Армирование фундамента снип: Пособие к СНиП 2.03.01-84 «Пособие по проектированию фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений»

Армирование ленточного фундамента: чертежи, фото, видео

Конструкция фундамента может быть разнообразной – столбчатой, монолитной, плитной, ленточной. Последний вариант считается одним из наиболее распространенных благодаря простой реализации. Он подходит для возведения многих типов зданий – от небольшой по размерам бани до многоэтажного дома. Главное, соблюсти правила монтажа, например, сделать грамотное армирование ленточного фундамента, придающее необходимые для конкретной постройки эксплуатационные характеристики.

Суть армирования заключается в придании бетону особой прочности, она достигается за счет внедрения в конструкцию стальных прутьев. По сути, это получается железобетон, а у него прочность значительно выше «чистого» бетона при небольшом изменении цены. В процессе строительства важно организовать верный расчет армирования ленточного фундамента, чтобы впоследствии не потрескались стены здания.

Особое внимание на правильное армирование ленточного фундамента надо обращать при планировании строительства на тяжелых почвах, при высоких грунтовых водах, когда требуется более надежная платформа, выдерживающая повышенные нагрузки: при смене времен года, замерзание почвы может вызвать значительное давление на нижнюю часть здания.

Основы технологии армирования

Необходимость монтажа арматуры возникает из одного из недостатков бетона. Нагрузки «на сжатие» бетонные конструкции выдерживают отлично, а вот «на растяжение» – очень плохо. При давлении здания верхняя часть бетонной конструкции испытывает сжатие, а ее нижняя часть – растягивается и постепенно может разрушиться. Применение стальных каркасов в нижнем поясе позволяет значительно повысить устойчивость «на разрыв» и обеспечить сохранность здания на долгие годы. Отсутствие армирования ленточного фундамента на фото выглядит весьма эффектно: стены трескаются, частично оседают.

При замерзании или таянии почвы в период смены времен года возможно пучение земли, которое создает давление на фундаментную конструкцию теперь уже снизу. Поэтому для обеспечения прочности в любых условиях предусматривают армирование и верхней части фундамента. Существуют определенные правила армирования ленточного фундамента, регламентированные соответствующими СНиПами.

Их выполнение гарантирует отсутствие трещин во время всего срока эксплуатации строения.

Важно! При планировании заглубленной конструкции надо внимательно подойти к составлению чертежей на армирование ленточного фундамента: сколько поясов должно в нем быть, какой материал лучше использовать.

 

Обязательными являются два пояса – нижний и верхний, а остальные делаются только по необходимости. Согласно стандарту, от краев залитого объема они должны располагаться не менее 5 см вглубь конструкции.

Рекомендуемый материал для арматуры

Технология армирования ленточного фундамента предполагает использование строго определенного вида стальных прутов, соединения их при монтаже по определенной схеме, позволяющей добиться максимально возможного эффекта. Зависит выбор от нескольких моментов:

• предполагаемая нагрузка. Она заметно отличается на продольные, поперечные или вертикальные прутья;
• почва на месте строительства. Чем сложнее и тяжелее земля, тем более толстые и прочные прутья необходимо покупать.

Для твердых земель и небольшой массы здания подойдут заготовки диаметром 12 мм для продольных, 6-8 мм для поперечных и вертикальных направляющих. На сложной почве или при возведении тяжелых зданий предпочтительно применение 14-16, иногда даже 20 мм арматуры (увеличивают диаметр в основном только для продольных элементов). Для ленточного фундамента для дома из пеноблоков, армирование можно делать настолько тонким прутом, какой в общем допустим для такого рода построек. Материал легкий, при возведении из него стен, не оказывается чрезмерного давления.

Везде предполагается использование рифленой арматуры класса АIII для продольного монтажа и гладкого – для вертикального и горизонтального. Те же закономерности действуют и когда делается армирование ленточного фундамента со сваями, представляющее собой разновидность, предназначенную для очень влажной и пучинистой почвы.

Не исключается армирование ленточного фундамента стеклопластиковой арматурой. Такой материал придает конструкцию повышенную долговечность, невосприимчивость к повышенной влажности.

Разработка армирующих каркасов (по СНиП)

В интернете представлено немало видео по армированию ленточного фундамента, где можно увидеть различные варианты конструкций. Если общий вид их очень похож друг на друга, то найти различия можно в шаге между отдельными элементами, за счет чего и меняются эксплуатационные характеристики армирующей конструкции. Согласно СНиП 52-01-2003 предполагается минимальное расстояние между прутьями не более 40-50 см, а расстояние от внешнего края бетонного блока – в районе 5-6 см.

Если точно следовать всем рекомендациям, легко можно рассчитать сколько арматуры нужно для армирования ленточного фундамента. Так, при возведении зданий, вроде бани, или одноэтажного коттеджа, чаще всего стена не превышает 40 см. Учитывая, что по краям должен быть отступ по 5 см, расстояние между продольными элементами будет не больше 30 см. Получается, что требования строительного стандарта здесь соблюдены, при этом остается только уточнить, что лучше использовать максимально длинные прутья, на всю длину стен (арматура бывает по 6-11 метров в длину). При этом надо выбирать прут на 1-1,5 метра длиннее, чтобы его можно было загнуть при формировании угла.

Далее при армировании ленточного фундамента по СНиП требуется определиться с расстоянием между поперечными и вертикальными элементами. Согласно правилам, оно не должно превышать 30 см, правда, на практике можно встретить рекомендации ставить прутки на расстоянии 50 см, но это, возможно, приведет к ухудшению эксплуатационных характеристик фундамента. Так обычно делают армирование ленточного фундамента своими руками, когда «под рукой» нет специально обученного мастера, готового сделать верный расчет согласно стандартам.

Стоит отметить и то, что армирование мелкозаглубленного ленточного фундамента сделать значительно проще и дешевле, т.к. требуемое расстояние между прутьями здесь соблюсти очень легко за счет минимального количества арматуры.

Как правильно армировать углы?

Если с монтажом армирующей конструкции под стенами зданий разобраться достаточно просто, то углы отличаются повышенной сложностью расчетов.

Дело в том, что именно здесь соединяются разные векторы нагрузок. От правильного соединения всех отдельных элементов будет зависеть, насколько прочен будет соответствующий угол помещения.

Считается, что правильное армирование углов ленточного фундамента надо делать гнутыми элементами. Лучше, если это будет продолжение прутьев, расположенных вдоль стен (ранее упоминалось о необходимости запаса по их длине). Если так сделать, то на углах пригодятся отдельные Г-образно согнутые прутья, причем уровень их сгиба может меняться в зависимости от остроты угла.

Благодаря расположению продольных стеновых элементов и Г-образных хомутов поперек друг друга, армирование углов ленточного фундамента придает конструкции прочность, достаточную, чтобы выдержать предстоящий вес строения.

Типовая технология сбора армирующей конструкции

Научиться делать армирование ленточного фундамента своими руками по видео легко (главное, знать теоретические основы расчета и внимательно изучить технологию по тем действиям, что показаны в ролике).

Если в СНиПах достаточно общей информации по тем или иным особенностям материала, то, например, методы вязки между собой ничем не регламентированы.

Распространено два способа:

• вязка проволокой. Небыстрый, зато обеспечивающий высокую прочность метод;
• сварка. Более быстрый метод соединения отдельных элементов между собой, но он обладает существенным минусом – места сварки очень быстро коррозируют, что негативно сказывается на общей прочности конструкции.

Как применяют оба способа армирования ленточного фундамента можно посмотреть по видео, на чертежах обычно отображается только общий вид каркаса. Разделяют и два способа его сборки – в траншее и рядом с ней.

Если выбран первый вариант, то сначала требуется подготовить основание путем засыпки дна траншеи песком или песчано-гравийной смесью. Далее по периметру выкладывают на ключевых точках строительный кирпич. Его толщина и будет обеспечивать стандартные 5 см от дна бетонного слоя. Располагают их примерно через полметра друг от друга, если расставить их дальше, то прутья будут провисать.

Дальше на кирпичи укладываются продольные элементы, которые связываются между собой поперечными гладкими прутьями. Затем к получившемуся нижнему поясу крепят вертикальные части каркаса, а к ним привязывают верхний пояс из продольных и поперечных прутьев.

В случае выбора второго варианта, последовательность действий практически та же, за одним исключением – в траншею, на предварительно заготовленные кирпичи опускается уже полностью собранный и закрепленный каркас. Такой способ чаще применяют, когда траншея под фундамент очень узкая.

Процесс армирования стен и углов ленточного фундамента можно посмотреть на фото или видео, размещенным в открытом доступе в интернете, например:

Здесь обычно даются ценные рекомендации и комментарии всем производимым действиям строителей, позволяющие не совершать типичные ошибки, а сразу все сделать правильно.

Схема армирования ленточного фундамента по снип. Создание ленточного фундамента по нормам снип

Армирование ленточного фундамента значительно увеличивает его характеристики по прочности, позволяет создавать устойчивые конструкции при одновременном уменьшении веса.

Расчеты арматуры и схемы армирования выполняются согласно положениям действующего СНиПа 52-01-2003. Документ имеет подробные требования к расчетам, дает сноски на нормативные документы и своды правил.

СП 63.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003. Файл для скачивания

Ленточный фундамент должен отвечать выдвигаемым требованиям по долговечности, надежности, устойчивости к различным климатическим факторам и механическим нагрузкам.

Главными характеристиками прочности бетонных конструкций является показатель сопротивления осевому сжатию (Rb,n), растяжению (Rbt,n) и поперечному излому. В зависимости от нормативных стандартных показателей бетона подбирается его конкретная марка и класс. С учетом ответственности конструкции могут использоваться поправочные коэффициенты надежности, которые колеблются от 1,0 до 1,5.

Требования к арматуре

Во время армирования ленточных фундаментов устанавливается вид и контролируемые значения качества арматуры. Стандартами допускается к применению горячекатаная строительная арматура периодического профиля, термически обработанная арматура или механически упрочненная арматура.

Класс арматуры выбирается с учетом гарантированного значения предела текучести при максимальных нагрузках. Кроме характеристик на растяжение, нормируется пластичность, стойкость к коррозии, свариваемость, устойчивость к отрицательным температурам, релаксационная стойкость и допустимое удлинение до начала разрушительных процессов.

Таблица классов арматуры и марок стали

Тип профиля	Класс	Диаметр, мм	Марка стали
Гладкий профиль	А1 (А240)	6-40	Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп
Периодический профиль	А2 (А300)	10-40, 40-80	Ст5сп, Ст5пс, 18Г2С
Периодический профиль	А3 (А400)	6-40, 6-22	35ГС, 35Г2С, 32Г2Рпс
Периодический профиль	А4 (А600)	10-18 (6-8), 10-32 (36-40)	80С, 20ХГ2Ц
Периодический профиль	А5 (А800)	10-32 (6-8), (36-40)	23Х2Г2Т
Периодический профиль	А6 (А1000)	10-22	22Х2Г2АЮ, 22Х2Г2Р

Расчет ленточного фундамента производится в соответствии с рекомендациями ГОСТ 27751, рассчитываются показатели предельных нагруженных состояний по группам.

К первой группе отнесены состояния, приводящие к полной непригодности фундамента, ко второй группе отнесены состояния, приводящие к частичной потере устойчивости, затрудняющие нормальную и безопасную эксплуатацию зданий. По предельно допустимым состояниям второй группы производятся:

• расчеты по появлению первичных трещин на поверхности ленточного фундамента;
• расчеты по временному периоду увеличения образовавшихся трещин в бетонных конструкциях;
• расчеты по линейным деформациям ленточных фундаментов.

К основным показателям по устойчивости к деформации и прочности строительной арматуры относится максимальная прочность при растяжении или сжатии, определяемая в лабораторных условиях на специальных испытательных стендах. Технология и методы испытаний прописаны в государственных стандартах. В некоторых случаях производитель может пользоваться нормативно-технической документацией, разработанной предприятием. При этом нормативно-техническая документация должна в обязательном порядке утверждаться контролирующими органами.

Для бетонных конструкций эти значения могут ограничиваться максимальными показателями изменения линейности бетона. В качестве обобщенных показателей принимаются фактические диаграммы состояния арматуры при кратковременном одностороннем воздействии расчетных нормативных нагрузок. Характер диаграмм состояния строительной арматуры устанавливается с учетом ее конкретного вида и марки. Во время инженерного расчета армированного фундамента диаграмма состояний определяется после замены нормативных показателей фактическими.

Требования к армированию

Арматурный каркас — фото

1. Требования к размерам железобетонной конструкции. Геометрические размеры фундамента не должны препятствовать правильному пространственному размещению арматуры.
2. Защитный слой должен обеспечивать совместное сопротивление нагрузкам арматуры и бетона, предохранять от воздействия внешней среды и обеспечивать устойчивость конструкции.
3. Минимальное расстояние между отдельными стержнями арматуры должно гарантировать совместную работу ее с бетоном, позволять правильно стыковать и обеспечивать правильную технологическую заливку бетона.

Для армирования можно использовать только качественную арматуру, вязание сеток выполняется с учетом расчетных проектных показателей. Отклонения от значений не могут выходить за поля допусков, регламентируемых СНиП 3.03.01. Специальные строительные мероприятия должны обеспечивать надежную фиксацию арматурной сетки согласно существующим правилам.

СНиП 3.03.01-87. Несущие и ограждающие конструкции. Строительные нормы и правила. Файл для скачивания

Во время загиба арматуры нужно пользоваться специальными приспособлениями, минимальный радиус изгиба зависит от диаметра и конкретных физических характеристик строительной арматуры.

Видео — Ручной станок для гибки арматуры, видеоинструкция

Видео — Как гнуть арматуру. Работа на самодельном станке

Арматура вставляется в опалубку, изготовление опалубки следует выполнять с учетом требований ГОСТа 25781 и ГОСТа 23478.

ФОРМЫ СТАЛЬНЫЕ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ. Технические условия. Файл для скачивания

Опалубка для возведения монолитных бетонных и железобетонных конструкций. Классификация и общие технические требования

Расчет количества и диаметра арматуры

Для ленточного фундамента бань применяется строительная арматура с периодическим профилем Ø 6÷12 мм.

Действующие государственные нормативные акты регламентируют минимальное количество прутков в бетоне для придания ему максимальных характеристик прочности. Минимальное общее сечение продольных прутков арматуры не может составлять ≤ 0,1% площади сечения ленты фундамента. К примеру, если ленточный фундамент имеет сечение 12000×500 мм (площадь сечения равняется 600000 мм2), то общая площадь всех продольных прутков должна составлять не менее 600000×0,01%=600 мм2. На практике застройщики редко выдерживают этот показатель, учитывается еще и вес бани, характер грунтов и конкретная марка бетона. Эта расчетная величина может считаться ориентировочной, отклонения от рекомендованных значений не должно превышать ≈20% в меньшую сторону.

Для расчета количества арматуры нужно знать площадь сечения ленты фундамента и площадь сечения арматурного прутка. Для облегчения выполнения подсчетов предлагаем вашему вниманию готовую таблицу.

	Число стержней
Диаметр, мм	1	2	3	4	5	6	7	8	9
6	28,3	57	85	113	141	170	198	226	254
8	50,3	101	151	201	251	302	352	402	453
10	76,5	157	236	314	393	471	550	628	707
12	113	226	339	452	565	679	792	905	1018
14	154	308	462	616	769	923	1077	11231	1385
16	201	402	603	804	1005	1206	1407	1608	1810
18	254,5	509	763	1018	1272	1527	1781	2036	2290
20	314,2	628	942	1256	1571	1885	2199	2513	2828

Теперь расчеты существенно облегчаются. К примеру, для армирования ленточного фундамента вы используете восемь рядов арматуры диаметром 10 мм. Согласно таблице общая площадь стержней равняется 628 мм. Такой каркас может работать с бетонной лентой глубиной 120 см и шириной 50 см. Несколько лишних квадратных миллиметров можно не принимать во внимание, они будут дополнительной страховкой на случай нарушения технологии вязки или изготовления некачественного бетона.

Кроме этих показателей нужно определиться с диаметрами стержней для фундаментов. Эти показатели зависят от многих составляющих, для упрощенных расчетов можно пользоваться предлагаемой таблицей.

При помощи этой таблицы можно без проблем подобрать рекомендуемый диаметр арматуры для ленточного фундамента.

Правила армирования ленточного фундамента

Существует несколько схем вязки арматуры, каждый застройщик может пользоваться наиболее удобной для себя. Выбор схемы нужно осуществлять с учетом размеров фундамента и его несущих характеристик.

Арматуру можно вязать отдельно, а потом готовые элементы конструкции опускать в траншею фундамента и соединять между собой, а можно сразу вязать в траншее. Оба способа почти равноценные, но есть небольшая разница. На земле все главные прямолинейные элементы можно делать самостоятельно, при работе в траншее обязателен помощник. Для вязки нужно изготовить специальный крючок, соединение выполняется мягкой проволокой диаметром ≈0,5 мм.

В некоторых статьях можно встретить советы во время вязки пользоваться ручной электрической дрелью – не обращайте на них внимания. Так могут писать те, кто понятия не имеет о работе.

Во-первых, от дрели рука устанет намного больше и быстрее, чем от легкого крючка. Во-вторых, под ногами всегда будут путаться кабели, цепляться за торцы арматуры и т. д. В-третьих, не на всех строительных участках есть электрическая энергия. И, в-четвертых, у вас узлы из проволоки постоянно будут или недотянутыми или разорванными.

Для вязки арматуры применяется тонкая мягкая и проволока, а она имеет низкую прочность. Проволоку хорошо натягивайте, прочное связывание должно происходить за два–три оборота крючка. В противном случае намного понижается производительность труда и увеличивается утомляемость. Еще есть варианты сваривания арматуры, о них мы поговорим в следующем разделе статьи.

Как вязать арматурную сетку самостоятельно

Мы уже выше говорили, что таким способом можно вязать арматуру на земле. Изготавливаются только прямолинейные участки сетки, углы привязываются уже после их опускания в траншею.

Шаг 1. Подготовьте куски арматуры. Стандартная длина прутков шесть метров, по возможности трогать их не нужно. Если вы опасаетесь, что с такой диной будет сложно работать – разрежьте их пополам.

Мы советуем начинать вязать арматуру для самого короткого участка ленточного фундамента, это даст возможность приобрести небольшой опыт и уже более уверенно справляться с длинными прутками. Резать их не рекомендуется, это увеличивает расход металла и понижает прочность фундамента. Размеры заготовок рассмотрим на примере ленточного фундамента высотой 120 см и шириной 40 см.

Арматура должна со всех сторон заливаться бетоном толщиной не менее 5 сантиметров. Это исходные условия. С учетом таких показателей чистые размеры арматурного каркаса должны составлять по высоте не более 110 см (минус 5 см с каждой стороны) и по ширине 30 см (минус 5 см с каждой стороны). Для вязки нужно прибавить по два сантиметра с каждой стороны на нахлест. Значит, заготовки для горизонтальных перемычек должны иметь длину 34 см, заготовки для вертикальных перемычек должны иметь длину 144 см. Но таким высоким каркас делать не стоит, достаточно иметь высоту 80 см.

Шаг 2. Выберите ровную площадку, положите два длинных прутка, подровняйте их торцы.

Шаг 3. На расстоянии ≈ 20 см от торцов привяжите по обеим крайним сторонам горизонтальные распорки. Для вязки нужна проволока длиной примерно 20 сантиметров. Сложите ее вдвое, просуньте под местом связывания и затяните проволоку обыкновенным прокручиванием вязального крючка. Не переусердствуйте с усилием, проволока может не выдержать. Величина усилий скручивания определяется опытным путем.

Шаг 3. На расстоянии приблизительно 50 сантиметров привязывайте по очереди все оставшиеся горизонтальные распорки. Все готово – отложите конструкцию на свободное место и таким же образом сделайте еще один элемент каркаса. У вас получилась верхняя и нижняя часть, теперь нужно скрепить их вместе.

Шаг 4. Далее следует приспособить упоры для двух частей сетки, упереть их можно к любому предмету. Главное, чтобы связанные элементы занимали устойчивое боковое положение, расстояние между ними должно равняться высоте вязаной арматуры.

Шаг 5. По торцам привязать по две вертикальные распорки, размеры вы уже знаете. Когда каркас стал уже более-менее напоминать готовое изделие – привязывайте все остальные куски. Не спешите, проверяйте все размеры. Хотя у вас заготовки и одинаковой длины, проверка размеров не повредит.

Шаг 6. По такому же алгоритму нужно на земле связать все прямые участки каркаса.

Шаг 7. Положите на дно траншеи фундамента подкладки высотой не менее пяти сантиметров, на них будут лежать нижние прутки сетки. Поставьте боковые подпорки, выставьте сетку в правильном положении.

Армирование (каркас установлен в опалубку)

Шаг 8. Снимите размеры непровязанных углов и стыков, заготовьте куски арматуры для соединения каркаса в единую конструкцию. Имейте в виду, что нахлест торцов арматуры должен быть не менее пятидесяти диаметров прутка.

Шаг 9. Привяжите нижний поворот, затем вертикальные стойки и к ним верхний. Проверьте расстояние армирования ко всем поверхностям опалубки.

Армирование готово, можно начинать заливку фундамента бетоном.

Вязание арматуры при помощи специального приспособления

Для изготовления приспособления вам понадобится несколько досок толщиной примерно 20 мм, качество пиломатериалов может быть произвольным. Изготовить шаблон нетрудно, а работу он упростит значительно.

Шаг 1. Отрежьте четыре доски по длине арматуры, соедините их по две на расстоянии шага вертикальных стоек. Должно получиться два одинаковых шаблона. Внимательно следите, чтобы разметка расстояния между рейками была одинаковой, в противном случае не будет вертикального положения соединительных элементов.

Шаг 2. Сделайте две вертикальные подпорки, высота подпорок должна отвечать высоте арматурной сетки. Подпорки должны иметь боковые угловые упоры, не позволяющие им опрокидываться. Все работы по вязке нужно проводить на ровной площадке. Проверьте устойчивость собранного приспособление, исключите вероятность его опрокидывания вовремя производства работ.

Шаг 3. Поставьте ноги упоров на две сбитые доски, две верхние доски установите на верхнюю полку упоров. Зафиксируйте их положение любым способом.

У вас получился макет арматурной сетки, теперь работы можно выполнять быстро и без посторонней помощи. Установите на размеченные места подготовленные вертикальные распорки арматуры, предварительно при помощи гвоздей временно зафиксируйте их положение. На каждую горизонтальную металлическую перемычку поставьте пруток арматуры. Такую операцию следует повторить по всем сторонам каркаса. Проверьте их положение еще раз. Все правильно – берите проволоку и крючок и начинайте вязать. Приспособление целесообразно делать, если у вас есть много одинаковых участков сетки из арматуры.

Видео — Как вязать арматуру при помощи приспособления

Как вязать армированную сетку в траншее

Работать в траншее намного сложнее из-за стесненных условий. Нужно хорошо продумать схему вязания отдельных элементов, чтобы не пришлось потом ползать между прутками арматуры. Кроме того, самостоятельно связать сетку не получится, нужно работать с помощником.

Шаг 1. Положите на дно траншеи камни или кирпичи высотой не менее пяти сантиметров, они приподнимут металл от земли и позволят бетону со всех сторон закрыть арматуру. Расстояние между камнями должно равняться ширине сетки.

На фото — фиксатор для армокаркаса

Шаг 2. На камни нужно класть продольные прутки. Горизонтальные и вертикальные прутья должны уже быть порезаны по размерам, как их мерить мы уже рассказывали.

Шаг 3 . Начинайте формировать скелет каркаса с одной стороны фундамента. Если вы предварительно привяжете к лежащим пруткам горизонтальные распорки, то работать будет легче. Помощник должен придерживать концы прутков до тех пор, пока они не зафиксируются в нужном положении.

Шаг 4. По очереди продолжайте вязать арматуру, расстояние между распорками должно составлять приблизительно пятьдесят сантиметров.

Шаг 5. По такому же алгоритму свяжите арматуру на всех прямолинейных участках фундаментной ленты.

Шаг 6. Проверьте размеры и пространственное положение каркаса, при необходимости нужно поправить положение и исключить прикосновения металлических частей к опалубке.

Шаг 7. Теперь пора заняться углами фундамента. На картинке дан довольно сложный вариант вязания в углах, вы можете для себя придумать проще. Главное, чтобы соблюдалась длина нахлестов. И еще одно замечание. В углах фундамент работает не только на изгиб, но и на вертикальный разрыв. Эти усилия держат вертикальные прутки строительной арматуры, не забывайте их устанавливать. Для гарантии для этих целей можно использовать арматуру с большим диаметром.

Нужно знать, что любая сварка ухудшает физические характеристики прочности арматуры, использовать этот метод следует только в крайних случаях.

Если все же приходится использовать сварку, то делайте все возможное, чтобы в одном месте накладывать минимальное количество швов, сдвиньте на несколько сантиметров шаг фиксации горизонтальных и вертикальных упоров. Во время сваривания точно выдерживайте оптимальные показатели силы тока и диаметр электродов. Металл в местах наложение шва не должен перегреваться.

Сварка арматуры — фото

И самое важное – для сваривания пригодна только специальная арматура, марки такой арматуры обозначаются буквой «С». Кстати, эта арматура существенно дороже обыкновенной.

Есть несколько способов, с помощью которых можно ускорить и облегчить процесс вязки и при этом улучшить качество конструкции и уменьшить расход материалов.

Для распорок согните арматуру в виде буквы «П». Для этого можно за пару часов сделать элементарный станок, а пригодится он не только для гибки прутков. Для начала нужно согнуть один образец, проверить его размеры и только потом, используя образец в качестве шаблона, заготовить все соединения. Такие распорки намного легче вязать, они сразу держат нужный размер конструкции. Еще один плюс – сокращается расход дорогостоящего материала. На первый взгляд, экономия кажется несущественной, максимум десять сантиметров на одном соединении. Но если умножить десять сантиметров на количество штук и на цену арматуры, то получится очень «приятная» сумма.

Для распорок можно использовать арматуру меньшего диаметра и необязательно дорогую строительную периодического профиля. Подойдут даже металлические прутки или катанка соответствующего диаметра.

Если у вас нет никакого опыта выполнения подобных работ, то лучше самостоятельно ее не делать. Наличие помощника намного облегчает процесс и делает его более безопасным.

По цене армированный фундамент значительно дороже обыкновенного, применяйте этот метод усиления архитектурных конструкций в крайних случаях. Есть много более дешевых способов для увеличения несущих характеристик ленточного фундамента. Правда, они не всегда могут использоваться, все зависит от особенностей проекта бани, характеристик грунтов и ландшафта.

Несколько слов можно сказать о предварительно нагруженном армировании. Это сложный метод, позволяющий значительно улучшить все показатели ленточного фундамента без увеличения количества арматуры. Сущность метода состоит в предварительном нагружении прутков усилиями противоположными тем, которые будут действовать на конструкцию во время эксплуатации фундамента. К примеру, если пруток будет работать на растяжение, то его предварительно сжимают и т. д.

Видео — Армирование монолитных ленточных фундаментов неглубокого заложения

Видео — Армирование фундамента своими руками

Правильно построенный фундамент – гарантия прочного, сухого, теплого дома. Из разновидностей фундаментов ленточный средний по затратам материалов и трудоемкости. Использованный арматурный каркас делает из бетонной ленты жесткую раму, выдерживающую значительные нагрузки от стен, перекрытий, кровли, внутреннего наполнения дома.

Для чего нужно армировать ленточный фундамент?

Особенностью мелкозаглубленного облегченного ленточного фундамента является обязательность его армирования. Известно, что бетонные изделия очень прочные на сжатие, менее прочные на сдвиг, и малопрочные на изгиб и разрыв. Компенсируют такие недостатки бетона традиционным способом — созданием композитного материала, в котором одно вещество прекрасно работает на сжатие, а другое — на разрыв. Хорошо сжимаемое вещество дополняют волокнами или стержнями из материала плохо рвущегося и получают новый материал, свойства которого расчетом можно изменять в больших пределах.

Поэтому тонкий слой бетона, известного людям уже более 3 тыс. лет только в XIX веке придумали упрочнить стальной сеткой. Хотя строители знали, что хорошо разрывающаяся глина прекрасно армируется прочной на разрыв соломой.

В случаях, когда на участке неоднородные грунты, армирование ленточного фундамента обеспечит жесткость его рамной конструкции, берущей на себя всю нагрузку от здания и равномерно ее распределяющую.

Общая высота ленточного фундамента обычно от 0,7 — 0,8 м до 1,5 м при ширине от 0,3 до 0,5 м. При длине стены здания от 7 — 10 м такая полоса бетона рассматривается как бетонная балка. Она будет работать на прогиб, когда ее края нагрузить значительно больше, чем середину или наоборот. Т. е. бетон будет нагружен изгибающими усилиями. Защитить балку от разрушения можно поместив в ее толщу в верхней и нижней части продольные стальные или композитные стержни с регулярной профилировкой поверхности. Они за счет профилировки воспримут на себя разрывающие усилия и не дадут растрескаться бетону.

Особенности конструкции армирующего каркаса

Ленточный фундамент фактически состоит из монолитных длинных балок, работающих на изгиб при неравномерных нагрузках сверху от элементов здания и неравномерных просадок снизу от разной плотности грунта.

Поэтому и армируются они в двух зонах балки:

• сверху, под защитным слоем из бетона — от нагрузок на концах балки, когда середина находится на опоре;
• снизу, чуть выше нижнего защитного слоя — при нагрузке на середину полосы ленты и опорах под углами здания.

В схеме армирования ленточного фундамента несколько продольных стержней нижнего ряда удерживаются на определенном расстоянии от слоя стержней верхнего ряда вертикальными поперечными стержнями, идущими с шагом от 300 до 500 — 700 мм.

По ширине продольные пруты арматуры удерживаются горизонтальными поперечными стержнями, расположенными с тем же шагом, что и вертикальные.

Поперечные стержни арматуры предназначены:

• воспринимать поперечные усилия, прилагаемые к балке;
• ограничивать увеличение образовавшихся трещин;
• удерживать положение продольных стержней по требованиям чертежа;
• удерживать стержни от выпучивания в любую сторону.

Стержни связываются проволокой или свариваются в объемный каркас. Его высота и ширина меньше на удвоенную толщину защитного слоя бетона.

Основные функции защитного слоя бетона:

• сохранение арматуры от внешнего, в т. ч. и агрессивного воздействия, в основном, воды или водяного пара;
• передача нагрузок от бетона на арматуру;
• обеспечение анкеровки, т. е. «зацепляемости» арматуры в толще бетона;
• обеспечение стыка элементов арматуры;
• обеспечение стойкости арматуры в пламени пожара.

Обычно толщина защитного слоя от 25 — 30 мм до 50 — 60 мм.

Требования к арматуре для ленточного фундамента

В качестве продольной арматуры для мелкозаглубленных фундаментов используют стальную или композитную арматуру с профилированной поверхностью. Профили на стержнях обеспечивают передачу большей нагрузки от изгибающегося бетона на арматурный стержень, чем при гладкой поверхности стержня.

Обычно используют стержни диаметром от 10 до 16 — 18 мм.

Для поперечного армирования обычно берут гладкие стержни диаметром 6 — 8 мм.

Количество стержней, их диаметр, шаг арматуры при установке, толщину защитного слоя, способы и конструкции для армирования углов фундамента и мест пересечения с внутренними несущими стенами должен рассчитывать профессиональный строитель, имеющий высшее образование и практику в этом деле. Он же и отразит принятые решения в чертежах ленточного фундамента, в т. ч. и разработает схему армирования ленточного фундамента.

В СНиП 52-01-2003 по бетонным и железобетонным конструкциям в п. 5.3 изложены требования к арматуре как стальной, так и композитной.

Стальная арматура может быть гладкая и профилированная, горячекатаная, профилированная упрочненная термомеханически, холоднодеформированная, т. е. упрочненная механически без нагревания.

Правильное армирование углов ленточного фундамента

Угловые участки ленточного фундамента — зоны концентрации разнородных напряжений. Две сходящиеся под углом «балки» монолитной конструкции могут иметь в этой зоне нагрузки противоположного направления. Кроме того может быть разная по величине нагрузка от разных стен. На угол могут действовать напряжения растяжения от одной стены и сжатия от другой. Разнородные напряжения должна выдерживать каркасная конструкция угла. Для этого должно быть обеспечено сопряжение каркасов.

Поэтому армирование производится усилением арматурного каркаса как минимум в 2 раза. Для этого поступают следующим образом:

• арматурный продольный стержень первого каркаса, являющийся внутренним по отношению к наружной части фундамента пропускается вперед и загибается под прямым углом, так, чтобы отогнутая длина была не менее 50 диаметров стержня;
• стержень передвигается, пока он не примкнет к наружному стержню перпендикулярного второго арматурного каркаса, образуется первый нахлест;
• наружный стержень перпендикулярного второго каркаса тоже сгибается и подводится к наружному стержню первого каркаса, образуется второй нахлест;
• внутренний стержень второго каркаса сгибается, сгиб передвигается к наружному стержню первого каркаса и прикладывается ко второму нахлесту;
• первый и второй нахлесты и перекрест внутренних стержней перевязываются проволокой или свариваются, обвязываются (свариваются) и вертикальные и горизонтальные поперечные стержни.

Как вариант — наружные стержни не сгибаются, а гнется кусок арматуры в виде Г-образного хомута, оба конца которого перевязываются с обоими наружными стержнями.

Для стыковки балок для несущих внутренних стен с наружными балками вязку делают так, как указано на рисунках.

Идея та же, что и при армировании в углах — перевязка или сварка внутренних стержней с наружными или с добавочными элементами в виде Г- или П-образных элементов или петель из арматуры. Ни в коем случае не делать простое пересечение стержней.

Этапы строительства ленточного армированного фундамента

Этапы строительства такие:

• Выкапывание котлована или траншей. Глубина должна учитывать глубину тела фундамента и противопучинистой подушки.
• Разметка. (см. статью «Как разметить ленточный фундамент своими руками»).
• Засыпать в траншею песчаную подушку и утрамбовать ее, потом — щебневую.
• Установить и закрепить щиты опалубки. Уложить на дно и стены слой гидроизоляции в виде полиэтиленовой пленки.
• Связать и подготовить продольные куски арматурных каркасов. Установить их в опалубку и проверить равенство расстояний от опалубки до каркаса с обеих сторон. В качестве дистанционных элементов использовать заранее заготовленные бруски из бетона или специальные пластиковые стойки-«стульчики». Те же расстояния обеспечить и в нижней части каркаса. Куски кирпича не использовать.
• Правильно связать угловые части каркасов и места пересечения с несущими стенами.
• Проверить установку каркасов — защитные расстояния, высоту, горизонтальность, правильность и полноту увязки, и другие требования, изложенные в чертеже фундамента.
• Залить бетонный раствор одним заходом и тщательно провибрировать его. Выждать 10 — 15 дней и можно снимать опалубку.
• Основа дома будет готова на 10 — 15 день после заливки, ее можно понемногу нагружать строительством стен. Полная готовность будет на 28 — 30 день после окончания бетонирования.

Основные ошибки при армировании

Ошибок делается много и разных, но главные из них такие:

1. Для арматурного каркаса не делается защитный слой бетона или делается недостаточной толщины. Как дистанционные прокладки используются куски керамического или даже силикатного кирпича, хорошо пропускающие воду.
2. Не используется пленка для предотвращения вытекания жидкого цементного «молочка» через деревянную опалубку. Или большие щели в опалубке — через них тоже течет.
3. Нет гидроизоляции между подошвой и стенками ленточного фундамента — при высокой водопроницаемости бетона коррозия его разрушит за 10 — 15 лет, в т. ч. его будет «рвать» ржавеющая арматура.
4. Песчано-щебневая смесь под подошвой имеет крупный щебень и не закрыта сверху гидроизоляцией от бетона.
5. Бетон при заливке подается порциями через день или реже — получают две или три балки с независимым армированием. Интервалы — не более 1,5 — 2 часов.
6. Укладка стержней в углах с обычным поворотом

наружных и внутренних стержней или, что еще хуже с их простым перекрещиванием.

Вопросы и ответы по теме

По материалу пока еще не задан ни один вопрос, у вас есть возможность сделать это первым

Правила и нормы строительных работ прописываются в таких документах, как Снип – это сборка всех необходимых требований к совершению постройки архитектурного объекта. Если вы решили возводить сооружение, то должны строго придерживаться прописанных положений свода. Помимо правил, Снип, содержит информацию об определениях работ и составляющих их элементов. Так, исходя из документов, ленточный фундамент – это основание постройки, которое предназначено для возведения на непромерзающих глиняных почвах. В нашей статье мы и поговорим о требованиях к данному объекту дома.

Определение по Снип

Ленточные основания способны переносить достаточно высокое давление, благодаря чему могут применяться при строительных задачах для массивных каменных зданий. Его огромный плюс – это не склонность к различным видам деформаций. Снип свидетельствует о принадлежности этого фундамента для архитекторских проектов, которые имеют подвальное или цокольное пространство.

Ленточный фундамент располагается ниже уровня промерзания почвы, потому что практически все типы грунта разбухают после зимнего сезона. Если же не выдержать эту норму, то к весне основание может поплыть.

Внимание! Всю информацию об уровне промерзания грунтов по всей территории России можно отыскать в Снип.

Толщина стен и вид почвы становятся единственными факторами при расчетах размеров фундаментов. Поэтому и его расположение может быть как на большой глубине, так и на поверхности. Прежде всего, на это влияет еще и материал, из которого создано основание.

По уровню нагрузки выделяют такие виды ленточных фундаментов:

• Заглубленный вид , который предназначен для массивных построек на мягкой почве;
• Мелко заглубленный фундамент , который обычно применяется для мелких построек, заборов, а также деревянных домов.

Внимание! Независимо от показателей глубины, постройку необходимо выполнять согласно требованиям и нормам Снип.

Нормативно-законодательная база

Если вы собираетесь строить ленточный фундамент, то данные ГОСТа и Снип вам обязательно пригодятся:

• Основы строительных работ по созданию фундаментов из железобетонных плит записаны в Гост 13580-85;
• Все нормы к фундаментам постройки сведены в Снип 2.02.01.83;
• Документ о несущих и ограждающих постройках называется Снип 3.03.01-87;
• Все нормы и требования к возведению фундаментов и других земельных зданиях занесены в Снип 3.02.01-87.

Если вы будете следовать данной нормативно-законодательной базе, то можете не переживать надежности вашего строительного проекта.

Нормы СНИП к арматуре

Снип 52-01-2003 содержит все основные схемы и требования к конструкции постройки из железобетона. Также, в нем зафиксированы основные виды деформаций, показатели прочности, требования к размерам:

• При выполнении строительных работ по возведению фундамента необходимо использовать арматурное устройство с наличием сертификата качества;
• Прутья нужно скреплять плотно, чтоб исключить их смещение при заливке раствором;
• При использовании сварных деталей арматуры разрешено применять метод сварки, который не вызывает изменение форм;
• Изгиб прутьев должен иметь радиус, который идентичен, зафиксированной его величине в строительном плане;
• Устройство должно иметь стыки, которые должны совпадать с главным материалом по прочности;
• Дистанция между вертикальными стержнями ленточного основания определяется согласно их диаметру. Учитываются также виды заполнителя смеси.
• Шаг, при заливке должен быть больше 25 см;
• Отрезок между двумя продольными прутьями – не больше 40 см;
• Расстояние между поперечными прутьями – не больше 30 см;

При вертикальном армировании используются элементы диаметром 12 см, а для продольного – от 10 до 32 см. Стоит отметить, что при поперечном процессе величина должна иметь показатель 7 см.

Этапы строительства ленточного фундамента по СНИП

Данное устройство состоит из бетона, который проходит армирование и после этого, заливается в опалубку, тем самым образуя монолитный комплекс. Существуют разнообразные виды возведения ленточного основания, но мы рассмотрим наиболее оптимальную и простую схему процесса.

Составление проекта

На этом этапе производится расчет всех необходимых величин, а именно:

• Глубина;
• Ширина;
• Выбор материала;
• Установление уровня промерзания почвы;
• Другие параметры грунтов.

Устройство должно проходить по всему периметру постройки, поэтому эти данные играют огромную роль в строительных работах.

Важно! Если постройка имеет форму – не квадрат, то установка ленты будет более сложной.

Выполнение разметки

После окончания проекта, необходимо расставить отметки будущего фундамента. Это совершается таким образом: колышки расставляются по периметру и обтягиваются шнуром по внешнему и внутреннему пространству. Когда вы возводите здание на мягком грунте, то траншея должна быть немного шире. Это необходимо для использования опалубки при выполнении работ. Также необходимо предусмотреть подушку 10 см, которая засыпается песком.

Земляные работы

На этом этапе происходит выполнение траншеи. Глубина должна быть идентичной величине фундамента, но иметь запас в 30 см для подушки. Для выполнения данной задачи лучше использовать натянутую веревку, чтоб не сбиваться от разметок. При земельном рытье учитывайте особенности почвы. Так, например, для твердых грунтов лучше делать вертикальные стены для канав.

Важно! Если на вашем участке сыпучие грунты, то габариты траншеи должны быть больше, чем прописаны в проекте/

Установка опалубки

Устройство опалубки возводится снаружи основания дома, то есть должна ширина досок соответствовать проектной величине. Процесс монтажа достаточно прост и выполняется примерно так же, как с деревянными щитками. По окончании ее возведения необходимо засыпать речным песком дно канала и хорошенько утрамбовать. Это и называется подушкой. Если добавить щебень и залить бетоном, то образуем подошву постройки.

Армирование

Следующим этапом необходимо выполнить армирование. Для этого пригодятся прутья диаметром 12 см и проволока, которой будет скрепляться конструкция. Детали арматуры по вертикали должны иметь расстояние от фундамента 10 см и связываться проволокой по всем направлениям. В конце работы мы получим пояс, который и будет выполнять армирование.

Как в промышленном, так и в индивидуальном строительстве самым надежным фундаментом считается армированный ленточный. Это основание из бетона, которое формируется в траншее определенной глубины и ширины, с армированием металлическим каркасом и последующей заливкой раствором. Любой фундамент испытывает всевозможные нагрузки – на растяжение и сжатие, на изгиб и излом, поэтому к таким конструкциям предъявляются жесткие требования по различным параметрам, описанные в соответствующих ГОСТ и СНиП. Так как требований достаточно много, запоминать их не

Схема армирования и технология строительства основания

Армирование бетонной формы основания проводится в два яруса – верхним и нижним рядами арматуры с поперечным и продольным усилением дополнительными прутьями. Для формирования прочного, но гибкого армокаркаса применяют арматурные прутья категории А III — это стальной профиль круглого сечения Ø 10-16 мм, имеющий два продольных ребра жесткости и поперечные грани, отлитые по спирали.

При общей высоте основания ≥ 0,15 м в каркас необходимо встраивать вертикальные стержни арматуры, что делается методом связывания при помощи мягкой вязальной проволоки (СНиП 52-01-2003 и СП 52-101-2003). Для вертикального усиления каркаса применяют арматуру класса А I — это гладкая арматура Ø 6-8 мм. Чтобы компенсировать продольные нагрузки в теле бетонного ленточного фундамента, каркас усиливается поперечной арматурой, которая предотвращает образование микротрещин и скрепляет друг с другом продольные ярусы армирующего каркаса основания.

Согласно указанным СНиП, вертикальная и поперечная арматура связывается в единую конструкцию стальными хомутами, расстояние между которыми соблюдается как 3/8 от высоты ленточного фундамента, и должно быть ≥ 0,25 м.

Также армирующий каркас в соответствии со снип фундаменты ленточные не должен собираться из поврежденных или ржавых стержней – арматура должна быть ровной и порезанной по расчетным размерам. Отдельные арматурные прутья также соединяются между собой при помощи мягкой или отожженной вязальной проволоки и вязального крючка. Применять сварочное оборудование разрешено только для соединения прутьев с мариковкой «С».

Правила связывания армирующего каркаса должны соблюдаться неукоснительно, иначе не получится добиться требуемой жесткости каркаса. Связывание углов и присоединений каркаса предотвращает разрушающее воздействие локальных нагрузок на фундамент. Для угловых примыканий используются арматурные прутья класса А III. Основные рекомендации при соединении углов армокаркаса:

1. Прут необходимо согнуть в таким образом, чтобы один его конец входил в стену основания, второй конец входил в противоположную стену;
2. Запускать стержень арматуры на противоположную стену следует на длину сорока диаметров прута;
3. Не разрешается применять простое связывание пересечений арматуры без из усиления дополнительными вертикальными и поперечными отрезками арматуры;
4. При длине прута, не позволяющей загнуть его на противоположную стену фундамента, арматура соединяется Г-образными металлическими профилями;
5. Шаг между соединительными хомутами выбирается в два раза короче, чем в ленте.

Заливка бетона в траншею

Требования к заливке бетонного раствора в фундамент предъявляются во многих документах — ТСН 50-302-2004, ВСН 29-85, ГОСТ 13580-85, СП 63.13330.2013, СП 52-101-2003, СНиП 52-01-2003, СП 22.13330.2011, ГОСТ Р 54257-201, и других. Раствор заливается в ограниченную опалубкой траншею послойно, с толщиной пластов 0,20-0,25 м. Укладка раствора ведется в одном направлении, но при большой ширине ленты допускается заливка наклонных слоев под углом ≤ 30 0 .

После заливки одного слоя и распределения раствора весь бетон необходимо уплотнить вибратором или ручным штыкованием лопатой или ломом, чтобы высвободить находящийся в растворе воздух, который ослабляет бетон и делает его более уязвимым для разрушения при воздействии разновекторных нагрузок. Следующий шаг – укладка верхнего слоя раствора. Если лента фундамента широкая и глубокая, то необходимо сделать холодный шов. Если предыдущий слой бетона схватился и затвердел, то его поверхность перед укладкой следующего пласта раствора необходимо очистить и обезжирить, а затем просушить потоком теплого воздуха. Очистка холодного рабочего шва обязательна, так как заливка на грязную поверхность верхнего слоя бетона разрушит монолитную конструкцию основания из-за находящейся между пластами раствора грязи и цементной пленки. Основные положения по формированию ленты фундамента регламентированы в указанных выше документах.

Очищают поверхность бетона от цементной пленки металлической щеткой (при прочности бетона ≥ 1,5 МПа), фрезерованием (при прочности бетона ≥ 5 МПа), пескоструйкой (при прочности бетона ≥ 5Мпа) или промывкой струей воды (при прочности бетона ≥ 0,3 МПа). Самый дешевый метод – очистка водой, и этот пункт также влияет на общую стоимость ленточного фундамента.

Холодный рабочий шов расположен в теле основания не только горизонтально, но и вертикально и перпендикулярно относительно осей балок, стен, колонн и плит. Отсекают рабочий шов щитом из досок или фанеры, а для свободного прохождения арматуры в нем проделываются отверстия соответствующего диаметра под прутья каркаса.

Перед тем, как залить ленточный фундамент снип, выжидают определенное время для достижения прочности бетона в предыдущем слое не менее 1,5 МПа. Первые 3-5 суток незатвердевший слой защищают от осадков и солнечных лучей, мороза или жары. Механические повреждения бетона в этот период также недопустимы, пока прочность бетона не увеличится до 1,5МПа.

Калькулятор вес арматуру

Как проверяется прочность бетона

Прочность материалов – это способность сопротивляться разрушительным воздействиям под влиянием внутреннего напряжения материала, возникающего под давлением сил извне или из-за других факторов (усадка, влажность, температура, и т.д.).

Свойства прочности материала рассчитываются несколькими методами:

1. Метод стандартных образцов;
2. Метод исследования выбуренного керна;
3. Метод неразрушающего контроля, который считается самым дешевым и действенным.

Расчет материалов

Количество и стержней, которое потребуется для конструирования армирующего каркаса, рассчитывается по габаритам ленты фундамента. При ширине ленты 0,4 м рекомендуется использовать четыре продольных прута – по два сверху и снизу. В качестве примера можно рассмотреть формирование каркаса 6 х 6 м для ленточного основания дома.

При четырехрядной укладке понадобится 24 м арматуры на один ряд, для всего каркаса — 96 м. Вертикальные и поперечные гладкие стержни армирования для фундамента ленты шириной 30 см и высотой 190 см: для каждой точки пересечения прутьев при шаге 0,05 м от верхней части фундамента понадобится (30 – 5 — 5) х 2 + (190 – 5 — 5) х 2 = 0,40 м. Расстояние между стальными хомутами 50 см, количество хомутов: 24 / 0,5 + 1 = 49 единиц.

Общий метраж армирующих прутьев для формирования каркаса по вертикали составит 4 х 49 = 196 м. Каждое место связывания — это четыре пересечения, поэтому расход вязальной проволоки для каждого соединения – восемь отрезков по 30-40 см. Общий метраж составит: 0,3 х 8 х 49 = 117,6 метра.

Расчет арматуры

Ленточный фундамент по монолитному типу формируется в виде прямоугольника или квадрата. Армирующий каркас формируется в результате нескольких последовательных операций:

1. Дно траншеи прерывисто укладывается кирпичами высотой в четверть кирпича, чтобы можно было залить раствором промежуток между каркасом и подошвой фундамента;
2. Под стойки арматурного каркаса делается шаблон, по нему нарезаются отрезки арматуры нужного размера;
3. На слой кирпича кладутся продольные прутья армирующего каркаса. Если прутья короткие, их связывают с нахлестом ≥ 0,2 м;
4. Горизонтальные гладкие прутья связываются в каркасе с продольной арматурой с шагом 0,5 м;
5. По углам ячеек из арматуры привязываются вертикальные гладкие стержни длиной на 10 см короче высоты основания;
6. Продольная арматура привязывается к вертикальным стержням;
7. К углам, которые получились в результате этих операций, привязываются поперечные верхние стержни.

Требования СНиП

По поводу строительства фундамента ленточного типа: существует документ СНиП 52-01-2003, регламентирующий расстояния между прутьями каркаса, в частности, шаг между горизонтальными гранями армокаркаса и шаг между поперечными прутьями. Это расстояние зависит от:

1. Диаметра арматуры;
2. Фракции бетонного заполнителя;
3. Ориентирования каркаса относительно бетонирования;
4. Метода заливки раствора в опалубку;
5. Типа уплотнения раствора.

Требования определяют, что шаг продольного армирования регламентируется как H = ≤ 40 см и ≥ 25 см. Расстояние между поперечными прутьями арматуры определяется как 1/2 высоты сечения ленты, но не больше, чем 0,3 м.

Диаметр армирования зависит от общего метража продольного армирования фундамента и предполагается ≥ 0,1% площади сечения ленты. На практике это означает, что для бетонного основания высотой 100 см при ширине ленты 50 см площадь сечения будет равняться 500 мм 2 .

МЗЛФ (мелкозаглубленный фундамент) отличается от заглубленного высотой бетонной ленты, поэтому глубокозаглубленные в фундаменты закладывается более развитая структура каркаса, боковых бетонных стенок и подошвы. Из-за большой глубины такого основания существуют рекомендации от профессионалов: для лент глубиной ≤ 1 м армируется только подошва фундамента, а в глубокозаглубленных основаниях армируется также оболочка и днище.

Дополнительное усиление армирующего каркаса в МЗЛФ проводится армирующей металлической сеткой из прутьев Ø 4 мм с размером ячеек 10 х 10 см. Любой тип армирования намного повышает прочность и жесткость конструкции, а также усиливает сопротивление опорной части ленты боковым и сжимающим нагрузкам.

Сама методика армирования бетонного основания не представляется сложной, и ее можно провести самостоятельно, что позволит не только усилить основание дома, но и добиться значительного снижения стоимости строительства.

Тяжесть любого здания передается на грунт через фундамент. Фундамент не позволяет строению деформироваться или смещаться под отрицательным воздействием почвы и климатических условий. Эта важная конструкция может быть линейной, столбчатой, плитной (плавающей), свайной. Первые три вида требуют использования бетонной смеси и ее армирования.

Для чего нужно армировать фундамент

Фундамент чаще всего деформируется из-за неравномерной нагрузки или пучения грунта под воздействием низких температур. Если конструкция состоит из бетона, то следует учитывать его характеристики: высокие показатели прочности на сжатие и низкую прочность на разрыв. Для компенсации последнего качества используется схема каркаса, которая монтируется из металлических прутьев для армирования. Сталь обладает более высокой устойчивостью к растяжению, что помогает фундаменту выдерживать повышенные нагрузки.

Верхняя часть конструкции фундамента под весом здания сжимается, нижняя растягивается при замерзании грунта, вследствие чего в области растяжения могут появиться трещины. Поэтому арматура укладывается в нижней и верхней части фундамента. В армированном бетоне цементный раствор сопротивляется сжатию, металл — процессу растяжения. Укладывать прутья посередине нет смысла, так как там повышенной нагрузки не наблюдается.

При возведении фундамента особое внимание необходимо уделить тем частям конструкции, которые выделяются на пристройки и эркеры. Для армирования бетона в этих областях используются согнутые под определенным углом прутья на примыкающие стены. Металл не должен выступать за опалубку или уходить в грунт, расстояние между прутьями не должно превышать 5 см. Для соединения можно использовать только проволоку (но не сварку). Форма каркаса из арматурных прутьев должна быть квадратной (прямоугольной).

Требования СНиП к монтажу арматуры

Общие схемы и требования к возведению конструкций с использованием бетона (железобетона) определены в СНиП 52−01−2003. Данный документ содержит правила расчета склонности железобетона к деформациям, его способности к образованию трещин, показателей прочности, требования к размерам и формам конструкции:

• при возведении фундаментов можно использовать только арматуру, соответствующую стандартам , с сертификатом качества, определенную в проектной документации;
• прутья сцепляются так, чтобы полностью исключить возможность их смещения во время заливки бетона;
• если для армирования ленточного фундамента используются сварные каркасы или сетки, то при их изготовлении разрешается применять такой способ сварки, который не допускает деформирования;
• радиус изгиба арматурных прутьев должен соответствовать затребованному в проекте;
• механические стыки арматуры по прочности не должны уступать прочности основного материала;
• расстояние между вертикальными стержнями зависит от их диаметра , вида заполнителя бетонной смеси, расположения в каркасе, метода заливки бетона, но не допускается шаг меньше, чем 25 см;
• расстояние между продольными прутьями не должно превышать 40 см;
• расстояние между прутьями, установленными поперечно, не должно превышать 30 см.

Для вертикального армирования используются прутья с диаметром 10−12 мм с ребристой поверхностью. Для продольного расположения диаметр арматуры не должен быть меньше, чем 10 мм и больше, чем 32 мм. Для поперечного размещения используется арматура с диаметром от 6 до 8 мм.

Как правильно армировать ленточный фундамент

Перед тем как заливать ленточный конструкцию, необходимо ее армировать при помощи металлической арматуры. Ленточный фундамент — полоса из железобетона по всему периметру дома, заложенная под наружными и внутренними стенами. Толщина конструкции зависит от материала стен и их толщины.

Мелкозаглубленные фундаменты (глубина от 50 до 70 см) возводятся на пучинистых почвах для строений из бревна или бруса, а также каменных домов с площадью не более чем 6×6 м. Заглубленные фундаменты возводятся при строительстве больших и тяжелых домов с цоколями, подвалами и гаражами. Глубина заглубленной конструкции — на 20−30 см ниже, чем уровень замерзания грунта.

Количество арматурных сеток зависит от вида фундамента. Для конструкции глубиной 50 см и шириной 40 см шаг между продольными прутьями может быть 10−15 см. Если высота конструкции около метра, то между горизонтальными прутьями с ребрами и диаметром 10−16 мм должно быть 30−40 см. Вертикальная арматура (гладкие прутья с диаметром 6−8 мм) устанавливается, если высота фундамента больше, чем 15 см. В любом случае арматура для ленточного фундамента должна иметь структуру жесткой рамы прямоугольного или квадратного сечения.

Особая разновидность ленточного фундамента — конструкция с пенополистирольной несъемной опалубкой в виде листов или пустотелых блоков, которые также подвергаются армированию. Подобная опалубка собирается просто, а после заливки бетонной смеси она не требует разборки.

Диаметр прутков должен быть примерно 0,1% от площади поперечного сечения основы будущего здания. Армирование в пенополистирольной опалубке производится горизонтально и вертикально. Шаг между горизонтальными элементами согласно СНиП — 50 см. Если монтируется этот вид ленточного фундамента, то специалисты советуют дополнить его гидроизоляцией. Недавно рынок стал предлагать пенополистирольную опалубку с арматурой, что позволяет избежать необходимости в ее вязке.

Как армировать фундамент столбчатой конструкции

Столбчатый фундамент — это вкопанные в грунт столбы различной формы, расположенные в местах, где пересекаются стены, а также в пролетах. Их нижнюю часть называют основанием, верхнюю — оголовком. Оголовок должен быть идеально ровным , располагаться от 40 до 50 см над грунтом (на него возводятся стены). Этот вид фундамента можно использовать практически в любом грунте (кроме пучинистого), он менее затратный, чем ленточный, легко монтируется собственными силами.

Столбы для фундамента можно брать круглые, квадратные или прямоугольные. Опалубка строится:

• из досок толщиной не менее 4 см,
• фанеры,
• железа.

При круглом сечении вместо опалубки можно использовать трубы длиной 2−2,5 м, с диаметром 10−20 см. Скважины круглой формы высверливаются ручным буром. Для армирования достаточно двух вертикальных прутьев с ребрами, перевязанных в трех или четырех местах монтажной проволокой.

Столбы квадратной формы можно сделать не только с одинаковым, но и с различным сечением на концах (в виде ровного параллелепипеда или с расширенным основанием). Расширение увеличивает показатели несущей способности и сопротивляемости деформациям при промерзании грунта. Для установки столбов квадратной или прямоугольной формы роются ямы и монтируется опалубка, задающая форму столба. Перед заливкой бетонной смеси на дно устанавливается гидроизоляция и монтируется арматура из вертикальных прутьев, перевязанных проволокой.

Угол стыковки арматуры необязательно должен быть 90 градусов. Главное, чтобы не нарушалась общая картина армирования фундамента, схема, которая соответствует проекту. Армирование углов ленточного фундамента производится аналогично армированию основной конструкции.

Для заливки можно использовать стандартную бетонную смесь (марка В25) или добавить в нее бутовый камень или плитняк средних размеров. Смесь заливается постепенно, примерно по 20 см, чтобы предотвратить скопление воздуха. После затвердения бетона опалубка демонтируется, столбы засыпаются грунтом.

Армирование плитной конструкции фундамента

Плитная (плавающая) конструкция фундамента — это цельная плита из железобетона, толщина которой 10 см или более, уложенная на подушку из песка и гравия и расположенная по всей площади здания. Этот вид конструкции фундамента бывает двух видов:

• мелкозаглубленный;
• заглубленный.

Для мелкозаглубленной конструкции достаточно снять верхний слой грунта и заменить его подушкой из песка и гравия. При установке заглубленного фундамента требуется рытье достаточно глубокого котлована, поэтому подобные конструкции сооружаются при возведении домов с цоколями или подвалами.

На подушку из гравия и песка укладывается гидроизоляционный материал и монтируется опалубка. Потом создается арматурный короб, состоящий из нижней и верхней сетки, которые связаны между собой. Используются прутья с ребрами и диаметром от 12 до 16 мм, расположенные на расстоянии 20 см друг от друга. Арматурные прутья можно заменить вязаной сеткой или каркасом, соединенным резьбовыми соединениями. Сетки можно укладывать в двух, трех или четырех плоскостях. Независимо от вида арматуры, необходимо монтировать ее так, чтобы верхняя часть плиты после заливки бетона была гладкой.

Построить фундамент из бетона можно и своими руками, если все правильно рассчитать и выбрать соответствующую марку бетона и арматуру. Для ленточной, столбчатой и мелкозаглубленной плитной конструкции даже земельные работы можно выполнить вручную. Трудности могут возникнуть только с заглубленным плитным фундаментом, требующим рытья глубокого котлована и большого объема бетона.

вязка углов арматуры для ленточного фундамента по СНиП, схемы армирования углов монолитных стен

Залогом устойчивости и долговечности любого здания является прочный фундамент. К его созданию следует относиться с большим вниманием и осторожностью, так как именно на него ложится основная нагрузка от сооружения. Одним из важных этапов в создании крепкого фундамента является армирование его углов. Если этого не сделать, то в скором времени вся постройка начнет деформироваться и разрушаться.

В статье будут перечислены основные технические требования к армированию углов, основные схемы и распространенные ошибки, возникающие при осуществлении этой работы.

Назначение

Армирование углов фундамента необходимо для того, чтобы придать основанию дома максимальную прочность. Это предупреждает разрушение и появление трещин в здании, которые могут возникнуть под воздействием на них различных внешних факторов: погодных условий, сырости, оседания почвы, различных массивных нагрузок. Именно углы принимают на себя основную тяжесть постройки, поэтому стоит позаботиться о том, чтобы вязка для ленточного фундамента была сделана с соблюдением всех технических правил.

Армирование необходимо проводить, независимо от типа почвы, на которой ведется строительство, так как даже самый качественный цемент после затвердевания не может выдержать нагрузки от температурных перепадов, расслоения грунта и других факторов.

Основные требования

В настоящее время существуют нормативы СНиП, которые устанавливают требования проведения обвязки ленточного фундамента. Рассмотрим их.

• Чтобы арматура не начала преждевременно ржаветь и разрушаться, необходимо размещать прутья не ближе чем 5-10 сантиметров от края фундамента.

• Чтобы придать основанию дома наибольшую устойчивость, стоит выкладывать поперечные вставки на расстоянии 20-30 сантиметров. Вертикальные прутья следует располагать не менее чем за 50 сантиметров друг от друга. Такой шаг считается оптимальным при армировании ленточного фундамента. Если прутья будут располагаться на более далеком расстоянии друг от друга, то не смогут выдержать давление будущего здания.

• Следует выбирать материалы с маркировкой «К». Она означает, что арматура устойчива к ржавчине и будет выполнять поддерживающие функции на протяжении долгого времени.

• Прутья необходимо связывать металлической проволокой в местах пересечения.

• Стандартный диаметр основной арматуры при вязке ленточного фундамента – примерно 2 сантиметра. Дополнительные элементы могут быть в два раза тоньше.

• Не допускается создание стыков элементов армирования в углах фундамента. Все расчеты необходимо провести заблаговременно при проектировании здания.

• При выполнении работ по армированию следует последовательно выполнять следующие этапы: проектирование, нанесение разметки, создание песчаной подушки, закладка арматуры, установка опалубки и заливка будущего фундамента. Не стоит менять эту последовательность местами или пропускать какой-либо из этапов. Это нанесет ущерб качеству выполненной работы.

• Количество армированных поясов зависит от глубины основания под фундамент. Если углубление небольшое или среднее, то достаточно будет сделать 2 армопояса. Для глубокого фундамента лучше увеличить их количество до трех.

Выбор арматуры

Грамотно подобранные материалы для армирования углов – это залог надежности и устойчивости фундамента. Чтобы в скором времени на основании здания не появились трещины, и оно на начало деформироваться, следует обращать внимание на класс арматуры, пластичности и степени растяжения металлических прутьев, а также уровень их защиты от коррозии. Для вязки фундамента в регионах средней полосы следует использовать материалы, устойчивые к перепадам температурных режимов.

То, каким будет диаметр прутьев, зависит от планируемой высоты здания и однородности почвы. Для одноэтажных или двухэтажных построек, которые возводятся на однородном грунте, достаточно будет закладки 1,5-сантиметровой арматуры. А также в этом случае можно обойтись без сварки материалов, а ограничиться простой связкой металлической проволокой. Если почва разноплановая, а дом будет возведен массивный, то стоит увеличить диаметр до 2-х сантиметров.

Наиболее надежными считаются рифленые прутья. Они хорошо крепятся между собой, тем самым придавая дому дополнительную прочность.

Обзор схем

Углы фундамента подвержены не только давлению основной массы здания, но и воздействию разнонаправленных сил. Неправильное соединение металлических прутьев в этих местах может стать причиной трещин и расслоений основания дома. Для надежной перевязки арматурного каркаса опытные строители советуют пользоваться одной из нижеперечисленных схем.

С анкеровкой Г-образными элементами

При использовании этой схемы армирования углов фундамента используются хомуты, выполненные в форме буквы «Г». За их счет обеспечивается жесткость внешней арматуры, расположенной вертикально. При этом внутренние прутья скрепляются с ними внахлест. Для придания дополнительной прочности конструкции могут использоваться горизонтальные детали. Расстояние между элементами не должно быть более 3/4 высоты ленты основания.

С помощью П-образных хомутов

Соединяющим элементом в данном случае выступают хомуты П-образной формы. Внешние и внутренние элементы соединяются этой деталью, и в итоге конструкция принимает очертания замка.

При таком способе крепления используются 2 вида горизонтальной арматуры (основная и дополнительная) и одна вертикальная.

Тупой угол

Если необходимо повернуть основание под тупым углом, используется данная схема. При ее применении свободные концы внутренней горизонтальной и внешней вертикальной арматуры соединяются между собой внахлест. В этом случае прутья устанавливаются на меньшем расстоянии друг от друга, чем обычно.

Как правильно вязать?

Особенности армирования поворотов зависят от того, какой материал используется для строительства.

• Для монолитных стен анкеровка осуществляется путем связывания только наружных вертикальных прутьев. При этом внутренние детали просто перекрещиваются между собой.

• При армировании углов стен из гипсокартона используется специальная лента и шпаклевка. На внешнюю и внутреннюю стороны угла сначала наносится тонкий слой шпаклевки, после чего аккуратно наклеивается смоченная водой лента. Далее идет еще один слой шпаклевки. Если все действия выполнены верно, то лента будет выступать армирующим элементом для угла. При ее нанесении нельзя допускать заломов и складок.

• При штукатурке стен угловые участки закрепляют армированием. Если на них нанесен толстый слой покрытия, то для этого используются специальные уголки с сеткой из металла. Если раствор нанесен тонким слоем, для армирования лучше подойдет серпянка – специальная малярная сетка.

• Обязательно строительство армопояса в доме газобетонной кладки. Здания из такого строительного материала не выдерживают высокого давления и воздействия внешней среды, поэтому дополнительное укрепление необходимо по всему периметру, балкам, плитам перекрытия начиная со второго этажа.

• При армировании цокольного этажа рекомендуется использовать исключительно рифленые прутья, которые дополнительно еще можно связать проволокой из металла. Крайне важно осуществить последующую заливку цементом за один раз.

• Особенностью армирования кирпичной кладки является то, что при укладке первого слоя строительного материала на фундамент его укрепляют готовой арматурой. Эту процедуру проделывают для последующих 5 рядов кирпича. Относительно дальнейших 6 рядов укладывают в обычном порядке, затем еще раз армируют верхнюю кладку.

Возможные ошибки

Самыми распространенными ошибками при армировании углов являются следующие действия:

• вязка вертикальных прутьев под прямым углом;

• монтаж в примыканиях изогнутой арматуры без использования анкеровки.

Невнимательное отношение к работам по армированию угловых зон может привести к деформации фундамента, стен и нарушению целостности сооружения. Необходимо особенно прочно связывать свободные концы вертикальных прутьев и не забывать про анкеровку. Тогда здание прослужит владельцу максимально долгое время.

Все об армировании углов смотрите в видео.

Армирование плиты фундамента в Санкт-Петербурге: расчет и шаг, узел и коэффициент, СНИП

Армирование плиты фундамента — ключевой момент получения опоры заданной прочности для возводимого на ней здания. Расчёт конструкции монолитного основания, включающий и расчёт армирования плиты фундамента — технически сложная работа, требующая специальных инженерных знаний и опыта.

Армирование плиты фундамента — ключевой момент получения опоры заданной прочности для возводимого на ней здания. Расчёт конструкции монолитного основания, включающий и расчёт армирования плиты фундамента — технически сложная работа, требующая специальных инженерных знаний и опыта.

Расчет основных параметров армирования монолитной фундаментной плиты

Армирование плиты фундамента должно выполняться в соответствии со СНиП, регламентирующими расчёт и изготовление железобетонных конструкций.

Сначала проектировщик устанавливает толщину монолитной плиты на основе определённых данных и характеристик — информации геологического исследования структуры грунта, уровня грунтовых вод, проектных значений массы и площади опоры возводимого строения, климатических параметров. Чаще всего её задают в диапазоне 200-300 мм, в редких случаях толщина достигает 600 мм или плиту формируют с верхними или нижними рёбрами для увеличения прочности.

Далее находят общую площадь сечения армирующих стержней. Её вычисляют из коэффициента армирования, представляющего отношение общей площади сечения армирования к площади сечения плиты. Сечение плиты известно, а минимальное значение коэффициента армирования фундаментной плиты задаёт СНиП. Его значение — 0,1%.

Это означает, что площади продольных и поперечных стержней должны составлять по 0,05 % от площади сечения плиты. Далее по правилам арифметики и справочнику выбирают стержни, подходящие по диаметру и количеству рассчитанной величине сечения.

Поскольку для плит разной толщины СНиП ограничивает снизу и диаметр арматуры, останавливаются на наиболее приемлемом варианте. Однако минимальное армирование фундаментной плиты может не устроить разработчика по определённым техническим причинам, и тогда он выбирает усиленный вариант, тем более, что максимальный коэффициент может достигать 3 %. В нашей компании вы можете также заказать армирование плит других назначений, не только для фундамента. 

Выбирается шаг армирования плиты фундамента. По правилам, в наиболее распространённом диапазоне толщин плиты (200-600 мм) он не должен превышать полуторного значения этой величины (для 200-мм плиты — 300х300, для 300-мм — 450х450 и т. д.). В местах усиленной нагрузки (под колоннами и стенами) шаг уменьшают до 100х100 мм.

Армирование плиты на стройплощадке

Последним устанавливают значение защитного для арматуры слоя бетона — он исключает возникновение коррозии арматуры. По СНиПу толщина этого слоя должна быть в пределах от 10 до 40 мм. На практике его задают специальными деталями и точным расположением арматуры.

Нижний слой арматурного каркаса устанавливают на пластиковые фиксаторы высотой 30-40 мм, между нижним и верхним слоями монтируют стальные «лягушки» («пауки») строго фиксированной высоты, так что верхняя арматура также получает надёжную защиту слоя бетона.

Далее разработчик составляет подробную схему армирования плиты, составляющую неотъемлемую часть рабочего проекта. Там указываются также места расположения всех дополнительных элементов — «П»-образных хомутов в торцах каркаса, угловых усилений, вертикальных выпусков арматуры для связи с арматурой стен и колонн, предоставляются чертежи этих элементов.

При изготовлении каркаса в натуре особое внимание уделяется узлам армирования фундаментной плиты. Эти пересечения продольных и поперечных стержней, а также точки соединения всех дополнительных деталей каркаса обвязывают мягкой вязальной проволокой толщиной 1,2-1,4 мм.

Присоединение вязкой делает каркас более прочным, чем при сварочной технологии, а освоить эту работу несложно всего за один день. В проекте указывается также частота вязки — обычно используется схема «через один»: один узел вяжут, другой пропускают.

Если вам необходимо произвести расчёт армирования бетонной плиты фундамента или выполнить его на строительной площадке в Санкт-Петербурге, обращайтесь в нашу компанию.

Звоните по номеру +7 (812) 426-17-15. С нами удобно!

устройство и виды монолитных оснований

Советы

К сожалению, многие застройщики пренебрегают указанными выше вычислениями ввиду временных и финансовых затрат, и, как итог – делают неверный выбор. Перед установкой фундамента не лишней будет консультация с людьми, которые уже прошли через этот процесс. Но помните, что установка габаритного здания – дело с долгосрочной перспективой, а многие проблемы (которые могут появиться как раз из-за несоблюдения правил) часто становятся ощутимыми не через один десяток лет. В любом случае стоит обезопасить себя и свое имущество сейчас, чтобы не бороться с неприятными последствиями в дальнейшем.

О том, какие бывают ошибки при заложении фундамента, смотрите в следующем видео.

Этапы строительства ленточного фундамента по СНИП

Данное устройство состоит из бетона, который проходит армирование и после этого, заливается в опалубку, тем самым образуя монолитный комплекс. Существуют разнообразные виды возведения ленточного основания, но мы рассмотрим наиболее оптимальную и простую схему процесса.

Составление проекта

На этом этапе производится расчет всех необходимых величин

На этом этапе производится расчет всех необходимых величин, а именно:

• Глубина;
• Ширина;
• Выбор материала;
• Установление уровня промерзания почвы;
• Другие параметры грунтов.

Устройство должно проходить по всему периметру постройки, поэтому эти данные играют огромную роль в строительных работах.

Выполнение разметки

После окончания проекта, необходимо расставить отметки будущего фундамента

После окончания проекта, необходимо расставить отметки будущего фундамента. Это совершается таким образом: колышки расставляются по периметру и обтягиваются шнуром по внешнему и внутреннему пространству. Когда вы возводите здание на мягком грунте, то траншея должна быть немного шире. Это необходимо для использования опалубки при выполнении работ. Также необходимо предусмотреть подушку 10 см, которая засыпается песком.

Земляные работы

На этом этапе происходит выполнение траншеи

На этом этапе происходит выполнение траншеи. Глубина должна быть идентичной величине фундамента, но иметь запас в 30 см для подушки. Для выполнения данной задачи лучше использовать натянутую веревку, чтоб не сбиваться от разметок. При земельном рытье учитывайте особенности почвы. Так, например, для твердых грунтов лучше делать вертикальные стены для канав.

Установка опалубки

Устройство опалубки возводится снаружи основания дома, то есть должна ширина досок соответствовать проектной величине

Устройство опалубки возводится снаружи основания дома, то есть должна ширина досок соответствовать проектной величине. Процесс монтажа достаточно прост и выполняется примерно так же, как с деревянными щитками. По окончании ее возведения необходимо засыпать речным песком дно канала и хорошенько утрамбовать. Это и называется подушкой. Если добавить щебень и залить бетоном, то образуем подошву постройки.

Армирование

Следующим этапом необходимо выполнить армирование

Следующим этапом необходимо выполнить армирование. Для этого пригодятся прутья диаметром 12 см и проволока, которой будет скрепляться конструкция. Детали арматуры по вертикали должны иметь расстояние от фундамента 10 см и связываться проволокой по всем направлениям. В конце работы мы получим пояс, который и будет выполнять армирование.

Выполнение заливки раствором бетона

При выполнении заливки одновременно на всех участках, необходимо использовать несколько машин для замеса раствора

При выполнении заливки одновременно на всех участках, необходимо использовать несколько машин для замеса раствора и перемешивать вылитый бетон ломом, чтоб избежать образования пустых пространств.

Если же все работы выполняются постепенно, то бетон будет и так ложиться равномерно. Для изготовления раствора подойдет и один миксер, который справится со своими задачами для среднего здания. Выполнять заливку рекомендуем по форме круга – это позволить основанию подниматься постепенно. Последним действием есть выравнивание. Технология этого процесса идентична со стяжкой.

Заполнять фундамент лучше всего по кругу, чтобы весь периметр поднимался постепенно. На финальном этапе бетон выравнивается также как стяжка, чтобы обеспечить более удобную кладку первого ряда кирпича или другого материала. Стоит отметить, что все нормы и требования для расчетов и строительства прописаны в Снип. Так что изучайте документы и только тогда смело приступайте к выполнению работ.

Источник

Определение сопротивления смещению мерзлого грунта относительно фундамента

1. Сопротивление
смещенного мерзлого грунта относительно фундамента определяется по таблице
настоящего приложения в зависимости от скорости пучения u_t
и расчетной температуры промерзающего грунта T_d под фундаментом.

2. Скорость
пучения грунта U_t, м/сутки, определяется из выражения

,(1)

гдеh_fi— деформация пучения ненагруженного основания, определяемая в
соответствии с ;

t_d— продолжительность периода,
в месяцах, промерзания грунта под фундаментом

,(2)

Здесь t — продолжительность периода с отрицательными температурами воздуха, в
месяцах, определяемая в соответствии с главой СНиП 2.01.01-82.

d, h_п, d_f — те же обозначения, что в .

3. Расчетная
температура грунта под фундаментом определяется по формуле

,(3)

при

,(4)

где T_min — средняя температура
воздуха наиболее холодного месяца зимнего периода, °C,
определяемая в соответствии с главой СНиП 2.01.01-82.

Таблица

Значения s_s

Расчетная температура грунта под фундаментомTd, °C	Средняя скорость пучения грунта uf´102 м/сутки, промерзающего под подошвой фундамента
0,02	0,04	0,06	0,08	0,1	0,12	0,14	0,16	0,18	0,2	0,25	0,3	0,35	0,4	0,45	0,5	0,55	0,6	0,65	0,7
-0,6	0,5	1,1	1,6	2,2	2,7	3,3	3,8	4,4	4,9	5,5	6,8	8,2	9,6	11,0	12,3	13,7	15,1	16,4	17,8	19,2
-0,8	0,6	1,2	1,8	2,4	3,0	3,6	4,2	4,8	5,4	6,0	6,6	9,1	10,6	12,1	13,6	15,2	16,7	18,2	19,7	21,2
-1	0,7	1,3	2,0	2,7	3,0	4,0	4,7	5,4	6,1	6,7	8,4	10,1	11,8	13,5	15,2	16,9	18,6	20,2	21,0	23,6
-1,2	0,75	1,5	2,2	3,0	3,8	4,5	5,2	6,0	6,7	7,5	9,4	11,2	13,1	15,0	16,9	18,8	20,6	22,5	24,4	26,2
-1,4	0,8	1,6	2,5	3,3	4,1	5,0	5,8	6,7	7,5	8,3	10,4	12,5	14,6	16,7	18,8	20,8	22,9	25,0	27,1	29,2
-1,6	0,9	1,8	2,8	3,7	4,6	5,6	6,5	7,4	8,3	9,3	11,6	13,9	16,2	18,5	20,8	23,2	25,4	27,8	30,1	32,4
-1,8	1,0	2,0	3,1	4,1	5,1	6,2	7,2	8,2	9,3	10,3	12,8	15,4	18,0	20,6	23,1	25,7	28,3	30,8	33,4	36,0
-2	1,1	2,3	3,4	4,6	5,7	6,9	8,0	9,1	10,3	11,4	14,3	17,1	20,0	22,8	25,7	28,6	31,4	34,2	37,1	40,0
-2,2	1,3	2,5	3,8	5,1	6,3	7,6	8,9	10,1	11,4	12,7	15,8	19,0	22,2	25,4	28,6	31,7	34,9	38,0	41,2	44,4
-2,4	1,4	2,8	4,2	5,6	7,0	8,5	9,8	11,3	12,7	14,1	17,6	21,1	24,7	28,2	31,7	35,2	38,8	42,3	45,8	49,3
-2,6	1,5	3,1	4,7	6,2	7,8	9,4	10,9	12,5	14,1	15,6	19,5	23,5	27,4	31,3	35,2	39,1	43,0	47,0	50,9	54,8
-2,8	1,7	3,5	5,2	6,9	8,7	10,4	12,1	13,9	15,6	17,4	21,7	26,0	30,4	34,8	39,1	43,5	47,8	52,1	56,5	60,8
-3	1,9	3,8	5,8	7,7	9,6	11,6	13,5	15,4	17,4	19,3	24,1	28,9	33,8	38,6	43,4	48,3	53,1	57,9	62,8	67,6
-3,2	2,1	4,2	6,4	8,6	10,7	12,9	15,0	17,2	19,3	21,5	26,8	32,2	37,6	42,9	48,3	53,7	59,0	64,4	69,8	75,1
-3,4	2,4	4,7	7,2	9,5	11,9	14,3	16,7	19,1	21,5	23,8	29,8	35,8	41,7	47,7	53,6	59,6	65,6	71,5	77,5	83,4
-3,6	2,6	5,3	7,9	10,6	13,2	15,9	18,5	21,2	23,8	26,5	33,1	39,7	46,3	53,0	59,6	66,2	72,8	79,4	86,1	92,7
-4	3,3	6,5	9,8	13,1	16,3	19,6	22,9	26,1	29,4	32,7	40,8	49,0	57,2	65,3	73,5	81,7	89,8	98,0	106,2	114,3
-4,2	3,6	7,2	10,9	14,5	18,I	21,8	25,4	29,0	32,7	36,3	45,4	54,4	63,5	72,6	81,6	90,7	99,8	108,8	117,9	127,0
-4,4	4,0	8,1	12,1	16,6	20,1	24,2	28,2	32,2	36,3	40,3	50,4	60,4	70,5	80,6	90,7	110,8	120,9	131,0	131,0	141,0
-4,6	4,5	9,0	13,4	17,9	22,4	26,9	31,3	35,8	40,3	44,8	55,9	67,1	78,3	89,5	100,7	111,9	123,1	134,3	145,5	156,7
-4,8	5,0	9,9	14,9	20,0	24,9	29,8	34,8	39,8	44,7	49,7	62,1	74,6	87,0	99,4	111,9	124,3	136,7	149,1	161,6	174,0
-5	5,5	11,0	16,6	22,1	27,6	33,1	38,7	44,2	49,7	55,2	69,0	82,8	96,6	100,4	121,2	138,0	151,9	165,7	170,5	193,3
-5,2	6,1	12,3	18,4	24,5	30,7	36,8	42,9	49,1	55,2	61,3	76,7	92,0	107,3	122,7	138,0	153,3	168,7	184,0	199,3	214,7
-5,4	6,8	13,6	20,4	27,2	34,1	40,9	47,7	54,5	61,3	68,1	85,2	102,2	119,7	136,2	153,3	170,3	187,3	204,4	221,4	238,4
-5,6	7,6	15,1	22,7	30,3	37,8	45,4	53,0	60,5	68,1	75,7	94,6	113,5	132,4	151,3	170,2	189,2	208,1	227,0	246,0	264,8
-5,8	8,4	16,8	25,2	33,6	42,0	50,4	58,8	67,2	75,6	84,0	106,1	126,1	147,1	168,1	189,1	210,1	231,1	252,1	273,1	294,1
-6	9,3	18,7	28,0	37,3	46,7	56,0	65,3	74,7	84,0	93,3	116,7	140,0	163,4	186,7	210,0	233,4	256,7	280,0	303,4	326,7

Примечание. Для промежуточных значений T_d и U_fзначение s_s принимается по
интерполяции.

Теплоизоляция дома и утепление мелкозаглубленных фундаментов

Для того чтобы построить хорошее здание, нужно качественно сделать фундамент под ним.

При работе с ленточным фундаментом и при выполнении работ по его утеплению нужно знать некоторые особенности.

Первое – это правильное распределение материалов для выведения фундамента. Как правило, при таком виде фундамента хозяева нацелены на экономию материалов. Но все же, утеплять придется даже данный вид основания. Второе — небольшая глубина заложения фундамента. Этот факт говорит о том, что основание дома будет подвергаться промерзанию. Третье — технология заложения фундамента. СНиП ленточные фундаменты – это то, что вам необходимо. По стандартам можно качественно сделать работу, исключая «пробелы» в технологическом процессе.

Правильное утепление МЗФЛ по СНиП позволяет грамотно использовать все преимущества ленточного фундамента — его простоту изготовления и бюджетность. при этом силы морозного пучения будут нивелированы утеплением, что позволяет строить на ленточном фундаменте постройки любого типа в любых регионах.

Законодательные нормы по устройству свайных фундаментов

При проектировании и дальнейшем обустройстве свайного фундамента важно учитывать требования Градостроительного кодекса РФ, однако все технические и практические нюансы монтажа винтовых свай указываются исключительно в СП и СНиП, которыми и необходимо руководствоваться при возведении основания

Проектирование и монтаж свайно-винтового фундамента

При проектировании и устройстве фундамента на сваях необходимо в соответствии со строительными нормативами принять во внимание следующие особенности:

• экологические требования;
• наличие в непосредственной близости других домов и сооружений;
• особенности конструкции строения;
• расчетные нагрузки на фундамент;
• сведения, полученные во время инженерно-геологической разведки почвы;
• данные о сейсмической активности в данной местности.

Непосредственно при установке свай следует принять во внимание и качество самих изделий. Построить хороший надежный свайный фундамент без обращения к проверенным временем правилам и руководствам по строительству невозможно, поэтому теоретическая подготовка перед началом строительства просто необходима

Построить хороший надежный свайный фундамент без обращения к проверенным временем правилам и руководствам по строительству невозможно, поэтому теоретическая подготовка перед началом строительства просто необходима.

Конструктивные особенности фундаментов ленточных

Мелкозагубленный ленточный фундамент

Ленточный фундамент подразделяется на несколько типовидов:

1. Монолитный, как показано на фото, выполняемый сразу на площадке застройщика;
2. Сборный, исполняемый из железобетонных блоков, размеры которых стандартны (элементы производятся промышленным образом). Как видно на фото, такие фундаменты монтируются посредством башенных кранов также на строительной площадке, однако в составе такая основа имеет подушки и бетонные блоки.

В зависимости от массивности строения, фундамент может быть мелкозаглубленный и заглубленный. Представляя все ту же конструкцию в виде ленты, опоясывающую здание по периметру, горизонтально это жесткая железобетонная основа, обеспечивающая устойчивость строения даже в условиях грунтов слабопучнистого и пучнистого типа. Преимущества очевидны:

1. Достигается определенная устойчивость строения;
2. Есть рациональное соотношение по прочности и экономичности;
3. Затратная часть на ленточный фундамент составляет не 30-45% от всей стоимости строительства, а всего 18-20%.

Если смотреть на фото, то видно, что мелкгозаглубленный фундамент идеален для нетяжелых строений: деревянных, пенобетонных домов. Устраивается основа на грунтах слабой пучнистости и заглубляется не более чем на 0,7 метров.

А вот заглубленный фундамент, как показано на фото, необходим для строений с утяжеленными стенами, перекрытиями или для тех, что возводятся на особо пучнистых грунтах. Кроме того, при плановом строительстве подвала или гаража, также лучше прибегнуть именно к этому типу фундамента, который заглубляется минимум на 30 см ниже точки промерзания грунтовых слоев. Требуя больше материала, основа гарантирует прочность и крепость строения. Но, как показано на видео, для стен внутри строений позволительно снизить глубину пролегания основы до полуметра.

Заглубленный фундамент, как показано на фото, необходим для строений с утяжеленными стенами, перекрытиями или для тех, что возводятся на особо пучнистых грунтах

Если на участке грунт отличается сухостью, большим содержанием песка, то блоки основы допускается закладывать выше точки промерзания, однако не менее чем на 0,6 м от поверхности почвы.

Основные конструкции ленточных фундаментов можно посмотреть на фото и видео примерах. Широко применяемые в промышленном и гражданском строительстве, частных постройках и возведении хозстроений, фундаменты ленточного типа обладают такими достоинствами, как:

• Сокращение сроков возведения постройки;
• Возможность нагрузки достаточной массой;
• Малый срок выдержки по окончании строительства и монтажа.

Но при этом необходимо учитывать увеличенную стоимость фундаментных работ, в сравнении с монолитными, как и необходимость применения (в частных случаях) спецтехники.

Отрицательными сторонами основания являются следующие моменты:

1. Прочностные показатели меньше, чем у монолитного фундамента;
2. Блоки не обладают достаточной жесткостью;
3. Блоки невозможно усилить дополнительным армированием, только сеткой.

Определение по Снип

Правила и нормы строительных работ прописываются в таких документах, как Снип

Ленточные основания способны переносить достаточно высокое давление, благодаря чему могут применяться при строительных задачах для массивных каменных зданий. Его огромный плюс – это не склонность к различным видам деформаций. Снип свидетельствует о принадлежности этого фундамента для архитекторских проектов, которые имеют подвальное или цокольное пространство.

Ленточный фундамент располагается ниже уровня промерзания почвы, потому что практически все типы грунта разбухают после зимнего сезона. Если же не выдержать эту норму, то к весне основание может поплыть.

Толщина стен и вид почвы становятся единственными факторами при расчетах размеров фундаментов. Поэтому и его расположение может быть как на большой глубине, так и на поверхности. Прежде всего, на это влияет еще и материал, из которого создано основание.

По уровню нагрузки выделяют такие виды ленточных фундаментов:

• Заглубленный вид, который предназначен для массивных построек на мягкой почве;
• Мелко заглубленный фундамент, который обычно применяется для мелких построек, заборов, а также деревянных домов.

Уровень грунтовых вод

Этот фактор при утеплении фундамента своими руками также сильно может влиять на качество. Для новичков в этом деле кажется, что вода ничего не значит. А все-таки нет. Высокий или же переменный уровень залегания вод – веский повод делать основание из бетона. Этот материал не сильно поглощает воду. Она не сможет его разрушить и принести изменения фундаменту. В зимнее время года также не будет разрыва бетона. Малое количество воды при замерзании почти не наносит вреда основанию. Для лучшего результата можно применить гидробетон. Он более влагоустойчив и имеет высокий уровень гидроизоляции.

СНиП «Основания и фундаменты» — это система нормативно- правовых актов, которая является обязательной при возведении дома. Используя пошаговую инструкцию, ошибаются даже профессионалы, что касается новичков, то вероятность ошибок еще больше. Использование СНиП «Основания и фундаменты» не является залогом успеха.

Этапы, предшествующие укладки ленточного фундамента

Технология укладки ленточного фундамента состоит из ряда этапов, порядок проведения каждого из которых регламентируется в нормативной документации. Однако непосредственно полевым работам предшествует этап проектно-расчетных мероприятий, в ходе которого проводятся геологические и геодезические исследования. На их основе определяются размеры ленточного фундамента, глубина его залегания и др.

Немаловажным аспектом проектной документации является технологическая карта. Это набор бумаг, где подробно описывается инструкции для работников, которые будут заниматься непосредственно возведением фундамента. Кроме этого, здесь содержаться:

• описание рода работ;
• четкий порядок последовательностей выполнения данных работ;
• периодичность мероприятий и временной интервал каждого из этапов;
• подробно описан конечный результат с его характеристиками и требуемым видом;
• перечень необходимых инструментов.

Технологическая карта на ленточный фундамент в обязательном порядке содержит развернутые чертежи будущего сооружения со всеми его пространственными параметрами.

Заливка бетона в траншею

Требования к заливке бетонного раствора в фундамент предъявляются во многих документах – ТСН 50-302-2004, ВСН 29-85, ГОСТ 13580-85, СП 63.13330.2013, СП 52-101-2003, СНиП 52-01-2003, СП 22.13330.2011, ГОСТ Р 54257-201, и других. Раствор заливается в ограниченную опалубкой траншею послойно, с толщиной пластов 0,20-0,25 м. Укладка раствора ведется в одном направлении, но при большой ширине ленты допускается заливка наклонных слоев под углом ≤ 30 0 . » alt=»»> После заливки одного слоя и распределения раствора весь бетон необходимо уплотнить вибратором или ручным штыкованием лопатой или ломом, чтобы высвободить находящийся в растворе воздух, который ослабляет бетон и делает его более уязвимым для разрушения при воздействии разновекторных нагрузок. Следующий шаг – укладка верхнего слоя раствора. Если лента фундамента широкая и глубокая, то необходимо сделать холодный шов. Если предыдущий слой бетона схватился и затвердел, то его поверхность перед укладкой следующего пласта раствора необходимо очистить и обезжирить, а затем просушить потоком теплого воздуха. Очистка холодного рабочего шва обязательна, так как заливка на грязную поверхность верхнего слоя бетона разрушит монолитную конструкцию основания из-за находящейся между пластами раствора грязи и цементной пленки. Основные положения по формированию ленты фундамента регламентированы в указанных выше документах.

Выдержка из СНиП

Очищают поверхность бетона от цементной пленки металлической щеткой (при прочности бетона ≥ 1,5 МПа), фрезерованием (при прочности бетона ≥ 5 МПа), пескоструйкой (при прочности бетона ≥ 5Мпа) или промывкой струей воды (при прочности бетона ≥ 0,3 МПа). Самый дешевый метод – очистка водой, и этот пункт также влияет на общую стоимость ленточного фундамента.

Холодный рабочий шов расположен в теле основания не только горизонтально, но и вертикально и перпендикулярно относительно осей балок, стен, колонн и плит. Отсекают рабочий шов щитом из досок или фанеры, а для свободного прохождения арматуры в нем проделываются отверстия соответствующего диаметра под прутья каркаса.

Перед тем, как залить ленточный фундамент снип, выжидают определенное время для достижения прочности бетона в предыдущем слое не менее 1,5 МПа. Первые 3-5 суток незатвердевший слой защищают от осадков и солнечных лучей, мороза или жары. Механические повреждения бетона в этот период также недопустимы, пока прочность бетона не увеличится до 1,5МПа. Общие положения СНиП при проектировании фундаментов

Как проверяется прочность бетона

Прочность материалов – это способность сопротивляться разрушительным воздействиям под влиянием внутреннего напряжения материала, возникающего под давлением сил извне или из-за других факторов (усадка, влажность, температура, и т.д.).

Свойства прочности материала рассчитываются несколькими методами:

1. Метод стандартных образцов;
2. Метод исследования выбуренного керна;
3. Метод неразрушающего контроля, который считается самым дешевым и действенным.

Проверка прочности бетона

Расчет материалов

Количество и стержней, которое потребуется для конструирования армирующего каркаса, рассчитывается по габаритам ленты фундамента. При ширине ленты 0,4 м рекомендуется использовать четыре продольных прута – по два сверху и снизу. В качестве примера можно рассмотреть формирование каркаса 6 х 6 м для ленточного основания дома.

При четырехрядной укладке понадобится 24 м арматуры на один ряд, для всего каркаса – 96 м. Вертикальные и поперечные гладкие стержни армирования для фундамента ленты шириной 30 см и высотой 190 см: для каждой точки пересечения прутьев при шаге 0,05 м от верхней части фундамента понадобится (30 – 5 – 5) х 2 + (190 – 5 – 5) х 2 = 0,40 м. Расстояние между стальными хомутами 50 см, количество хомутов: 24 / 0,5 + 1 = 49 единиц.

Расчет арматуры

Ленточный фундамент по монолитному типу формируется в виде прямоугольника или квадрата. Армирующий каркас формируется в результате нескольких последовательных операций:

1. Дно траншеи прерывисто укладывается кирпичами высотой в четверть кирпича, чтобы можно было залить раствором промежуток между каркасом и подошвой фундамента;
2. Под стойки арматурного каркаса делается шаблон, по нему нарезаются отрезки арматуры нужного размера;
3. На слой кирпича кладутся продольные прутья армирующего каркаса. Если прутья короткие, их связывают с нахлестом ≥ 0,2 м;
4. Горизонтальные гладкие прутья связываются в каркасе с продольной арматурой с шагом 0,5 м;
5. По углам ячеек из арматуры привязываются вертикальные гладкие стержни длиной на 10 см короче высоты основания;
6. Продольная арматура привязывается к вертикальным стержням;
7. К углам, которые получились в результате этих операций, привязываются поперечные верхние стержни.

Заливка ленточного основания бетоном

Требования СНиП

По поводу строительства фундамента ленточного типа: существует документ СНиП 52-01-2003, регламентирующий расстояния между прутьями каркаса, в частности, шаг между горизонтальными гранями армокаркаса и шаг между поперечными прутьями. Это расстояние зависит от:

1. Диаметра арматуры;
2. Фракции бетонного заполнителя;
3. Ориентирования каркаса относительно бетонирования;
4. Метода заливки раствора в опалубку;
5. Типа уплотнения раствора.

Требования определяют, что шаг продольного армирования регламентируется как H = ≤ 40 см и ≥ 25 см. Расстояние между поперечными прутьями арматуры определяется как 1/2 высоты сечения ленты, но не больше, чем 0,3 м.

Диаметр армирования зависит от общего метража продольного армирования фундамента и предполагается ≥ 0,1% площади сечения ленты. На практике это означает, что для бетонного основания высотой 100 см при ширине ленты 50 см площадь сечения будет равняться 500 мм2.

Размеры фундаментной ленты согласно СНиП

МЗЛФ (мелкозаглубленный фундамент) отличается от заглубленного высотой бетонной ленты, поэтому глубокозаглубленные в фундаменты закладывается более развитая структура каркаса, боковых бетонных стенок и подошвы. Из-за большой глубины такого основания существуют рекомендации от профессионалов: для лент глубиной ≤ 1 м армируется только подошва фундамента, а в глубокозаглубленных основаниях армируется также оболочка и днище.

Дополнительное усиление армирующего каркаса в МЗЛФ проводится армирующей металлической сеткой из прутьев Ø 4 мм с размером ячеек 10 х 10 см. Любой тип армирования намного повышает прочность и жесткость конструкции, а также усиливает сопротивление опорной части ленты боковым и сжимающим нагрузкам.

Сама методика армирования бетонного основания не представляется сложной, и ее можно провести самостоятельно, что позволит не только усилить основание дома, но и добиться значительного снижения стоимости строительства.

Устройство гидроизоляции

В монолитном основании есть поры, работающие, как капилляры при наличии даже небольшой влажности. Незащищенное основание в данном случае будет поглощать влагу, что приведет к негативным последствиям:

• снижению прочности;
• в порах влага будет кристаллизироваться, что приведет к повышению ее объема;
• появится сырость в здании, плесень.

Если предварительно не сделать гидроизоляцию основания, со временем оно придет в негодность, что отразится на общем состоянии здания. В современном строительстве используются разные методы защиты:

• обмазочный характеризуется высокой эффективностью, простым обустройством и обеспечением качественной защиты от влаги. На фундамент наносится мастик или специально предназначенная для этого эмульсия. Необходимо учитывать рекомендации производителя по нанесению, состав может использоваться в обычном или в нагретом состоянии;
• современный и достаточно эффективный вариант гидроизоляции – проникающий, обеспечивает высокую глубину проникновения в бетон. Смесь кристаллизуется в порах, затрудняя внутрь доступ влаги;
• рулонный метод является самым популярным. Используются в данном случае влагостойкие материалы в рулонах.

Принимается решение о выборе того или иного варианта гидроизоляции с учетом расположения водоносных слоев, количества в конкретной местности осадков, наличия поблизости к строению дренажных систем, особенностей конструкции основания и денежных возможностей заказчика.

Схема армирования ленточного фундамента, чертежи, расчет, видео

Фундамент – основа дома. В частном и многоэтажном строительстве практикуется укладка ленточного основания. Почему выбирают именно такой тип фундамента? Он доказал на практике свою долговечность (150 лет), универсальность и надежность. При правильном исполнении ленточная основа не деформируется, тем самым сохраняя целостность и первоначальный внешний вид постройки. Если за целостность нижней части дома отвечает качество и марка бетона, то армирование ленточного фундамента обеспечивает его прочность.

Для чего необходимо армирование ленточного фундамента?

Фундамент в ходе своей эксплуатации подвержен совокупности нагрузок. Это давление самой конструкции дома (вес строительных материалов). Они действуют на сжатие верхней части фундамента, с чем может справиться бетон. Нижняя часть основания дома под тем же весом конструкции испытывает нагрузки на растяжение. Бетон не отличается достаточной пластичностью, а потому может растрескаться. Здесь вступает в силу армировка ленточного фундамента. Сталь, на которую основывается армирующий каркас, отлично переносит нагрузки, потому что она пластична. Она спокойно воспринимает подобное действие внешних факторов на себя и препятствует растрескиванию конструкции.

Армирование ленточного фундамента, видео организации которого от профессионалов сможет многому научить новичков строительного дела, проводится и для восприятия нагрузок во время перемещения и возмущения грунтов под действием низких температур. Если движение грунта оказывает боковую нагрузку на растяжение, пытаясь завалить фундамент набок, то пучения замерзшей земли действуют на основу дома снизу вверх, тем самым выталкивая ее на поверхность. Правильная схема армирования ленточного фундамента выступит хорошим противовесом всем нагрузкам и сохранит первоначальное положение основания здания.

Из чего состоит армирующий каркас?

У новичков и непрофессионалов строительного дела может возникнуть вопрос о том, чем и как армировать ленточный фундамент.

Любой каркас фундамента состоит из:

• продольной арматуры – она призвана воспринимать на себя все нагрузки на растяжение. Она укладывается понизу и поверху основания дома. Для ее организации используется стальной, горячекатаный стержень марки не ниже А3. Материал имеет рельефную поверхность;
• поперечная и продольная арматуры – они организовываются, если высота фундамента более 150 мм. Это стальные, горячекатаные стержни класса А1 и они имеют гладкую поверхность. Из поперечных и вертикальных стержней получаются хомуты. Они не участвуют в распределении нагрузок на расширение. Однако когда проводиться армирование ленточного фундамента, фото организации стального каркаса существенно помогут при решении многих проблем, хомут препятствует распределению трещин в бетоне и удерживает продольные стержни в первоначальном положении.

Как рассчитать расстояние между армирующими стержнями каркаса?

Данный вопрос регулируется нормами, которые содержит СНиП 52-01-2003 про фундаменты ленточные. Армирование. В них прописано следующее:

• расположение стержней зависит от размеров фракции заполнителя бетона, диаметра используемого стального материала, способа укладки заполнителя, его трамбовки и др.;
• основная арматура укладывается в армирующий каркас на таком расстоянии друг от друга, которое оптимально соответствует типу возводимого элемента, его ширине, высоте. Расстояние между элементами армирующего каркаса фундамента не должно быть более величины, которая обеспечивает эффективную работу каркаса. При этом, проводя армирование ленточного фундамента, чертежи указывают на расстояние между основными стальными элементами, которое не превышает две высоты самого элемента, но не более 400 мм;
• поперечная арматура укладывается на расстоянии, которое будет не более половины высоты сечения самого фундамента (но не более 300 мм).

Совет!!! Армирование фундамента проводится по периметру всего здания. Без внимания нельзя оставлять ни перемычки, ни межкомнатные перегородки. Для соединения стальных стержней в цельный армирующий каркас используется вязальная проволока. Сварке можно подвергать арматуру с пометкой «С», например, А500С.

Непосредственное проведение армирования

Как правильно армировать ленточный фундамент? Любой специалист скажет, что это многостадийный процесс и каждый его этап должен подробно описываться в технологической карте еще на стадии проектирования. Однако выходной стадией всего действа является не само армирование ленточного фундамента. Расчеты необходимого количества материалов и нужного диаметра арматуры – с этого начинается профессиональная укладка основания под строение.

Расчет количества расходного материала при организации армирующего каркаса проводится следующим образом:

• определяется количество продольных элементов и их диаметр, основываются при этом на СНиП 52-01-2003, где указано, что общий диаметр стальных стержней должен приравниваться 0,1% от площади сечения фундамента. Например, сечение фундамента 2800 см кв., общее сечение арматуры будет 2,8 см кв. Диаметр прута зависит от количества поясов, которые будут закладываться в фундамент. Общее сечение стальных стержней делим на 2, а затем на количество поясов. Получаем диаметр арматуры;
• вычисляем непосредственное количество арматуры для фундамента. Например, наш дом имеет размеры5 м на 6 м с одной несущей стеной в 5 м длиной. Нужно найти периметр здания: 2*(5+6) = 22 м, плюс 5 м длина внутренней стены, все приравнивается 27 м. У нас будет 4 армирующих пояса, следовательно 27*4=108 м стального стержня. Еще нужно учесть на хлест при недостаточной длине стального изделия. Это еще 4 раза по 1 м, и того 112 м продольной арматуры.

После проведения расчетов и закупки нужного количества материалов, приступают к монтажным работам. Организовывается котлован нужно размера, укладывается опалубка, затем конструируют непосредственно каркас арматуры.

Как армировать ленточный фундамент (видео в полевых условиях) укажет соответствующий свод правил. Однако следует помнить о том, что стальной стержень не должен располагаться ближе, чем на 8 см к краю бетонной составляющей фундамента.

Итак, ленточный фундамент под действием нагрузок на растяжение сохраняет свою целостность, благодаря армирующему каркасу. Он состоит из продольной арматуры и хомутов. Схема армирования, расчет необходимого количества конструкционных элементов и непосредственно монтаж армирующего каркаса проводится в соответствие с нормами СНиП.

Видео-обзор армирования ленточного фундамента:

5 способов сделать быстро и качественно

ленточного чертежи, вязка арматуры, сколько диаметров перехлест, СНиП и схема

Армирование фундамента является сложным процессом, однако это вполне можно сделать своими рукамиАрмирование ленточного фундамента и вязка арматуры в перехлест (нахлест) своими руками – это фундаментальная работа и первый шаг. Его делают одни из начинающих строителей. Им нужно знать: ГОСТ, СНИП, чертежи и правила монолитных конструкций, как сделать заливку плиты, их установка, стыковка и укладка между собой, как армировать арматурный каркас (армокаркас) и правильно вязать крючком, оборудование и его устройство. Рассчитать размеры, расположение и расстояние рядов, радиус изгиба подошвы чтобы сварить и уложить ее в бетоне. Связать расчет углов дома с поперечной балкой.

Как произвести армирование ленточного фундамента своими руками

После выбора участка под строительство и подготовлен будущего дома план и произведен анализ почвы, можно незамедлительно приступать к строительству несущей конструкции.

Перед тем как производить армирование ленточного фундамента, сперва следует подобрать качественный бетон и определиться с типом основания

Факторы, влияющие на эксплуатационный срок и качество:

• Качество бетона и его марка;
• Тип основания;
• Тепло-гидроизоляция, качественные отмостки и дренаж;
• Правильное армирование фундамента.

При самостоятельном армировании диаметр прута должен быть 10-13 мм. Больше внимания нужно уделить армированию улов. Некачественное армирование может привести к неприятностям, потому как оно является важным фактором в прочности всей конструкции.

Если вы решили делать конструкцию своими силами, не поленитесь и изучите досконально весь процесс.

Армирование производится внахлест, соединяясь с вертикальными прутьями, которые обязательно должны доходить до краев стен, иначе все сооружение будет непрочным и армирование фундамента, производимое своими руками, будет неправильным.

Армирование фундаментной ленты: особенности

У бетона есть существенный недостаток – он отлично реагирует на сжимание, однако при нагрузке на разрыв, реакция плохая. Для этих целей используется армирование фундамента. Арматура укладывается возле подошвы и в основании верхней части, что дает отличный выход из положения.

Особенность армированного фундамента заключается в том, что он прочный и может выдержать большие нагрузки

Устойчивость фундамента определяется:

• При нагрузках;
• На разрыв;
• На изгиб;
• Качественное армирование подушки фундамента.

Вертикальное армирование всей несущей конструкции производится для того, чтобы фундамент на срез получил прочность. Такие нагрузки не существенны и вертикальные арматурные прутья служат также для поддержания верхнего и нижнего каркасов.

По строительному ГОСТу, вертикально стоящие прутья должны иметь шаг между собой 0,5-0,7 м.

Любую арматуру, нужно защищать от окружающей среды, даже если это стальные прутья. Для этого их нужно утопить в растворе бетона на пять сантиметров сверху, а снизу на 70 см. Для армирования ленточного основания под гараж, сарай или частный дом, армирование производится при помощи армирующих поясов, в который 2-4 прутика в каждом.

Рассмотрим, как армировать фундамент: этапы работ

Для того, чтобы фундамент был долговечный и прочный, нужно при его армировании придерживаться определенного порядка.

Армировать фундамент несложно, главное – правильно придерживаться правильной последовательности работ

Этапы армирования фундамента:

1. Определяется степень нагрузки на фундамент, который планируется строить. Выбирается размер арматуры, в зависимости от коэффициента нагрузки. Чем он больше, тем больше диаметр у прутьев. Рифленая арматура устанавливается в местах, где имеется значительное давление, например, заливая яму под гараж с тяжелой техникой.
2. После того, как для арматуры прутья выбраны, нужно устанавливать опалубку и начинать армирование фундамента. По высоте основания, в дно траншеи, вбиваются арматурные прутья. Вертикально установленные прутья, практически, не принимают никакую нагрузку, но они выполняют функцию крепежа для нижней и верхней армировочных сеток фундамента, благодаря им деформация фундамента при заливке раствором заметно снижается.
3. Горизонтальные прутья прикрепляются к вертикальным. Горизонтальные прутья, не менее пяти сантиметров должны быть от края опорной конструкции. Обломки кирпичей можно применить для равномерной установки армирующих элементов.

Существуют различные методы арматурного соединения: сварка, перевязка, нахлестом. Перевязка – наиболее предпочтительный способ, потому что свойства металла не изменяются, а монтаж затруднений никаких не вызовет.

Мелкозаглубленный фундамент обычно укрепляется четырьмя прутьями арматуры.

Чтобы укрепить мелкозаглубленный фундамент, не превышающий пол метра в высоту и ширину, вам хватит четыре арматурных прута, которые устанавливаются на расстоянии 20 см друг от друга. Далее связать ее в квадрат, используя тонкую проволоку.

Советы при самостоятельном монтаже армокаркаса

Изготовить армирующий каркас своими руками – это ответственная процедура. Нужно постоянно контролировать правильность соединения в углах конструкции прутьев. Существует несколько способов для соединения арматурных прутьев в углах дома, но, как говорят мастера, лучше загнуть прутья под углом и избежать стыков, то есть, основной принцип всего действа – концы арматуры не должны оказаться в углах конструкции.

При самостоятельном монтаже армокаркаса следует постоянно контролировать соединения в углах конструкции прутьев

Виды соединений арматуры:

• Обычный загиб;
• Сваривание концов;
• Связывание концов арматуры.

Для армирования фундаментной балки, нужно связать в пространственные каркасы подготовленные прутья. Каркасы должны иметь такие размеры, чтобы опорная зона для каждой балки была минимум 150 мм.

Перед заливкой бетона, не забудьте проверить наличие всех вентиляционных отверстий.

Устанавливать армированный каркас в то место, где он должен быть, нужно учитывая СНиП, и обработать средством от ржавчины прутья. В смонтированный и установленный каркас уже можно заливать цементный раствор, предварительно необходимо только проделать вентиляционные отверстия.

Расчёт армирования фундамента

Обычно арматурные расчетные примеры для фундамента приводятся для дома, площадью 6х6 м. Для такой конструкции используются прутья 10-13 мм в сечении. Для домов, ленточные фундаменты, зачастую, армируются при помощи двух поясов арматуры. Однако для забора или крыльца, несущая конструкция может иметь один армокаркас. Для разных видов фундаментов необходимо разное количество арматуры.

В обязательном порядке необходимо будет произвести расчет армирования фундамента

Количество арматуры для фундаментов:

• Стандартный – внизу и вверху фундамента укладываются продольные прутья, примерно на расстоянии 5 см от поверхности. Практически, арматурный расход на такую площадь – 29 м;
• Фундамент с печью потребует около 35 м, потому что для печи необходимо основание, а для этого его нужно хорошо заармировать;
• Монолитный фундамент – такой фундамент, особенно если он капитальный, потребует в 4 раза боше арматуры, примерно 110 м, потому что в него нужно будет класть по 4 прута.

Стандартная схема армировки фундаментной ленты, с шагом пол метра между прутьями и фундаментной шириной 0,4 м, затребует себе, примерно, 99 метров гладкопрофильной арматуры. Таким образом, учитывая стоимость тонны арматуры и то, сколько весит ее один погонный метр, можно легко рассчитать цену всей арматуры.

Длину арматуры легко рассчитать по ее весу.

Воспользовавшись композитной арматурной сеткой, вам не нужно будет долго высчитывать стоимость арматуры, потому что все композитные изделия отпускаются по погонным метрам.

Нужно ли армировать фундамент на сваях

Для любого строения, у которого есть фундамент, его обязательно нужно армировать. Это придаст фундаменту прочность и даст способность выдерживать различные нагрузки, поступающие от основной конструкции сооружения. Стаканный тип конструкции, в этом моменте, не является исключением. Стаканные типы конструкций, как правило, возводятся под очень габаритные постройки. Иногда такой вид фундамента применяется, если нужно обустроить мощную колонну. Заармировать нужно и свайное основание. Это делается довольно просто. Нужно провести всего несколько нехитрых манипуляций.

Многие специалисты отмечают, что нужно армировать фундамент на сваях

Армирование свайных конструкций:

• Взять 4-5 арматурных прутьев ребристой формы;
• Перевязать их 3-4 прутами для перевязки. Перевязочные прутья должны быть гладкими.

Косвенное армирование – для такого вида обрамления арматурой конструкций используется кольцевая арматура, охватывающая все прутья, которые установлены продольно. Косвенное армирование обычно применяется, если, например, у столба поперечное сечение недостаточное, чтобы провести обычное армирование, а нагрузка, при этом, на сваю будет довольно значительной. Для откачивания лишней воды из скважины, которая будет мешать нормальной заливке бетона, нужно использовать специальный насос, который без проблем справится с поставленной задачей.

Лишнюю воду можно откачать при помощи насоса.

Арматурные прутья при армировании устанавливаются таким образом, чтобы они выступали из фундамента на 16-21 см после заливки бетонным раствором. Таким способом, увеличивают процент арматуры, которая используется и сильно упрощает привязывание ростверка.

Как вязать арматуру для ленточного фундамента (видео)

Начинать всегда сложно. Но если перед вами есть схема, раскладка и таблица, с помощью которой делается гибкая армировка, а также сетка нескольких диаметров и пространственный взгляд, то для вас не составит особого труда узнать, как гнуть арматуру и вязать узел, сколько и какая марка цемента нужна. О том, как вяжем армокаркас и где найти примеры, как работает готовая строительная аппаратура и какая ее конструктивная особенность, а также способы согнуть прут и все тонкости его загиба, как вяжется и армируется минимальный каркас, вам расскажет соответствующая литература, фото и видео. Если вы будете нанимать бригаду, то она должна быть исполнительная и ровно укладывать фундамент. Проследите и за тем, чтобы все выпуски и допуски были в пределах нормы.

Примеры армирования ленточного фундамента (фото)

Внимание, только СЕГОДНЯ!

oteplicah.ru

Армирование ленточного фундамента — строительство

Армирование ленточного фундамента

Бетон – это основная составляющая ленточного фундамента. По своим свойствам он не имеет большую прочность и при малейшей сейсмической активности либо механическом воздействии даст трещину. Чтоб предотвратить разрушение самой главной части здания – фундамента, строители уже более двух веков используют технологию армирования бетона. Таким образом, с помощью арматурных прутьев создается основание с высокой прочностью и эластичностью. Довольно часто на фундамент воздействует неравномерная нагрузка, которая может объясняться разной структурой грунта либо существенным отличием массы определенных частей построенного здания. Под таким давлением верхняя часть фундамента сжимается, а нижняя растягивается. Армированный же слой противостоит этому растяжению, сохраняя прочность железобетонного изделия на протяжении 150 лет. Армирование ленточного фундамента производится в несколько этапов. Рассмотрим их более подробно.

Армирование фундамента арматурой

Для возведения ленточного фундамента используют арматурные прутья разных диаметров от 6-8 мм до 10-14 мм. Металлический каркас фундамента соединяется с помощью проволоки, данный процесс называется вязка арматуры. Чтоб правильно сделать расчет арматуры для фундамента необходимо учитывать следующие моменты:

• Элементы каркаса, которые будут монтироваться горизонтально должны иметь максимальную прочность. Их диаметр выбирают с учетом качества грунта. Чем больше структура почвы отличатся по всему периметру, тем толще необходимо использовать металлические прутья. Чаще всего их диаметр колеблется в пределах 10-14 мм. Поверхность продольных прутьев должна иметь ребра для лучшей сцепки с бетоном. Для поперечных элементов можно использовать тоненькие и гладкие прутья (6-8мм). Они не подвергаются сильной нагрузке, при этом значительно меньше стоят.
• Продольная арматура, которая укладывается по всему периметру фундамента, должна находиться на расстоянии 5 см от стен опалубки, дна траншеи, а так же от верхней части фундамента. Таким образом, бетон, покрывая все элементы каркаса, защитит их от коррозии.
• Учитывая предыдущую рекомендацию, для ленты фундамента шириной 40 см необходимо использовать армированный каркас шириной 30 см. Высота его может колебаться в пределах 10-30 см (в зависимости от глубины траншеи, предполагаемой нагрузки и структуры почвы). Расстояние между поперечными элементами так же варьируется в пределах 10-30 см.

С глубиной траншеи не более 1,2 м используют три пары продольных прутьев. Соединяются они между собой двумя тонкими прутьями. Скрепление каркаса с помощью сварки не рекомендуется проводить, так как от воздействия высокой температуры металл теряет свою крепость. Для обвязки арматуры проволокой можно использовать специальный строительный крючок. Самым проблемным моментом при создании каркаса считаются углы. В предыдущей статье мы рассмотрели способы рытья котлованов .

Армирование углов

Углы ленточного фундамента подвергаются сильным нагрузкам.

При изготовлении каркаса в этих местах необходимо создать высокую прочность.

Обычное скрещение арматурных прутьев не создаст единой крепкой конструкции, что приведет к образованию трещин.

По правильной технологии армирования ленточного фундамента, прутья в угловых местах необходимо сгибать.

СНиП армирования фундаментов

По материалам сайта: http://nagdak.ru

fix-builder.ru

Как правильно сделать армирование ленточного фундамента: схема, снип, последовательность работ

Тяжесть любого здания передается на грунт через фундамент. Фундамент не позволяет строению деформироваться или смещаться под отрицательным воздействием почвы и климатических условий. Эта важная конструкция может быть линейной, столбчатой, плитной (плавающей), свайной. Первые три вида требуют использования бетонной смеси и ее армирования.

• Для чего нужно армировать фундамент
• Требования СНиП к монтажу арматуры
• Как правильно армировать ленточный фундамент
• Как армировать фундамент столбчатой конструкции
• Армирование плитной конструкции фундамента

Для чего нужно армировать фундамент

Фундамент чаще всего деформируется из-за неравномерной нагрузки или пучения грунта под воздействием низких температур. Если конструкция состоит из бетона, то следует учитывать его характеристики: высокие показатели прочности на сжатие и низкую прочность на разрыв. Для компенсации последнего качества используется схема каркаса, которая монтируется из металлических прутьев для армирования. Сталь обладает более высокой устойчивостью к растяжению, что помогает фундаменту выдерживать повышенные нагрузки.

Верхняя часть конструкции фундамента под весом здания сжимается, нижняя растягивается при замерзании грунта, вследствие чего в области растяжения могут появиться трещины. Поэтому арматура укладывается в нижней и верхней части фундамента. В армированном бетоне цементный раствор сопротивляется сжатию, металл — процессу растяжения. Укладывать прутья посередине нет смысла, так как там повышенной нагрузки не наблюдается.

При возведении фундамента особое внимание необходимо уделить тем частям конструкции, которые выделяются на пристройки и эркеры. Для армирования бетона в этих областях используются согнутые под определенным углом прутья на примыкающие стены. Металл не должен выступать за опалубку или уходить в грунт, расстояние между прутьями не должно превышать 5 см. Для соединения можно использовать только проволоку (но не сварку). Форма каркаса из арматурных прутьев должна быть квадратной (прямоугольной).

Требования СНиП к монтажу арматуры

Общие схемы и требования к возведению конструкций с использованием бетона (железобетона) определены в СНиП 52−01−2003. Данный документ содержит правила расчета склонности железобетона к деформациям, его способности к образованию трещин, показателей прочности, требования к размерам и формам конструкции:

• при возведении фундаментов можно использовать только арматуру, соответствующую стандартам, с сертификатом качества, определенную в проектной документации;
• прутья сцепляются так, чтобы полностью исключить возможность их смещения во время заливки бетона;
• если для армирования ленточного фундамента используются сварные каркасы или сетки, то при их изготовлении разрешается применять такой способ сварки, который не допускает деформирования;
• радиус изгиба арматурных прутьев должен соответствовать затребованному в проекте;
• механические стыки арматуры по прочности не должны уступать прочности основного материала;
• расстояние между вертикальными стержнями зависит от их диаметра, вида заполнителя бетонной смеси, расположения в каркасе, метода заливки бетона, но не допускается шаг меньше, чем 25 см;
• расстояние между продольными прутьями не должно превышать 40 см;
• расстояние между прутьями, установленными поперечно, не должно превышать 30 см.

Для вертикального армирования используются прутья с диаметром 10−12 мм с ребристой поверхностью. Для продольного расположения диаметр арматуры не должен быть меньше, чем 10 мм и больше, чем 32 мм. Для поперечного размещения используется арматура с диаметром от 6 до 8 мм.

Как правильно армировать ленточный фундамент

Перед тем как заливать ленточный конструкцию, необходимо ее армировать при помощи металлической арматуры. Ленточный фундамент — полоса из железобетона по всему периметру дома, заложенная под наружными и внутренними стенами. Толщина конструкции зависит от материала стен и их толщины.

Мелкозаглубленные фундаменты (глубина от 50 до 70 см) возводятся на пучинистых почвах для строений из бревна или бруса, а также каменных домов с площадью не более чем 6×6 м. Заглубленные фундаменты возводятся при строительстве больших и тяжелых домов с цоколями, подвалами и гаражами. Глубина заглубленной конструкции — на 20−30 см ниже, чем уровень замерзания грунта.

Количество арматурных сеток зависит от вида фундамента. Для конструкции глубиной 50 см и шириной 40 см шаг между продольными прутьями может быть 10−15 см. Если высота конструкции около метра, то между горизонтальными прутьями с ребрами и диаметром 10−16 мм должно быть 30−40 см. Вертикальная арматура (гладкие прутья с диаметром 6−8 мм) устанавливается, если высота фундамента больше, чем 15 см. В любом случае арматура для ленточного фундамента должна иметь структуру жесткой рамы прямоугольного или квадратного сечения.

Особая разновидность ленточного фундамента — конструкция с пенополистирольной несъемной опалубкой в виде листов или пустотелых блоков, которые также подвергаются армированию. Подобная опалубка собирается просто, а после заливки бетонной смеси она не требует разборки.

Диаметр прутков должен быть примерно 0,1% от площади поперечного сечения основы будущего здания. Армирование в пенополистирольной опалубке производится горизонтально и вертикально. Шаг между горизонтальными элементами согласно СНиП — 50 см. Если монтируется этот вид ленточного фундамента, то специалисты советуют дополнить его гидроизоляцией. Недавно рынок стал предлагать пенополистирольную опалубку с арматурой, что позволяет избежать необходимости в ее вязке.

Как армировать фундамент столбчатой конструкции

Столбчатый фундамент — это вкопанные в грунт столбы различной формы, расположенные в местах, где пересекаются стены, а также в пролетах. Их нижнюю часть называют основанием, верхнюю — оголовком. Оголовок должен быть идеально ровным, располагаться от 40 до 50 см над грунтом (на него возводятся стены). Этот вид фундамента можно использовать практически в любом грунте (кроме пучинистого), он менее затратный, чем ленточный, легко монтируется собственными силами.

Столбы для фундамента можно брать круглые, квадратные или прямоугольные. Опалубка строится:

• из досок толщиной не менее 4 см,
• ДСП,
• фанеры,
• железа.

При круглом сечении вместо опалубки можно использовать трубы длиной 2−2,5 м, с диаметром 10−20 см. Скважины круглой формы высверливаются ручным буром. Для армирования достаточно двух вертикальных прутьев с ребрами, перевязанных в трех или четырех местах монтажной проволокой.

Столбы квадратной формы можно сделать не только с одинаковым, но и с различным сечением на концах (в виде ровного параллелепипеда или с расширенным основанием). Расширение увеличивает показатели несущей способности и сопротивляемости деформациям при промерзании грунта. Для установки столбов квадратной или прямоугольной формы роются ямы и монтируется опалубка, задающая форму столба. Перед заливкой бетонной смеси на дно устанавливается гидроизоляция и монтируется арматура из вертикальных прутьев, перевязанных проволокой.

Угол стыковки арматуры необязательно должен быть 90 градусов. Главное, чтобы не нарушалась общая картина армирования фундамента, схема, которая соответствует проекту. Армирование углов ленточного фундамента производится аналогично армированию основной конструкции.

Для заливки можно использовать стандартную бетонную смесь (марка В25) или добавить в нее бутовый камень или плитняк средних размеров. Смесь заливается постепенно, примерно по 20 см, чтобы предотвратить скопление воздуха. После затвердения бетона опалубка демонтируется, столбы засыпаются грунтом.

Армирование плитной конструкции фундамента

Плитная (плавающая) конструкция фундамента — это цельная плита из железобетона, толщина которой 10 см или более, уложенная на подушку из песка и гравия и расположенная по всей площади здания. Этот вид конструкции фундамента бывает двух видов:

• мелкозаглубленный;
• заглубленный.

Для мелкозаглубленной конструкции достаточно снять верхний слой грунта и заменить его подушкой из песка и гравия. При установке заглубленного фундамента требуется рытье достаточно глубокого котлована, поэтому подобные конструкции сооружаются при возведении домов с цоколями или подвалами.

На подушку из гравия и песка укладывается гидроизоляционный материал и монтируется опалубка. Потом создается арматурный короб, состоящий из нижней и верхней сетки, которые связаны между собой. Используются прутья с ребрами и диаметром от 12 до 16 мм, расположенные на расстоянии 20 см друг от друга. Арматурные прутья можно заменить вязаной сеткой или каркасом, соединенным резьбовыми соединениями. Сетки можно укладывать в двух, трех или четырех плоскостях. Независимо от вида арматуры, необходимо монтировать ее так, чтобы верхняя часть плиты после заливки бетона была гладкой.

Построить фундамент из бетона можно и своими руками, если все правильно рассчитать и выбрать соответствующую марку бетона и арматуру. Для ленточной, столбчатой и мелкозаглубленной плитной конструкции даже земельные работы можно выполнить вручную. Трудности могут возникнуть только с заглубленным плитным фундаментом, требующим рытья глубокого котлована и большого объема бетона.

Поделись в социальных сетях:

Похожие

forrule.ru

Анализ и интерпретация одноклеточных SNP на основе данных RNA-Seq для исследования рака толстой кишки

Общие результаты вызова SNP с использованием разных вызывающих SNP

Транскрипты всех 96 отдельных клеток секвенированы на полосе HiSeq, с каждой отдельной клеткой получил в среднем около 2 миллионов необработанных считываний, и на основе этих считываний был проведен анализ вызовов SNP.

Мы получили три набора результатов вызова SNP, сгенерированные The Genome Analysis Toolkit (GATK) ¹⁵ , SAMTools ¹⁶ и Genotype Model Selection (GeMS) ¹⁷ , соответственно.Мы внедрили строгие критерии для фильтрации потенциальных ложноположительных SNP (подробности см. В разделе «Материалы и методы»). В среднем GATK получил 823,34 SNP, SAMTools получил 238,13 SNP, а GeMS получил 236,06 SNP для каждой ячейки. В то время как SNP из GATK нацелены на 761 ген, те, что обнаружены SAMTools и GeMS, нацелены только на менее 60 генов, большинство из которых были одинаковыми. Здесь мы выбрали GATK (в качестве метода по умолчанию) и GeMS (в качестве дополнительного метода) результатов вызова SNP для последующего анализа.

При связывании SNP-Freq _g (определяется формулой (3) в материалах и методах) с коэффициентом вариации (CV) SNP-Freq _g , была представлена ​​сильная отрицательная корреляция (дополнительный рис. ). Аналогичный результат наблюдался, когда мы пытались исследовать связь между экспрессией гена и соответствующим CV (дополнительный рис. 2). По динамическому диапазону экспрессии или SNP-Freq _g мутировавших транскриптов меньшие значения, по-видимому, имели большие вариации, частично из-за технического шума.Мы также проанализировали возможные корреляции CV между экспрессией и SNP-Freq _g , и результат показал, что между ними не было линейной корреляции (дополнительный рис. 3). Мы также ищем возможные корреляции между фактором Фано и SNP-Freq _g и его корреляции с выражением. Здесь мы не наблюдали даже умеренной статистической корреляции между Fano и SNP-Freq _g (дополнительный рис.4), тогда как положительная корреляция наблюдалась между Fano и экспрессией (дополнительный рис.5).

Кроме того, эволюционный стресс наблюдался при предположении, что каждая отдельная клетка претерпела в значительной степени независимую эволюцию (дополнительный рис. 6, см. Подробности в материалах и методах). Положительный выбор ¹⁸ произошел в терминах GO Slim, таких как гомеостатический процесс и передача сигнала. Этот положительный выбор потенциальных функций может помочь нам классифицировать процесс прогрессирования опухоли как ветвящийся, а не линейный ¹⁸ .Для этих терминов GO Slim с высокими значениями Ka / Ks (> 1, положительный выбор) мы предположили, что линия клеток рака толстой кишки может пройти через вторичный рост опухоли, и предположили, что частота мутаций может резко измениться в процессе культивирования. Кроме того, мы предположили, что стабилизирующий выбор может объяснить обогащение терминов GO Slim отрицательными выборками, такими как response.to.stress. Например, культуральная среда, вероятно, вынуждает клеточную линию устранять клетки, лишенные определенных мутаций, позволяя популяции побеждать и перерастать немутантные клетки ¹⁸ .Мы также наблюдали отрицательную корреляцию ( p <2.2e-16) между значениями Ka / Ks ортологичных генов и их экспрессией (дополнительный рис. 7). Мы предположили, что более высокие значения Ka / Ks для ортологов могут уменьшить их экспрессию, поскольку они могут приобретать мутации чаще ¹⁹ .

Сравнение профилей SNP и геномных структур выбранных отдельных клеток

Сначала мы создали тепловые карты для сравнения частот SNP на хромосомах (SNP-Freq _c , см. Формулу (1) в материалах и методах) по результатам для 83 одиночных ячеек (рис.1А). Мы заметили, что SNP были широко распределены по 24 хромосомам и показали обогащение по chr11 и chr17 (t-тест, p <2.2e-16) как по результатам GATK, так и по GeMS, в то время как chrY содержал гораздо меньше SNP. Подобные результаты наблюдались в объемных образцах, даже если они все еще имели некоторые различия (рис. 1B). Может иметь место накопление SNP на этих двух хромосомах, сопровождаемое некоторыми мутировавшими генами, связанными с раком толстой кишки (как мы выбрали для нашего дальнейшего анализа), которые потенциально коррелируют с микросателлитной нестабильностью (MSI), хромосомной нестабильностью (CIN) и хромосомными транслокациями. при возникновении и метастазировании рака толстой кишки ^2,4,20 .Среди генов, локализованных на этих двух хромосомах, обогащенных SNP, некоторые, такие как SOX9 и AXIN2 , были обнаружены, которые содержат SNP в разной степени. Эти гены могут быть связаны с раком толстой кишки в наших последующих анализах. Во-вторых, среди образцов была обнаружена клеточная гетерогенность либо по техническим, либо по биологическим причинам. Хотя мы удалили 13 (96-83) образцов низкого качества и обрезали остальные данные с соблюдением строгих критериев, техническая погрешность все еще может существовать. Примечательно, что одноклеточные образцы, такие как SRR1003782 и SRR1003856, которые имели одинаковое количество считываний секвенирования, сильно отличались в SNP-Freq _c .Хотя использованные клетки были культивированными, мы предположили, что эти различия могут быть объяснены клеточной гетерогенностью ¹⁴ .

Рис. 1. Тепловая карта обогащения SNP на хромосомах человека на основе результатов вызова SNP GATK.

( A ) Тепловая карта SNP-Freq _c (определение в материалах и методах) на каждой хромосоме для 83 одноклеточных образцов, полученных с помощью GATK. ( B ) Тепловая карта SNP-Freq _c на каждой хромосоме для основных (как злокачественных, так и нормальных) образцов, полученных GATK.Обогащение SNP на хромосомах для каждой одноклеточной и основной (как злокачественной, так и нормальной) выборки было показано на тепловых картах. На каждой тепловой карте столбцы представляют образцы, а строки соответствуют разным хромосомам. SNP-Freq _c в логарифмической шкале (на основе е) был закодирован цветной полосой. Самые большие значения SNP-Freq _c отображались красным, а самые маленькие — синим. Хромосомы, попавшие в один кластер (горизонтальная ось), имели одинаковый SNP-Freq _c между образцами.Образцы также были сгруппированы (вертикальная ось) на основе значения SNP-Freq _c для каждого образца.

Чтобы определить функции генов, несущих SNP, мы выполнили анализ GO ²¹ на основе результатов вызова SNP GATK (подробности см. В материалах и методах). Мы классифицировали эти GO Slims по трем категориям: биологические процессы (BP), клеточный компонент (CC) и молекулярная функция (MF). В категории BP все модели GO Slim были разделены на две группы, а модели GO Slim — в меньшую группу (рис.2А и таблица 1), такие как передача сигнала, были значительно обогащены (t-тест p <2,2e-16). В категории MF GO Slim были разделены на три группы (рис. 2B). Первая группа содержала только два обогащенных GO Slim (связывание железа, РНК. Связывание) (t-критерий Стьюдента p <2,2e-16), а вторая группа содержала 4 обогащенных GO Slim (t-критерий Стьюдента max ( p ) <2.2e-16) (Таблица 1). В категории CC мы показали, что все GO Slim сгруппированы в две группы (рис.2С). Первая группа содержала 2 обогащенных GO Slim, а вторая - 5 обогащенных GO Slim. Результаты анализа GO на основе наборов GeMS SNP предложили аналогичный список GO Slim (дополнительная таблица 1).

Рисунок 2: Тепловая карта GO Slims для выборок с одной ячейкой на основе результатов вызова SNP от GATK.

( A ) SNP учитывается для GO Slims в категории «Биологические процессы». ( B ) Подсчет SNP для GO Slims в категории «Молекулярная функция». ( C ) Количество SNP для GO Slims в категории сотовых компонентов.Связанные с SNP GO Slims для трех категорий (биологический процесс, клеточные компоненты, молекулярная функция) среди 83 отдельных клеток были отображены на тепловых картах. Столбцы представляют образцы с одной ячейкой, а строки — различные модели GO Slim. Каждая цветная ячейка на тепловой карте представляет собой стандартизированное количество SNP для GO Slim в логарифмической шкале (на основе 2). Ячейки с высоким счетом были заполнены красным, а ячейки с низким счетом были заполнены синим.

Таблица 1 Enriched GO Slims среди отдельных ячеек на основе результатов вызова SNP с использованием GATK.

Мы вручную выбрали список из 175 потенциальных генов, связанных с раком толстой кишки, которые уже были описаны как онкогены или гены-супрессоры опухоли ^{4,21,22,23,24,25,26,27,28} (дополнительная таблица 2) . Мы обнаружили, что согласно наборам SNP GATK, 12 генов содержали SNP, некоторые из которых даже показали высокий «коэффициент выборки» (определяемый формулой (2) в материалах и методах) (дополнительная таблица 3). Из дополнительной таблицы 3 мы могли наблюдать, что некоторые гены, включая PSME2, ​​PSMD14, GNB4, PSMC1, и h3AFZ , имели довольно высокий или, по крайней мере, средний коэффициент выборки 98.80%, 87,80%, 67,47%, 30,12% и 96,39% соответственно. Когда мы связали эти гены с их GO Slims, они были в значительной степени связаны с обогащенными GO Slims, включая ядрышко и органеллы в CC, передачу сигналов в BP и связывание ДНК в MF. Такое соответствие между GO Slims и мутировавшими генами, связанными с раком, может указывать на возможное нарушение регуляции этих функций при раке толстой кишки. В результатах SNP, основанных на наборах GeMS SNP, были обнаружены аналогичные результаты, что подкрепляет наш анализ, основанный на GATK.Таким образом, мы предположили, что нарушение регуляции транскрипции генов, которое прямо или косвенно увеличивает риск рака толстой кишки ²¹ , может быть результатом вариаций этих связанных с раком генов и нарушения связанных с ними функций GO Slim. Для дальнейшего изучения важности этих мутаций, связанных с раком, мы использовали анализ с расширением пути SNP, применив тест Wilcoxon Rank-Sum ²⁹ к двум группам: группе генов, связанных с раком, и группе других генов.Результаты показали, что SNP-Freq _g s группы генов, связанных с раком, был значительно выше, с p <2,2e-16, по сравнению с другой группой генов.

Мы также нашли списки мутировавших генов в различных путях. Для нашего анализа мы выбрали пути, связанные с раком толстой кишки, включая WNT, TGF-β, PI3k-AKT, p53, репарацию несоответствия, апоптоз и сигнальные пути MAPK. Мы выбрали все гены в каждом из этих путей из Киотской энциклопедии генов и геномов (KEGG), рассчитали их отношения выборки и SNP-Freq _g s, и проверили обогащение SNP для каждого из этих путей на основе двух индикаторов с использованием метода Фишера. тест и тест Вилкоксона.Затем мы повторно ранжировали эти гены, связанные с путями, на основе соотношений образцов и SNP-Freq _g s ³⁰ (подробности см. В материалах и методах). После этого двухступенчатого ранжирования мы наблюдали список сильно или умеренно мутировавших генов в каждом из путей. В этот список вошли такие гены, как BMP7, MAPK1, GNB4, HSP90AB1, HSP90B1, PERP, RPA1 и HSPA8 , которые имели сравнительно высокую частоту SNP _g ; и гены, такие как RAC2, YWHAH, JAK3, CDK4, CCNB1, ELK4, и DFFA , которые были умеренно мутированы (таблица 2).Более того, SNP также были обнаружены в большинстве этих генов согласно результатам GeMS, которые подтвердили наши анализы на основе результатов GATK.

Таблица 2 Важные мутировавшие гены в анализе пути.

Мутации, активирующие прогрессирование опухоли в сигнальном пути TGF-β и его переходах

Все результаты анализов обогащения генов и путей, связанных с раком, были основаны на анализе GATK. В целом, мы наблюдали, что некоторые пути могут быть резко изменены из-за генных мутаций, особенно мутаций в основных генах, которые сопровождались аномальной экспрессией связанных вышестоящих или нижележащих генов в этих путях.Одно из таких серьезных изменений произошло в сигнальном пути TGF-β (Fig. 3). Путь передачи сигналов TGF-β регулирует прогрессирование опухоли и выполняет функцию подавления или стимулирования опухоли, в зависимости от клеточного контекста ³¹ . В ходе этого рискованного пути мы обнаружили, что 5 из 80 генов мутировали, и многие из них были связаны с обогащенными GO Slims, такими как связывание ДНК и ядрышко.

Рис. 3. Сигнальный путь TGF-β и его мутировавшие гены.

Был показан сигнальный путь TGF-β и его генные взаимодействия и мутации.Светло-зеленые прямоугольники представляют гены без SNP, а желтые прямоугольники представляют гены, несущие SNP. Для генов, показанных двумя цветами, соотношение желтой области указывает на выборочное соотношение мутаций для этого гена.

RBX1 , RING-компонент SCF (skp-1, cullins, F-box белки) лигаз убиквитина E3, мутировавший в 80 клетках со сравнительно более высокой экспрессией (t-тест p = 2.2e-16). RBX1 , также называемый ROC1 , регулирует различные клеточные процессы, воздействуя на различные субстраты для деградации ³² .При многих раковых заболеваниях человека RBX1 и RBX2 сверхэкспрессируются во многих тканях человека и необходимы для роста и выживания раковых клеток ³³ . Мы предположили, что может быть аномальная экспрессия RBX1 , так как он содержит SNP во многих клетках. В том же суб-пути, что и TGF-β, SMURF2 и мутировали в 13 клетках. Поскольку он отрицательно влияет на рецептор TGF-β, его мутации могут влиять на нормальную функцию и способствовать передаче сигналов TGF-β.

Между тем, в 35 отдельных клетках ген супрессора опухоли BMP7 мутировал с высоким значением SNP-Freq _g , что составляло примерно половину значения SNP-Freq _g для BMP7 в больших образцах рака. И в большинстве из этих 35 отдельных клеток экспрессия BMP7 не была обнаружена на основании данных RNA-Seq. BMP7 — ключевой цитокин, который оказывает два различных эффекта в слизистой оболочке толстой кишки: один — обратить вспять индуцированный TGF-β эпителиально-мезенхимальный переход (EMT), необходимый для метастазирования опухоли; другой, однако, вероятно, связан с уничижительными функциями при хронических язвенных заболеваниях и прогрессировании опухолей ^34,35 .Ниже BMP7 ID2 мутировал в 80 клетках. Аберрантная активность ID2 описывалась как прямое начало и прогрессирование эмбрионального рака ³⁶ .

Мутации контрольной точки повреждения ДНК и антиапоптотический процесс вызывают возможную активацию опухоли через сигнальный путь p53

Возможные функциональные вариации генов контрольной точки повреждения ДНК и некоторые нижестоящие гены p53 могут работать вместе, чтобы изменить сигнальный путь p53 (рис. 4) .Мы обнаружили 6 мутировавших генов, среди которых ATM, ATR, PERP, CYCS и CCNB1 имели относительно умеренное соотношение выборок.

Рисунок 4: сигнальный путь p53 и его мутировавшие гены.

Был показан сигнальный путь р53 и его генные взаимодействия и мутации, а также распределение экспрессии некоторых важных генов в мутированных и немутантных образцах. Светло-зеленые гены не содержат SNP. Частично выделенные желтым гены содержали мутации. Отношение желтой области гена указывает соотношение выборки этого гена.

Два гена контрольной точки повреждения ДНК, ATM и ATR , мутировали в 8 и 13 клетках соответственно с высокими значениями SNP-Freq _g . Мы наблюдали более высокую экспрессию ATR в клетках с мутировавшим ATR (t-тест, p = 0,02335), в то время как четкой связи между экспрессией ATM и его мутацией не было показано (рис. 4). CHEK1 и CHEK2 являются генами-мишенями для ATR и ATM , хотя не было обнаружено значительных различий в экспрессии этих двух генов между образцами с мутацией ATM (или ATR ) и ATM (или ATR ) немутантных образцов, также может иметь место нарушение регуляции.Эти вариации в генах контрольных точек могут иметь потенциальные эффекты на ключевой ген TP53 , который важен для апоптоза и стабильности генома (рис. 4). После тестирования связи между экспрессией TP53 и мутациями гена контрольной точки среди клеток мы обнаружили, что экспрессия TP53 снизилась (t-тест p = 0,001033) в клетках с мутациями ATM . Мы также проверили экспрессию генов, связанных с TP53 , таких как MDM2 и MDMX , и не обнаружили значительных различий между клетками ³⁷ .Таким образом, эти мутировавшие гены контрольных точек и их возможные обратные связи ниже по течению на TP53 могут нарушить функцию TP53 в подавлении опухоли.

В другой части пути p53, PERP и CYCS (ген, кодирующий CytC ) (рис. 4), которые все участвуют в апоптозе, мутировали в значительной части наборов клеток. PERP , ген апоптоза, который реагирует на повреждение ДНК, показал соотношение образцов 60,64% ³⁸ .Поскольку PERP является прямой мишенью для TP53 , мы пришли к выводу, что его роль в апоптозе, возможно, в результате может быть нарушена. Более того, гены, связанные с митохондриями, также были мутированы таким образом, чтобы изменить процесс апоптоза. CYCS , который является важным фактором митохондриального апоптоза, мутировал в 97,59% клеток. Дефекты или даже потеря апоптосомы (состоящей из CytC, Apaf-1 и Pro-caspase9) могут быть вызваны мутациями CYCS .И его роль в расщеплении субстратов смерти будет еще более нарушена ³⁹ .

Возможные мутации, связанные с раком, в других путях, связанных с раком

Генетические изменения были также обнаружены в некоторых других путях, связанных с раком. В сигнальном и апоптотическом путях PI3K были обнаружены гены HSP90B1, HSP90AB1, 14-3-3 и GNB4 с высокими соотношениями выборок и значениями SNP-Freq _g . Мы обнаружили мутации гена, кодирующего белок 14-3-3, в YWHAQ, YWHAE и YWHAB и YWHAZ, с соотношением выборок от 84.От 44% до 98,80%. Белки 14-3-3 не только играют важную роль в пролиферативном и антиапоптотическом путях, но также участвуют в подавлении опухоли, особенно после повреждения ДНК ⁴⁰ . Хотя эти гены 14-3-3 продемонстрировали умеренную экспрессию по сравнению с другими генами этого пути, мутации в двух проапоптотических генах, расположенных ниже по течению, BAD и FOXO3 , а также мутации в основном вышестоящем гене AKT , которые редко экспрессируются в незлокачественных клетках, что свидетельствует о потенциальном нарушении активности генов 14-3-3 по подавлению опухоли.

В пути MSI, MSh4, RPA1 и RPA3 мутировали в 4,81%, 60,24%, 4,82% образцов соответственно. Как подтверждают наши результаты, эти мутировавшие гены, которые могут трансформировать нормальные клетки в клетки с дефицитом репарации ошибочного спаривания, имеют тенденцию накапливать функциональные изменения ⁴¹ . В сигнальном пути WNT в образцах мутировали CSNK2B, RHOA, RBX1, и некоторые нижестоящие гены клеточного цикла. Примечательно, что протеасома, которая расщепляет β-катенин посредством комплекса деструкции (состоящего из AXIN, GSK3Beta и APC ), содержала несколько мутаций в своих конструктивных или функциональных генах, которые, вероятно, привели к более высокой степени свободного β-катенина. в камерах.β-катенин перемещается в ядро ​​и способствует репликации ДНК и росту клеток, тем самым способствуя прогрессированию опухоли ⁴² .

Сравнение профилей SNP 96 одноклеточных образцов с профилями основного рака и нормальных образцов

Мы использовали как объемные образцы рака, так и нормальные образцы для анализа SNP в той же процедуре для анализа отдельных клеток и показали, что, хотя структура SNP была в целом согласована в результатах GO и обнаружении SNP, связанных с раком, данные одноклеточной RNA-Seq имели свои преимущества в определении неоднородности клеток, которая всегда усреднялась в больших выборках.

Во-первых, основная масса образцов рака показала обогащение хромосом по chr17, chr19 и chr22 (t-тест для двух групп, p = 0,003808), что частично перекрывает результаты для отдельных клеток (рис. 1B). Во-вторых, результаты общего анализа GO рака были аналогичны результатам функционального анализа отдельных клеток, и оба результата также показали уникальные GO Slims (таблицы 1 и 3). По сравнению с результатами анализа GO, основанного на объемных образцах, образцы одноклеточных клеток представляли две конкретные обогащенные группы в категории MF, включая РНК.связывание и ДНК. связывание, а обогащенные GO Slims в двух других категориях почти соответствовали списку отдельных ячеек. Эти уникально обогащенные GO Slim повторили результаты анализа генов, связанных с раком, в ходе которого мы обнаружили, что список генов, связанных с раком, был связан с этими обогащенными GO Slim.

Таблица 3 Enriched GO Slims среди основной массы раковых клеток.

По сравнению с анализом путей результатов для нерасфасованных образцов, одноклеточная RNA-Seq отображала более интересную информацию с более высоким разрешением, которое, к сожалению, было усреднено в объемных образцах.Хотя в каждом отдельном одноклеточном образце было идентифицировано меньшее количество мутированных генов, аналогичные результаты были получены для одноклеточных и массовых образцов рака во всех проанализированных выше путях. Принимая во внимание, что также был список генов, мутировавших в одноклеточных образцах, но отсутствующих в массовых, таких как ID2, RPA3, CYCS, CCNB2, CDK4 и RAF1 . Кроме того, гены, такие как ID2, HSP90AB1, CYCS, CCNB1 и RPA3 , показали гораздо более высокий SR (соотношение образцов) в одноклеточных образцах.Вместо этого было обнаружено, что менее часто мутировавшие гены, включая EP300, LRP6, PRKX, BMP8A, ID3, PPM1D, ATR, GNG12 и ZAK , чаще мутировали в основных образцах рака. Более того, некоторые мутации можно было обнаружить даже в основной массе нормального образца, хотя они были локализованы в генах, связанных с раком, или в путях, описанных выше. Это может соответствовать аналогичному открытию, что некоторые гены, связанные с раком, могут все еще приобретать мутации в разной степени, даже в нормальных образцах, из-за таких факторов, как индивидуальный генетический фон и экологический стресс ⁴³ .

Обнаружение гибридных транскриптов в одноклеточных образцах

Считается, что гибридные транскрипты стимулируют онкогенез ⁴⁴ . Геномные перестройки при колоректальной карциноме, которые приводят к слиянию основных генов, а также к другим онкогенным явлениям, привлекли большое внимание в исследованиях рака. Здесь мы определили список гибридных генов, включая некоторые биомаркеры рака толстой кишки. EML4-ALK , который тесно связан с ростом клеток, был обнаружен в 11 одноклеточных образцах ⁴⁵ .Мы также обнаружили слияния, такие как VTI1A-TCF7L2 и PTPRK-RSPO3, в 33 и 5 ячейках соответственно ^20,46 . Кроме того, новый транскрипт слияния, UBB — UBC , был обнаружен в 5,21% одноклеточных образцов на основе данных одноклеточной RNA-Seq (подробности см. В материалах и методах). Учитывая наблюдаемое повышение уровней UB во многих типах опухолей (также наблюдаемое в этом исследовании) ⁴⁷ , а также универсальность системы UB в различных клеточных системах, мы предположили, что этот транскрипт слияния UBB — UBC может активируют или гиперактивируют связанные функции или пути передачи сигналов, опосредованные убиквитинизацией ⁴⁸ .Гетерогенность гибридных транскриптов на уровне клеток также очевидна, возможно, из-за стохастических процессов или реакций на клеточные стрессы ⁴⁹ . Основываясь на обнаружении большого объема образца рака толстой кишки, хотя мы обнаружили более чем в 6 раз больше необработанных транскриптов слияния (в среднем 186,33 транскриптов слияния), чем для одноклеточных образцов (в среднем 29,31), после фильтрации было идентифицировано меньше транскриптов слияния ( 2 в среднем, подробности см. В материалах и методах) (рис.5), указывая на то, что мы могли бы обнаруживать больше слитных транскриптов с точностью на уровне одной клетки.

Рис. 5: Транскрипты слияния, обнаруженные в объемных и одноклеточных образцах.

Количество слитых транскриптов до и после фильтрации как одноклеточных, так и массовых образцов рака показано на рисунке. Синие прямоугольники представляют количество транскриптов до фильтрации, а красные прямоугольники относятся к количеству транскриптов после фильтрации.

Синтетические и вязкоупругие свойства поли (акриламидных) нанокомпозитных гидрогелей, армированных наночастицами диоксида кремния, с ядром и оболочкой

Синтетические и вязкоупругие свойства поли (акриламидных) нанокомпозитных гидрогелей, армированных силикананочастицами, с ядром и оболочкой

Низкая механическая прочность традиционных синтезированных гидрогелей остается самой большой проблемой для их работы в качестве материалов для тканевой инженерии.Уникальные комбинации твердых и мягких компонентов были использованы для разработки и синтеза эластомерных нанокомпозитных гидрогелей с микроструктурой ядро-оболочка. Нанокомпозитные гидрогели, состоящие из многофункциональных поперечных сшивок силикананочастиц (SNP) в качестве ядра и поли (акриламида) (PAM) в качестве оболочки, были приготовлены путем смешивания обоих компонентов в растворе и фото-сшивки под действием УФ-излучения. Наблюдения с помощью просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) подтвердили существование морфологии ядро-оболочка, и измерения динамического светорассеяния (ДРС) применялись для отслеживания изменений конформации частиц вблизи критических условий гелеобразования.Результаты показали, что концентрация ядра значительно влияет на механические свойства гидрогеля, и уникальный трехэтапный процесс компоновки показал среднюю эффективную функциональность около 28. Мониторировали молекулярную массу привитых полимерных цепей, и было обнаружено, что привитой ПАМ цепь имела высокое значение 2,46 × 10 ⁵ г моль ⁻¹ , и оно оставалось почти постоянным, когда концентрация SNP ( C _SNP ) превышала критическое значение.Механическое поведение нанокомпозитных гидрогелей было изучено при удлинении при больших деформациях, и было обнаружено, что гидрогели демонстрируют отличные свойства при растяжении, включая модуль упругости 9–38 кПа, деформацию разрушения 700–1000% и напряжение разрушения 80–250 кПа. , в зависимости от концентрации SNP. Эксперименты по релаксации напряжений показали, что нанокомпозитные гидрогели были более вязкими, чем сопоставимые химические гели, и более эффективны в процессе диссипации энергии, который связан с ориентацией SNP и релаксацией цепей PAM.Дальнейшее развитие синтетической платформы потенциально может привести к ценным знаниям для разработки высокоэффективных гидрогелей в биомедицинских и фармацевтических приложениях.

У вас есть доступ к этой статье

Подождите, пока мы загрузим ваш контент… Что-то пошло не так. Попробуй еще раз? Разнообразие маркеров SNP

в фасоли обыкновенной (Phaseolus vulgaris L.)

Афанадор Л.К., Хэдли С.Д. (1993) Принятие метода экстракции ДНК мини-препаратом для анализа маркеров RAPD в фасоли обыкновенной.Бин Импров Кооп 35: 10–11

Google Scholar

Андерсон Дж. А., Черчилль Г. А., Аутрик Дж. Э., Танксли С. Д., Сорреллс М. Э. (1993) Оптимизация родительского отбора для карт генетического сцепления. Геном 36: 181–186

PubMed Статья CAS Google Scholar

Bahram S, Inoko H (2007) Микросателлитные маркеры для полногеномных ассоциативных исследований. Nat Rev Genet 8

Bauer F, Elbers CC, Adan RAH, Loos RJF, Onland-Moret NC, Grobbee DE, van Vliet-Ostaptchouk JV, Wijmenga C, van der Schouw YT (2009) Гены ожирения, идентифицированные в геноме — широкие исследования ассоциаций связаны с показателями ожирения и, возможно, с предпочтениями в отношении пищевых продуктов.Am J Clin Nutr 90: 951–959

PubMed Статья CAS Google Scholar

Бесерра-Веласкес Л., Гептс П. (1994) RFLP-разнообразие фасоли обыкновенной ( Phaseolus vulgaris L.) в центрах ее происхождения. Геном 37: 256–263

Статья Google Scholar

Beebe S, Skroch PW, Tohme J, Duque MC, Pedraza F, Nienhuis J (2000) Структура генетического разнообразия среди местных сортов фасоли мезоамериканского происхождения на основе анализа соответствия RAPD.Crop Sci 40: 264–273

Статья Google Scholar

Beebe S, Rengifo J, Gaitan E, Duque MC, Tohme J (2001) Разнообразие и происхождение андских староместных сортов фасоли обыкновенной. Crop Sci 41: 854–862

Статья Google Scholar

Бехар Д.М., Юнусбаев Б., Мецпалу М., Мецпалу Е., Россет С., Парик Дж., Роотси С., Чаубей Г., Кутуев И., Юдковский Г., Хуснутдинова Е.К., Балановский О., Семино О, Перейра Л., Комас Д. Д., Бонне-Тамир Б., Парфитт Т., Хаммер М. Ф., Скорецки К., Виллемс Р. (2010) Полногеномная структура еврейского народа.Nature 466: 238–242

PubMed Статья CAS Google Scholar

Blair MW, Pedraza F, Buendia HF, Gaitan-Solis E, Beebe SE, Gepts P, Tohme J (2003) Разработка полногеномной закрепленной микросателлитной карты для фасоли обыкновенной ( Phaseolus vulgaris L.). Theor Appl Genet 107: 1362–1374

PubMed Статья CAS Google Scholar

Blair MW, Giraldo MC, Buendia HF, Tovar E, Duque MC, Beebe SE (2006a) Разнообразие микросателлитных маркеров в фасоли обыкновенной ( Phaseolus vulgaris L.). Theor Appl Genet 113: 100–109

PubMed Статья CAS Google Scholar

Blair MW, Iriarte G, Beebe S (2006b) QTL-анализ признаков урожайности в продвинутой популяции обратного скрещивания, полученной от культивируемого скрещивания бобов обыкновенных Анд × дикие ( Phaseolus vulgaris L.) Theor Appl Genet 112: 1149–1163

PubMed Статья CAS Google Scholar

Blair MW, Diaz JM, Hidalgo R, Diaz LM, Duque MC (2007) Микросателлитная характеристика андских рас фасоли обыкновенной ( Phaseolus vulgaris L.). Theor Appl Genet 116: 29–43

PubMed Статья CAS Google Scholar

Blair M, Diaz LM, Buendia HF, Duque MC (2009) Генетическое разнообразие, ассоциации размеров семян и популяционная структура основной коллекции фасоли обыкновенной ( Phaseolus vulgaris L.). Theor Appl Genet 119: 955–972

PubMed Статья CAS Google Scholar

Blair MW, Chaves A, Tofino A, Calderon JF, Palacio JD (2010a) Обширное разнообразие и интрогрессия между генами во всемирной коллекции неопределенных образцов фасоли.Theor Appl Genet 120: 1381–1391

PubMed Статья Google Scholar

Blair MW, Prieto S, Diaz LM, Buendia HF, Cardona C (2010b) Нарушение равновесия по сцеплению в локусе инсектицидного белка семян APA обыкновенной фасоли ( Phaseolus vulgaris L.). БМК Завод Биол 10:79

Google Scholar

Borza T, Higgins B, Simpson G, Bowman S (2010) Интеграция маркеров Pan I и гемоглобина с картой генетического сцепления атлантической трески ( Gadus morhua ).BMC Res Notes 3: 261

PubMed Статья Google Scholar

Broughton WJ, Hernandez G, Blair M, Beebe S, Gepts P, Vanderleyden J (2003) Beans ( Phaseolus spp .) — модели пищевых зернобобовых культур. Растительная почва 252: 55–128

Артикул CAS Google Scholar

Caicedo AL, Williamson SH, Hernandez RD, Boyko A, Fledel-Alon A, York TL, Polato NR, Olsen KM, Nielsen R, McCouch SR, Bustamante CD, Purugganan MD (2007) Геномные структуры нуклеотидов полиморфизм у одомашненного риса.PLoS Genet 3: 1745–1756

PubMed Статья CAS Google Scholar

Camus L, Chevin LM, Cordet CT, Charcosset A, Manicacci D, Tenaillon MI (2008) Паттерны молекулярной эволюции, связанные с двумя селективными развертками в области Tb1 — Dwarf8 кукурузы. Genetics 180: 1107–1121

Статья Google Scholar

Чакон М.И., Пикерсгилл Б., Дебук Д.Г. (2005) Модели одомашнивания фасоли обыкновенной ( Phaseolus vulgaris L.) и происхождением культурных рас Мезоамерики и Анд. Theor Appl Genet 110: 432–444

Статья Google Scholar

Chagné D, Batley J, Edwards D, Forster JW (2007) Генотипирование однонуклеотидного полиморфизма у растений. В: Oraguzie NC, Rikkerink EHA, Gardiner SE, Silva HNd (eds) Ассоциация картирования растений. Springer, NY, pp 77–94

Córdoba JM, Chavarro C, Schlueter JA, Jackson SA, Blair MW (2010) Интеграция физических и генетических карт фасоли обыкновенной с помощью микросателлитных маркеров, полученных из ВАС.BMC Genomics 11: 436

Google Scholar

Cuppen E (2007) Генотипирование с помощью аллель-специфической амплификации (KASPar). Cold Spring Harb Protocols, pp 172–173

David P, Sevignac M, Thareau V, Catillon Y, Kami J, Gepts P, Langin T, Geffroy V (2008) Концевые последовательности ВАС, соответствующие кластеру генов устойчивости к B4 в common bean: ресурс для маркеров и анализа синтении. Mol Genet Genomics 280: 521–533

PubMed Статья CAS Google Scholar

Диас Л.М., Блэр М.В. (2006) Расовая структура в мезоамериканском генофонде фасоли обыкновенной ( Phaseolus vulgaris L.) по микросателлитным маркерам. Theor Appl Genet 114: 143–154

Google Scholar

Fay JC, Wu CI (1999) Узкое место в человеческой популяции может объяснить несоответствие между паттернами митохондриальной и ядерной вариаций ДНК. Mol Biol Evol 16: 1003–1005

PubMed CAS Google Scholar

Felsenstein J (2006) Вывод филогении. Sinauer Associates, Нью-Йорк

Google Scholar

Фрейре Р., Скроч П., Джеффрой В., Адам-Блондон А.Ф., Ширмохамадали А., Джонсон В., Ллака В., Нодари Р., Перейра П., Цай С.М., Томе Дж., Дрон М., Ниенхуис Дж., Валледжос К.Э., Гептс П. (1998) К интегрированной карте связей обыкновенных бобов.4. Разработка основной карты и согласование карт RFLP. Theor Appl Genet 97: 847–956

Статья CAS Google Scholar

Gaitan E, Choi IY, Quigley C, Cregan P, Tohme J (2008) Однонуклеотидные полиморфизмы в обычных бобах: их открытие и генотипирование с использованием мультиплексной системы обнаружения. Геном растений 1: 125–134

Статья Google Scholar

Galeano CH, Fernandez AC, Gomez M, Blair MW (2009a) SNP и маркеры Indel на основе однонитевого конформационного полиморфизма для генетического картирования и анализа синтении фасоли обыкновенной ( Phaseolus vulgaris L.). BMC Genomics 10: 629

Google Scholar

Galeano CH, Gomez M, Rodriguez LM, Blair MW (2009b) Расщепление нуклеазой CEL I для обнаружения SNP и развития маркеров в фасоли обыкновенной ( Phaseolus vulgaris L.). Crop Sci 49: 381–394

Статья CAS Google Scholar

Gepts P (1998) Происхождение и эволюция фасоли обыкновенной: прошлые события и недавние тенденции.HortScience 33: 1119–1135

Google Scholar

Гепц П., Дебук Д.Г. (1991) Происхождение, одомашнивание и эволюция фасоли обыкновенной. В: van Schoonhaven A, Voysest O (eds) Обычные бобы: исследования для улучшения урожая. Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT), Cali

Gepts P, Osborn TC, Rashka K, Bliss FA (1986) Изменчивость фазеолинового белка в диких формах и местных сортах фасоли обыкновенной ( Phaseolus vulgaris ): доказательства для множественные центры приручения.Econ Bot 40: 451–468

Статья CAS Google Scholar

Hair JF, Anderson RE, Tatham RL, Black WC (1992) Многомерный анализ данных с показаниями. Macmillan Publishing Company, Нью-Йорк

Google Scholar

Hougaard BK, Madsen LH, Sandal N, Moretzsohn MC, Fredslund J, Schauser L, Nielsen AM, Rohde T, Sato S, Tabata S, Bertioli DJ, Stougaard JF (2008) Якорные маркеры бобовых связывают синтенные области между Phaseolus vulgaris , Lotus japonicus , Medicago truncatula и Arachis .Genetics 119: 2299–2312

Статья Google Scholar

Hyten DL, Cannon SB, Song QJ, Weeks N, Fickus EW, Shoemaker RC, Specht JE, Farmer AD, May GD, Cregan PB (2010a) Обнаружение SNP с высокой пропускной способностью за счет глубокого повторного упорядочивания библиотеки с уменьшенным представлением до закрепить и ориентировать каркасы во всей последовательности генома сои. BMC Genomics 11:38

Google Scholar

Hyten DL, Song Q, Fickus EW, Quigley CV, Lim J-S, Choi I-Y, Hwang E-Y, Pastor-Corrales M, Cregan PB (2010b) Открытие высокопроизводительных SNP и разработка анализа в Common bean.BMC Genomics 11: 475

Ioannidis J, Thomas G, Daly MJ (2009) Проверка, увеличение и уточнение ассоциативных сигналов по всему геному. Nat Rev Genet 10: 319–329

Статья Google Scholar

Jorgenson E, Witte JS (2007) Микросателлитные маркеры для полногеномных ассоциативных исследований. Nat Rev Genet 8

Koopman WJM, Li Y, Coart E, Weg WEVD, Vosman B, Roldán-Ruiz I, Smulders MJM (2007) Linked vs.несвязанные маркеры: совместное использование мультилокусных микросателлитных гаплотипов как инструмент для оценки потока генов и интрогрессии. Мол Экол 16: 243–256

PubMed Статья CAS Google Scholar

Квак М., Гепц П. (2009) Структура генетического разнообразия в двух основных генофондах фасоли обыкновенной ( Phaseolus vulgaris L., Fabaceae). Theor Appl Genet 118: 979–992

PubMed Статья CAS Google Scholar

Квак М., Ками Дж. А., Гептс П. (2009) Предполагаемый мезоамериканский центр приручения Phaseolus vulgaris расположен в бассейне Лерма-Сантьяго в Мексике.Crop Sci 49: 554–563

Статья Google Scholar

Liu S, Zhou Z, Lu J, Sun F, Wang S, Liu H, Jiang Y, Kucuktas H, Kaltenboeck L, Peatman E, Liu Z (2011) Создание геном-ассоциированных SNP у сомов для построения массива SNP высокой плотности. BMC Genomics 12:53

PubMed Статья CAS Google Scholar

Макунде Г.С., Биби С., Блэр М.В., Чирва Р., Лунгу Д. (2007) Наследование признаков засухоустойчивости в андских × Андских и Анд × мезоамериканских популяциях F2.Бин Импров Кооп 50: 159–160

Google Scholar

McConnell M, Mamidi S, Lee R, Chikara S, Rossi M, Papa R, McClean P (2010) Синтенические отношения между бобовыми культурами выявлены с использованием генетической карты сцепления фасоли обыкновенной ( Phaseolus vulgaris L. ). Theor Appl Genet 121: 1103–1116

Google Scholar

Nei M (1987) Молекулярная эволюционная генетика.Columbia University Press, New York

Nijman IJ, Kuipers S, Verheul M, Guryev V, Cuppen E (2008) Полногеномная панель SNP для картирования и ассоциативных исследований у крыс. BMC Genomics 9:95

Google Scholar

Папа Р., Гепц П. (2003) Асимметрия потока генов и дифференциальная географическая структура молекулярного разнообразия дикой и одомашненной фасоли ( Phaseolus vulgaris L.) из Мезоамерики.Theor Appl Genet 106: 239–250

PubMed CAS Google Scholar

Притчард Дж. К., Стивенс М., Доннелли П. (2000) Вывод структуры популяции с использованием данных мультилокусного генотипа. Генетика 155: 945–959

PubMed CAS Google Scholar

Рамирес М., Грэм М.А., Бланко-Лопес Л., Сильвенте С., Медрано-Сото А., Блэр М.В., Эрнандес Г., Вэнс С.П., Лара М. (2005) Секвенирование и анализ EST из обычных бобов.Создание основы функциональной геномики. Физиология растений 137: 1211–1227

PubMed Статья CAS Google Scholar

Reagon M, Thurber CS, Gross BL, Olsen KM, Jia YL, Caicedo AL (2010) Геномные паттерны нуклеотидного разнообразия в дивергентных популяциях сорняков в США. BMC Evol Biol 10: 180

Google Scholar

Роджерс А.Р. (1995) Генетические свидетельства популяционного взрыва плейстоцена.Evolution 49: 608–615

Статья Google Scholar

Rozas J, Sanchez-DelBarrio JC, Messeguer X, Rozas R (2003) DnaSP, анализ полиморфизма ДНК коалесцентным и другими методами. Биоинформатика 19: 2496–2497

PubMed Статья CAS Google Scholar

Schmutz J, Cannon SB, Schlueter J, Ma JX, Mitros T, Nelson W., Hyten DL, Song QJ, Thelen JJ, Cheng JL, Xu D, Hellsten U, May GD, Yu Y, Sakurai T, Umezawa T, Bhattacharyya MK, Sandhu D, Valliyodan B, Lindquist E, Peto M, Grant D, Shu SQ, Goodstein D, Barry K, Futrell-Griggs M, Abernathy B, Du JC, Tian ZX, Zhu LC, Gill N, Joshi T, Libault M, Sethuraman A, Zhang XC, Shinozaki K, Nguyen HT, Wing RA, Cregan P, Specht J, Grimwood J, Rokhsar D, Stacey G, Shoemaker RC, Jackson SA (2010) Последовательность генома палеополиплоидной сои.Nature 463: 178–183

PubMed Статья CAS Google Scholar

Schoonhoven Av, Voysest O (1991) Бобы обыкновенные: исследования по улучшению сельскохозяйственных культур. Centro Internacional de Agricultura Tropical, Кали

Google Scholar

Singh SP (1982) Ключ для определения различных привычек роста Phaseolus vulgaris L. Bean Improv Coop 25: 92–95

Google Scholar

Сингх С.П., Гептс П., Дебук Д.Г. (1991) Расы фасоли обыкновенной ( Phaseolus vulgaris , Fabaceae).Econ Bot 45: 379–396

Статья Google Scholar

Соннанте Г., Стоктон Т., Нодари Р., Бесерра Веласкес В., Гептс П. (1994) Эволюция генетического разнообразия во время одомашнивания фасоли обыкновенной ( Phaseolus vulgaris L.). Theor Appl Genet 89: 629–635

Статья Google Scholar

Тамура К., Дадли Дж., Ней М., Кумар С. (2007) MEGA4: программа молекулярно-эволюционного генетического анализа (MEGA), версия 4.0. Mol Biol Evol 24: 1596–1599

PubMed Статья CAS Google Scholar

Tohme J, González O, Beebe S, Duque MC (1996) Анализ AFLP генофондов основной коллекции диких бобов. Crop Sci 36: 1375–1384

Статья CAS Google Scholar

Уэйкли Дж. (2008) Теория коалесценции: введение. Гарвардский университет, Кембридж

Google Scholar

Райт S (1969) Эволюция и генетика популяций, том 2: теория частот генов.Издательство Чикагского университета, Чикаго

Google Scholar

Xia H, Camus-Kulandaivelu LT, Stephan W., Tellier AL, Zhang Z (2010) Паттерны нуклеотидного разнообразия местной адаптации в генах-кандидатах, связанных с засухой, в диких томатах. Mol Ecol (онлайн-версия)

Yan JB, Yang XH, Shah T, Sanchez-Villeda H, Li JS, Warburton M, Zhou Y, Crouch JH, Xu YB (2010) Генотипирование SNP с высокой пропускной способностью с помощью анализа GoldenGate в кукурузе.Mol Breed 25: 441–451

Статья CAS Google Scholar

Zhao KY, Wright M, Kimball J, Eizenga G, McClung A, Kovach M, Tyagi W, Ali ML, Tung CW, Reynolds A, Bustamante CD, McCouch SR (2010) Геномное разнообразие и интрогрессия в O. sativa показывают влияние одомашнивания и селекции на геном риса. Plos One 5: e10780

Google Scholar

Генотипирование путем секвенирования и массивы SNP дополняют друг друга для выявления локусов количественных признаков путем пометки различных гаплотипов в ассоциативных исследованиях | BMC Plant Biology

Комбинация TASSEL и вменения бигля улучшила качество генотипирования для GBS

Мы оценили соответствие генотипирования и вменения GBS на основе общих маркеров с массивами 50 K или 600 K (Дополнительный файл 1: Рисунок S1 и Таблица 1 ).Соответствие генотипирования 600 K и 50 K было чрезвычайно высоким (99,50%), хотя несколько ниже для остаточных гетерозигот (92,88%). После вызова SNP из последовательного чтения с использованием базы данных AllZeaGBSv2.7 (прямые чтения, GBS ₁ , дополнительный файл 1: рисунок S1) частота вызовов составила 33,81% для обычных SNP с 50 КБ, по сравнению с 37% для всего GBS. набор данных. Степень соответствия генотипа между прямым считыванием GBS и 50 K составила 98,88% (Таблица 1). После вменения с использованием TASSEL Корнельского института (GBS ₂ ) коэффициент соответствия составил 96.04% на общих маркерах с 50 тыс. И 11,91% отсутствующих данных остались для всего набора данных GBS. В GBS ₃ все недостающие данные были вменены Beagle, а оставшиеся недостающие генотипы в GBS ₂ были исключены здесь для сопоставления с TASSEL. Этот метод дал более низкую степень соответствия (93,04 и 92,84% при 50 К и 600 К соответственно). В попытке повысить уровень согласованности генотипирования при удалении недостающих данных мы протестировали два дополнительных метода, а именно GBS ₄ , в котором отсутствующие данные и гетерозиготы вмененных данных Корнелла (GBS ₂ ) были заменены на вмененное значение Beagle, и GBS ₅ , где гомозиготные генотипы Cornell (GBS ₂ ) были дополнены путем вменения из GBS ₃ (дополнительный файл 1: рисунок S1 и таблица 1).GBS ₅ показал немного лучшую степень соответствия, чем GBS ₂ (96,25% против 96,04%), и предсказал гетерозиготы с более высоким качеством, чем GBS ₄ . GBS ₅ поэтому использовался для всех генетических анализов и в дальнейшем назван GBS.

Таблица 1 Процент соответствия GBS и скорости вызовов (в скобках)

GBS отображал более редкие аллели и более низкую частоту вызовов, чем массивы SNP

Скорость вызовов SNP была выше для массивов SNP (средние значения 96 и> 99 % для 50 К и 600 К соответственно), чем для ОГТ (37% для прямых считываний).Распределение MAF отличалось между технологиями (дополнительный файл 2: рисунок S2): в то время как использование массивов SNP привело к почти однородному распределению, GBS привел к избытку редких аллелей с L-образным распределением (22% SNP с MAF <0,05 для ОГТ против 6 и 9% для 50 К и 600 К соответственно). Это можно объяснить тем фактом, что 50 K были основаны на 27 секвенированных линиях для обнаружения SNP [3], 600 K были основаны на 30 линиях [4], тогда как GBS был основан на 31 978 линиях, что привело к более высокому открытию редкие аллели.В соответствии с распределением MAF, среднее разнообразие генов ( He ) было ниже для GBS (0,27), чем для массивов (0,35 и 0,34 для массивов 50 K и 600 K, соответственно). Распределение остаточной гетерозиготности SNP инбредных линий было сходным для трех технологий со средним значением 0,80, 0,89 и 0,22% для 50, 600 и GBS соответственно. Остаточная гетерозиготность инбредных линий сильно коррелировала между технологиями с большими коэффициентами корреляции Спирмена: r _{50K – 600K} = 0.90, r _50K-GBS = 0,76, r _600K-GBS = 0,83. Распределение SNP вдоль генома было более плотным в теломерах для GBS и в перицентромерных областях для 600 K, в то время как 50 K демонстрировали более равномерное распределение (рис. 1 и верхний график в дополнительном файле 3: рис. S3).

Рис. 1

Вариация плотности маркеров, скорости рекомбинации и покрытия генома в неперекрывающихся окнах 2 Мбит / с вдоль хромосомы 3. MAF маркеров превышает 5%.Верхняя панель показывает изменение номера SNP. На нижней панели пунктирная линия представляет изменение скорости рекомбинации (cM / Mbp), а сплошные линии — долю генома, покрытого SNP, с использованием совокупной длины физических окон LD вокруг каждого SNP в каждом 2Mbp-окнах. На этих двух панелях зеленые, синие, красные и черные линии представляют вариации для GBS, 600 K, 50 K и комбинированных технологий соответственно. Вертикальные пунктирные серые линии обозначают границы центромерных областей. Вертикальные линии между двумя панелями указывают положение QTL для времени цветения (DTA), урожайности зерна (GY) и высоты растения (PHT).Зеленые, синие и красные вертикальные линии указывают на QTL, обнаруженные только технологиями GBS, 600 K и 50 K соответственно. Серыми линиями обозначены QTL, обнаруженные по крайней мере двумя технологиями. Были показаны только QTL, включая маркер, связанный с -log ₁₀ (pval) выше 6

Популяционная структура и родство соответствовали между тремя технологиями

Мы использовали программное обеспечение ADMIXTURE для анализа генетической структуры внутри исследуемая панель основана на SNP из трех технологий, рассматривая от двух до десяти групп.На основе K-кратной перекрестной проверки кластеризация в четырех генетических группах ( N _Q = 4) была определена как лучшая для трех наборов данных. Учитывая порог 0,5 для предковой фракции, распределение по четырем группам было идентичным, за исключением нескольких смешанных инбредных линий (дополнительный файл 4: рисунок S4). На основе 50 K четыре группы были составлены из (i) 39 линий из семейства Non Stiff Stalk (Iodent), отслеживаемых Ph307, (ii) 46 линий из семейства Ланкастеров, отслеживаемых Mo17 и Oh53, и (iii) 55 линии в семействе Stiff Stalk, отслеживаемые линиями B73 и (iv) 107, которые не вписывались в эти три первичные гетеротические группы, такие как W117 и F7057.Эта организация выглядела совместимой с организацией программ разведения в гетеротические группы, как правило, связанные с несколькими ключевыми линиями основателей.

Мы сравнили две оценки родства между инбредными линиями, IBS (Identity-By-State) и K_Freq (Identity-By-Descent), рассчитанные для каждой технологии. Для IBS пары индивидуумов в среднем были более связаны с использованием GBS, чем массивы SNP (среднее IBS: 0,66, 0,67 и 0,73 для 50 K, 600 K и GBS, соответственно). Как и ожидалось, среднее значение IBD для трех технологий было близким ( K_Freq : — 0.004). Оценки родства с двумя массивами SNP сильно коррелировали: r = 0,95 и 0,98 для IBS и K_Freq , соответственно (дополнительный файл 5: рис. S5b и d). Аналогичным образом, оценки родства между массивами и GBS сильно коррелировали (между 0,94 и 0,98, дополнительный файл 5: рис. S5b и d).

Далее мы провели анализ разнообразия, выполнив анализ главных координат (PCoA) для IBD ( K_Freq , веса по частоте аллелей), оцененных с помощью трех технологий (рис.2). Три первые оси PCoA объяснили 12,9, 15,6 и 16,3% изменчивости для GBS, 50 K и 600 K соответственно (рис. 2). Такая же картина наблюдалась независимо от технологии с первой осью, отделяющей жесткую ножку от всех других групп (линии Iodent и Lancaster, см. Иллюстрацию с родством 50 K, рис. 2). Ключевые линии-основатели трех гетеротических групп (Iodent: Ph307, Stiff Stalk: B73, Lancaster: Mo17) были обнаружены в крайних положениях вдоль осей, что согласуется с ранее описанными группами примесей.

Рис. 2

Анализ главных координат (PCoA) панели DROPS. PCoA был основан на ковариационной матрице K_Freq , оцененной по массиву 50K Illumina. Генетические группы, идентифицированные ADMIXTURE ( N _Q = 4), окрашены. Три ключевых основателя находятся на крайних позициях (Iodent: Ph307 в красном, Stiff Stalk: B73 в фиолетовом, Lancaster: Mo17 в бирюзовом)

Нарушение равновесия по дальним связям было устранено с учетом структуры населения или родства

Для оценки Влияние родства и генетической структуры на неравновесие по сцеплению (LD), мы изучили LD для всего генома между 29 257 маркерами PANZEA из 50 K внутри и между хромосомами до и после, принимая во внимание родство ( K_Freq , оцененное из 50 K ), структуру (количество групп = 4) или и то, и другое (дополнительный файл 6: рисунок S6).В то время как межхромосомная LD была удалена только частично, когда принималась во внимание генетическая структура, она была в основном удалена, когда учитывались либо родство, либо родство и структура (дополнительный файл 6: рис. S6b и c). Соответственно, удаленные внутрихромосомные LD были почти полностью удалены для всех хромосом с учетом родства, структуры или того и другого. Интересно, что некоторые пары локусов, расположенных на разных хромосомах или очень удаленных на одной и той же хромосоме, оставались на высоком уровне LD, несмотря на поправку на генетическую структуру и родство (дополнительный файл 6: рисунок S6).Это можно объяснить либо ошибками сборки генома, либо хромосомными перестройками, такими как транслокации, либо сильными эпистатическими взаимодействиями. Нарушение равновесия по сцеплению уменьшалось с генетической или физической дистанцией (рис. 3). Большинство пар локусов с высокой LD ( r ² K > 0,4), несмотря на большое физическое расстояние (> 30Mbp), были генетически близки (<3 cM), особенно на хромосомах 3, 5. , 7 и в меньшей степени 9 и 10 (данные не показаны).Эти локусы были расположены в центромерных и перицентромерных областях, которые демонстрировали низкую скорость рекомбинации, предполагая, что этот паттерн был обусловлен вариацией скорости рекомбинации вдоль хромосомы. Лишь очень немногие пары локусов с высоким LD были генетически далеки (> 5 сМ), но физически близки (<2Mbp). Нарушение равновесия по сцеплению ( r ² K и r ² KS ) было незначительным при превышении 1 см, поскольку 99% значений LD были меньше 0.12 в данном случае. Обратите внимание, что некоторые неразмещенные SNP остались в LD после учета родства и структуры с некоторыми SNP с известными положениями на хромосоме 1, 3 и 4 (дополнительный файл 6: рисунок S6). Следовательно, измерение LD, скорректированное родством, может помочь отобразить неразмещенные SNP.

Рис. 3

Подход, основанный на неравновесии по сцеплению, чтобы очертить физическое окно вокруг каждого SNP, на примере хромосомы 3. Окна неравновесия по сцеплению (LD) были определены для каждого SNP на основе физической степени LD в низкорекомбиногенных областях (левая часть) и на основе генетической протяженности LD в высоко рекомбиногенных регионах (правая часть).Эти окна LD использовались (i) для группировки значимых SNP в QTL, когда они перекрываются, (ii) для оценки области покрытия генома, покрытой окнами LD вокруг SNP, и (iii) для определения предполагаемых генов, лежащих в основе QTL, участвующих в вариациях признаков сильно различались между хромосомами и внутри них

Мы объединили три технологии вместе, чтобы вычислить r ² K для всех пар SNP, которые были генетически удалены менее чем на 1 сМ.Для любой области хромосомы протяженность LD с точки зрения генетического и физического расстояния показала ограниченную вариацию в 100 наборах из 500 000 пар локусов (см. Материал). Это говорит о том, что оценка степени LD не сильно зависела от нашего набора локусов. Степень LD значительно варьировала между хромосомами как для высоко рекомбиногенных (> 0,5 cM / Mbp), так и для низкорекомбиногенных областей (<0,5 cM / Mbp, таблица 2). Хромосома 1 имела самую высокую степень LD в областях с высокой рекомбинацией (0,062 ± 0,007 сМ), а хромосома 9 - самая высокая степень LD в областях с низкой рекомбинацией (898.6 ± 21,7 т.п.н.) (таблица 2). Степень неравновесия по сцеплению относительно генетических и физических расстояний была сильно и положительно коррелирована в областях с высокой рекомбиногенностью (r = 0,86), тогда как она не была в областях с низкой рекомбиногенностью (r = -0,64).

Таблица 2 Вариация протяженности LD и процента покрытого генома

Большие различия в покрытии генома между технологиями

Мы оценили процент генома, покрытого окнами LD вокруг SNP, рассчитанный с использованием физических или генетических расстояний ( Инжир.3, таблица 2). Мы наблюдали сильную разницу в охвате между тремя технологиями как в масштабе всего генома, так и в масштабе хромосом, как показано на рисунке 1 на хромосоме 3 (таблица 2 и дополнительный файл 3: рисунок S3). Для протяженности LD r ² K = 0,1, 74, 82 и 89% физической карты, а 42, 58 и 71% генетической карты были покрыты 50 K, GBS и 600 К соответственно (табл. 2). Для объединенных данных (ВСЕ: 50 K + 600 K + GBS) охват сильно варьировался между хромосомами, от 83% (хромосома 7) до 98% (хромосома 1) физической карты и от 51% (хромосома 7). ) до 97% (хромосома 1) генетической карты (таблица 2).Для физической карты увеличение порога экстента LD до r ² K = 0,4 уменьшило покрытие генома с 89 до 49% для 600 K, с 82 до 28% для GBS, с 74 до 20% для 50. K и от 90 до 52% для объединенных данных. Увеличение порога MAF немного уменьшило охват генома, с меньшим уменьшением для физической карты, чем для генетической карты. Удивительно, но увеличение числа SNP за счет объединения маркеров из массивов и GBS не привело к значительному увеличению охвата генома по сравнению с 600 K, независимо от порога для степени LD (рис.1 и Дополнительный файл 3: Рисунок S3).

Мы наблюдали сильную вариацию покрытия генома вдоль каждой хромосомы с контрастирующими паттернами в областях с низким и высоким уровнем рекомбиногенности (рис. 1 и дополнительный файл 3: рис. S3). В то время как области с низким уровнем рекомбиногенности были полностью покрыты всеми технологиями (за исключением нескольких интервалов с использованием 50 K), охват генома в областях с высоким уровнем рекомбиногенности варьировался в зависимости как от технологии, так и от распределения SNP. 47% интервалов 2 Мбит / с в регионах с высокой рекомбинацией были лучше охвачены 600 K, чем GBS, и только 1%, которые были лучше охвачены GBS, чем 600 K.При исследовании меньших размеров окна (20, 100, 500 кб) количество интервалов, лучше охваченных 600 Кб, чем GBS, сильно уменьшилось, когда интервалы были укорачены (17,1% интервалов 20 кбайт против 47,1% интервалов 2 Мбайт). Напротив, интервалы, лучше охваченные GBS, чем 600 K, немного увеличились (4,1% против 1,1% для 2-мегабитных интервалов). Количество интервалов с отсутствием или слабой разницей в покрытии между GBS и 600 K сильно увеличилось: 84,5% интервалов 20 kbp против 68% интервалов 2 Mbp с различиями в покрытии ниже 10%.Интересно, что доля интервалов с сильными различиями в покрытии (> 50%) увеличивалась при сокращении интервалов (7,8% для интервалов 20 кбит / с против 0% для 2-мегабитных интервалов).

Количество QTL, обнаруженных с помощью полногеномных ассоциативных исследований, увеличивается с плотностью маркеров

Мы наблюдали сильную вариацию в количестве SNP, значимо связанных с тремя признаками в 22 средах (таблица 3). Среднее количество значимых SNP на среду и признак составляло 3.7, 44,7, 17,9 и 62,4 для 50 K, 600 K, GBS и трех объединенных технологий соответственно (Таблица 4). Принимая во внимание использованный порог значения p , ожидалось 28, 303 и 204 ложных срабатывания среди 243, 2953 и 1182 ассоциаций, обнаруженных для 50 K, 600 K и GBS, соответственно. Таким образом, процент ложных открытий оказался выше для GBS (17,2%), чем для массивов ДНК (11,5 и 10,2% для 50 K и 600 K соответственно). Это можно объяснить более высокой частотой ошибок генотипирования GBS из-за вменения и / или более высоким количеством маркеров с низким MAF.Оба снижают мощность GBS по сравнению с массивами ДНК и, следовательно, приводят к более высокому уровню ложных открытий. Пропорционально количеству SNP значения 50 K и 600 K привели к получению в 1,5 и 1,7 раза большего количества ассоциированных SNP на ситуацию (среда × признак), чем GBS (значение p <2 × 10 ^{— 6} , таблица 4). Эта разница между массивами SNP и GBS была выше для урожайности зерна (GY) и высоты растений (plantHT), чем для времени мужского цветения (DTA, таблица 4).

Таблица 3 Количество значимых SNP для среды, для каждой технологии и для комбинированных технологий Таблица 4 Сравнение связанных SNP и QTL, обнаруженных между признаками и тремя технологиями

Мы использовали два подхода, основанные на LD, для группирования значимых SNP (рис.3): (i) учитывая, что все SNP с перекрывающимися окнами LD для r ² K = 0,1 принадлежат одному и тому же QTL ( LD_win ) и (ii) группируют важные SNP, смежные на физическая карта и находятся в LD ( r ² K > 0.5, LD_adj ). QTL, определенные с помощью этих двух подходов, были согласованы на глобальном уровне, поскольку значимые SNP в пределах QTL были в высоком LD, тогда как SNP из разных соседних QTL — нет (дополнительный файл 7: рисунок S7-LD-смежный и дополнительный файл 8: рисунок S8-LD-Windows ). LD_adj обнаружил больше QTL, чем LD_win , для времени цветения (242 против 226), высоты растения (240 против 160) и урожайности зерна (433 против 237). Количество QTL, обнаруженных с помощью подхода LD_adj , сильно увеличилось, когда порог LD был установлен выше 0,5. Различия в группировках QTL между двумя методами наблюдались для конкретных LD и паттернов рекомбинации. Это произошло, например, на хромосоме 6 урожайности зерна (Дополнительный файл 7: Рисунок S7-LD-Смежный и Дополнительный файл 8: Рисунок S8-LD-Окна).В этой области скорость рекомбинации была низкой, а паттерн LD между ассоциированными SNP был сложным (дополнительный файл 3: рисунок S3). В то время как LD_adj разделил несколько SNP с высоким LD на разные QTL (например, QTL 232, 235, 237, 249), LD_win сгруппировал вместе связанные SNP, которые генетически близки, но отображают низкий LD (дополнительный файл 7: рисунок S7- LD-смежный и дополнительный файл 8: Рисунок S8-LD-Windows). В свою очередь, для времени цветения мы наблюдали разные случаи, когда LD_win разделяли отдаленные SNP с высокой LD на разные QTL, тогда как LD_adj сгруппировали их (QTL 25 и 26, 51 до 53, 95 до 97, 208 и 209, 218 и 219).Поскольку эти различия были специфичны для сложных LD и моделей рекомбинации, мы использовали подход LD_win для остальных анализов.

Хотя большая разница в количестве ассоциированных SNP наблюдалась между 600 K и GBS, небольшая разница наблюдалась между количеством QTL после группировки SNP (Таблица 3, Таблица 4). Среднее количество QTL действительно составляло 1,0, 5,9, 5,2 и 9,5 для 50 К, 600 К, GBS и трех технологий вместе, соответственно (Таблица 4). Обратите внимание, что количество QTL продолжало увеличиваться с увеличением плотности маркеров, когда были объединены SNP из GBS, 50 K и 600 K (дополнительный файл 9: Рисунок S9).Количество SNP, связанных с каждым QTL, варьировалось в зависимости от технологии (в среднем 3,7, 7,6, 3,4 и 6,6 значимых SNP для 50 К, 600 К, GBS и комбинированных технологий, соответственно). Общее количество QTL, обнаруженных во всех средах с использованием 600 K и GBS, было близким для времени цветения (130 против 133) и высоты растения (96 против 90). По урожайности зерна на 600 К он был в 1,4 раза выше, чем на ГБС (166 против 120).

600 K и GBS в значительной степени дополняют друг друга для картирования ассоциаций

Семьдесят восемь процентов, 76 и 71% QTL времени цветения, высоты растений и урожайности зерна были специально обнаружены с помощью 600 K или GBS, соответственно (рис.4). Напротив, 50 К отображают очень мало конкретных QTL. Когда мы объединили маркеры GBS и 600 K, 7% их общих QTL имели — log ₁₀ (Pval) увеличились на 2 и 21% на 1, что потенциально указывает на повышение точности положения причинный полиморфизм (дополнительный файл 10: таблица S1).

Рис. 4

Взаимодополняемость трех технологий для обнаружения QTL . Показано количество конкретных QTL, обнаруженных каждой технологией для трех признаков (время цветения, высота растения, урожайность зерна).

Эта взаимодополняемость между GBS и 600 K хорошо проиллюстрирована двумя сильными ассоциативными пиками для времени цветения на хромосоме 1 ( QTL32) и 3 (QTL95), обнаруженные в нескольких средах (дополнительный файл 10: таблица S1 и рис.5а). Чтобы лучше понять происхождение комплементарности между технологиями GBS и 600 тыс. Для GWAS, мы тщательно изучили LD между SNP и гаплотипами в этих двух QTL (рис. 5b и c, и дополнительный файл 11: рис. S10 для других примеров). . QTL95 показал прирост мощности. Он был идентифицирован только по 600 K, хотя область включала многочисленные SNP из GBS, близкие к соответствующему пику. Ни один из этих SNP не имел высокой LD с наиболее ассоциированным маркером QTL95 (рис. 5b).QTL32 был обнаружен с помощью 1-10 маркеров GBS в 9 средах с –log (p-значение), в диапазоне от 5 до 7,6, тогда как он был обнаружен только двумя 600K маркерами в одной среде (Ner12W) с –log (p -значение) немного выше порога значимости (дополнительный файл 10: таблица S1 и рис. 5b).

Рис. 5

Комплементарность обнаружения QTL между массивом 600 K и GBS для двух регионов (QTL 32 / QTL95). — Манхэттенский график — log ₁₀ (значение p ) вдоль генома.Пунктирные красные линии соответствуют QTL32 и QTL95, расположенным на хромосоме 1 и 3, соответственно, на время цветения в одной среде (Ner13R). b Локальный манхэттенский график — log ₁₀ (значение p ) (вверху) и неравновесие по сцеплению, скорректированное родством ( r ² K ) (внизу) всех SNP с наиболее сильным ассоциированным маркером в QTL 32 (слева) и QTL 95 (справа). Цветные вертикальные линии между манхэттенским графиком и графиком неравновесия по сцеплению представляют собой распределение маркеров для различных технологий.Пунктирные линии между панелями b и c связывают первый маркер, наиболее связанный маркер и последний маркер каждого QTL ( c ). Локальные гаплотипы, отображаемые всеми SNP в пределах QTL 32 (слева) и 95 (справа) с MAF> 5%. Инбредные строки находятся в строках, а SNP — в столбцах. Инбредные линии были упорядочены иерархической кластеризацией на основе локального несходства, оцененного всеми SNP в каждом QTL. Матрица генотипирования окрашена в соответствии с их аллельной дозой для каждого SNP. Красный и черный представляют гомозиготы, а серый — гетерозиготы.Соответствующие пики (красные вертикальные линии) и другие связанные SNP с — log ₁₀ ( p-значение )> 5 (оранжевые вертикальные линии) указаны над матрицей генотипирования. h2, h3, h4, h5, H5 представляют 5 и 3 гаплотипа, полученные путем разрезания дендограмм с наибольшим количеством 5 и 3 разнородных кластеров в QTL32 и QTL95, соответственно.

Анализ

гаплотипов показал, что SNP из GBS в QTL95 были неспособны для выделения всех гаплотипов (рис.5в). В QTL95 маркеры 600 K различали три основных гаплотипа (h2, h3, h4), тогда как маркеры GBS не отличали h4 от h2 + h3. Поскольку h2 способствовал более раннему времени цветения, чем h3 или h4, ассоциации оказались более значимыми для 600 K, чем для GBS (рис. 5c). В QTL32 использование маркеров GBS выявило поздних индивидуумов, которые в основном отображали гаплотипы h2, h3 и h4, против ранних особей, которые в основном отображали гаплотипы h5 и H5 (рис. 5c). Увеличение мощности маркеров GBS по сравнению с 600 K маркерами для QTL32 связано со способностью отличать поздних особей (черные аллели) от ранних особей (красные аллели) в пределах гаплотипов h5 (рис.5в).

Чтобы дополнительно расшифровать различия GWAS между 600 K и GBS, мы использовали подход повторной выборки, чтобы изучить взаимодействие между (i) распределением MAF и (ii) распределением SNP по геному при различных плотностях SNP. Мы обнаружили больше ассоциаций SNP, но меньше QTL с распределением MAF со смещением в сторону низкого, чем высокого MAF. Эта разница увеличивалась по мере увеличения плотности маркеров (дополнительный файл 12: рисунок S11). Поскольку у GBS распределение MAF смещено в сторону низкого MAF по сравнению с 600 K, GBS обнаружил больше QTL, но меньше связанных SNP, чем 600 K.Это несоответствие между ассоциацией и обнаружением QTL произошло из-за того, что QTL с низким MAF были идентифицированы менее ассоциированным SNP, чем с высоким MAF (Дополнительный файл 13: Рисунок S12).

SNP, распределенных аналогично GBS, выявили больше QTL, но менее значимые SNP, чем те, которые следуют за распределением 600 K и 50 K, особенно для самой высокой плотности SNP (дополнительный файл 13: рисунок S12). Мы заметили, что SNP, равномерно распределенные в соответствии с физическим расстоянием, выявляют больше ассоциаций, но меньше QTL, чем все другие распределения SNP по геному.Напротив, для SNP, равномерно распределенных в соответствии с генетической дистанцией (дополнительный файл 12: рис. S11 C и D). Это согласуется с распределением QTL по геному, которое больше коррелирует с генетическим, чем с физическим расстоянием (см. Ниже), и с тем фактом, что рекомбинация выше в богатых генами областях, что приводит к меньшему количеству ассоциированных SNP на QTL. Превосходство обнаружения QTL по распределению GBS по сравнению с распределениями SNP 600 K и 50 K объясняется более высокой долей SNP в областях с высокой рекомбиногенностью для GBS, чем для 600 K и 50 K (рис.1). Это предполагает, что комплементарность 600 K и GBS с точки зрения обнаруженного QTL и ассоциаций SNP также объясняется их специфичностью как для распределения SNP по геному, так и для распределения MAF. В конце концов, мы изучили влияние различий в геномном покрытии между 600 K и GBS на обнаружение QTL вдоль генома. QTL, обнаруженные как 600 K, так и GBS, располагались в интервалах с большими различиями в охвате реже, чем их доля во всем геноме (0,8% против 7,8%, соответственно).Интервалы с конкретными QTL показали обогащение в таких интервалах с высокими различиями в охвате (3,5%), но все же ниже пропорции во всем геноме. Это подтверждает, что для большинства конкретных QTL не было обнаружено сильных различий в геномном покрытии между GBS и 600 K, и, следовательно, комплементарность определения QTL между этими двумя технологиями происходила из способности маркировать разные гаплотипы.

Совместная локализация QTL между средами и признаками и распределение QTL по геному

После объединения трех технологий мы идентифицировали 226, 160, 238 QTL для времени цветения, высоты растения и урожайности зерна, соответственно (Таблица 4 и Дополнительный файл 10 : Таблица S1).Мы выделили 23 QTL с наиболее сильным влиянием на время цветения, высоту растений и урожайность зерна ( −log ₁₀ (Pval) ≥ 8, таблица 5). Самая сильная ассоциация соответствовала QTL95 для времени цветения ( −log ₁₀ (p-значение) = 10,03) на хромосоме 3 (158,943,646 — 159,005,990 п.н.), QTL135 для GY ( −log _{). 10} (p-значение) = 18,7) на хромосоме 6 (12 258 527 — 29 438 316 п.н.) и QTL78 на хромосоме 6 (12 258 527 — 20 758 095 п.н.) для высоты растения ( −log ₁₀ (p -значение) = 17.31). QTL95 для признака времени цветения был наиболее стабильным QTL во всех средах, поскольку он был обнаружен в 19 средах (дополнительный файл 10: таблица S1). Более того, этот QTL показал совместную локализацию с QTL74 для урожайности зерна в 5 средах и QTL30 для высоты растения в 1 среде, что указывает на плейотропный эффект. В более глобальном масштабе, 472 QTL оказались специфичными для признаков, тогда как 70 QTL перекрывались по крайней мере между двумя признаками (6,3, 5,2 и 3,0% для GY и plantHT, GY и DTA, а также DTA и plantHT, соответственно), что позволяет предположить, что некоторые QTL могут быть плейотропными. (Дополнительный файл 14: Рисунок S13).Это неудивительно, поскольку средние соответствующие корреляции в пределах окружающей среды для этих признаков были умеренными (0,47, 0,54 и 0,45 соответственно). Только 0,7% перекрываются между тремя признаками (дополнительный файл 14: рисунок S13). Двадцать процентов QTL были обнаружены как минимум в двух средах и 9% как минимум в трех средах (дополнительный файл 15: таблица S2). Мы не наблюдали значительных различий в стабильности между тремя признаками (значение p , = 0,2). Однако 6 из 7 наиболее стабильных QTL (количество сред> 5) были обнаружены во время цветения.Это соответствовало более высокой средней корреляции между средой, наблюдаемой во время цветения, чем между высотой растения и урожайностью зерна (0,76, 0,43, 0,48, соответственно). Мы наблюдали, что QTL, которые проявляли значительный эффект в более чем одной среде, имели более сильные эффекты и значения -log (p-значение) , чем те, которые были значимыми в одной среде. Эта разница в значениях -log (p-value) была сильнее для урожайности зерна и высоты растений, чем для времени цветения.

Таблица 5 Сводка основных QTL (−log ₁₀ (Pval) ≥ 8), идентифицированных для трех признаков

Распределение QTL не было однородным по геному с 82, 77 и 79% времени цветения, растение QTL высоты и урожайности зерна, соответственно, были расположены в областях с высоким уровнем рекомбиногенности, тогда как они представляли 46% физического генома (дополнительный файл 16: таблица S3).QTL были более стабильными ( ≥ 2 среды) в низких, чем в высоких рекомбиногенных областях (12,8% против 5,8%, значение p = 0,03).

Исследование IFM массива SNP

| Int’l Myeloma Foundation

При множественной миеломе признаки высокого риска модулируются другими хромосомными изменениями: исследование большого Snparray IFM

Jill Corre, MD
UGM
Toulouse, France

Программа : Устные и стендовые аннотации
Тип : Устные
Сессия : 651.Миелома: биология и патофизиология, исключая терапию: мутационный ландшафт и транскриптом

Джилл Корре, PharmD, PhD1 *, Benjamin Hebraud, MD2 *, Florence Magrangeas, PhD3 *, Валери Лауэрс-Кансес, MD4 *, Мари-Лотарингия Кретьен, MD5 *, Стефан Минвьель, PhD3 * и Эрве Авет-Луаз

1IUCT, UGM, Toulouse, France
2Hematology, IUCT, Toulouse, France
3UMGC, CHU, Nantes, France
4Epidémiologie, CHU PURPAN, Toulouse, France
5Hematology, CHU, Dijon, France
, 6Hematology, CHU, Dijon, France

При множественной миеломе цитогенетические изменения имеют важное значение для исхода пациента.В этом случае наиболее важными изменениями являются del (17p) и t (4; 14), которые дают плохой результат. Однако наблюдается определенная неоднородность выживаемости этих пациентов из группы высокого риска. Мы предположили, что другие хромосомные изменения могут повлиять на результат. Мы ретроспективно проанализировали большую серию из 242 пациентов, отображающих либо t (4; 14) (157 пациентов), либо del (17p) (110 пациентов), 25 пациентов с обеими аномалиями, с использованием массива SNP. Основным преимуществом анализа SNParray является то, что анализируются все несбалансированные хромосомные изменения, в отличие от FISH, который информирует только для выбранных зондов.За t (4; 14) 144 пациента рецидивировали и 103 умерли. Медиана PFS составила 1,4 года, а медиана OS — 3,5 года. Средний уровень бета2-микроглобулина (b2m) составлял 4,0 мг / л (диапазон 1,2–38,3). Распределение ступеней 1, 2 и 3 МКС составило 35,4%, 26,4% и 38,2% соответственно. По результатам FISH, 31,2% пациентов представили аномальную конфигурацию только с одним слитным сигналом. У всех этих пациентов анализ SNP-массива показал потерю теломерной части одной хромосомы 4. В отличие от предыдущих сообщений об этой особенности, в которых объяснением была потеря производной хромосомы 14,17,18, мы ясно показываем здесь, что эта конфигурация является результатом несбалансированной транслокации.У пациентов с t (4; 14), del (1p32) (p <0,001), del (16q) (p = 0,03), del22q (p = 0,04) и более 30 хромосомных структурных изменений (p = 0,02) оказали отрицательное влияние PFS. Для ОС, del (13q14) (p = 0,01), del (1p32) (p <0,001) и количество хромосомных структурных изменений (p <0,05 и p = 0,01 для [10; 30 [и более 30 структурных изменений] соответственно) ухудшили прогноз больных.

У 99 пациентов с del (17p) (110 пациентов) возник рецидив, 83 умерли. Медиана ВБП составила 1.3 года, а медиана ОС составила 2,7 года. Средний уровень бета2-микроглобулина (b2m) составлял 4,4 мг / л (диапазон 1,4-32,1). Распределение ступеней 1, 2 и 3 МКС составило 28,4%, 26,9% и 44,8% соответственно. Для пациентов с del (17p), del (1p32) (p <0,001), del (16q)] (p = 0,03), del22q (p = 0,04) и более чем 30 хромосомными структурными изменениями (p = 0,02), отрицательно влияющими на ВБП . Для OS del (1p32) (p = 0,004) ухудшало прогноз пациентов, тогда как было обнаружено, что более 8 трисомий (p = 0,008) оказывали защитное влияние на выживаемость.

Это исследование, которое представляет собой самую большую серию пациентов из группы высокого риска и проанализировано с использованием самых современных геномных методов, выявило два основных фактора, отрицательно влияющих на выживаемость: del (1p32) и сложность генома. Кроме того, мы действительно показали, что у 1/3 пациентов с t (4; 14) не наблюдалась повышающая регуляция FGFR3 из-за потери теломерной части хромосомы 4. Эти пациенты не имеют лучшего прогноза, чем пациенты с повышающей регуляцией FGFR3, что подтверждает идея, что активация FGFR3 не важна для биологии t (4; 14).

Скачать PDF

---

О ДЖИЛЛ КОРРЕ, PhD

Доктор Джилл Корре — доцент лаборатории гематологии Тулузского университета, Франция. В 2012 году она присоединилась к Отделению геномики миеломы в Университетском онкологическом институте Тулузы Онкополис. Она является членом Intergroupe Francophone du Myélome.

Ешьте морепродукты Америка! кампании увеличивают потребление

Американцы едят больше морепродуктов и чаще готовят их дома, отчасти благодаря общенациональной кампании, развернутой в начале апреля.

Быстрый ответ Eat Seafood America! Кампания, возглавляемая Партнерством по питанию морепродуктов и Коалицией Seafood4Health, была запущена, чтобы помочь американцам оставаться здоровыми во время кризиса общественного здравоохранения, вызванного COVID-19, а также помочь стимулировать экономику морепродуктов в США, говорится в пресс-релизе SNP.

Фонд семьи Уолтонов, Национальный фонд морских заповедников, NOAA Fisheries и Чилийский совет по маркетингу лосося профинансировали начальную фазу кампании.

Цель организаций по увеличению потребления морепродуктов работает, говорится в сообщении.Потребители, которые видели Eat Seafood America! обмен сообщениями в три раза больше способствовал увеличению потребления морепродуктов за последние два месяца.

За первые 16 недель интегрированная кампания по работе с потребителями принесла почти 300 миллионов потенциальных показов из новостных статей; видеоролики, созданные зарегистрированным диетологом, которые транслировались на новостных станциях по всей стране и имели 164 000 просмотров на YouTube; и социальные сети от партнеров по коалиции, которые собрали более 30 миллионов просмотров.

В результате 23 процента потребителей, увидевших сообщения, заявили, что ели больше морепродуктов за последние два месяца, 22 процента учатся больше готовить морепродукты дома, а 12 процентов планируют добавить морепродукты в свои блюда в ближайшее время.

Так как кампания подчеркивает важность хорошо управляемого рыболовства в качестве приоритета, 36 процентов заявили, что ищут американские морепродукты, 36 процентов полагаются на продуктовые магазины и / или рестораны для поиска экологически чистых морепродуктов, а 27 процентов обращаются за сертификацией. логотипы и программы.

Коалиция Seafood 4Health Action Coalition, состоящая из 44 организаций, включает новых розничных партнеров, таких как Publix, Hy-Vee, Meijer и Giant Eagle, а также такие организации, как Национальный институт рыболовства и Институт маркетинга морепродуктов Аляски.

«Мы благодарны всем нашим партнерам за совместную работу по обмену сообщениями, чтобы помочь стимулировать потребительский спрос на морепродукты в это непростое время для сообщества морепродуктов», — сказала президент SNP Линда Корниш. «Мы рады извлечь уроки, которые мы извлекли вместе с передовыми методами создания коалиций на этапе быстрого реагирования кампании, и включить их в этап восстановления.”

Ранее на этой неделе SNP также объявила о составе докладчиков на своем четвертом ежегодном онлайн-симпозиуме State of the Science Symposium 17 сентября.

Среди докладчиков: заместитель помощника администратора по рыболовству NOAA по операциям Пол Дормус; H-E-B директор по морепродуктам Джейсон Дрискилл; Том Бренна, профессор педиатрии и химии Медицинской школы Делл и Колледжа естественных наук Техасского университета; и Филип Колдер, руководитель Школы человеческого развития и здоровья Саутгемптонского университета, Соединенное Королевство.

Сессии симпозиума этого года включают «Руководящие принципы питания на 2020–2025 годы», «Потребление морепродуктов и нейрокогнитивное развитие», а также «Морепродукты для здоровья планеты и экономического здоровья».

Как конкурентоспособные частные планы могут улучшить обслуживание лиц, имеющих двойное право на получение льгот по программам Medicare и Medicaid

Конкурентные планы медицинского обслуживания обеспечивают высококачественное обслуживание некоторых из самых бедных и трудных пациентов Америки. Реформа Real Medicare, основанная на расширенном выборе и конкуренции, может превратить это достижение в улучшение обслуживания 9 миллионов пациентов, известных как получатели помощи с двойным правом.[1] «Двойные подходящие» пациенты с низким доходом, охваченные программами Medicare и Medicaid, представляют собой дорогостоящую и сложную группу пациентов. Тем не менее, эти пациенты уже получают большую выгоду от конкурирующих частных планов медицинского страхования в рамках программы Medicare Part D, конкурентоспособной программы рецептурных лекарств и Medicare Advantage, конкурентоспособной программы частного медицинского страхования Medicare. Федеральные политики могут развить эти успехи, включив этих пациентов в гибкую систему финансирования с установленными взносами («премиальная поддержка») Medicare, где пациенты, имеющие двойное право на участие, при помощи своих семей или консультантов могут получить выгоду от координации ухода, обеспечиваемой конкурирующими планами медицинского страхования .

Постоянный вызов лиц, имеющих двойное право

Дважды отвечающие требованиям покрываются как программами Medicare, так и Medicaid. Они имеют право на участие в программе Medicare по старости или по инвалидности. Из 7 миллионов «полных двойников», которые имеют право на получение всех льгот по программе Medicare и по программе Medicaid, чуть более половины имеют право на участие в программе Medicare на основании инвалидности, а не возраста. [2] Лица, имеющие двойное право на участие, используют Medicare в качестве своей первичной страховки [3] для покрытия неотложной помощи, такой как госпитализация и послеродовой уход, который включает уход в учреждениях квалифицированного сестринского ухода за пациентами, выходящими из больницы.[4] По сравнению с другими получателями Medicare, двойное право на участие непропорционально среди женщин с низким доходом, женщин в возрасте до 65 лет и расового меньшинства. [5] Более 42 процентов пациентов, имеющих двойное право на участие, представляют этнические меньшинства, в то время как этнические меньшинства составляют всего 16 процентов от общей популяции Medicare. [6]

Лица, имеющие двойное право на участие в программе Medicaid, имеют низкий доход. [7] Согласно анализу данных Kaiser Family Foundation за 2008 год, 86 процентов лиц, имеющих двойное право на получение помощи, имели доход ниже 150 процентов черты бедности [8] по сравнению с 22 процентами всех других получателей помощи по программе Medicare.[9] Отчет Генерального инспектора Министерства здравоохранения и социальных служб США за 2012 год показал, что 55 процентов лиц, имеющих двойное право на получение помощи, имеют годовой доход ниже 10 000 долларов, по сравнению с 6 процентами всех других получателей помощи по программе Medicare. [10] Лица, имеющие двойное право на участие, используют Medicaid в качестве вторичной страховки [11] для покрытия требований по распределению затрат Medicare и для покрытия услуг, не предлагаемых Medicare. Льготы по программе Medicaid включают в себя долгосрочное обслуживание, такое как пребывание в доме престарелых, а также социальные услуги, стоматологическое страхование и страхование зрения.[13]

Эти пациенты, охваченные как Medicare, так и Medicaid, погребены глубоко внутри правительственной бюрократии, часто запутанной в запутанной и разочаровывающей бюрократии. [14] Этот бюрократический лабиринт часто приводит к сильно фрагментированной или нескоординированной помощи [15], и эта фрагментация напрямую способствует высокой стоимости лиц, отвечающих критериям двойного отбора. [16]

Стоимость и сложность статус-кво

Статус-кво вредит как пациентам, так и налогоплательщикам. Неудовлетворительная система финансирования, связанная с двойным правом на получение помощи, увеличивает стоимость лечения, подчеркивает административные и управленческие сложности между Medicare и Medicaid, перемещает расходы между двумя программами и способствует неэффективности оказания помощи, которая наносит вред и без того уязвимым пациентам.

Высокие затраты. Пациенты с двойным правом на получение помощи являются тяжелым бременем для налогоплательщиков как на федеральном уровне через Medicare, так и на уровне штата через Medicaid. На основе анализа имеющихся данных программы Бюджетное управление Конгресса (CBO) сообщает, что в 2009 году федеральное правительство и правительства штатов потратили более 250 миллиардов долларов на пациентов, имеющих двойное право [17]. Используя данные за 2008 год, исследователи Фонда семьи Кайзера сообщили, что лица, имеющие двойное право на участие, составляют 20 процентов населения Medicare, но при этом на них приходится 31 процент всех расходов на Medicare.[18] При затратах на душу населения в 14 169 долларов в 2008 году [19] они были в 1,8 раза дороже, чем другие пациенты Medicare [20], а их общие расходы на Medicare составили 132 миллиарда долларов [21]. Статистика Medicaid за 2008 год также несбалансирована. Лица, имеющие двойное право на участие, составляли 15 процентов населения Medicaid, но на них приходилось 39 процентов расходов Medicaid [22]. Двойное право на участие в программе обходится Medicaid в 14 300 долларов на душу населения при совокупных расходах в 128,7 миллиарда долларов [23]. Таким образом, сохранение статус-кво невероятно дорого обходится американским налогоплательщикам.

Комплексное покрытие. Поскольку Medicare является программой, управляемой на федеральном уровне, а Medicaid — программой штата, федеральное правительство и правительства штатов оплачивают двойное право. Эта фрагментация покрытия увеличивает расходы и отрицательно сказывается на доступе и уходе для лиц, имеющих двойное право на участие. [24]

Поскольку Medicaid оплачивает требования по совместному участию в расходах Medicare для лиц, имеющих двойное право, штаты часто снижают уровни возмещения расходов по программе Medicaid для поставщиков, что означает, что пациенты с двойным правом не могут себе позволить доплаты и, таким образом, имеют меньше посещений врача.[25] Если Medicare и Medicaid покрывают аналогичные услуги, такие как медицинское обслуживание на дому, государственная политика Medicaid делает Medicare основным плательщиком медицинских услуг на дому везде, где это возможно, стратегия, известная как «максимизация Medicare». [26] «Максимизация Medicare» также вызывает штата, чтобы ограничить их пособия на дому и по месту жительства, чтобы не допустить участия большего числа людей в программе Medicaid и подтолкнуть их к услугам, покрываемым программой Medicare. [27] Вопрос о том, лучше ли страхование Medicare или Medicaid в каждом конкретном случае для пациента, остается спорным, но переход от одной программы к другой влечет за собой административные расходы.Хотя правительства штатов могут сэкономить деньги, это межправительственное перемещение расходов, очевидно, не способствует снижению общего бремени для налогоплательщиков.

Изменение стоимости. Эта фрагментация также искажает стимулы для тех, кто ухаживает за каждым седьмым лицом, имеющим двойное право на получение помощи, живущим в учреждениях длительного пребывания. [28] Например, в домах престарелых финансовые стимулы поощряют повторную госпитализацию. После трехдневного пребывания в больнице программа Medicare возобновляет выплаты квалифицированному медсестру и возмещает расходы на более высоком уровне, чем Medicaid.[29] Таким образом, дома престарелых могут увеличить свои доходы за счет повторной госпитализации жителей в больницы. В то время как проживающий в доме престарелых госпитализирован, некоторые дома престарелых пользуются политикой Medicaid, согласно которой программа Medicaid оплачивает дом престарелых, чтобы зарезервировать место для резидента, получающего неотложную помощь [30]. Если компенсация штата по программе Medicaid на удержание койки выше, чем выплата по долгосрочному уходу, дома престарелых получают стимул госпитализировать своих подопечных и получить компенсацию за удержание койки.В штатах с политикой постельного режима шансы госпитализации были на 36% выше, чем в штатах, где такой политики не было [31]. Таким образом, фрагментированное страховое покрытие между программами Medicare и Medicaid стимулирует некоторые дома престарелых отправлять пациентов обратно в больницу, получать компенсацию в рамках программы Medicaid при удержании койки и повторно направлять пациента в свое учреждение для получения льгот по уходу за квалифицированными медсестрами.

Налогоплательщики платят высокую цену за эти искаженные экономические стимулы, поскольку стационарное лечение обычно обходится дороже, чем лечение в доме престарелых.Фактически, примерно каждый четвертый обитатель дома престарелых попадает в больницу ежегодно, несмотря на исследования, показывающие, что их можно лечить в доме престарелых за меньшие деньги. [32] Исследования показали, что лечение в больнице для жителей дома престарелых в Миссури от инфекций нижних дыхательных путей, таких как пневмония и бронхит, обходится в 419,75 долларов, в то время как средняя дневная стоимость лечения в доме престарелых составляла 138,24 доллара [33].

Перераспределение затрат происходит и среди молодых людей, имеющих двойное право на участие. Исследователи из Дартмута, изучающие расходы на программы Medicare и Medicaid для лиц, имеющих двойное право на участие в возрасте до 65 лет, подтвердили, что в штатах с более высокими уровнями расходов на Medicaid уровень расходов на Medicare ниже; с другой стороны, в штатах с более высоким уровнем расходов на Medicare уровень расходов на Medicaid был ниже.[34] Другими словами, Medicare и Medicaid просто перекладывают ответственность друг на друга, позволяя пациенту и налогоплательщику нести ответственность за последствия.

Отсутствие координации ухода. Эти искаженные стимулы подрывают координацию ухода. Конечно, этого следовало ожидать, поскольку две разные государственные программы, работающие с разными бюджетами, охватывают одних и тех же пациентов. Исследователи Urban Institute Лиза Клеманс-Коуп и Тимоти Вайдманн отмечают в The New England Journal of Medicine , что разрозненная структура Medicare и Medicaid, обслуживающая лиц, имеющих двойное право, не дает большого стимула для координации первичной помощи и долгосрочной помощи, а также поддержки, которая могла бы уменьшить количество госпитализаций.[35] В рамках действующей системы экономия средств федерального правительства в рамках программы Medicare обычно означает более высокие расходы правительства штата по программе Medicaid. [36] Таким образом, несмотря на высокую стоимость и негативные последствия для здоровья, ни одна из программ не координирует активно помощь, которую пациенты получают в рамках обеих программ.

Разнообразие заболеваний. Фрагментация охвата и отсутствие координации оказания помощи еще более проблематичны в свете состояния здоровья лиц, имеющих двойное право на получение помощи.Половина лиц, имеющих двойное право на участие, оценивает свое здоровье как удовлетворительное или плохое, по сравнению с 22 процентами всех других участников программы Medicare. [37] Имеющиеся данные подтверждают двойную самооценку участников. Исследователи из Фонда семьи Кайзера сообщили, что в 2008 году 55 процентов лиц, имеющих двойное право на участие, имели три или более хронических заболевания; [38] эти хронические состояния часто накладываются друг на друга и включают диабет, легочные заболевания и инсульты [39]. Психические проблемы также были обычным явлением. Пятьдесят восемь процентов лиц, имеющих двойное право на участие, имели когнитивные или умственные нарушения.[40] По сравнению с получателями Medicare, не имеющими двойного права, двойные подходящие также были более слабыми. [41]

Слияние этих условий создает «шторм идеального здравоохранения» для лиц, имеющих двойное право. В совокупности лица, имеющие двойное право на участие, менее здоровы, чем остальная часть населения Medicare; у них в два раза больше шансов умереть в течение года, чем у других получателей Medicare. [42] Плохое здоровье лиц, имеющих двойное право на получение помощи, вероятно, усугубляет трудности, с которыми они сталкиваются из-за фрагментированной помощи в учреждениях долгосрочного ухода, таких как дома престарелых.Например, в 2008 году у лиц, имеющих двойное право на получение помощи, проживающих в учреждениях долгосрочного ухода, уровень смертности был на 20 процентов выше, чем у лиц, имеющих двойное право на получение помощи, живущих в общине [43]

Несмотря на в целом высокий уровень медицинских потребностей, двойные льготы значительно отличаются друг от друга. По данным на 2008 год, 39 процентов двойников были инвалидами моложе 65 лет [44]. Высокая распространенность как пожилых пациентов, так и молодых людей с ограниченными возможностями является одной из основных проблем, которые пациенты, имеющие двойное право на участие, ставят перед директивными органами: как разработать и реализовать политику, обеспечивающую достаточную гибкость в финансировании и оказании помощи для удовлетворения таких разнообразных пациентов. потребности.Поскольку так много лиц, имеющих двойное право на участие, значительно отличаются друг от друга, CBO сомневается, что универсальный подход может быть эффективным [45].

Двойное право и частные планы медицинского страхования

Несмотря на социальные и медицинские проблемы, с которыми сталкиваются эти пациенты, две конкурентоспособные программы Medicare хорошо обслуживают лиц, имеющих двойное право. Программа Medicare Part D, программа рецептурных препаратов, покрывает льготы по рецептурным препаратам, имеющим двойное право, и позволяет получателям Medicare участвовать в частных планах, которые предоставляют широкий спектр лекарственной терапии.Medicare Advantage (MA), также известная как Medicare Part C, позволяет получателям Medicare регистрироваться в частных планах медицинского страхования вместо традиционной Medicare, а федеральное правительство вносит определенный вклад в план по выбору участников. Через MA пациенты с двойным соответствием критериям также имеют частные планы, разработанные специально для них, которые называются планами двойного соответствия критериям особых потребностей (D-SNP). Модели координации помощи D-SNP, по-видимому, предлагают наиболее многообещающие подходы к улучшению помощи и сокращению затрат для лиц, имеющих двойное право.

Medicare Part D. В соответствии с Законом о модернизации Medicare от 2003 года Конгресс перенес источник покрытия лекарственных средств для лиц, имеющих двойное право на участие, с Medicaid на Medicare Part D. [46] Центры услуг Medicare и Medicaid случайным образом распределяют лиц с двойным правом на частные планы рецептурных препаратов, если они не выбрали конкретный план Части D или не отказались от покрытия рецептурных препаратов Части D. [47] Бенефициары с двойным правом также автоматически получают право на участие в программе субсидий для малоимущих, которая помогает с выплатами страховых взносов по Части D и разделением затрат.[48] ​​

Программа Part D защищает участников с низким доходом от высоких личных расходов, обеспечивая при этом доступ к важнейшим лекарствам. Генеральный инспектор здравоохранения и социальных служб опубликовал отчет за 2012 год, в котором было обнаружено, что формуляры планов Части D, списки предпочтительных лекарств частных планов медицинского страхования, в среднем включали 96 процентов из 191 лекарства, наиболее часто используемого пациентами, имеющими двойное право [49]. Этот вывод подтвердил вывод Генерального инспектора 2008 года: 93 процента администраторов домов престарелых сообщили, что их жители с двойным правом на получение помощи получали все необходимые лекарства по Части D.[50]

Благодаря своему успеху в ограничении наличных расходов на лекарства для лиц, имеющих двойное право на участие, при обеспечении широкого доступа к подавляющему большинству рецептурных лекарств, Medicare Part D пользуется большой популярностью среди этих пациентов. Исследование, проведенное KRC Research в 2013 году, показало, что 96% лиц, имеющих двойное право на участие в программе Medicare Part D. [51]

Сохраняется озабоченность по поводу добавления универсального пособия на лекарства к неплатежеспособной программе Medicare, но структура Medicare Part D является примером успешной рыночной программы с установленными взносами.В Medicare Part D частные планы напрямую конкурируют за доллары получателей на конкурентном рынке. Интенсивность конкуренции способствовала снижению затрат, чем ожидалось. К 2013 году Medicare Part D превзошла первоначальные прогнозы затрат на 194 миллиарда долларов, то есть фактические затраты были более чем на 35 процентов ниже, чем они прогнозировались в начале программы. [52] Поскольку более низкие цены на лекарства и доступные страховые взносы стали результатом жесткой конкуренции, а не контроля над ценами, который характерен для большей части программы Medicare, программа не помешала фармацевтическим компаниям продолжать вкладывать деньги в исследования и разработки.[53]

Medicare Advantage / Планы для особых нужд. В дополнение к обеспечению двойного медицинского страхования в рамках Medicare Part D, Закон о модернизации Medicare 2003 года создал программу Medicare Advantage — систему конкурирующих частных планов медицинского страхования, с помощью которой получатели помощи выбирают частное медицинское страхование вместо традиционного Medicare. Число участников программы MA неуклонно растет и в 2014 г. достигло 30% всех участников программы Medicare [54]. Среди предложений в меню MA есть планы для особых нужд (SNP).SNP — это частные планы медицинского обслуживания, предлагаемые через MA, которые ограничивают членство для людей с определенными заболеваниями или характеристиками и адаптируют их льготы, выбор поставщика и формуляры лекарств, чтобы наилучшим образом удовлетворить потребности этих пациентов. [55] SNP покрывают все необходимые с медицинской точки зрения и профилактические услуги, предлагаемые в рамках Medicare Part A и Medicare Part B, а также покрытие рецептурных препаратов в рамках Части D. [56] Все планы Medicare Advantage, включая SNP, ограничивают личные расходы участников. [57]

По состоянию на 2012 год 20 процентов всех лиц, имеющих двойное право на участие, были зарегистрированы в D-SNP, в то время как 80 процентов по-прежнему были зарегистрированы в традиционной программе Medicare.[58] В 2014 году более 1,5 миллиона лиц, имеющих двойное право на участие в D-SNP, более чем в три раза превышает количество лиц, имеющих двойное право на участие в D-SNP в 2006 году. [59] Географически доступ к этим специальным планам также улучшается; 82 процента получателей программы Medicare в 2013 году проживали в районе, где D-SNP обслуживают пациентов, имеющих двойное право на участие, по сравнению с 78 процентами в 2012 году. [60]

Успехов D-SNP. Некоторые SNP используют координатора обслуживания для наблюдения за здоровьем пациентов, помощи пациентам в доступе к ресурсам сообщества и координации услуг Medicare и Medicaid.[61] D-SNP интегрированного и скоординированного медицинского обслуживания, которые позволяют частным компаниям медицинского страхования интегрировать льготы по программам Medicare и Medicaid в один план, предлагают примеры способов преодоления сдвига затрат и улучшения медицинского обслуживания для лиц, имеющих двойное право. Исследование Плана милосердия в Аризоне, проведенное Avalere Health в 2012 году, показало, что на 3 процента больше лиц, имеющих двойное право на участие в этом плане скоординированного ухода, пользовались профилактическими и амбулаторными услугами; У зачисленных участников также на 31 процент ниже частота выписки, на 43 процента меньше дней, проведенных в больнице, на 19 процентов ниже средняя продолжительность пребывания, на 9 процентов ниже частота обращений за неотложной помощью и на 21 процент ниже показатель повторной госпитализации, чем у лиц, имеющих двойное право в стране, которые имеют зарегистрирован в традиционной программе Medicare.[62] Итог: эта скоординированная интегрированная модель помощи не позволяла участникам попасть в больницу и приводила к меньшему количеству повторных госпитализаций, чем традиционное страхование Medicare. [63]

Другие модели скоординированной помощи дали аналогичные положительные результаты. Исследователи, изучающие модель интегрированного медицинского обслуживания SCAN Health Plan, доступную через MA для лиц, имеющих двойное право на участие в Калифорнии, обнаружили, что среди 5500 участников этого плана было на 25 процентов меньше повторных госпитализаций, чем при традиционной программе Medicare [64]. Другие результаты также были впечатляющими, в том числе снижение количества первичных госпитализаций и повторных госпитализаций по поводу пневмонии на 40 процентов, улучшение показателей лечения диабета на 29 процентов и улучшение показателей неврологических расстройств на 25 процентов.[65] Такое меньшее количество госпитализаций и повторных госпитализаций могло бы привести к ежегодной экономии в размере 50 миллионов долларов, если бы они были приняты более широко среди населения Калифорнии, имеющего двойное право на участие.

В Массачусетсе программа MassHealth Senior Care Options, интегрированная программа управляемого медицинского обслуживания, также достигла отличных результатов среди пожилых пациентов, участвующих в программе. Это снизило количество участников, посещающих дома престарелых, и удерживало слабых участников в сообществе и вне домов престарелых в течение более длительных периодов времени, чем в среднем по штату для бенефициаров, получающих традиционное покрытие Medicare и Medicaid.[67] Успех моделей скоординированной помощи в Аризоне, Калифорнии и Массачусетсе свидетельствует о том, что D-SNP интегрированной помощи могут улучшить результаты здоровья лиц, отвечающих критериям двойного охвата, и помочь направить лиц, имеющих двойное соответствие, в более подходящие и менее дорогие учреждения.

Нет сомнений в том, что эти впечатляющие улучшения в координации помощи могли бы снизить общие расходы на здравоохранение, если бы они были широко приняты, но этот подход особенно помогает пациентам с множественными хроническими заболеваниями, которым также может не хватать сильных структур социальной поддержки, что характерно для многих двойных подходящие.По словам специалиста по политике здравоохранения и профессора Университета Эмори Кеннета Торпа, модели координации медицинской помощи для лиц, имеющих двойное право на участие, могут сэкономить 125 миллиардов долларов Medicare и 34 миллиарда долларов Medicaid за 10 лет.

Реальная реформа: развитие успехов Medicare

Проблема с подходом Закона о защите пациентов и доступном медицинском обслуживании к двойному соответствию критериям состоит в том, что он не устраняет фрагментированный уход, который проявляется одновременно в программах Medicare и Medicaid. Вместо того, чтобы углублять двойное право в программах Medicaid [69], Конгресс должен опираться на очевидный прогресс и успех конкурентоспособных частных планов здравоохранения, которые уже обслуживают пациентов с двойным правом в программе Medicare.

Medicare, сложная система оплаты услуг, давно назрела для серьезной структурной реформы. Наиболее многообещающий подход к этой реформе основан на системах финансирования Medicare Part D и Программе медицинского страхования федеральных служащих [70]. Эти системы финансирования представляют собой механизмы с установленными взносами («страховая поддержка»), в которых правительство вносит прямой вклад в план по выбору зачисленного, а планы медицинского страхования конкурируют на равных условиях, обеспечивая гарантированный набор льгот.

Такой подход к реформе Medicare пользуется широкой поддержкой. Помимо подробного предложения The Heritage Foundation [71] по разработке и внедрению такой системы, аналитики из Американского института предпринимательства, Института Брукингса и Института прогрессивной политики, а также бывшие директора Бюджетного управления Конгресса Дуглас Хольц-Икин и Элис Ривлин — все поддерживают такую ​​реформу. Этот подход также воплощен в предложениях Конгресса, разработанных депутатом Полом Райаном (R – WI) и бюджетным комитетом Палаты представителей, сенатором Роном Уайденом (D – OR), сенатором Томом Кобурном (R – OK) и сенатором Ричардом Берром (R – NC). ) и другие.[72]

Поддержка Premium и двойное право. Поддержка Premium будет использовать систему рыночных торгов между регионально конкурирующими планами для определения установленного взноса федерального правительства, что происходит сегодня в части D. Medicare. Вклад правительства будет отражать реальные рыночные условия, а не административные определения, часто не связанные с реальные условия спроса и предложения. Затем этот платеж будет назначен на частный план по выбору получателя.

Помимо стандартного платежа по программе Medicare, в нескольких предложениях по премиальной поддержке финансирование по программе Medicaid будет использоваться в качестве дополнительной помощи для населения, имеющего двойное право. Фактически, все основные планы реформирования страховых премий Medicare либо поддерживают, либо увеличивают существующую финансовую помощь получателям Medicare с низким доходом, включая двойное право [73]. Хотя эти реформы позволят расширить выбор получателей частных планов, все получатели, в том числе имеющие двойное право, также могут остаться с традиционной программой Medicare.В правильно спроектированной новой конкурентной системе D-SNP, а также другие недавно появившиеся планы медицинского страхования будут напрямую конкурировать за доллары с двойным правом на получение доступа на основе доступа к качественной медицинской помощи, производительности и цены [74]. Используя широко доступную информацию о состоянии здоровья, пациенты, имеющие двойное право на участие, с помощью своих близких или консультантов смогут зарегистрироваться в комплексных планах скоординированного ухода. Это позволит этим пациентам получить наилучшие доступные варианты оказания медицинской помощи и добиться лучших результатов в отношении здоровья.

В рамках реформированной программы Medicare лица, определяющие политику, упростят взаимодействие между Medicare и Medicaid, а лица, имеющие двойное право на участие, смогут избежать структурных недостатков разрозненной системы и нарушенной структуры стимулов. Например, бенефициары, имеющие двойное право на участие в конкурирующих частных планах, могут получить дополнительную помощь от должностных лиц своего штата, которые могут «пополнить» установленный взнос федерального правительства за счет средств Medicaid для покрытия расходов на их частный план медицинского страхования.[75]

В конечном итоге участники с двойным правом могут получить большую выгоду от разнообразия конкурирующих планов и вариантов доставки в рамках гибкой системы поддержки премиум-класса. Частные планы координированного ухода могут предоставить менеджерам по уходу, которые будут направлять лиц, имеющих двойное право на уход, в течение всего цикла ухода, включая предоставление поддержки и услуг по долгосрочному уходу. Сегодня в Medicare Advantage, по данным MedPAC, 19 процентов D-SNP объединяют поддержку и услуги долгосрочного ухода со своими льготами по неотложной помощи либо непосредственно через D-SNP, либо через организацию управляемого медицинского обслуживания, финансируемую Medicaid.[76]

Открытая и конкурентоспособная система Medicare также создаст возможности для большего количества инноваций в сфере медицинского обслуживания, которые могут привести к улучшению медицинского обслуживания для лиц, имеющих двойное право. Точно так же, как Medicare Advantage и создание D-SNP стимулировали инновации в предоставлении услуг для лиц, имеющих двойное право на участие, прямая конкуренция между традиционным Medicare и частными планами следующего поколения, разрешенными в рамках реформы поддержки премий Medicare, могла бы обеспечить предоставление услуг следующий уровень. Как заметил известный бизнес-лидер Дэвид Голдхилл: «Для успешных новых идей требуется среда, которая позволяет новаторам опробовать новые бизнес-модели, новые подходы к ценообразованию, а также новые определения и наборы услуг.Политика правительства — это приливная волна в противоположном направлении — к единообразию, определенным «минимумам» и равному доступу. Каждая политика и каждое правило могут казаться разумными в вакууме, но в совокупности они очень затрудняют выход на поверхность действительно преобразующих идей и осуществление реальных изменений »[77]

.

Программа премиальной поддержки Medicare может создать среду, которая вместо этого стимулирует такие преобразующие изменения. Конкурентные планы, обеспечивающие комплексную помощь, могут конкурировать в обеспечении превосходных результатов в отношении здоровья, что будет стимулировать страховщиков использовать последние достижения в области персонализированной медицины, генетического профилирования и биофармацевтических инноваций для пациентов, страдающих хроническими заболеваниями.Ценовая конкуренция будет способствовать инновациям в области предоставления помощи, включая помощь трудным и разнообразным слоям населения, имеющим двойное право [78]. Планы могли бы дополнительно специализироваться на предоставлении различных уровней помощи, например, разделение D-SNP между планами, разработанными для более молодых, инвалидов, имеющих двойное право на пациентов, и других для пожилых людей, имеющих двойное право, поскольку их потребности часто сильно различаются. Планы могут предлагать дополнительные варианты, которые адаптируют покрытие к конкретным потребностям бенефициаров аналогично тому, как в настоящее время D-SNP позволяют лицам, имеющим двойное право, отказаться от определенных дополнительных льгот в некоторых областях в пользу более дополнительного покрытия в других областях, которые имеют для них значение, например, в области видения. , профилактика или стоматологическая помощь.[79]

Хотя CBO подтверждает, что система поддержки страховых премий Medicare принесет пользу как получателям, так и налогоплательщикам [80], реформа также предлагает новые возможности для планов скоординированного ухода D-SNP, чтобы преодолеть бюрократическое смещение затрат и позволить лицам, имеющим двойное право, воспользоваться преимуществами более низких затрат. стоимость, более эффективные условия ухода. Вместо утомительного универсального подхода Вашингтона [81] федеральная политика может одновременно способствовать выбору, улучшению здоровья и реальной экономии средств.

Заключение

Двойное право на участие в программе представляет собой уникальные политические проблемы, учитывая их высокую стоимость и сложные медицинские проблемы.Нынешняя раздробленная структура стимулов увеличивает стоимость лечения и способствует ухудшению здоровья некоторых из наиболее уязвимых американцев.

Возможен лучший способ. Основываясь на положительном опыте участников, имеющих двойное право на участие в конкурентных программах Medicare, получатели, имеющие двойное право на участие, могут получить большую выгоду от частных D-SNP и других новых планов, предлагающих скоординированный уход в рамках системы с установленными взносами Medicare. Федеральные политики должны дать возможность планам адаптировать свои льготы для всех получателей Medicare, включая лиц, имеющих двойное право.