Армирование ленточных фундаментов в сейсмических районах: методы и принципы

В статье «Как армируются ленточные фундаменты в сейсмических районах» рассказывается о том, как обеспечить безопасность строительства дома в условиях сильных землетрясений. В статье описывается процесс армирования ленточных фундаментов и даются рекомендации по выбору материалов и технических решений для устойчивого и надежного фундамента.

Содержание

1 Роль арматуры в фундаменте
2 Виды арматуры в России
3 Сварка арматуры
4 Соединение арматуры между собой
5 Узлы армирования углов фундамента
6 Разрез ленточного фундамента

Одна из самых распространенных ошибок при строительстве фундаментов – это армирование. Частный застройщик когда строит себе дом, не говоря уже о строительстве гаража, старается сэкономить на всем, чём может. Когда спрашиваешь почему он так сделал, ответ простой – «А вот сосед/сват/брат так строил и ничего!». Других доводов нет.

Давайте разбираться, как же нужно делать правильно армирование фундамента.

Не секрет, что в правительство СССР после войны в науке строительства поставил цель всех обеспечить жильем максимально быстро, а значит нужно было строительство не частных коттеджей, а многоквартирных домов. Под многоквартирные дома затачивалась наука, домостроительные комбинаты, строительные организации и выпуск специалистов. После Великой Отечественной войны страна лежала в руинах и это решение было объективно правильно. Но сейчас реалии поменялись, а вот строительные вузы и строительные НИИ выпускают специалистов и СНиП для строительства прежде всего больших промышленных и жилых многоквартирных зданий.

Поэтому стоит посмотреть на правила проектирования и строительства Европы, которая всегда была ориентирована на строительства малоэтажного личного дома и накопила большой опыт по этой части.

Роль арматуры в фундаменте

Бетон, как я уже не раз говорил в своих статьях, работает только на сжатие. На растяжение он выдерживает нагрузки в 30-40 раз меньше. Именно поэтому арматура из стали, которая прекрасно выдерживает растягивающие нагрузки, в железобетоне воспринимает именно растягивающие нагрузки.

Откуда же растягивающие нагрузки возникают в фундаменте? Это боковое давление пучинистых грунтов, морозное пучение на стены фундамента. Верх фундамента получает нагрузки на сжатие, а вот подошва фундамента растягивающие. Поэтому совершенно необходимо армировать подошву фундамента, особенно если она шире самой стенки фундамента, верхний слой фундамента, куда будут опираться стены. Но и про стены фундамента тоже не стоит забывать.

Чтобы точно сказать в каком месте фундамента какие нагрузки, нужно собирать все нагрузки на здание и считать фундаменты в специальных программах: Лира-ПК, Мономах и других.

Но если в ответственных конструкциях типа стадиона или многоквартирного жилого дома это совершенно необходимо, поскольку тут цена ошибки очень велика и материалов применяется на огромные суммы, то в малоэтажном строительстве можно пойти на некоторые допущения. Стоимость арматуры в фундаменте гаража или дома 10 х 10 метров будет на 10-15 тысяч рублей и экономия в 1-2 тысячи не будет заметна.

Вот как раз в этом нам и помогут строительные правила Англии.

Виды арматуры в России

Раньше в России было три вида арматуры – AI, AIIи AIII. Арматура класса AII встречалась очень редко, основная арматура была AI (гладкая) и AIII (периодического или рифленого вида). АI обычно применялась на стройке диаметром 6,8 и 10 мм как конструктивная – для всевозможных хомутах в пространственных каркасов. АIIIуже была несущей и из неё как раз и вязали пространственные каркасы. И диаметр её начинался с 10 мм и до 40 мм (большие диаметры были редкостью и использовались только в ответственных конструкциях АЭС, военных сооружениях, ГЭС и так далее).

В 90-е годы маркировку изменили из-за того, что Европа перешла на А500 и таким образом экономия стали достигает до 10% по сравнению с А400. Теперь АIII стали называть А400 – арматуру с пределом текучести 400 кг/м2. А вот применять стали А500 повсеместно. Арматуру без бирки и сертификата не отпускают, на глаз её свойства не определишь.

Сварка арматуры

Сталь класса АIII (А400) сваривать было нельзя – терялись свойства. Сейчас повсеместно используется А500С, которая прекрасно сваривается. Буква «С» в маркировки указывает на возможность соединения арматуры сваркой.

Американский институт бетона запрещает сваривать перекрестия арматуры, поскольку это может привести к надлому арматуры. Сваривать можно только с нахлёстом не менее 10 диаметров арматуры: для прутков диаметром 10 мм – 10 см, для 16мм – 16 см.

В индустриальном строительстве часто применяется для экономии арматуры ванная сварка для вертикальных стержней. Для строительства гаража или жилого дома это лишь излишне усложняет строительство, поскольку должна быть хорошая квалификация сварщика, хороший аппарат, а экономия будет копеечная.

Соединение арматуры между собой

Кроме соединения сваркой внахлест, возможно еще соединение внахлест стержней арматуры при помощи вязальной проволоки. Для этого стержни должны соединяться с нахлестом не менее 30 диаметров, а расстояние между серединами таких стыков должно быть не менее 65 диаметров.

Стыки арматуры должны быть в шахматном порядке чтобы не было стыков соседних стержней в одном уровне.

По СНиП в местах пересечения арматуры необходимо тоже крепить стержни между собой вязальной проволокой или стяжками. Допускается провязка только в 50% стыков в шахматном порядке. Это особенно важно при вязке усиления, когда таких стыков становится не просто много, а катастрофически много и рабочие начинают халтурить. Все концы стержней должны быть провязаны без исключений.

В сейсмических районах типа Краснодарского края вообще все стыки должны быть провязаны.

Армирование соседних соединяющихся конструкций на углах – это самое больное место в армировании. Халтурщики или просто неграмотные рабочие берут и делают просто нахлест стержней арматуры в этакую сетку. Но так углы не армируются! При таком армировании стенки как бы работают отдельно вместо совместной работы и в углах фундамента появляются трещины.

В углах, проемах, краях конструкций используют изогнутые элементы. По правилам и СНиП, и Американского института бетона, арматуру можно гнуть на угол 90 градусов на оправке не менее 5 диаметров стержня при толщине до 26 мм, большие стержни гнутся на оправке 8 диаметров. Свободный загибаемый конец арматуры должен быть не менее 12 диаметров. Нельзя гнуть арматуру, один конец которой замоноличен в бетоне. Ну в частном строительстве арматуру 25 не встретишь, так что это больше теория.

Халтурщики и здесь находят способ обмануть – они стержни греют на костре, автогеном для более легкого сгибания. Некоторые даже подпиливают болгаркой. Как вы сами понимаете, такое армирование ничем не лучше укладки в «сеточку».

Узлы армирования углов фундамента

Теперь перейдем к конкретным узлам с разбором «полетов».

Вот неправильные варианты, которые очень любят халтурщики всех мастей и неграмотные строители:

Вот как раз справа на рисунке Б так называемая «сетка» халтурщика, а слева на рисунке А почти правильная схема малограмотного строителя.

Вот как правильное армирование согласно правилам СНиП превратилось в неправильное. В своей популярной книге В. Сажин «Не зарывайте фундамент вглубь» привел схему армирования, но сварными сетками с усилением арматурой стыка. А народу через череду трансформаций сначала убрал усиление, потом сетку и начал вязать обычную «сетку». Так и получились неправильные узлы в углах и в Т-образных пересечениях стен.

А вот правильная схема армирования угла ленточного фундамента с Г-образными элементами. Обратите внимание, что внутренний стержень заходит в глубь каркаса и привязывается с внутренней стороны наружного стержня. Так же обратите внимание на перехлест стержней в 50 диаметров. Вот как раз такая схема заставляет фундамент работать как единое целое, распределяя нагрузку вглубь бетона.

Я в серьезных чертежах встречал меньший нахлест, но там использовались такие вставки для сварки балок балкона. В принципе, можно использовать эту схему со сваркой, вот только будет очень тяжело подлезть к нижним стержням в неширокий армокаркас.

А вот еще одна неправильная схема армирования тупого угла. Ошибка та же самая, только изменился угол. Не смотрите, что это фундамент, когда будете лить монолитную лестницу, то там все абсолютно тоже! Именно так из плиты перекрытия выходят выпуска и заходят в лестничный марш.

Вот еще один вариант армирования с помощью дополнительных П-образных хомутов. Именно такое усиление используется в чертежах серьезных проектов многоэтажных домов. Или небольшая модификация, принцип остается тот же. Именно так легче и технологичнее завязать пересечения стен. Если кому надо, пишите в комментариях и я вышлю реальные чертежи стен многоэтажных зданий, которые я построил или строю.

Вот еще один вариант, но тут без П-элементов, которые заменяются Г-образными элементами.

Разрез ленточного фундамента

Ну и приведу окончательную схему армирования фундамента, у которого есть подушка шире фундаментной стены. Тут обратите внимание на зеленые выпуска, связывающие подушку и стену

Ну а теперь, когда вы знаете как правильно армировать, вы сами можете сделать армирование фундамента или проследить, чтобы строители не халтурили на вашей стройке.

Проектирование фундаментов при сейсмических воздействиях следует производить в соответствии с требованиями СП 14.13330.2011 «Строительство в сейсмических районах. Актуализированная редакция СНиП II-7-81*».

Сейсмические воздействия на фундамент обусловлены землетрясениями, происходящими в результате тектонических разломов в земной коре. От гипоцентра во всех направлениях распространяются упругие колебания, характеризуемые сейсмическими волнами (продольными, поперечными и поверхностными). Сейсмические воздействия вызывают колебания зданий и сооружений, которые приводят к появлению в элементах надземных конструкций сил инерции. На величину последних решающее влияние оказывает интенсивность землетрясения, измеряемая балльностью.

Сейсмические воздействия, как и любые динамического характера нагрузки на основания, приводят к изменению свойств грунтов: увеличивается сжимаемость, особенно несвязных грунтов; уменьшается их предельное сопротивление сдвигу, вследствие вызванного вибрацией уменьшения трения между частицами. Импульсные воздействия средней величины могут вызвать дополнительные осадки и просадки оснований, а импульсы значительной величины – разрушение структуры грунтов, уменьшение их прочности, потерю устойчивости оснований. При определенных условиях может происходить разжижение водонасыщенных песчаных оснований, приводящее к полному исчерпыванию их несущей способности. Эти изменения строительных свойств грунтов и специфический характер взаимодействия сооружения с основанием определяют особенности проектирования фундаментов в условиях сейсмических воздействий.

В России принята 12-балльная шкала оценки силы землетрясения. Вся территория России поделена на отдельные районы по сейсмичности, но даже в пределах одного района сейсмичность может быть различной в зависимости от грунтовых условий.

Во многих районах выполнено микросейсмирование (повышение или понижение сейсмичности на 1 балл, которое санкционируется Госстроем).

Сейсмичность площадки в зависимости от категории грунта приведена в табл. 5.1. Сейсмические воздействия при проектировании учитываются при интенсивности сейсмических колебаний 7, 8 и 9 баллов. При интенсивности более 9 баллов строительство возможно только по разрешению вышестоящих органов в соответствии с утвержденными требованиями.

По сейсмическим свойствам грунты разделяются на три категории:

Категория грунта по сейсмическим свойствам	Сейсмичность площадки строительства, баллы при сейсмичности района
I
II
III

I категория: скальные грунты всех видов (в том числе вечномерзлые и вечномерзлые оттаявшие); невыветрелые и слабовыветрелые; крупнообломочные грунты плотные маловлажные из магматических пород, содержащие до 30 % песчано-глинистого заполнителя; выветрелые и сильновыветрелые скальные и нескальные твердомерзлые (вечномерзлые) грунты при температуре – 2 0 С и ниже при строительстве и эксплуатации по принципу 1 (сохранение грунтов основания в мерзлом состоянии);

II категория: скальные грунты выветрелые и сильновыветрелые (в том числе, вечномерзлые, кроме отнесенных к I категории); крупно-обломочные грунты (за исключением отнесенных к I категории); пески гравелистые, крупные и средней крупности, плотные и средней плотности маловлажные и влажные; пески мелкие и пылеватые плотные и средней плотности маловлажные; глинистые грунты с показателем текучести IL £ 0,5 при коэффициенте пористости с 0 С при строительстве и эксплуатации по принципу 1;

III категория: пески рыхлые независимо от влажности и крупности; пески гравелистые, крупные, средней крупности плотные и средней плотности водонасыщенные; пески мелкие и пылеватые плотные и средней плотности, влажные и водонасыщенные; глинистые грунты с показателем текучести IL > 0,5; глинистые грунты с показателем текучести IL £ 0,5 при коэффициенте пористости е ³ 0,9 для глин и суглинков и е ³ 0,7 – для супесей; вечномерзлые нескальные грунты при строительстве и эксплуатации по принципу II (допущение оттаивания грунтов основания).

При неоднородном составе грунты площадки строительства относятся к более неблагоприятной категории грунта по сейсмическим свойствам, если в пределах 10-метровой толщи грунта (считая от планировочной отметки) слой, относящийся к этой категории, имеет суммарную толщину более 5 м.

Расчет фундаментных конструкций и их оснований выполняют на основное и особое сочетание нагрузок, причем в последнее обязательно включается сейсмическая нагрузка. Расчетную сейсмическую нагрузку получают в результате динамического расчета всего здания на колебания и прикладывают в точках расположения масс элементов конструкций.

При динамическом расчете учитывают массу отдельных элементов здания, сейсмичность района, формы собственных колебаний, особенности колебаний сооружения, тип грунтовых условий, конструктивное решение сооружения и характер допускаемых повреждений и дефектов. После получения сейсмических нагрузок на основании принципа Даламбера проводят статический расчет конструкций здания в предположении совместного действия сейсмической и статической нагрузки.

Дополнительные горизонтальные нормальные и касательные напряжения, возникающие в основании при прохождении сейсмических волн, определяют по формулам:

; , (5.10)

где kс – коэффициент сейсмичности (при 7 баллах kс = 0,025; при 8 баллах – 0,05 и при 9 баллах – 0,1); γ – удельный вес грунта; Сp и Сs – соответственно скорости распространения продольных и поперечных сейсмических волн; Т = 0,5 – период скорости сейсмических колебаний, с.

Сейсмические инерционные нагрузки, действующие на фундамент во время землетрясения, определяют по формуле

(5.11)

где Gk – вес элемента сооружения, отнесенный к точке к; γn – коэффициент, зависящий от класса сооружения (принимается в пределах 1–1,5); – коэффициент динамичности; – коэффициент, учитывающий форму колебаний.

При проектировании и строительстве в сейсмических районах глубину заложения фундаментов в грунтах I и II категорий назначают как для несейсмических районов, но не менее 1 м; грунты III категории требуют предварительного искусственного улучшения.

Фундаменты зданий и их отдельных отсеков рекомендуется закладывать на одном уровне во избежание изменения частоты собственных колебаний. В зданиях повышенной этажности следует увеличивать глубину заложения с помощью устройства дополнительных подземных этажей.

При прохождении сейсмических волн поверхность грунта может испытывать растяжение и сжатие в различных направлениях, что может вызвать подвижку фундаментов относительно друг друга, поэтому для исключения подвижки и устойчивости фундаментов рекомендуется возводить сплошные плитные фундаменты или непрерывные фундаменты из перекрестных лент (рис. 5.3, а), устраиваемых в сборном или монолитном варианте. Для усиления сборных фундаментов по верху подушки укладывают арматурные сетки и устраивают перевязку блоков в углах и пересечениях, а при сейсмичности 9 баллов армируют все сопряжения стен подвалов. Фундаменты каркасных зданий допускается устанавливать на отдельные фундаменты, которые соединяются друг с другом железобетонными вставками (рис. 5.3, б).

Рис. 5.3. Схемы фундаментов в сейсмических районах

Для предотвращения подвижки здания по обрезу фундамента гидроизоляцию стен необходимо выполнять в виде цементного слоя. Применение гидроизоляции на битумной основе не разрешается.

При использовании свайных фундаментов необходима жесткая заделка свай в непрерывный ростверк для восприятия горизонтальных усилий, возникающих при землетрясениях, при этом следует стремиться опирать нижние концы свай на плотные грунты. Влияние сейсмических воздействий на работу свайных фундаментов учитывают с помощью понижающих коэффициентов условий работы, при расчете несущей способности основания по боковой поверхности и под острием сваи.

Самыми неблагоприятными основаниями являются водонасыщенные пески, способные разжижаться в условиях сейсмических воздействий и приводить к провальным осадкам зданий, поэтому их следует использовать в качестве оснований только после предварительного уплотнения вибрированием, песчаными сваями или каким-либо другим способом.

Проектирование и устройство фундаментов с учетом сейсмических воздействий гарантируют сохранность сооружения при условии, если и надземная часть здания возведена с учетом данных воздействий.

var begun_auto_colors = new Array(); var begun_auto_fonts_size = new Array(); begun_auto_pad = 93521562; // идентификатор площадки begun_auto_limit = 3; // число объявлений выводимых на площадке begun_auto_w ; // тип блока begun

Дать объявление

Здания из металлоконструкций Проектирование, изготовление, монтаж объектов любой сложности www.r-kompleks.ru • Екатеринбург

Во «Внуково» приземлился. Внештатная ситуация произошла в столичном аэропорту Внуково. Там. .. news.rambler.ru • 1 час

"Как не испортить праздник. Праздники существуют не для того, чтобы люди отдыхали. А для того, . www.top4man.ru

Сейсмическими явлениями или землетрясениями называют колебательные движения земной коры в результате проявления внутренних сил земли. Землетрясения вызывают колебания зданий и сооружений и появление сил инерции. Колебания и силы инерции называют сейсмическими‘воздействиями.

Следствием сейсмических воздействий являются деформации и перемещения отдельных конструкций, а также частичное или полное разрушение зданий. Сейсмические воздействия учитываются при 7…9 баллах. При 10 баллах строительство разрешается в исключительных случаях со специальным обоснованием.

Балл сейсмичности для данного типа здания устанавливается по району строительства с учетом дополнительного микрорайонирования, выполняемого на основании специфики инженерно-геологических условий на строительной площадке.

При прохождении сейсмических волн поверхность грунта может испытывать растяжение и сжатие в различных направлениях, что может вызвать подвижку фундаментов относительно друг друга, поэтому для исключения подвижки и устойчивости фундаментов рекомендуется возводить сплошные плитные фундаменты или непрерывные фундаменты из перекрестных лент (рис. 14.3, а), устраиваемых в сборном или монолитном варианте. Для усиления сборных фундаментов по верху подушки укладывают арматурные сетки и устраивают перевязку блоков в углах и пересечениях, а при сейсмичности 9 баллов армируют все сопряжения стен подвалов. Фундаменты каркасных зданий допускается устанавливать на отдельные фундаменты, которые соединяются друг с другом железобетонными вставками (рис. 14.3, б).

При использовании свайных фундаментов необходима жесткая заделка свай в непрерывный ростверк для воспринятая горизонтальных усилий, возникающих при землетрясениях, при этом следует стремиться опирать нижние концы свай на плотные грунты. Влияние сейсмических воздействий на работу свайных фундаментов учитывают с помощью понижающих коэффициентов условий работы, при расчете несущей способности основания по боковой поверхности и под острием сваи.

Рис. 14.3. Схемы фундаментов в сейсмических районах

Самыми неблагоприятными основаниями являются водонасыщенные пески,, способные разжижаться в условиях сейсмических воздействий и приводить к провальным осадкам зданий, поэтому их следует использовать в качестве оснований только после предварительного уплотнения вибрированием, песчаными сваями или каким-либо другим способом.

Статьи по теме:
Основания под фундаменты зданий и сооружений
Техника безопасности при производстве бетонных работ
Фундаменты под промышленное оборудование
Фундаменты специальных сооружений
Фундаменты промышленных зданий
Основания и фундаменты
Методы усиления оснований и фундаментов при реконструкции сооружений
Методы расчета фундаментов на динамические воздействия от промышленного и хозяйственного оборудования
Устройство фундаментов в районах распространения вечномерзлых грунтов
Фундаменты на засоленных грунтах и подрабатываемых территориях

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: При сдаче лабораторной работы, студент делает вид, что все знает; преподаватель делает вид, что верит ему. 9395 — | 7310 — или читать все.

91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно

Как рассчитать ленточный фундамент под дом из газобетона?

Расчет ленточного фундамента под дом из газобетона может быть выполнен следующим образом:

Определение необходимой глубины заложения фундамента. Это зависит от местных климатических условий, грунтовых и гидрологических условий, а также от конструктивных особенностей дома. Обычно глубина заложения ленточного фундамента составляет от 60 до 120 см.
Определение ширины ленты фундамента. Ширина ленты фундамента должна быть достаточной для того, чтобы обеспечить необходимую несущую способность и устойчивость дома. Обычно ширина ленты фундамента составляет от 30 до 50 см.
Определение длины ленты фундамента. Длина ленты фундамента зависит от планируемых размеров дома и его конструктивных особенностей. Обычно длина ленты фундамента равна периметру дома плюс дополнительные 10-20%.
Определение объема бетона и арматуры. Для расчета объема бетона и арматуры необходимо знать глубину, ширину и длину ленты фундамента. Расход бетона и арматуры зависит от грунтовых и гидрологических условий, а также от конструктивных особенностей дома.
Подготовка основания для фундамента. Для установки ленточного фундамента необходимо обеспечить ровную и устойчивую подготовленную поверхность. Подготовка основания может включать в себя очистку, разравнивание, уплотнение и геотекстильное устройство.
Установка опалубки. Для того чтобы получить форму ленточного фундамента, необходимо установить опалубку из деревянных брусков или металлических профилей. Опалубка должна быть установлена на расстоянии от грунта, чтобы установить арматуру и заливку бетоном.
Установка арматуры. Арматуру необходимо устанавливать в соответствии с проектом. Обычно используют стержни диаметром 10-12 мм. Арматура должна быть установлена таким образом, чтобы обеспечить необходимую ж

Коэффициент несущей способности грунта. Он зависит от типа грунта и его плотности. Для расчета фундамента из газобетона используются общепринятые коэффициенты несущей способности грунта, которые можно найти в специализированных справочниках или узнать у специалистов.

Если вы хотите самостоятельно рассчитать ленточный фундамент для дома из газобетона, вам нужно выполнить следующие шаги:

Определить нагрузки, которые будет нести фундамент. Это вес дома и все, что в нем находится, а также вес снега, который может лечь на крышу, и другие возможные нагрузки.
Рассчитать необходимое количество арматуры и ее диаметр. Расчет производится в зависимости от нагрузок, которые будет нести фундамент.
Определить ширину и высоту ленты. Ширина должна быть достаточной для того, чтобы обеспечить стабильность и надежность фундамента, а высота — для того, чтобы предотвратить деформации стен.
Рассчитать количество бетона, необходимое для заливки ленты.

Для точного расчета лучше обратиться к специалистам.