормальных напряжений (σ _y) под близко расположенными ленточными фундаментами для армированных и неармированных грунтовых пластов представлено на рис. 9 и 10. Можно заметить, что армирующие слои играют важную роль в перераспределении напряжения.На том же уровне приложенной нагрузки на рис. 9 показано сравнение неармированного и армированного песка (N = 1, 2) с точки зрения σ _y для случая ϕ = 30 ° и S / B = 0,3. Все три корпуса нагружены предельным опорным давлением, которое было определено на неармированном песчаном пласте. Как показано в, максимальное значение σ _y для армированного грунта уменьшилось на 39,7% и 42,6% для случаев песчаных пластов с одним и двумя слоями армирования соответственно по сравнению с таковыми на неармированных песчаных пластах.Это может быть связано с влиянием армирования на поперечное распространение индуцированного напряжения, чем это происходит на неармированном грунте, то есть объем грунта, который выдерживает нагрузку на опору, больше из-за кажущейся когезии, вызванной армированием. Другими словами, для неармированного песка прилагаемое давление на опору распределяется по относительно небольшой площади, которая зависит от угла трения и глубины от нижней части опоры. С другой стороны, в случае армированного песка на механизм передачи нагрузки сильно влияет наличие армирующих слоев.Создание касательных напряжений на обеих сторонах армирующих слоев приводит к перераспределению напряжений по большей зоне. Кроме того, введение армирующих слоев увеличивает ограничивающее напряжение вокруг нагруженной области по сравнению с неармированным песком при том же уровне нагрузки и глубине.

Рис. 9

Распределение нормальных напряжений для армированного и неармированного песка при одинаковом уровне нагрузки для случая ϕ = 30 °, S / B = 0,3

Рис. 10

Распределение нормальных напряжений для армированного и неармированного песка при предельной несущей способности для случая ϕ = 30 °, S / B = 0.3

На рис. 11 показано распределение горизонтального движения грунта Ux для тех же случаев при тех же условиях, чтобы подчеркнуть сдерживающий эффект, вызванный арматурой. Это ясно показывает, что горизонтальное движение под ленточным фундаментом сильно зависит от армирования грунта. При этом горизонтальное смещение по сравнению с неармированным песчаным пластом уменьшилось на 57,6% и 61,8% на усиленном песчаном пласте с одним и двумя слоями армирования соответственно. Можно сделать вывод, что наличие армирующих слоев увеличивает взаимодействие между близко расположенными основаниями и вызывает заметное ограничение, которое, в свою очередь, существенно увеличивает сопротивление грунта приложенному опорному давлению.

Рис. 11

Распределение горизонтального смещения (Ux) для армированного и неармированного песка при одинаковом уровне нагрузки для случая ϕ = 30 °, S / B = 0,3

С другой стороны, на рис. 10 показано распределение σ _yu внутри массива грунта при предельной несущей способности для каждого случая. Можно заметить, что отношения между максимальным нормальным напряжением на армированном песчаном слое и для неармированного песчаного слоя составляют 1,57 и 2,74 для одного и двух слоев армирования соответственно.Кроме того, из-за армирующих материалов сцепление между частицами грунта увеличивается, что приводит к более глубокому распределению напряжений в случае укрепленных слоев, чем это наблюдается на неармированном песчаном грунте.

Эквивалентное сцепление для армированного песка

В этом разделе представлен эквивалентный подход для оценки предельной несущей способности ленточного основания на армированном песке, чтобы избежать моделирования сложных взаимодействий между грунтом и слоями армирования.Улучшение предельной несущей способности за счет армирования достигается за счет предположения очевидного сцепления. При этом глубина армирования (d) заменяется эквивалентным слоем с однородными свойствами. Прочностные характеристики определяются как углом трения (ϕ), так и сцеплением (c). {\ prime} $$

(4)

, где r обозначает армированный состав, τ _r = прочность на сдвиг; c _r = кажущееся сцепление, σ ′ = эффективное нормальное напряжение.Несколько исследований были выполнены для изучения характеристик прочности на сдвиг армированного грунта путем проведения испытаний на сдвиг и трехосных испытаний [47, 48].

В этом численном анализе была добавлена кажущаяся когезия наряду с углом внутреннего трения песка для моделирования преимуществ армирования в попытке упростить моделирование и затраты на вычисления взаимодействий между слоями арматуры и прилегающими грунтами.

Основано на результатах, полученных Das et al. [20], которые обсуждались в разд.4.2 оценивается применимость подхода эквивалентной сплоченности. Их экспериментальное исследование моделируется путем выполнения настоящей численной модели без армирования для прогнозирования эквивалентного сцепления, которое представляет собой повышение предельной несущей способности, вызванное армированием. В таблице 2 приведены значения эквивалентного сцепления (c _re) при изменении количества армирующих слоев для армированного песка (ϕ = 41 °, u = h = 25,4 мм). На рисунке 12 показано хорошее согласие между результатами, предсказанными с помощью аналогичного подхода.Поэтому он предположил, что подход эквивалентности кажется многообещающим и может значительно сократить время вычислений. Дальнейшие исследования проводятся для полной оценки с использованием данных экспериментов.

В таблице 2 приведены значения эквивалентной когезии (c _re) при изменении количества армирующих слоев
Рис. 12

Эквивалентный подход по сравнению с Das et al. [20]

Microsoft Word — 10301016.doc

% PDF-1.4
%
1 0 объект
>
эндобдж
5 0 obj
>
эндобдж
2 0 obj
>
транслировать
PScript5.dll Версия 5.22007-11-16T16: 51: 20 + 05: 302007-11-16T16: 51: 20 + 05: 30application / pdf

Microsoft Word — 10301016.doc

Технический

Acrobat Distiller 8.0.0 (Windows) uuid: 27264771-17b3-460e-9001-9b33b512a020uuid: a3887f9a-2541-47cc-baa0-840ff0b8ee2e

конечный поток
эндобдж
3 0 obj
>
эндобдж
4 0 obj
>
эндобдж
6 0 obj
>
эндобдж
7 0 объект
>
эндобдж
8 0 объект
>
эндобдж
9 0 объект
>
эндобдж
10 0 obj
>
эндобдж
11 0 объект
>
эндобдж
12 0 объект
>
эндобдж
13 0 объект
>
эндобдж
14 0 объект
>
эндобдж
15 0 объект
>
эндобдж
16 0 объект
>
эндобдж
17 0 объект
>
эндобдж
18 0 объект
>
эндобдж
19 0 объект
>
эндобдж
20 0 объект
>
эндобдж
21 0 объект
>
эндобдж
22 0 объект
>
эндобдж
23 0 объект
>
эндобдж
24 0 объект
>
эндобдж
25 0 объект
>
эндобдж
26 0 объект
>
эндобдж
27 0 объект
>
эндобдж
28 0 объект
>
эндобдж
29 0 объект
>
эндобдж
30 0 объект
>
эндобдж
31 0 объект
>
эндобдж
32 0 объект
>
эндобдж
33 0 объект
>
эндобдж
34 0 объект
>
эндобдж
35 0 объект
>
эндобдж
36 0 объект
>
эндобдж
37 0 объект
>
эндобдж
38 0 объект
>
эндобдж
39 0 объект
>
эндобдж
40 0 объект
>
эндобдж
41 0 объект
>
эндобдж
42 0 объект
>
эндобдж
43 0 объект
>
эндобдж
44 0 объект
>
эндобдж
45 0 объект
>
эндобдж
46 0 объект
>
эндобдж
47 0 объект
>
эндобдж
48 0 объект
>
эндобдж
49 0 объект
>
эндобдж
50 0 объект
>
эндобдж
51 0 объект
>
эндобдж
52 0 объект
>
эндобдж
53 0 объект
>
эндобдж
54 0 объект
>
эндобдж
55 0 объект
>
эндобдж
56 0 объект
>
эндобдж
57 0 объект
>
эндобдж
58 0 объект
>
эндобдж
59 0 объект
>
эндобдж
60 0 объект
>
эндобдж
61 0 объект
>
эндобдж
62 0 объект
>
эндобдж
63 0 объект
>
эндобдж
64 0 объект
>
эндобдж
65 0 объект
>
эндобдж
66 0 объект
>
эндобдж
67 0 объект
>
эндобдж
68 0 объект
>
эндобдж
69 0 объект
>
эндобдж
70 0 объект
>
эндобдж
71 0 объект
>
транслировать
h ބ T] o0} ϯ $ \ c (f
 (cQ ~ v4!% & => S} 13X = & C \ 8ǁ {HX xc \ S0 nPX% R ‘~’ ^ fsV0nWhjN]