Армирование ленточного фундамента шириной 50 см: Как производится армирование ленточного фундамента своими руками

Содержание

Как производится армирование ленточного фундамента своими руками

Ленточный фундамент представляет собой сплошную бетонную опору, размещенную под всеми несущими стенами дома.

Конструкция подобных оснований достаточно проста.

Степень прочности, устойчивости к возникающим нагрузкам и несущая способность образуют оптимальное сочетание, позволяющее использовать ленточный тип фундамента в большинстве построек.

С некоторыми дополнениями этот вид способен служить на разных видах грунта и в относительно неблагоприятных геологических условиях.

Основным элементом конструкции является арматурный каркас, обеспечивающий прочность ленты и устойчивость к напряжениям.

Содержание статьи

Нужно ли армировать ленточный фундамент?

Бетон является специфическим материалом. Он способен без видимых последствий выдерживать значительное давление, но разнонаправленные, растягивающие нагрузки переносит с большим трудом.

Бетонный блок, являющийся монолитной отливкой без дополнительных усиливающих элементов, способен выдерживать только равномерную сдавливающую нагрузку.

Если усилие будет приложено в центральной части, а края блока окажутся зафиксированы, он переломится при относительно небольшой нагрузке. Использовать его в таком виде в качестве основания для строительного объекта невозможно.

Проблема решается с помощью армирующего каркаса, помещаемого внутрь блока перед отливкой.

Армирование ленточных оснований является необходимым и обязательным условием, предписываемым требованиями СНиП 52-01-2003. Регламентируются все рабочие моменты создания железобетонных конструкций — состав бетона, размеры и материал арматуры, тип конструкции каркаса, способ сборки и прочие вопросы.

Соблюдение норм СНиП обязательно для всех строителей, поскольку только таким образом можно обеспечить надежность постройки и безопасность людей.

Как работает арматура

Арматурные стержни способны переносить растягивающие нагрузки примерно в 10 раз больше, чем бетон.

Будучи установленными внутрь отливки, они принимают на себя растягивающие нагрузки, не позволяя появиться трещинам, усиливая и укрепляя бетонную ленту.

Арматурный каркас представляет собой пространственную решетку, состоящую из несущих и вспомогательных стержней. Если сама лента в сечении представляет собой прямоугольник, то каркас в сечении образует подобную фигуру, но несколько уменьшенную.

Если на ленту воздействует изгибающая нагрузка, то начинают работать те стержни, которые расположены со стороны, противоположной точке приложения усилия. Они не позволяют ленте изменить форму, принимая на себя внешние воздействия.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Для особо ответственных конструкций используют напрягаемые стержни, которые перед заливкой бетона натягиваются, а после затвердения массива освобождаются. Такие основания способны работать в сложных условиях, но для частного домостроения не используются.

Основными элементами являются горизонтальные стержни — несущие, или рабочие. Вертикальные элементы служат для поддержки рабочей арматуры и в большинстве нужны лишь до момента заливки.

После нее рабочие функции выполняют только угловые элементы, испытывающие дополнительные напряжения и эксплуатационные нагрузки.

Вспомогательная арматура делается из более тонких прутков и нужна для исключения смещения основных элементов при заливке и затвердении.

Как выбрать бетон

                   

Требования СНиП к бетону достаточно жесткие.

Регламентируются все рабочие параметры материала:

  • Степень прочности на сжатие и осевое растяжение.
  • Морозостойкость.
  • Водонепроницаемость.

Для жилых домов малоэтажной кирпичной или подобной застройки оптимальный вариант — М300. При использовании легких ячеистых или пористых материалов (пенобетон, керамзитобетон) допускается применение менее прочного и плотного бетона — марок М200 и даже М150.

Более прочные сорта используются для ответственных или многоэтажных объектов. Например, бетон М400 допускается применять для отливки фундамента по жилые здания высотой до 20 этажей.

Виды арматуры

Существует два вида арматуры:

  • Металлическая.
  • Композитная.

Первый вид — всем знакомые стальные горячекатаные прутки с насечкой, позволяющей получить надежное сцепление с бетоном. Существуют стержни разного диаметра, от 6 до 80 мм, предназначенные для эксплуатации в соответствующих условиях.

Для вспомогательной арматуры могут быть использованы как рифленые, так и гладкие стержни меньшего диаметра.

Композитная — это целая группа, которая изготавливается из углепластика, базальтопластика и стеклопластика. Последний является наиболее распространенным и доступным вариантом. Он выгоднее металлического аналога с точки зрения стоимости, не поддается коррозии, не реагирует на электрохимические воздействия.

Однако, неспособность сгибаться усложняет сборку каркасов на изгибах или примыканиях, что уменьшает надежность этих узлов и повышает трудоемкость сборки. Диаметры стержней находятся в диапазоне от 3,5 до 48 мм.

ВАЖНО!

Свойства композитной арматуры более удачны, чем у металлических стержней, но отсутствие длительного опыта пользования заставляет строителей с осторожностью относиться к выбору этого материала.

Как правильно выбрать диаметр арматуры

Существует достаточно точный способ определения сечения арматуры. Вычисляется площадь сечения ленты (произведение ширины на высоту), результат умножается на 0,001. Полученное значение является суммарной площадью сечения арматурного каркаса.

Остается по таблицам подобрать нужный диаметр прутков с учетом конструкции решеток.

Согласно требованиям СНиП, расстояние между крайними горизонтальными прутками не должно быть более 40 см. Поэтому для ленты шириной в 30, 40 или 50 см горизонтальные решетки будут состоять из двух стержней.

Обычно строители не производят сложных расчетов, используя для данных размеров соответственно 10, 12 и 14-мм стержни. ленты 30-50 см является наиболее распространенным вариантом, поэтому поведение материала изучено достаточно хорошо, и такой выбор имеет немалый запас прочности.

Выбор поперечной (вспомогательной) арматуры производится по принципу достаточности — диаметр тонких стержней не должен быть менее половины диаметра рабочей арматуры. Обычно руководствуются этим требованием.

Основные способы армирования

Существуют следующие способы:

  • Стержневое армирование при помощи арматурных прутков из металла или композитных материалов.
  • Дисперсное — усиление стяжек с помощью волокнистых материалов или металлической стружки.
  • Слоевое армирование представляет собой послойное нанесение раствора с промежуточной установкой армирующих сеток.

Для усиления ленточного фундамента возможно применение только стержневого способа. Используются два варианта — с двумя и с тремя рабочими стержнями в горизонтальных решетках. Выбор нужного варианта обусловлен шириной ленты.

Поскольку требованиями СНиП расстояние между крайними стержнями в решетке ограничено до 40 см, использование трех стержней требуется для основания шире 50 см. При этом, можно применить три и даже более стержней и на узкой ленте.

Нормы СНиП ограничивают минимальное расстояние между соседними прутками в два диаметра, что позволяет собрать достаточно плотную решетку. Однако, такого никогда не делается, поскольку это нецелесообразно и создает непроизводительный расход арматуры.

Расчет количества арматуры

горизонтальной арматуры производится путем вычисления общей длины ленты (сумма всех участков) и умножения ее на количество горизонтальных стержней (от 4 до 6 и более). Для определения количества вспомогательных прутков надо вычислить длину (периметр) одного хомута и умножить его на общее количество.

Расстояние между двумя соседними хомутами (шаг), согласно СНиП, не должно превышать ширины каркаса, т.е. расстояния между горизонтальными крайними прутками. Общую длину ленты надо разделить на это расстояние, в результате получается количество хомутов.

Приобретая материал, рекомендуется увеличивать нужное количество на 10 %, чтобы иметь некоторый запас на случай ошибки.

Основные правила армировки

С точки зрения прочности, оптимальным способом было бы внешнее расположение арматурного каркаса.

Но на практике это невозможно по ряду причин, основными из которых являются:

  • Склонность металла к коррозии.
  • Невозможность установки каркаса на длинные или погруженные в грунт блоки.
  • Поверхность должна быть ровной и готовой к присоединению других элементов постройки.

По этим и другим причинам используется внутреннее армирование, которое защищает металл от коррозии и решает ряд других вопросов.

Недостатком является необходимость выполнять множество действий, нужных только для фиксации арматуры в неподвижном состоянии до момента застывания раствора.

Это означает излишний расход материала, нерациональные трудовые вложения, расход времени. Но других вариантов армирования нет, используемая методика проверена многими десятилетиями и показала свою надежность и эффективность.

Как правильно уложить арматуру

Сборка прямых участков каркаса производится в непосредственной близости от траншеи. Это важно, так как вес сооружения достаточно велик, а перемещать его чаще всего приходится вручную. Сборка производится одним из способов (сварка или вязка), из которых предпочтение отдается вязке.

Причинами этот является простота, отсутствие необходимости в подключении к сети электроснабжения и наличия сварочного аппарата.

Есть и еще одна причина — сварной шов на арматуре ломкий и не всегда выдерживает нагрузки при перемещении или заливке, а проволочное соединение имеет некоторую степень свободы и обладает за счет этого определенной эластичностью.

Собранные прямые части каркаса укладываются в подготовленную траншею, обвязываются углы, после чего каркас готов к заливке бетона.

Шаг армирования

Шаг армирования — это расстояние между соседними хомутами или вертикальными вспомогательными стержнями. Он равен расстоянию между крайними горизонтальными прутками, хотя на практике его нередко увеличивают из экономии.

Это опасное решение, так как сборка производится вне траншеи, отдельные части придется поднимать и укладывать в траншею, что для незаконченной конструкции является тяжелым испытанием. Если по каким-либо причинам каркас собирают прямо в траншее, то шаг можно несколько увеличить, но слишком ослаблять каркас не следует.

Вязка арматурной сетки

Для вязки используется мягкая отожженная стальная проволока толщиной 1-2 мм. Она нарезается на заготовки длиной 25-30 см.

Процесс :

  • Отрезок проволоки сгибается пополам. Получившаяся полупетля заводится под перекрестный стык стержней в диагональном направлении.
  • Концы полупетли поднимаются вверх, чтобы проволока обхватила соединяемый узел.
  • Вязальный крючок острием заводится в петлю, опираясь при этом на другой конец проволоки. Вращательными движениями концы закручиваются, плотно стягивая соединяемые стержни.
  • Для вязки продольных соединений используется тот же метод. Отличие лишь в положении проволоки — она обхватывает оба соединяемых стержня в поперечном, а не в диагональном направлении.

Вязальный крючок можно приобрести в магазине, но проще изготовить его самостоятельно. Надо взять кусок стальной проволоки толщиной 405 мм, несколько заострить и загнуть один конец примерно на 1,5-2 см.

Для удобства работы крючок можно слегка выгнуть в средней части. Приемы работы с ним просты, но требуют некоторого навыка, который появляется очень быстро.

Схема монтажа

Усиление ленточного фундамента производится, как правило, с помощью металлического арматурного каркаса, собранного сварным способом или связанного специальной мягкой стальной проволокой.

Рабочие стержни устанавливаются в горизонтальном положении таким образом, что в сечении образуют прямоугольник со сторонами, на 10 см меньшими, чем ширина и высота бетонной ленты.

Такое соотношение обеспечивает глубину погружения прутков в бетон, при которой несущая способность достаточно высока, но материал надежно защищен от коррозии. Вертикальная арматура служит для фиксации несущих стержней в нужном положении во время и затвердения бетона.

Оба этих процесса вызывают значительные нагрузки, поэтому от прочности соединения зависит качество армирования.

Фото чертежа:

Армирование углов

Угловые элементы ленточного фундамента, к которым относятся и Т-образные примыкания, армируются путем установки изогнутых анкеров — отдельных стержней, согнутых под нужным углом. Нередко изгибаются рабочие стержни, если их длина позволяет это сделать (например, на углах коротких стенок или примыканий).

Углы фундамента испытывают повышенные напряжения, поэтому наличие дополнительной анкеровки необходимо для увеличения прочности соединения каркаса и повышения несущей способности данного участка ленты.

Основными ошибками, часто встречающимися при армировании углов, являются:

  • Использование только внешнего контура, с недостаточной анкеровкой внутренней части угла.
  • Отсутствие соединения между внешними и внутренними стержнями.
  • Отсутствие механической связи между подошвой и каркасом.
  • Неправильное размещение точек соединения стержней.

Использование анкеров и грамотное соединение с основными элементами армпояса позволяет избежать ошибок и усилить ответственные участки каркаса.

Армирование подошвы

Подошва фундамента является участком, испытывающим максимальные нагрузки пучения или боковое давление от почвенных вод. Существуют различные способы усиления подошвы, которые обеспечивают качественное соединение с бетонной подготовительной частью, но они применяются для строительства промышленных ответственных сооружений.

Для армирования подошвы фундамента малоэтажного жилого дома принято использовать армировочные сетки, увеличивающие прочность и неподвижность нижней части ленты. Сетка механически соединяется с основным каркасом, это особенно важно, если имеет большую ширину, чем сама лента.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Используются готовые или сварные сетки с поперечным расположением стержней. Для участков, расположенных на сложных грунтах, рекомендуется использовать сварные конструкции из рабочих стержней, способные выдерживать нагрузки во всех направлениях.

Полезное видео

В данном видео вы узнаете, как производится армирование ленточного фундамента:

Заключение

Армирование ленточного фундамента — основная операция, без которой все остальные работы становятся нецелесообразными. Сезонные подвижки почвы, изменение уровня грунтовых вод, тектонические воздействия и прочие факторы влияния требуют от основания прочности и способности сопротивляться возникающим нагрузкам.

Эти качества способен обеспечить только грамотно и тщательно сформированный армпояс, образующий внутренний скелет бетонной ленты и компенсирующий все осевые растягивающие нагрузки.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Одноклассники

Армирование ленточного фундамента шириной 50 см

Но других вариантов армирования нет, используемая методика проверена многими десятилетиями и показала свою надежность и эффективность. Сборка прямых участков каркаса производится в непосредственной близости от траншеи.

Это важно, так как вес сооружения достаточно велик, а перемещать его чаще всего приходится вручную. Сборка производится одним из способов сварка или вязка , из которых предпочтение отдается вязке. Причинами этот является простота, отсутствие необходимости в подключении к сети электроснабжения и наличия сварочного аппарата. Есть и еще одна причина — сварной шов на арматуре ломкий и не всегда выдерживает нагрузки при перемещении или заливке, а проволочное соединение имеет некоторую степень свободы и обладает за счет этого определенной эластичностью.

Собранные прямые части каркаса укладываются в подготовленную траншею, обвязываются углы, после чего каркас готов к заливке бетона. Шаг армирования — это расстояние между соседними хомутами или вертикальными вспомогательными стержнями. Он равен расстоянию между крайними горизонтальными прутками, хотя на практике его нередко увеличивают из экономии. Это опасное решение, так как сборка производится вне траншеи, отдельные части придется поднимать и укладывать в траншею, что для незаконченной конструкции является тяжелым испытанием.

Правила надежного армирования ленточного фундамента

Если по каким-либо причинам каркас собирают прямо в траншее, то шаг можно несколько увеличить, но слишком ослаблять каркас не следует. Для вязки используется мягкая отожженная стальная проволока толщиной мм. Она нарезается на заготовки длиной см. Процесс вязки :. Вязальный крючок можно приобрести в магазине, но проще изготовить его самостоятельно.

Расчёт с запасом

Надо взять кусок стальной проволоки толщиной мм, несколько заострить и загнуть один конец примерно на 1, см. Для удобства работы крючок можно слегка выгнуть в средней части. Приемы работы с ним просты, но требуют некоторого навыка, который появляется очень быстро.

Усиление ленточного фундамента производится, как правило, с помощью металлического арматурного каркаса, собранного сварным способом или связанного специальной мягкой стальной проволокой.

Рабочие стержни устанавливаются в горизонтальном положении таким образом, что в сечении образуют прямоугольник со сторонами, на 10 см меньшими, чем ширина и высота бетонной ленты. Такое соотношение обеспечивает глубину погружения прутков в бетон, при которой несущая способность достаточно высока, но материал надежно защищен от коррозии.

Вертикальная арматура служит для фиксации несущих стержней в нужном положении во время заливки и затвердения бетона.

Оба этих процесса вызывают значительные нагрузки, поэтому от прочности соединения зависит качество армирования. Угловые элементы ленточного фундамента, к которым относятся и Т-образные примыкания, армируются путем установки изогнутых анкеров — отдельных стержней, согнутых под нужным углом.

При строительстве дома на ленточном фундаменте возникает вопрос об армировании. Арматура закладывается в бетонную конструкцию для увеличения ее прочности на изгиб, поскольку бетон имеет очень низкую способность воспринимать момент. Чтобы предотвратить проблемы с лентой, залитой своими руками, в будущем необходимо досконально изучить такой вопрос как схема армирования ленточного фундамента. Для арматурных каркасов ленточных фундаментов применяют стержни класса по пределу текучести А

Нередко изгибаются рабочие стержни, если их длина позволяет это сделать например, на углах коротких стенок или примыканий. Углы фундамента испытывают повышенные напряжения, поэтому наличие дополнительной анкеровки необходимо для увеличения прочности соединения каркаса и повышения несущей способности данного участка ленты.

Использование анкеров и грамотное соединение с основными элементами армпояса позволяет избежать ошибок и усилить ответственные участки каркаса. Подошва фундамента является участком, испытывающим максимальные нагрузки пучения или боковое давление от почвенных вод. Существуют различные способы усиления подошвы, которые обеспечивают качественное соединение с бетонной подготовительной частью, но они применяются для строительства промышленных ответственных сооружений.

Для армирования подошвы фундамента малоэтажного жилого дома принято использовать армировочные сетки, увеличивающие прочность и неподвижность нижней части ленты.

Как правильно армировать ленточный фундамент: схемы, расчет материалов, способы укладки

Сетка механически соединяется с основным каркасом, это особенно важно, если подошва имеет большую ширину, чем сама лента. В данном видео вы узнаете, как производится армирование ленточного фундамента :. Армирование ленточного фундамента — основная операция, без которой все остальные работы становятся нецелесообразными. Сезонные подвижки почвы, изменение уровня грунтовых вод, тектонические воздействия и прочие факторы влияния требуют от основания прочности и способности сопротивляться возникающим нагрузкам.

Эти качества способен обеспечить только грамотно и тщательно сформированный армпояс, образующий внутренний скелет бетонной ленты и компенсирующий все осевые растягивающие нагрузки. Оставить комментарий Отменить написание.

Подписаться на новые комментарии и согласиться с политикой конфиденциальности. Конструкция ленточного фундамента экономична и проста. В большинстве случаев он образует опору Карта сайта Кровельный калькулятор Контакты О сайте Политика конфиденциальности.

Как производится армирование ленточного фундамента своими руками. Содержание статьи 1 Нужно ли армировать ленточный фундамент?

Для особо ответственных конструкций используют напрягаемые стержни, которые перед заливкой бетона натягиваются, а после затвердения массива освобождаются. Такие основания способны работать в сложных условиях, но для частного домостроения не используются.

Свойства композитной арматуры более удачны, чем у металлических стержней, но отсутствие длительного опыта пользования заставляет строителей с осторожностью относиться к выбору этого материала. Используются готовые или сварные сетки с поперечным расположением стержней.

Как выполнить армирование фундамента ленточного типа

Для участков, расположенных на сложных грунтах, рекомендуется использовать сварные конструкции из рабочих стержней, способные выдерживать нагрузки во всех направлениях.

Дачный эксперт.

Оцените статью автора:. Рейтинг автора. Морозов Виктор Васильевич. Стаж работы 19 лет.

Схема армирования ленточного фундамента

Ведущий специалист крупного домостроительного комбината. Предыдущий Как производится монтаж дренажа мелкозаглубленного ленточного фундамента.

При формировании углов не допускается перехлест элементов, расположенных перпендикулярно. Сборку каркаса можно производить как непосредственно на месте, в котловане, так и за его пределами. Первое может быть не слишком удобно из-за небольшого пространства. Во втором случае важно точно соблюсти все размеры, чтобы впоследствии не заниматься переделками каркаса для ленточного фундамента. Согнуть арматуру под нужными углами в домашних условиях сложно, но возможно.

Для этого понадобится отрезок швеллера, в котором вырезаются отверстия болгаркой строго на одной линии. В канавки укладывается прут арматуры. На длинный конец надевается стальная труба, используемая как рычаг. Сгибание требует больших усилий, но позволяет обойтись без покупки листогиба. Перевязка прутьев выполняется проволокой. Подготовленные для армирования прутья укладываются в траншею в соответствии с описанными выше требованиями после установки опалубки.

Ярусы — строго горизонтальны к земле. На следующем этапе, когда установлены и перевязаны все пояса, можно переходить к заливке бетона.

Ленточный фундамент имеет нестандартную геометрию: его длинна в десятки раз больше глубины и ширины. Из-за такой конструкции почти все нагрузки распределяются вдоль ленты. Самостоятельно бетонный камень не может компенсировать эти нагрузки: его прочности на изгиб недостаточно. Для придания конструкции повышенной прочности используют не просто бетон, а железобетон — это бетонный камень с расположенными внутри стальными элементами — стальной арматурой.

Важно следить за тем, чтобы арматура оставалась на своих местах и не сдвигалась. Для частного малоэтажного дома оптимальная марка бетона — М После выдержки в соответствии с нормами строительных регламентов ленточный фундамент наберет прочность и будет готов к дальнейшему использованию.

Бетон на 28 дней следует закрыть непрозрачной пленкой, беречь от прямых солнечных лучей и периодически смачивать водой. Армирование ленточного фундамента стеклопластиковой конструкцией это конечно не так уж и просто. Так что лучше обратитесь к профессионалам если сами не разу не занимались строительством. Мы заглубляли фундамент когда строили свой дом и даже заглубленный фундамент полностью армировали.

Армировать монолитный ленточный фундамент нужно обязательно. Предполагается строительство двухквартирного дома, поэтому для построения фундамента и четкого расчета расходных материалов необходимо выполнить армирование ленточного фундамента используя чертежи.

Чтобы предотвратить смещение арматуры используют звездочки и стульчики. Обязательно на фундамент нужен проект. В проекте будет и диаметр арматуры ее количество и объем бетона.

Похожие записи

Каркасные дома быстро возводимые и легкие. Сколько сыпать щебня и песка зависит от грунтов,иногда приходится выбирать определенные грунты полностью. Автор статьи. Содержание 1 Чем выполняется армирование 1. Мнение эксперта. Ширина основания при этом не учитывается. На нее можно не смотреть. Для перевязки применяется специальная вязальная проволока диаметром мм. При повреждении армирование не будет выполнять своей функции.

В то же время, перевязка проволокой — сложный и продолжительный процесс, требующий особых навыков.

Профессиональные советы по укладке армированного ленточного основания

Сварка выполняется значительно быстрее. Для основания высотой 70 см достаточно двух армирующих поясов. Чтобы избежать проблем, связанных с пучением грунта, до армирования в траншею на дно засыпаются слоями песка и щебня не менее 10 см.

схемы, расчет диаметра арматуры, расположение по углам и в подошве

Содержание статьи

Каждый, кто строит дом или баню своими руками, задумывается над тем, как вязать арматуру на ленточный фундамент. Фундамент несет на себе большую нагрузку, поэтому к выполнению задачи необходимо подойти серьезно. Неверная закладка арматуры способна стать причиной преждевременного разрушения фундамента и появления трещин.

Чтобы избежать проблем

При устройстве фундамента частного дома трудно предвидеть, каким нагрузкам он подвергнется в будущем. Возможно, хозяину понадобится установить массивный токарный станок или устроить танцзал в доме, произойдёт прорыв водопровода, по соседству будет воздвигнуто мощное строение, вызвавшее подъём грунтовых вод или новое подземное течение. Нагрузки изменятся, фундамент, не рассчитанный на кардинальные изменения нагрузок, лопнет и просядет, следом разрушится здание.

Если наиболее целесообразным вариантом застройщик посчитал устройство ленточного фундамента, то для его гарантированной надёжности армирование необходимо. И как должно проходить армирование фундамента, расчет арматуры, укладка и вязка следует знать хотя бы примерно, даже если строить ваш дом будут другие люди.

Ленточный фундамент в разрезе

Особенности конструкции

Арматурный каркас для ленточного фундамента обеспечивает прочность и надежность основания постройки, не позволяя ей растрескиваться и разрушаться под воздействие нагрузок и многих негативных факторов. Выбор арматуры осуществляется еще на стадии разработки проекта. От качества выбранного сорта зависит срок эксплуатации постройки и ее надежность. Подготовительная стадия включает несколько видов работ, среди которых:

  • проведение анализа почвы;
  • определение глубины залегания грунтовых вод;
  • расчет массы будущей постройки;
  • выбор вида будущего основания.

Изготовление арматурного каркаса фундамента осуществляется как до начала выполнения работ, связанных со строительством, так и во время их проведения.

Для создания прочной и долговечной конструкции необходимо выбрать прутки нужного диаметра, оснащенные специальными ребрами.

Такая особенность используемых стержней арматуры для ленточного фундамента обеспечивает надежное сцепление с раствором, используемым для заливки фундамента. То, насколько прочным будет конструкция, зависит от нескольких факторов:

  • марка металлических прутов, используемых для монтажа;
  • сечение стержней;
  • сортамент арматуры;
  • соблюдение норм и правил во время работы над схемой будущего каркаса;
  • выбранный способ крепления прутов.

Качественный каркас из арматуры обеспечит полноценное противодействие сжатию конструкции.

Армирование фундамента требует использования при монтаже каркаса металлических прутов, сечением не менее 12 и не более 16 мм. Необходимое усиление конструкции обеспечивается использованием стержней класса А 2 или А 3, прочностные характеристики которых являются гарантией надежности и долговечности фундамента и, соответственно, всей постройки.

Армирование ленточного фундамента своими руками нельзя назвать очень сложной операцией, но проводиться она должна в строго установленном порядке и с соблюдением всех тонкостей технологического процесса. Это касается правильного выбора стержней для создания каркаса и способа их крепления.

Принцип работы арматурного каркаса

Качество каркаса влияет на свойства фундамента

Однако при строительстве частного дома своими руками застройщик не всегда с полной ответственностью подходит к армированию железобетонного фундамента. Как результат – деформация и преждевременное разрушение основания здания, что часто влечёт за собой также и разрушение всей постройки.

Свойства бетонных конструкций

Чтобы лучше понять всю необходимость армирования основания, нужно слегка углубиться в такой непростой предмет как сопромат. На любой фундамент здания действует несколько разнонаправленных сил, причём эти силы не постоянны, а с течением времени меняют свою величину, направление и место приложения. Прежде всего, на бетонное основание давит масса возводимой постройки, и эта сила давления не везде одинакова. Как бы вы не старались равномерно распределить массу дома по всей площади фундамента, сделать этого не удастся – в каких-то местах давление будет сильнее. Если дом стоит на влагонасыщенном грунте, на зимой бетонное основание снизу давят деформирующие силы «пучения». Расширяясь при замерзании, почва начинает выпирать на поверхность в виде бугров, поднимая и выдавливая вверх элементы фундамента. При оттаивании грунта в этих местах могут наоборот образовываться болотистые ямы, и целые участки фундамента могут попросту зависать в воздухе.

Бетон, являясь довольно прочным материалом, совершенно не эластичен — отлично справляясь с сжатием, он не может работать на растяжение и изгиб. Так , устойчивость бетона к сжатию в 50 раз больше, чем к разрыву. В большей мере это проявляется в конструкции ленточного основания: благодаря большой его протяжённости в нём может быть несколько зон изгиба или растяжения. Как результат, бетон неизбежно лопается и растрескивается, а основание здания разрушается.

Технические особенности железобетона

Железобетонный фундамент соединяет в себе лучшие качества металла и бетона

Во избежание этих существенных недостатков бетонных конструкций и был изобретён железобетонный фундамент. Улучшения технических характеристик удалось добиться за счёт объединения лучших качеств двух строительных материалов – бетона и металла. Внутри опалубки монтируется несущий каркас из стальной или стеклопластиковой арматуры, который затем заливается бетоном.

В результате армирование даёт возможность перенести нагрузки растяжения и изгиба на каркасную арматуру, которая значительно лучше бетона справляется с ними.

Нагрузки сжатия, возникающие при давлении массы здания на фундаментную основу, переносятся на бетонную массу. Как результат, армированный железобетон может выдержать нагрузки на растяжение и изгиб в десять раз более сильные, чем просто монолитный бетон.

Классификация

Изделия отличаются классом прочности. В ходе устройства фундамента домов коттеджного типа и других одноэтажных сооружений чаще используют металлические, классов А240 и А400 (А500С).

Также различают арматуру:

  • Стержневого или проволочного вида.
  • Периодического или гладкого профиля.

Проволочную, согласно технологии, используют для хомутов, вязки каркаса и т.п. В качестве рабочей применяются только стержни. А периодический профиль обеспечивает лучший контакт с бетоном, включая его в совместную работу. От гладкопрофильной бетон может отслоиться.

Арматура подразделяется на:

  1. Рабочую (чаще – продольная) – главная, необходима для восприятия основных усилий от нагрузок, классом А400 или А500. Обычно диаметр ее больше остальных.
  2. Конструктивную – служит для распределения нагрузок по прутьям, для включения их в совместную работу. Для пространственных связей зачастую используются хомуты.
  3. Монтажную – для облегчения пространственной сборки каркасов и выравнивания в проектное положение перед бетонированием.

Особенности армирования

При просадке грунта, в зависимости от того, случилось это по краям основания или посередине – растягивающие напряжения в теле конструкции могут возникнуть как сверху, так и снизу. Поэтому по правилам необходимо создать два пояса, в верхней и нижней части фундамента соответственно. Пояса состоят из нескольких прутьев рабочей арматуры, согласно инструкции их необходимо объединить между собой поперечными связями или хомутами, которые должны обхватывать продольные стержни с внешней стороны.

Армировка требует много физической силы, времени и носит травмоопасный характер. У неподготовленного человека на это могут уйти недели.

Конструктивные правила к армированию, изложенные в СП в пункте 10.3, направлены на то, чтобы максимально обеспечить совместную работу арматуры с бетоном, а именно:

  1. Защитный слой бетона. Его величина должна быть такой, чтобы свободно можно было выполнить стыки стержней, и достаточной для предохранения от внешней среды (во избежание образования ржавчины). Для фундаментов, залегающих ниже поверхности грунта, минимальный защитный слой бетона составляет 4 см, чаще применяют 5, для рабочей арматуры он может достигать 7 см.
  2. Расстояние в свету. Между прутьями должны быть обеспечены зазоры, которые не будут препятствовать укладке бетонной смеси (она густая, и зачастую со щебнем или другим наполнителем, зазор между стрежнями должен быть больше фракции наполнителя, и такой, чтобы раствор беспрепятственно заполнял все пространство, без образования пустот). Расстояние между прутками в свету не должно быть меньше самого большого из используемых диаметров стержня, при этом не менее 50 мм для нижней арматуры, и не менее 25 мм для верхней.
  3. Продольная армировка. Расчет сводится к определению ее процента в теле конструкции. Общая площадь сечения рабочих прутьев должна составлять не менее 0,1% от площади сечения фундамента. Для 120х50 см=6000 см2, 0,1% от него – 6 см2. Теперь подбирается диаметр по сечению, например, это может быть 6 прутков 12 (по 3 штуки в верхнем и нижнем поясе) или 4 с d=14 (по 2 вверху и внизу). На участках Т-образного примыкания процент армирования рекомендуется увеличить до 0,4%.

В таблице приведена площадь поперечного сечения согласно ГОСТ 5781-82:

Диаметр68101214161820
Поперечное сечение см20,2830,5030,7851,1311,542,012,543,14

Шаг между прутьями – не более 400 мм. По верхнему и нижнему поясу фундамента должно быть заложено по 2 рабочие арматуры как минимум, связанных между собой хомутами или отдельными поперечными стержнями, обычно меньшего диаметра.

  • Поперечное армирование. В вязаных каркасах диаметр должен быть не менее 6 мм, а также не менее 0,25 от продольных прутьев. Шаг – не более 15 диаметров.
  • Соединения. Стыки можно закреплять при помощи вязальной проволоки, сварки или муфт. Для снижения потерь по прочности при продольном соединении рекомендуется делать перепуск не менее чем на 250 мм в одну сторону. Сварные соединения нужно производить согласно ГОСТ 14098. При соединении муфтами – они должны быть той же несущей способности, что и арматура.
  • Гнутые стержни. Во избежание разрушения прутов и бетона в этих местах существуют требования по минимальным диаметрам ее загиба.

Для периодического профиля диаметр загиба должен быть не менее 5 диаметров самой арматуры, а для гладкопрофильной – не менее 2,5.

Как монтируют каркас?

Каркас для ленточного фундамента монтируют методом вязки. Метод сварки не приветствуется профессионалами. Под воздействием сварки металл подвергается резким температурным перепадам и теряет прочностные характеристики. Вязать каркас достаточно непросто, поэтому лучше делать это с помощниками и использовать специальную мягкую проволоку из стали. Не рекомендуют также применять пластиковые хомуты, так как полученные таким методом соединения будут смещаться вместе с подвижной бетонной смесью внутри опалубки.

Армирование повышает прочностные характеристики ленточного фундамента и позволяет создавать максимально устойчивую конструкцию. При соблюдении всех требований к технологическому процессу ленточный фундамент будет отвечать самым высоким требованиям к долговечности, надежности, способности противостоять высоким механическим нагрузкам и воздействию внешней среды.

Как укладывается арматура?

Арматурную сетку в бетонную опалубку укладывают продольно и поперечно. Продольная арматура принимает на себя самые большие нагрузки, и потому укладывают ее снизу и сверху заливаемой основы. Если фундамент по высоте не ниже 15 сантиметров, тогда устраивают еще и перекладины поперечной арматуры. Обычно. в случае выбора металлического армирующего изделия, используют стальные прутки с диаметром от 5 до 8 мм.

Во время строительства армирующей сетки, ее скрепляют, создавая единую армирующую конструкцию-каркас. Обвязка арматуры в один каркас устраняет возможность неправильного перераспределения нагрузок. Таким образом, армирующий каркас создает мощное сопротивления весу дома, а также силам, поднимающим фундамент или пытающимся испытать его на между продольными стержнями арматуры фиксируется на уровне 400-500 мм. Шаг арматуры, которая устанавливается поперечно, не должен превышать 300 мм.

Ширину шага и плотность армирования необходимо рассчитывать с учетом:

  • используемого элемента железобетонной конструкции;
  • размеров элемента в ширину и высоту;
  • расчетной величины, которая обеспечивает эффективное вовлечение бетона и арматуры в соблюдение жесткости конструкции;
  • в продольной арматуре расстояние между стержнями не должно превышать двукратной высоты сечения бетонного элемента.

Проектирование домов и в частности, армированных ленточных фундаментов – кропотливая и точная работа, которая может быть сделана благодаря четким инженерным расчетам специалистов. Компания «ИнноваСтрой» предлагает изготовление фундаментов домов под ключ, в том числе ленточных или плитных. Также специалисты компании могут выполнить любой вид строительных услуг, начиная от проектирования дома и проведения геологических работ, до монтажа инженерных систем и ввода дома в эксплуатацию.

Расчет арматуры для фундамента плитного типа

Использование фундамента плитного типа актуально при возведении жилых домов и коттеджей, в которых не планируется выделение подвального помещения. Визуально основание выполнено в форме монолитной плиты, толщина которой может превышать 0,2 метра. При этом армирующая сетка укладывается в 1, 2 или более рядов, в зависимости от массы здания и типа грунта.

При выборе арматуры в первую очередь оценивается категория грунта. Для непучинистой почвы подойдут ребристые прутки толщиной от 10 мм. Если планируется строительство на слабой почве или участке с наклоном. Минимальный диаметр стержней должен быть 14 мм и более. Связи между сетками выполняются из арматуры на 6 мм. Стандартный шаг сетки составляет 0,2 метра, но данный показатель может меняться в большую или меньшую сторону. Связки продольных и поперечных стержней выполняются проволокой или сваркой.

Технология расчета арматуры предполагает выполнение следующих этапов:

  • при толщине фундамента до 0,2 метра желательно использовать 2 плоских каркаса с вертикальной связкой, если основание более габаритное, число сеток увеличивается;
  • для расчета количества продольных прутьев длина большей стороны делится на шаг 0,2 метра, что позволяет получить общую длину стержней;
  • аналогичным образом рассчитывается общая длина поперечных звеньев каркаса;
  • так как диаметр прутка принимается одинаковым, можно быстро вычислить необходимое количество стержней и рассчитать объем приобретаемой арматуры;
  • для расчета вертикальных прутков подсчитывает количество точек соединения одной и сеток, размер связей равняется высоте фундаментной подушки, далее нетрудно подсчитать общую протяженность стальных стержней;
  • если фиксация прутков выполняется на вязальную проволоку, вычисляется число соединений арматуры, средний расход составляет 0,4 метра на одну точку.

После выбора конструкции фундаментного основания и необходимой толщины арматуры, рассчитать объем приобретаемой продукции можно самостоятельно. Для этого достаточно знать площадь фундамента и его высоту, количество арматурных сеток, шаг ячеи. Все расчеты можно выполнить с помощью обычного калькулятора.

Что важно знать

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

При приобретении арматуры для ленточного фундамента обратите внимание на маркировку:

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

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

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

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

Расчет включает такие факторы, как:

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

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

Схема расчета арматуры для ленточного фундамента

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

Металлический каркас погружается в бетонную смесь на следующее расстояние:

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

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

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

Расчет армирования ленточного фундамента своими руками

Любые строительные работы нормируются ГОСТами или СНиПами. Армирование — не исключение. Оно регламентируется СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции». В этом документе указывается минимальное количество требуемой арматуры: оно должно быть не менее 0,1% от площади поперечного сечения фундамента.

Определение толщины арматуры

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

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

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

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

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

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

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

Шаг установки

Для всех этих параметров тоже есть методики и формулы. Но для небольших строений поступают проще. По рекомендациям стандарта расстояние между горизонтальными ветками не должно быть больше 40 см. На этот параметр и ориентируются.

Как определить на каком расстоянии укладывать арматуру? Чтобы сталь не подвергалась коррозии, она должна находится в толще бетона. Минимальное расстояние от края — 5 см. Исходя из этого, и рассчитывают расстояние между прутками: и по вертикали и по горизонтали оно на 10 см меньше габаритов ленты. Если ширина фундамента 45 см, получается, что между двумя нитками будет расстояние 35 см (45 см — 10 см = 35 см), что соответствует нормативу (меньше 40 см).

Шаг армирования ленточного фундамента — это расстояние между двумя продольными прутками

Если лента у нас 80*30 см, то продольная арматура находится одна от другой на расстоянии 20 см (30 см — 10 см). Так как для фундаментов среднего заложения (высотой до 80 см) требуется два пояса армирования, то один пояс от другого располагается на высоте 70 см (80 см — 10 см).

Теперь о том, как часто ставить перемычки. Этот норматив тоже есть в СНиПе: шаг установки вертикальных и горизонтальных перевязок должен быть не более 300 мм.

Все. Армирование ленточного фундамента своими руками рассчитали. Но учтите, что ни масса дома, ни геологические условия не учитывались. Мы основывались на том, что на этих параметрах основывались при определении размеров ленты.

Схемы распределения арматуры в конструкции каркаса ленточного фундамента

Правильное крепление армированных прутьев обеспечивает длительный срок службы здания.

При монтаже учитываются следующие правила:

  • максимальная нагрузка приходится на продольные стержни, которые располагаются в нижнем и верхнем ярусе. Для них подходят пруты периодического (рельефного) профиля с диаметром 10-12 мм;
  • каркас полностью погружается в бетонное основание, эта мера защищает его от коррозии. Арматура, расположенная продольно, находится на расстоянии 30-50 мм от дна, боковых стен и верхней части основания. Промежуток между двумя прутами примерно 0,4 м;
  • поперечные и вертикальные элементы монтируются из гладкого профиля с сечением 6-8 мм. Горизонтальные укладываются внахлест;
  • отрезок между хомутами не превышает 0,5 метра;
  • ширина и высота фундамента определяет количество ярусов и число прутьев;
  • плотное расположение арматуры требует использования бетона с мелким наполнителем.

Обратите внимание! СНиП 52-01-2003 содержит требования, применяемые к материалам и конструкции.

Тонкости армирования углов

Эти участки, как и места, примыкающие к фундаментным лентам, представляют собой зоны повышенной сложности и требуют дополнительного усиления. Их нельзя укреплять при помощи перехлеста прутов, это признак грубого нарушения технологии заливки бетонного основания с использованием арматуры.

Для правильного монтажа применяют:

  • согнутые стержни (жесткие лапки). По своему виду они напоминают кочергу. Они обеспечивают нахлест на продольные прутья не менее 60-70 см. При этом внешние стержни соединяются в обоих направлениях, к ним привариваются внутренние. В месте изгиба устанавливается вертикальный прут;
  • Г-образные хомуты. Похожи на лапку, но имеют равное расстояние от сгиба. Их установка аналогична. П-форма служит для соединения параллельной арматуры одного направления с перпендикулярно расположенными прутьями другой стороны. На углах используют два изделия, в зоне примыкания стены одно.

Для усиления конструкции шаг поперечных перемычек уменьшают в 2 раза. Они способствуют перераспределению нагрузки наряду с продольными стержнями.

Технология выполнения работ

После того, как количество арматуры определено должна быть выбрана схема армирования ленточного фундамента, согласно которой будет собираться армокаркас. Прямые участки конструкции выполняются из цельных прутьев, тогда как на угловых местах необходимо дополнительное усиление выгнутой в П либо Г-образную форму арматурой. Использование перпендикулярного перехлеста отдельных стержней арматуры на местах углов и примыканий не допускается.

Правильное армирование углов ленточного фундамента представлено на схеме:

Армирование углов фундамента

Схема армирования ленточного фундамента в местах примыканий:

Армирование ленточного фундамента своими руками предполагает сборку каркаса в удобном месте и его последующего размещения внутри опалубки. Технология требует гибки арматуры в прямоугольные хомуты, что в домашних условиях легко выполнить с помощью самодельного приспособления.

На 20-ом швеллере нужно вырезать болгаркой канавки, в которые впоследствии вставляется арматура, и на пруток одевается отрезок стальной трубы, использующийся в качестве рычага. Готовые кольца надо скрепить сваркой либо связать проволокой. Для прутков диаметром 10-15 мм используется проволока мм.

Длина прутков на продольном поясе должна равняться длине стороны дома. Стержни продеваются внутрь кольца и фиксируются вязальной проволокой по углам хомута и в его центральной части. Шаг между хомутами — 30 см. На выходе вы должны иметь 4 составляющих части каркаса — 2 равные длине и 2 меньшие, равные ширине дома. Далее выполняется укладка каркасов в траншею и их соединение выгнутыми под углом прутками арматуры в соответствии с представленной выше схемой.

Гибка хомутов из арматуры

При установке каркаса внутрь траншеи надо соблюдать следующие правила:

  • каркас необходимо поднять над дном траншеи с помощью подставок на 5 см — требования СНиП не позволяют использовать в этих целях обломки кирпичей;
  • укладка должна выполнятся строго по горизонтальному уровню;
  • каркас необходимо зафиксировать относительно боковых стенок траншеи с помощью забитых в ее стенки штырей, чтобы арматуры не сдвинулась при бетонировании.

Армирование ленточного фундамента по технологии исполнения идентично для оснований мелкозаглубленного и заглубленного типа. После установки армокаркаса начинается этап бетонирования — для заливки используется бетон марки М200. Определить требуемое количество бетона можно исходя из объемов фундамента — нужно перемножить длину, ширину и периметр ленты.

Армокаркас фундаментной ленты

Отметим, что технология строительства ленточного фундамента требует обязательного обустройства на дне траншеи уплотняющей подушки из одинаковых по толщине слоев песка и щебня (толщина от 10 до 20 см каждый). Используется подушка в качестве защиты фундамента от нагрузок вертикального пучения, что особенно важно при обустройстве мелкозаглубленного основания, размещенного в пласте промерзающего грунта.

Сколько нужно арматуры для ленточного фундамента

Важным вопросом перед началом строительства является его стоимость. Определить её в объёме фундамента без определения требуемого количества арматуры невозможно. Но для первоначальной оценки можно воспользоваться весовым коэффициентом армирования. За десятилетия проектирования и строительства был выведен показатель количества арматуры для зданий малой этажности. Он равен приблизительно 80 кг/м3. То есть если для Вашего ленточного фундамента требуется 20м3 бетона, арматуры в среднем понадобится 20х80=1600кг. Требуемый объём бетона при этом посчитать не сложно – нужно лишь знать периметр здания, протяжённость несущих внутренних стен, задаться высотой ленты 300мм и умножить на её ширину.

В условиях экономии перед покупкой арматуры целесообразно выполнить более точный расчёт. Для этого придётся нарисовать схему армирования, определить общий погонаж продольной и поперечной арматуры, вут, добавить 5-10% на обрезки и затем умножить полученные данные на вес погонного метра для каждого из диаметров.

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.

Полезные видео

Посмотрите важные моменты армирования и опалубки ленточного мелкозаглубленного фундамента: [yvideo number=»Yly3V4m_biQ»] Рабочий способ армирования ленточного фундамента своими руками: [yvideo number=»09AcYQ65Q2Q»] Причины дополнительного армирования углов ленты фундамента и 4 варианта исполнения, смотрим: [yvideo number=»8IB57OfBLcU»] Армирование ленточного фундамента является важным и ответственным мероприятием. При проведении работ своими руками необходимо соблюдать все правила и рекомендации действующих нормативных документов.

Крепление вязальной проволокой

Распространены два способа соединения арматуры в конструкции каркаса, сварка и вязание, причём вязание считается более надёжным. При заполнении фундамента бетонной смесью сварные соединения часто не выдерживают веса бетона.

Нарезанная по 40-50 см вязальная проволока слаживается вдвое , заводится снизу на пересечение стержней, скручивается плоскогубцами.

Вариант с закручиванием с помощью крючка проще и быстрее: проволока свободно с зазором наматывается вокруг места соединения арматуры, её концы скручиваются вручную на один-два оборота, в зазор между арматурой и проволокой вставляется крючок, поворотом которого производится стягивание проволоки.

Крючки продаются в строительных магазинах, но вполне достаточно для этой цели изогнуть очищенный сварочный электрод.

Для больших объёмов крепления арматуры проволокой существует специальный вязальный пистолет. Очень эффективен в местах легкодоступных, но где доступ затруднён, а это обычно угловые соединения, там опять полезнее простой крючок.

Использование вязального пистолета значительно ускоряет процесс связывания арматуры для фундамента Источник

Часто вместо проволоки используются пластиковые хомуты. Это значительно убыстряет и облегчает рабочий процесс, но при отрицательных температурах такие крепления теряют эластичность и прочность.

Преимущества и недостатки

Достоинства

Главным достоинством совместного месторасположения дома и бани под единой кровлей считается – уют и комфорт жильцов. Наибольшим плюсом в подобной ситуации будет вероятность не делать длинный переход по улице из банного помещения в здание после парилки.

Для этого вход в подобную пристроенную баню осуществляется непосредственно из здания. Существуют следующие варианты ее месторасположения:

  • Размещается в цокольном этаже постройки, когда само здание многоуровневое.
  • Баня как непосредственное продолжение здания, как вспомогательная комната.
  • Расположение в комплексе с ванной комнатой и туалетом.

Это самые популярные варианты месторасположения, учитывая особенности проектирования здания они меняются.

Явным преимуществом в данном положении станет и то, что отсутствует надобность в установке в банном помещении комнаты отдыха, для этого целесообразнее пойти внутрь дома, к примеру, в гостиную комнату.

Достаточным будет выделить место лишь для парной и предбанника, другие помещения уже есть в здании. Если собственник хочет каких-либо изысков, то может составить нестандартный и интересный проект.

Недостатки

  • Когда обе постройки из дерева, если неправильно подойти к возведению бани – конструкция пострадает от сырости и пара, что может привести к раннему разрушению.
  • Когда здание и баня обладают достаточно внушительными габаритами, то необходимо с пристальным вниманием относиться к возведению системы отопления. Газовый или электрический котел следует покупать с большой мощностью, тогда ее хватит на 2 помещения. Естественно в связи с этим увеличатся и энергетические затраты, а значит и плата.
  • Для обустройства канализации в такой ситуации потребуется особое внимание, поскольку сливать отработанную жидкость из бани в общую трубу неразумно, очень велика нагрузка.
  • Строительство дымоходной трубы также нуждается в отдельной требе. В подобной ситуации на кровле здания станут вылазить одновременно 2 трубы, и естественно получатся 2 отверстия, немало владельцев останавливает такое положение дел.
  • Грамотно не продумав вентиляционную систему и надлежащее проветривание в бане, сырость распространится вдоль всего периметра дома и он станет трудновыводимым.
  • Если внутри бани есть печка – каменка, растапливаемая дровами, то потребуется особенное, очень пристальное внимание, уделяемое тяге. Если она будет создана неправильным образом, дым попадет внутрь помещения, и на потолке станет образовываться сажа.

Плюсами такой пристройки будет единая система коммуникаций, что позволит использовать баню круглый год. При необходимости, из помещения легко перейти в дом, не замерзнув или промокнув на улице. Для всех удобств необходим только вход из дома. Вся пристройка может занять 26,3 м 2. Площади достаточно для двух человек.

Баню можно оборудовать по нескольким схемам:

  • задействовать цокольный этаж, если он многоуровневый;
  • сделать еще одной комнатой на первом этаже;
  • разместить совмещенно с санузлом;
  • пристроить к дому (если изначально в проекте баня не планировалась).

Пристройка может быть каркасной, из бруса, блоков или кирпича. Самым надежным и долговечным будет дом из кирпича, больше всего подвержен влиянию повышенной влажности и перепадов температур – деревянный.

Помимо экономии пространства, дом-баня обладает и другими плюсами:

  • Создает бытовой комфорт. Чтобы помыться и вернуться из бани, не надо выходить из дома, за пределами которого может быть холодно и сыро. Это вдвойне актуально для людей, часто страдающих простудными заболеваниями, на состоянии которых перепады температур сказываются самым неприятным образом, а также когда речь идет о мытье детей. Водить их по холоду из бани в дом – не самое полезное занятие.
  • Строительство бани под одной крышей с домом выгодно в финансовом отношении. В этом случае отпадает необходимость создания отдельной комнаты отдыха для банного строения, так как в доме она и так уже есть. Не случайно такие проекты часто предусматривают обустройство в едином комплексе лишь предбанника и парной как элементов именно помывочной части.
  • Упрощается решение вопроса по созданию инженерных сетей, также как и материальные затраты на это.
  • Строительство единого комплекса проходит быстрее.
  • Уменьшаются расходы на обслуживание двух разных строений, особенно с учетом того, что от больших перепадов температур отдельно стоящее здание бани быстрее приходит в негодность. А когда оно расположено в едином комплексе с жильем, общий микроклимат достаточно стабилен.
  • По этой же причине подготовить баню к работе в случае совмещения ее с домом всегда удается быстрее.
  • Некоторые помещения бани внутри дома удобно использовать для сушки вещей, в том числе и постиранного белья, что актуально для любой хозяйки.

Другая сторона дома-бани сулит и определенные проблемы:

  • Вопросам пожарной безопасности в таком строении приходится уделять повышенное внимание. Значение здесь имеет выбранный для строительства материал, место размещения здания и так далее. Если дом-баня построен из дерева, требования пожарной безопасности будут особенно жесткими.
  • Так как дома, совмещенные с банями, считаются объектами повышенной пожарной опасности, их страхование обходится дороже обыкновенных домов.
  • При нарушении технологии строительства дом-баня будет страдать от повышенной влажности, что, в свою очередь, может привести к появлению грибка и распространению плесени со всеми вытекающими из этого последствиями.
  • Большие дома-бани требуют тщательной проработки системы отопления. Здесь потребуется мощный электрический либо газовый котел, чтобы можно было без проблем обогревать обе части здания. Платить за использование потребленных ресурсов придется немало.

Как армируют — способы и чертеж

Существуют два метода проведения процедуры:

  1. Под все опоры подготавливаются скважины или котлованы на заложенную в проекте глубину. По ширине углубление должно слегка превышать ширину будущей опоры. В котловане монтируется опалубка, ее верхняя часть должна подниматься над грунтом на 50 см. Когда опалубка готова, создается арматурный каркас.
  2. На указанную по плану глубину производится забуривание скважин – здесь потребуется специальная техника. Опалубка потребуется только для надземной части основания. Такой метод более прост в выполнении и относится к современным методам, однако он требует грунта определенной плотности.

Схема армирования фундамента:

Когда арматурный каркас устанавливается на место, производится заливка бетонной смеси.

Технология выполнения работ

После того, как количество арматуры определено должна быть выбрана схема армирования ленточного фундамента, согласно которой будет собираться армокаркас. Прямые участки конструкции выполняются из цельных прутьев, тогда как на угловых местах необходимо дополнительное усиление выгнутой в П либо Г-образную форму арматурой. Использование перпендикулярного перехлеста отдельных стержней арматуры на местах углов и примыканий не допускается.

Правильное армирование углов ленточного фундамента представлено на схеме:

Армирование углов фундамента

Схема армирования ленточного фундамента в местах примыканий:

Армирование ленточного фундамента своими руками предполагает сборку каркаса в удобном месте и его последующего размещения внутри опалубки. Технология требует гибки арматуры в прямоугольные хомуты, что в домашних условиях легко выполнить с помощью самодельного приспособления.

На 20-ом швеллере нужно вырезать болгаркой канавки, в которые впоследствии вставляется арматура, и на пруток одевается отрезок стальной трубы, использующийся в качестве рычага. Готовые кольца надо скрепить сваркой либо связать проволокой. Для прутков диаметром 10-15 мм используется проволока мм.

Длина прутков на продольном поясе должна равняться длине стороны дома. Стержни продеваются внутрь кольца и фиксируются вязальной проволокой по углам хомута и в его центральной части. Шаг между хомутами — 30 см. На выходе вы должны иметь 4 составляющих части каркаса — 2 равные длине и 2 меньшие, равные ширине дома. Далее выполняется укладка каркасов в траншею и их соединение выгнутыми под углом прутками арматуры в соответствии с представленной выше схемой.

Гибка хомутов из арматуры

При установке каркаса внутрь траншеи надо соблюдать следующие правила:

  • каркас необходимо поднять над дном траншеи с помощью подставок на 5 см — требования СНиП не позволяют использовать в этих целях обломки кирпичей;
  • укладка должна выполнятся строго по горизонтальному уровню;
  • каркас необходимо зафиксировать относительно боковых стенок траншеи с помощью забитых в ее стенки штырей, чтобы арматуры не сдвинулась при бетонировании.

Армирование ленточного фундамента по технологии исполнения идентично для оснований мелкозаглубленного и заглубленного типа. После установки армокаркаса начинается этап бетонирования — для заливки используется бетон марки М200. Определить требуемое количество бетона можно исходя из объемов фундамента — нужно перемножить длину, ширину и периметр ленты.

Армокаркас фундаментной ленты

Отметим, что технология строительства ленточного фундамента требует обязательного обустройства на дне траншеи уплотняющей подушки из одинаковых по толщине слоев песка и щебня (толщина от 10 до 20 см каждый). Используется подушка в качестве защиты фундамента от нагрузок вертикального пучения, что особенно важно при обустройстве мелкозаглубленного основания, размещенного в пласте промерзающего грунта.

Армирование ленточного фундамента

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

Армирование ленточного фундамента

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 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.

Ошибки при устройстве ленточного фундамента

Сделать правильно устройство ленточного фундамента можно только тогда, когда учтены все составляющие, начиная от характеристики грунтов и заканчивая видом самого здания. И как бы вам ни хотелось все сделать быстрее, — если начать не вовремя, то можно только напрасно потратить силы, — ждите апреля, а лучше мая. Это самое время для начала работы по устройству фундамента.

Песчано — гравийная подушка Зачем нужна песчано — гравийная подушка? Ее устраивают для того, чтобы обеспечить равномерную передачу нагрузки от ленты на грунт. Когда котлован разрабатывается при помощи экскаватора или вручную, его дно получается не очень ровное. Чтобы его выровнять используется гравий или песок, который тщательно уплотняется, при этом поверхность часто проливается водой. Важно не допускать никаких пустот, так как в будущем, когда они осядут, фундамент может треснуть. Минимизировать ошибку на этой стадии позволяет и толщина подушки, она должна быть равной примерно 15 см. Правда, в случае особо слабых грунтов толщина её может доходить до метра, но это уже крайние случаи, и там всё решается индивидуально: уплотнением подушки послойно, с применением виброустановок.

Армирование ленточного фундамента Армирование — это ещё один очень важный этап, от того, насколько правильно он выполнен, зависит прочность фундамента. Именно арматура берёт на себя растягивающие нагрузки, которые возникают при неравномерном загружении фундамента либо его осадке. Бетон при этом работает только на сжатие, растяжение контролируется арматурой. Вот и выходит, что фундамент, при заливке которого использовался самый лучший бетон, в результате треснет, если не будет как следует армирован. А дальше по нарастающей трещины пойдут и на вышележащие конструкции. Избежать подобного можно только одним способом — залить ленту, спроектированную грамотным конструктором.

Загрузка…

Армирование ленточного фундамента шириной 60, 50, 40, 30, 25 см своими руками + фото чертежей и видео монтажа

Ленточный фундамент представляет собой сплошную бетонную опору, размещенную под всеми несущими стенами дома.

Конструкция подобных оснований достаточно проста.

Степень прочности, устойчивости к возникающим нагрузкам и несущая способность образуют оптимальное сочетание, позволяющее использовать ленточный тип фундамента в большинстве построек.

С некоторыми дополнениями этот вид способен служить на разных видах грунта и в относительно нeблагоприятных геологических условиях.

Основным элементом конструкции является арматурный каркас, обеспечивающий прочность ленты и устойчивость к напряжениям.

Содержание статьи

Нужно ли армировать ленточный фундамент?

Бетон является специфическим материалом. Он способен без видимых последствий выдерживать значительное давление, но разнонаправленные, растягивающие нагрузки переносит с большим трудом.

Бетонный блок, являющийся монолитной отливкой без дополнительных усиливающих элементов, способен выдерживать только равномерную сдавливающую нагрузку.

Если усилие будет приложено в центральной части, а края блока окажутся зафиксированы, он переломится при относительно небольшой нагрузке. Использовать его в таком виде в качестве основания для строительного объекта невозможно.

Проблема решается с помощью армирующего каркаса, помещаемого внутрь блока перед отливкой.

Армирование ленточных оснований является необходимым и обязательным условием, предписываемым требованиями СНиП 52-01-2003. Регламентируются все рабочие моменты создания железобетонных конструкций — состав бетона, размеры и материал арматуры, тип конструкции каркаса, способ сборки и прочие вопросы.

Соблюдение норм СНиП обязательно для всех строителей, поскольку только таким образом можно обеспечить надежность постройки и безопасность людей.

Как работает арматура

Арматурные стержни способны переносить растягивающие нагрузки примерно в 10 раз больше, чем бетон. Будучи установленными внутрь отливки, они принимают на себя растягивающие нагрузки, не позволяя появиться трещинам, усиливая и укрепляя бетонную ленту.

Арматурный каркас представляет собой прострaнcтвенную решетку, состоящую из несущих и вспомогательных стержней. Если сама лента в сечении представляет собой прямоугольник, то каркас в сечении образует подобную фигуру, но несколько уменьшенную.

Если на ленту воздействует изгибающая нагрузка, то начинают работать те стержни, которые расположены со стороны, противоположной точке приложения усилия. Они не позволяют ленте изменить форму, принимая на себя внешние воздействия.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Для особо ответственных конструкций используют напрягаемые стержни, которые перед заливкой бетона натягиваются, а после затвердения массива освобождаются. Такие основания способны работать в сложных условиях, но для частного домостроения не используются.

Основными элементами являются горизонтальные стержни — несущие, или рабочие. Вертикальные элементы служат для поддержки рабочей арматуры и в большинстве нужны лишь до момента заливки. После нее рабочие функции выполняют только угловые элементы, испытывающие дополнительные напряжения и эксплуатационные нагрузки.

Вспомогательная арматура делается из более тонких прутков и нужна для исключения смещения основных элементов при заливке и затвердении.

Как выбрать бетон

Требования СНиП к бетону достаточно жесткие.

Регламентируются все рабочие параметры материала:

  • Степень прочности на сжатие и осевое растяжение.
  • Морозостойкость.
  • Водонепроницаемость.

Для жилых домов малоэтажной кирпичной или подобной застройки оптимальный вариант — бетон марки М300. При использовании легких ячеистых или пористых материалов (пенобетон, керамзитобетон) допускается применение менее прочного и плотного бетона — марок М200 и даже М150.

Более прочные сорта используются для ответственных или многоэтажных объектов. Например, бетон М400 допускается применять для отливки фундамента по жилые здания высотой до 20 этажей.

Виды арматуры

Существует два вида арматуры:

  • Металлическая.
  • Композитная.

Первый вид — всем знакомые стальные горячекатаные прутки с насечкой, позволяющей получить надежное сцепление с бетоном. Существуют стержни разного диаметра, от 6 до 80 мм, предназначенные для эксплуатации в соответствующих условиях.

Для вспомогательной арматуры могут быть использованы как рифленые, так и гладкие стержни меньшего диаметра.

Композитная арматура — это целая группа, которая изготавливается из углепластика, базальтопластика и стеклопластика. Последний является наиболее распространенным и доступным вариантом. Он выгоднее металлического аналога с точки зрения стоимости, не поддается коррозии, не реагирует на электрохимические воздействия.

Однако, неспособность сгибаться усложняет сборку каркасов на изгибах или примыканиях, что уменьшает надежность этих узлов и повышает трудоемкость сборки. Диаметры стержней находятся в диапазоне от 3,5 до 48 мм.

ВАЖНО! Свойства композитной арматуры более удачны, чем у металлических стержней, но отсутствие длительного опыта пользования заставляет строителей с осторожностью относиться к выбору этого материала.

Как правильно выбрать диаметр арматуры

Существует достаточно точный способ определения сечения арматуры. Вычисляется площадь сечения ленты (произведение ширины на высоту), результат умножается на 0,001. Полученное значение является суммарной площадью сечения арматурного каркаса.

Остается по таблицам подобрать нужный диаметр прутков с учетом конструкции решеток.

Согласно требованиям СНиП, расстояние между крайними горизонтальными прутками не должно быть более 40 см. Поэтому для ленты шириной в 30, 40 или 50 см горизонтальные решетки будут состоять из двух стержней.

Обычно строители не производят сложных расчетов, используя для данных размеров соответственно 10, 12 и 14-мм стержни. Ширина ленты 30-50 см является наиболее распространенным вариантом, поэтому поведение материала изучено достаточно хорошо, и такой выбор имеет немалый запас прочности.

Выбор поперечной (вспомогательной) арматуры производится по принципу достаточности — диаметр тонких стержней не должен быть менее половины диаметра рабочей арматуры. Обычно руководствуются этим требованием.

Основные способы армирования

Существуют следующие способы:

  • Стержневое армирование при помощи арматурных прутков из металла или композитных материалов.
  • Дисперсное — усиление стяжек с помощью волокнистых материалов или металлической стружки.
  • Слоевое армирование представляет собой послойное нанесение раствора с промежуточной установкой армирующих сеток.

Для усиления ленточного фундамента возможно применение только стержневого способа. Используются два варианта — с двумя и с тремя рабочими стержнями в горизонтальных решетках. Выбор нужного варианта обусловлен шириной ленты.

Поскольку требованиями СНиП расстояние между крайними стержнями в решетке ограничено до 40 см, использование трех стержней требуется для основания шире 50 см. При этом, можно применить три и даже более стержней и на узкой ленте.

Нормы СНиП ограничивают минимальное расстояние между соседними прутками в два диаметра, что позволяет собрать достаточно плотную решетку. Однако, такого никогда не делается, поскольку это нецелесообразно и создает непроизводительный расход арматуры.

Расчет количества арматуры

Расчет горизонтальной арматуры производится путем вычисления общей длины ленты (сумма всех участков) и умножения ее на количество горизонтальных стержней (от 4 до 6 и более). Для определения количества вспомогательных прутков надо вычислить длину (периметр) одного хомута и умножить его на общее количество.

Расстояние между двумя соседними хомутами (шаг), согласно СНиП, не должно превышать ширины каркаса, т.е. расстояния между горизонтальными крайними прутками. Общую длину ленты надо разделить на это расстояние, в результате получается количество хомутов.

Приобретая материал, рекомендуется увеличивать нужное количество на 10 %, чтобы иметь некоторый запас на случай ошибки.

Основные правила армировки

С точки зрения прочности, оптимальным способом было бы внешнее расположение арматурного каркаса.

Но на пpaктике это невозможно по ряду причин, основными из которых являются:

  • Склонность металла к коррозии.
  • Невозможность установки каркаса на длинные или погруженные в грунт блоки.
  • Поверхность должна быть ровной и готовой к присоединению других элементов постройки.

По этим и другим причинам используется внутреннее армирование, которое защищает металл от коррозии и решает ряд других вопросов. Недостатком является необходимость выполнять множество действий, нужных только для фиксации арматуры в неподвижном состоянии до момента застывания раствора.

Это означает излишний расход материала, нерациональные трудовые вложения, расход времени. Но других вариантов армирования нет, используемая методика проверена многими десятилетиями и показала свою надежность и эффективность.

Как правильно уложить арматуру

Сборка прямых участков каркаса производится в непосредственной близости от траншеи. Это важно, так как вес сооружения достаточно велик, а перемещать его чаще всего приходится вручную. Сборка производится одним из способов (сварка или вязка), из которых предпочтение отдается вязке.

Причинами этот является простота, отсутствие необходимости в подключении к сети электроснабжения и наличия сварочного аппарата.

Есть и еще одна причина — сварной шов на арматуре ломкий и не всегда выдерживает нагрузки при перемещении или заливке, а проволочное соединение имеет некоторую степень свободы и обладает за счет этого определенной эластичностью.

Собранные прямые части каркаса укладываются в подготовленную траншею, обвязываются углы, после чего каркас готов к заливке бетона.

Шаг армирования

Шаг армирования — это расстояние между соседними хомутами или вертикальными вспомогательными стержнями. Он равен расстоянию между крайними горизонтальными прутками, хотя на пpaктике его нередко увеличивают из экономии.

Это опасное решение, так как сборка производится вне траншеи, отдельные части придется поднимать и укладывать в траншею, что для незаконченной конструкции является тяжелым испытанием. Если по каким-либо причинам каркас собирают прямо в траншее, то шаг можно несколько увеличить, но слишком ослабллять каркас не следует.

Вязка арматурной сетки

Для вязки используется мягкая отожженная стальная проволока толщиной 1-2 мм. Она нарезается на заготовки длиной 25-30 см.

Процесс вязки:

  • Отрезок проволоки сгибается пополам. Получившаяся полупетля заводится под перекрестный стык стержней в диагональном направлении.
  • Концы полупетли поднимаются вверх, чтобы проволока обхватила соединяемый узел.
  • Вязальный крючок острием заводится в петлю, опираясь при этом на другой конец проволоки. Вращательными движениями концы закручиваются, плотно стягивая соединяемые стержни.
  • Для вязки продольных соединений используется тот же метод. Отличие лишь в положении проволоки — она обхватывает оба соединяемых стержня в поперечном, а не в диагональном направлении.

Вязальный крючок можно приобрести в магазине, но проще изготовить его самостоятельно. Надо взять кусок стальной проволоки толщиной 405 мм, несколько заострить и загнуть один конец примерно на 1,5-2 см.

Для удобства работы крючок можно слегка выгнуть в средней части. Приемы работы с ним просты, но требуют некоторого навыка, который появляется очень быстро.

Схема монтажа

Усиление ленточного фундамента производится, как правило, с помощью металлического арматурного каркаса, собранного сварным способом или связанного специальной мягкой стальной проволокой.

Рабочие стержни устанавливаются в горизонтальном положении таким образом, что в сечении образуют прямоугольник со сторонами, на 10 см меньшими, чем ширина и высота бетонной ленты.

Такое соотношение обеспечивает глубину погружения прутков в бетон, при которой несущая способность достаточно высока, но материал надежно защищен от коррозии. Вертикальная арматура служит для фиксации несущих стержней в нужном положении во время заливки и затвердения бетона.

Оба этих процесса вызывают значительные нагрузки, поэтому от прочности соединения зависит качество армирования.

Фото чертежа:

Армирование углов

Угловые элементы ленточного фундамента, к которым относятся и Т-образные примыкания, армируются путем установки изогнутых анкеров — отдельных стержней, согнутых под нужным углом. Нередко изгибаются рабочие стержни, если их длина позволяет это сделать (например, на углах коротких стенок или примыканий).

Углы фундамента испытывают повышенные напряжения, поэтому наличие дополнительной анкеровки необходимо для увеличения прочности соединения каркаса и повышения несущей способности данного участка ленты.

Основными ошибками, часто встречающимися при армировании углов, являются:

  • Использование усиления только внешнего контура, с недостаточной анкеровкой внутренней части угла.
  • Отсутствие соединения между внешними и внутренними стержнями.
  • Отсутствие механической связи между подошвой и каркасом.
  • Неправильное размещение точек соединения стержней.

Использование анкеров и грамотное соединение с основными элементами армпояса позволяет избежать ошибок и усилить ответственные участки каркаса.

Армирование подошвы

Подошва фундамента является участком, испытывающим максимальные нагрузки пучения или боковое давление от почвенных вод. Существуют различные способы усиления подошвы, которые обеспечивают качественное соединение с бетонной подготовительной частью, но они применяются для строительства промышленных ответственных сооружений.

Для армирования подошвы фундамента малоэтажного жилого дома принято использовать армировочные сетки, увеличивающие прочность и неподвижность нижней части ленты. Сетка механически соединяется с основным каркасом, это особенно важно, если подошва имеет большую ширину, чем сама лента.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Используются готовые или сварные сетки с поперечным расположением стержней. Для участков, расположенных на сложных грунтах, рекомендуется использовать сварные конструкции из рабочих стержней, способные выдерживать нагрузки во всех направлениях.

Полезное видео

В данном видео вы узнаете, как производится армирование ленточного фундамента:

Заключение

Армирование ленточного фундамента — основная операция, без которой все остальные работы становятся нецелесообразными. Сезонные подвижки почвы, изменение уровня грунтовых вод, тектонические воздействия и прочие факторы влияния требуют от основания прочности и способности сопротивляться возникающим нагрузкам.

Эти качества способен обеспечить только грамотно и тщательно сформированный армпояс, образующий внутренний скелет бетонной ленты и компенсирующий все осевые растягивающие нагрузки.

ВконтактеFacebookTwitterGoogle+Одноклассники

укладка и вязка своими руками, правила укладки

На чтение 9 мин Просмотров 78 Опубликовано Обновлено

Железобетон является прочнейшим искусственно созданным материалом, из которого возводятся объекты, требующие высокого уровня надежности. К таким сооружениям относятся дамбы гидроэлектростанций, корпуса атомных реакторов, мосты, причалы и взлетно-посадочные полосы. ЖБИ представляют собой конструкцию, внутри которой стальной каркас принимает на себя деформирующие линейные напряжения, а бетон защищает его от коррозии и сжатия. Армирование ленточного фундамента является наиболее ответственным этапом обустройства основания дома, от которого зависит устойчивость и длительность эксплуатации всего сооружения. Существует ряд правил армирования основания, соблюдение которых позволит создать надежную и долговечную конструкцию.

Особенности и ограничения ленточного фундамента

Армирование придает прочность и долговечность фундаменту

Ленточные фундаменты относятся к категории универсальных опорных сооружений, позволяющих вести строительство почти на всех типах грунта. Основание представляет собой непрерывную вертикальную плиту, на которой покоятся стены здания. Лента может быть только опорой или выполнять функции подземного сооружения, когда изнутри вынимается грунт и заливается пол.

Особенности конструкции этого типа:

  • Использование для возведения отдельных блоков или монолитное строительство.
  • Возможность комбинирования с дополнительными вертикальными опорами (винтовые, железобетонные, буронабивные сваи) для оптимизации распределения вертикального давления.
  • Экономное расходование материалов при минимальном участии специального оборудования. Возможность изготовления своими руками.
  • Применимость для частного и масштабного промышленного строительства.
  • Наличие технологий для использования на различной местности и практически любых грунтах.
  • Высокие несущие свойства, обусловленные грамотным сочетанием материалов, форм и размеров.

У ленточных конструкций есть ограничения:

  • Обязательно замкнутый контур, без чего невозможно добиться необходимой прочности.
  • Армировка по всей протяженности и высоте. Без каркаса сооружение не способно выдержать вертикальные и горизонтальные нагрузки.
  • Глубина заложения. На плотных почвах она берется в пределах 10-70% от уровня промерзания. На неустойчивых грунтах фундамент необходимо закладывать ниже этой отметки.
  • Плывуны. На таких участках оборудовать подвал невозможно, целесообразность ленты отпадает. Взамен применяется плитная или свайная технология.
  • Площадь опорного основания. Она должна соответствовать весу здания и несущим способностям грунта, чтобы избежать перекосов и просадки. Для расчетов используются таблицы и формулы.

Преимущества конструкции проявляются только в том случае, если в ней установлен арматурный остов, соблюдены правила приготовления, заливки и выдержки бетона.

Необходимость армирования и требования

Армирование фундамента является монтажным процессом, позволяющим равномерно распределить вертикальное давление со стороны здания на заглубленный контур, а дальше — на грунт. Как правило, оказываемая на основание нагрузка различается по месту. Причины этого кроются в конструкции помещений, пристройках, мебели, цементных стяжках, установке тяжелой бытовой техники.

Бетон имеет высокие показатели сопротивления на осевое сжатие и слабые — на растяжение. Металлические пруты отличаются эластичностью и передают это свойство фундаменту. В свою очередь, застывшая смесь защищает железо от коррозии и удерживает его в статическом положении.

В процессе эксплуатации составные части фундамента выполняют разные по физическим свойствам задачи, направленные на достижение необходимых свойств опорной системы. Бетон противостоит сжатию, а сталь обеспечивает его деформацию в допустимых расчетами пределах. Правильное проектирование позволяет уменьшить объем земляных работ и расход раствора. Это уменьшает расходы и снижает вес основания.

К армированию предъявляются следующие требования:

  • достаточный запас прочности, чтобы противостоять дополнительным нагрузкам, которые могут возникнуть в процессе эксплуатации строения;
  • расположение остова так, чтобы он не препятствовал правильной подаче бетонного раствора в опалубку;
  • вязка с шагом, соответствующим толщине контура;
  • укладывать секции нужно так, чтобы по окончании заливки железо не выступало из фундамента;
  • обязательная обработка железа против коррозии, так как ржавчина способна разорвать бетон;
  • жесткое соединение всех фрагментов, независимо от места их расположения.

Технология армирования проверена столетиями. Благодаря ее внедрению срок службы зданий и сооружений удалось увеличить в 3-4 раза.

Материалы и инструменты для армирования

Элементы армирования ленточного фундамента

Чтобы правильно армировать фундамент, необходимо выбрать подходящие для этого инструменты и приспособления. Если на данном этапе строительства будет допущена ошибка, она рано или поздно проявится. Это приведет к дорогостоящему ремонту или признанию здания аварийным. В продаже представлена арматура на фундамент, различающаяся по особенностям, категориям и технологии сборки.

Арматура

Классикой считаются пруты, изготовленные из черного железа, выпущенные в соответствии с ГОСТ-5781-82. Производство осуществляется с помощью метода горячего катания. Изделия применяются без ограничений по типу строительства.

Пруты имеют такие технические характеристики:

  • Класс. Варьируется по составу и количеству добавляемых в железо присадок. Всего классов 6, качество металла увеличивается по возрастанию показателя. Если армирование ленточного фундамента шириной 40 см может быть проведено прутами класса А-I- А-II, то для основания многоэтажного дома шириной 60-80 см используются изделия класса А-III и выше.
  • Материал. В строительстве используется пластиковые и стальные пруты. Первые дешевле, легче, устойчивы к коррозии, но недостаточно прочные. Изделия из металла намного надежнее, но дороже, тяжелее и подвержены ржавчине.
  • Поверхность. Выпускается арматура с гладкой и рифленой поверхностью. Гладкая проволока используется для вязки каркаса и обустройства легких фундаментов. Рифленые конструкции обеспечивают лучшее сцепление с бетоном и применяются при строительстве тяжелых объектов.

Стальная арматура делится на категории в плане возможности сварки и подверженности коррозии.

Соединяемые материалы

Проволока вязальная

Наиболее простым и быстрым способом связать каркас является сварка его элементов. Однако для этого подходит только сталь марки «С». Остальные материалы от нагревания теряют прочность.

Чтобы быстро и качественно вязать пруты, можно использовать такие средства:

  • Отожженная стальная проволока марки ВР. По характеристикам она может быть обычной или повышенной прочности. Выпускается в бухтах или в виде уже готовых петель.
  • Пластиковые хомуты-стяжки. Сборка остова проводится быстро и просто. Минусы в том, что изделия дорогие, не дают жесткое сцепление и ломаются на морозе.
  • Пластиковые стяжки со стальным сердечником. Обеспечивают простоту монтажа и прочностью соединения, но имеют высокую стоимость.

Для сборки каркаса используются и другие приспособления: боковые и нижние фиксаторы, вставки для правильного формирования объемного каркаса и выдержки расстояния между его фрагментами.

Инструменты для вязки

Инструменты для вязки арматуры

Работать с арматурой вручную просто невозможно, так как одной мышечной силы для такого процесса недостаточно. Для этого были разработаны специальные инструменты, благодаря которым ускоряется монтаж и повышается его качество. Если следовать инструкции по пользованию приборами, прочность соединений не уступит сварным швам.

Вязка арматуры для ленточного фундамента может быть проведена следующими приспособлениями:

  • Вязальный пистолет. Прибор комплектуется катушками с проволокой и запасным аккумулятором. Инструмент захватывает узел остова, оборачивает вокруг него проволоку, закручивает ее и отрезает излишки. Приспособление эффективное, но довольно дорогое.
  • Полуавтоматический захват, действующий по инерционному принципу. Действует аналогично пистолету, только часть действий по оборачиванию узла выполняется мастером вручную. Обвязка получается ровная и прочная.
  • Вязальные крючки. Являются универсальным инструментом, позволяющим выполнять все действия, в том числе в труднодоступных местах. Существует множество моделей крючков, выбор делается после оценки их эргономики по индивидуальному принципу. При желании сделать крючок можно самостоятельно, взяв за шаблон заводскую продукцию.

Приспособление для вязки выбирается исходя из объема работ, их сложности, собственных физических и финансовых возможностей. Целесообразно иметь под руками полуавтоматический захват и пару вязальных крючков, чтобы иметь возможность непрерывно работать в любых условиях, комбинируя способы вязки.

Схема вязки арматуры и расчет материалов

Армирование фундамента, расчет арматуры, укладка и вязка — это комплекс мероприятий, от качества выполнения которых зависит прочность основания и срок службы всего здания в целом. Чтобы избежать ошибок, должна быть составлена подробная схема раскладки с пояснительной запиской относительно последовательности проведения монтажа.

При составлении чертежа каркаса для фундамента следует учитывать такие правила:

  • Для нижнего ряда фундаментного каркаса берутся самые толстые пруты с минимальным шагом вставок, так как на эти уровни приходится наибольшее давление. Даже для строительства одноэтажного дома нужно брать изделия диаметром 10-12 мм.
  • Угол не может быть соединением продольных элементов. В таких местах необходимо класть согнутые фрагменты, а уже к ним присоединять ровные пруты.
  • Каркас должен находиться от внешних сторон ленты на расстоянии не менее 30. При возведении основания шириной 50 см, удаление горизонтально расположенной арматуры составляет 40-44 см.
  • Максимальный интервал между гранями каркаса допускается 40 см. Если основание широкое, делается пространственная конструкция с несколькими ребрами.
  • В качестве распорок между вертикальными и горизонтальными элементами используется стальная проволока сечением 8 мм или пластиковая вставка 10-12 мм.
  • В зависимости от габаритов фундамента расстояние между поперечными креплениями берется 10-50 см. Превышение максимального значения не допускается.
  • При высоте основания более 100 см делается несколько ярусов каркаса с размером по вертикали 40-80 см. Увеличивать высоту не рекомендуется, так как это создаст осложнения при вязке секций.

Если вязка проведена правильно, в процессе заливки и твердения бетона, конструкция примет оптимальное положение, сохраняя при этом заданные линейные и пространственные формы. Благодаря этому в ленте не возникнет внутреннее напряжение материала.

Технология армирования

Каркас для ленточного фундамента делается по размеру траншеи или уложенной в нее опалубки, в соответствии с заранее составленным проектом. Сборка начинается после обустройства отсыпки.

Проводится этот процесс в такой последовательности:

  1. Элементы конструкции раскладываются на ровной поверхности в соответствии со схемой.
  2. Монтаж нижнего горизонтального пояса. Сначала продольные элементы стыкуются поперек, затем к ним присоединяются вертикальные хомуты.
  3. Сборка верхнего уровня секции. Применяются стяжки или проволока. Проверяется прочность соединения.
  4. Изготовление угловых участков. На них устанавливаются дополнительные стойки, так как эти места принимают максимальную нагрузку.
  5. Закрепление на прутах распорок, которые обеспечат правильное и устойчивое положение каркаса в пространстве.
  6. Сборка, укладка и фиксация последующих ярусов, если проводится строительство заглубленной ленты.
  7. Установка и крепление в опалубке отрезков труб, которые будут использоваться для прокладки коммуникаций или в качестве продух.

В заключение выполняется замешивание и заливка бетона.

Армирование ленточного фундамента: 🏠 схема, расчет, монтаж

Прочное основание дома – это залог длительной и безопасной эксплуатации. Обязательным этапом работ является армирование ленточного фундамента. При этом сочетание крепкой арматуры и качественного бетона обеспечивает надежность конструкции.

Расчет фундамента

Попробуйте новый продукт

При создании каркаса фундамента важно грамотно выбрать материалы, произвести расчет и составить схему. Эти обязательные шаги предшествуют основному монтажу, который включает устройство подушки, опалубки и непосредственно заливку подготовленной формы.

Роль арматуры в ленточном фундаменте

Бетонное основание, поддерживающее здание, постоянно испытывает высокие нагрузки. Они обусловлены весом самой надземной конструкции, а также процессами, которые происходят в грунте. Ленточный фундамент имеет большую площадь контакта с нижележащими слоями земли. Со временем грунт уплотняется под подошвой фундамента. Но происходит этот процесс, как правило, неравномерно. В результате нагрузка в разных участках фундамента отличается и это вызывает внутреннее напряжение в конструкции. Ситуация усугубляется переменной влажностью в грунте, а также возможными аварийными протечками водоносных коммуникаций.

Под действием этих неблагоприятных факторов в бетоне со временем появляются трещины, расколы. Это влечет за собой разрушение фундамента и стен дома. Армирование помогает укрепить бетонную ленту и сохранить ее целостность. Металлический каркас арматуры сдерживает локальное давление и перераспределяет нагрузку в бетонной ленте. Поэтому, чтобы повысить надежность конструкции, необходимо обязательно армировать фундамент.

Можно ли заменить металл пластиком

Для армирования фундамента подходит материал разного качества. В строительстве применяют металлические и композитные элементы. Каркас из стеклопластика – это современное изобретение, однако для возведения частных домов он применяется редко. Для производства такой арматуры используют сверхпрочный стеклопластик. Внешне она выглядит в виде прутьев диаметром 4-18 миллиметров и длиной до 12 метров. На поверхности арматуры имеются спиралевидные ребра, повышающие степень сцепления с бетоном.

По своих техническим характеристикам строительный пластик не уступает металлу, а по некоторым позициям даже превосходит. Ленточный фундамент, имеющий арматуру из стеклопластика, более устойчив к разрывам. Однако у этого материала есть ряд недостатков, один из которых – высокая стоимость.

Пластиковая арматура слабее выдерживает давление сверху, не поддается свариванию и требует сложной технологии монтажа.

Какую выбирать арматуру

Для армирования ленточного фундамента подходят изделия разного класса. Выбирают арматуру, исходя из расчета и составленной схемы каркаса. При возведении ленточного фундамента подходят следующие виды арматуры:

  • Рабочая (диаметром от 12 мм).

  • Конструктивная (диаметром 8 мм).

  • Вязальная (проволока).

Чтобы армировать ленточный фундамент на однородном грунте, берут в работу прутья толщиной 10-14 мм. Для неоднородного субстрата нужны более крепкие изделия – 16-24 мм. Если стена дома имеет протяженность более трех метров, то для армирования фундамента под ней нужны рабочие стержни диаметром минимум 10 мм и максимум 40 мм.

Расчёт количества арматуры

Перед началом строительства фундамента всегда просчитывают, сколько арматуры понадобится для работы. Для этого необходимо знать параметры строения, схему каркаса. При возведении небольшого здания требуется материал для устройства двух каркасных поясов (нижнего и верхнего). Для каждого требуется по 3-4 стержня. Их располагают на расстоянии примерно 10 сантиметров.

Для соединения поясов нужна поперечная арматура. Общее количество прутьев высчитывают, умножая число прутков в обоих поясах на длину стен дома. Далее находят количество поперечных и вертикальных перемычек. При вычислениях удобнее пользоваться электронным калькулятором расчёта арматуры. Он помогает найти точное количество прутьев, необходимых для конкретного ленточного фундамента.

Схема изготовления каркаса

Типовая схема армирования на прямых участках состоит из продольных прутьев, которые вместе с поперечными элементами составляют объемную коробчатую конструкцию. Если закладывают высокий фундамент, то количество поясов в каркасе арматуры может быть не два, а три.

Расстояние между отдельными продольными элементами не должно мешать проникновению бетонного раствора. Если в состав бетона включен щебень фракции 20-40, то шаг между прутьями арматуры должен быть более 4 см.

Как и чем вязать сетку каркаса

Для вязки арматуры используют специальный крючок. С его помощью можно добиться скорости соединения элементов до 12-15 креплений в минуту. Чтобы ускорить процесс, рекомендуется пользоваться вязальным пистолетом. С этим приспособлением удается увеличить количество завязываемых узлов до 25-30 в минуту. Однако высокая скорость требует вложения финансов, поскольку хороший пистолет стоит дорого. Работу удорожает и специальная проволока, которая требуется к оборудованию.

Формирование каркаса начинают с подготовки проволоки и нарезки арматуры. По возможности длину прутьев сохраняют максимальной, так короткие отрезки уменьшают прочность фундамента и увеличивает расход арматуры.

Если навыка вязки арматуры мало, то рекомендуется начинать работу с короткого отрезка каркаса и далее переходить на более сложные участки.

Чтобы сделать узел, проволоку складывают вдвое и протягивают ее под местом соединения двух элементов. Затем прокручивают с помощью крючка. Затягивают проволоку крепко, но без лишних усилий, так как при сильном натягивании она может лопнуть. Силу натяжения отрабатывают опытным путем. Готовый хомут не должен двигаться от прикасания к нему. Если он сдвигается, то необходимо сделать страховочную завязку.

Сетку арматуры формируют таким образом, чтобы она была меньше параметров ленточного фундамента на 5 см с каждой стороны. То есть если лента фундамента имеет высоту 120 см и ширину 40 см, каркас должен быть соответственно 110 см в высоту и 30 см в ширину. Для фиксации на каждый узел используют проволоку длиной примерно 20 см. В местах соединения продольной арматуры должен быть нахлёст в 30 см. Процесс вязки осуществляют последовательно, согласно схеме армирования:

  1. На ровное место кладут два прута, выравнивают их по длине.

  2. Отступив от конца 20 см, привязывают поперечную арматуру.

  3. Остальные распорки привязывают на расстоянии 50 см.

  4. Подобным образом составляют второй пояс арматуры.

  5. Кладут заготовки на ребро на расстоянии высоты каркаса.

  6. По краям привязывают вертикальные распорки.

  7. По длине арматуры привязывают промежуточные элементы.

Можно ли воспользоваться сваркой

Специалисты рекомендуют отдавать предпочтение при армировании фундамента вязке, а не сварке. Это объясняется несколькими причинами. Во-первых, сварочные узлы на поперечных и продольных соединениях отличаются хрупкостью. Они уступают по прочности вязке в 2-2,5 раза. Во-вторых, в местах сварки часто начинается коррозионный процесс, в результате которого ленточный фундамент начинает медленно разрушаться.

В качестве исключения для ускорения работы допускается сварка на прямых участках арматуры. Однако соединение в углах при армировании ленточного фундамента должно осуществляться только с помощью перевязки проволокой.

Для сварки подходит лишь определенная марка металлической арматуры. Она имеет буквенное обозначение «С» и стоит значительно дороже обычного аналога.

Как армировать углы и примыкания

Перпендикулярные пруты, встречающиеся в углах и примыканиях ленточного основания, обязательно должны быть скреплены проволокой. Без угловой вязки армирование фундамента не имеет смысла, так как конструкция теряет монолитность.

Наиболее надежным вариантом является загнутый на 90 градусов прут, который повторяет угол. Чтобы осуществить такой способ армирования необходимо спецоборудование. Если диаметр прутьев небольшой (до 14 мм), то загнуть арматуру можно с помощью самодельных устройств. Загнутый прут имеет вид лапки. Длина каждой стороны должна быть не менее 35 диаметров. При таком способе внешний элемент арматуры одной стены соединяют с внешним прутом другой стены, а внутренний – с внутренним.

Другой вариант соединения арматуры требует применения Г-образного хомута. Его длинная сторона должна быть не менее 50 диаметров. Крепление осуществляют таким образом, чтобы угольник соединял внешний стержень одной стены с внутренним прутом перпендикулярной стены.

Третий вариант армирования углов фундамента – это использование П-хомутов. На один угол берут два элемента, у которых длины сторон равны 50-кратному диаметру. Каждый укрепляющий хомут фиксируют на два параллельных прутка и один перпендикулярный.

Чтобы ленточный фундамент прочно армировать на тупых углах, угловой стержень изгибают до нужного градуса и фиксируют к нему дополнительный для усиления. При этом внешние прутья арматуры соединяют с внутренними.

Армирование подошвы фундамента

Часто при строительстве зданий на пучинистых грунтах у фундамента делают дополнительное основание, которое называется подошвой. В результате бетонная лента приобретает большую стабильность, а дом меньше проседает. Чтобы подошва на 100% выполняла свои функции, ее также армируют.

Если грунты относятся к категории нормальных или среднепучинистых, в подошве ленточного фундамента делают один пояс рабочей арматуры. Одинарное армирование выдерживает умеренную подвижность субстрата. На сильно неустойчивых грунтах делают два пояса арматуры. Продольные прутья располагают на расстоянии 20-30 см друг от друга. Далее их соединяют поперечными отрезками и обвязывают проволокой места пересечений. Если подошва ленточного фундамента широкая, то поперечины делают также из ребристой рабочей арматуры. Она должна быть второго и третьего класса.

Земляные работы и подготовка подушки

Перед закладкой фундамента проводят подготовку грунта. Объем земляных работ для устройства этого вида основания небольшой. Первый этап – это рытье котлована под фундамент. Если планируется делать подошву, то размеры траншеи увеличивают. Второй этап – устройство подушки. Она помогает защитить бетонное основание от негативного воздействия грунтовой влаги и перераспределить нагрузку от подземных и надземных частей здания.

В большинстве случаев в качестве подушки используют песчано-щебеночную засыпку. Ее толщина должна быть в пределах 15-20 см. Материал равномерно распределяют по траншее и утрамбовывают.

Монтаж опалубки

Прежде чем устанавливать каркас арматуры в подготовленную траншею, в ней монтируют опалубку. Стенки формы для заливки бетона могут быть сделаны из разных материалов. Для этого подходят деревянные доски, фанера, металлические листы или пенополистирольные плиты. Наиболее универсальными и дешевыми материалами являются первые два. Деревянная опалубка, как правило, имеет многоразовое использование и может быть собрана в разных размерах. Щиты монтируют из обструганных сосновых досок толщиной 25-40 мм. Их предварительная сушка необязательна, так как слишком сухая древесина будет вытягивать из раствора влагу.

Процесс приготовления опалубки протекает в определенном порядке:

  1. Из древесных планок готовят вертикальные стойки, длина которых превышает высоту каркаса опалубки на 40-50 см. Этот запас нужен для прочного вбивания в землю. Один конец стоек заостряют.

  2. На земле раскладывают подготовленные вертикальные стойки на расстоянии 0,8-1,2 метра. К ним плотно без зазоров прибивают нарезанные доски.

  3. Готовые деревянные щиты устанавливают в траншею. Забивают стойки в землю до тех пор, пока нижние доски не достигнут поверхности.

  4. Между параллельными стенками устанавливают поперечины, которые будут контролировать ширину бетонной ленты.

  5. С наружных сторон опалубки ставят наклонные бруски, которые необходимы для удерживания стенок при заливке раствора.

Внутреннюю поверхность подготовленной опалубки выстилают полиэтиленом, чтобы предотвратить вытекание смеси сквозь возможные щели.

Установка каркаса и заливка бетоном

Перед началом заливки каркас опалубки проверяют на геометрию. Пространство внутри ограждения освобождают от мусора и посторонних предметов. В траншею кладут подкладки толщиной 5 см. Далее на них устанавливают связанный каркас арматуры, который собирался по чертежу. Вдоль него крепят фиксаторы, которые предотвращают соприкосновение армирования со стенками опалубки.

Заливку бетона производят одновременно по всей протяженности ленточного основания. Поэтому раствор или готовят на месте с помощью бетономешалки, или привозят на строительный участок в автомиксерах. Армирование и заливка ленточного фундамента под небольшие объекты (сарай, гараж, теплицу) не требуют больших затрат материалов. Бетон в этом случае можно замешивать вручную с помощью лопаты. После того как в опалубку залит слой примерно в 20 см, бетон уплотняют. Для этого удобно использовать ручной вибратор.

Требования к бетону

В состав бетонной массы входит вяжущее вещество (цемент), наполнители (песок, гравий, щебень), разбавитель (вода). Качество и количество этих составляющих определяет технические особенности раствора. Имеют значение четыре эксплуатационных показателя бетона:

  1. Класс или марочная прочность.

  2. Морозостойкость.

  3. Водонепроницаемость.

  4. Подвижность.

Марки бетона включают диапазон от М50 до М800. Для устройства армированного фундамента частного дома подходят марки от М100 до М300. В некоторых случаях используют бетон прочностью М400. В отношении морозостойкости для армированного основания применим материал категории F150. Показатель водонепроницаемости при условии хорошей гидроизоляции залитого каркаса имеет в данном случае чуть меньшее значение.

Удобоукладываемость (подвижность) определяет пластичность бетона и его распределение по объему. По этому критерию для ленточного фундамента подходят W2 (под легкие постройки) и W4 (под частные дома). Готовую бетонную смесь, привезенную в автобетоносмесителях, заливают в опалубку не позднее чем через 90 минут. Если раствор завозят на площадку в самосвалах без постоянного перемешивания, то этот период не должен превышать 45 минут.

При соблюдении всех правил армирования, подготовки опалубки и заливки бетона, фундамент способен выполнить все накладываемые на него функции. На протяжении всего срока эксплуатации такое основание выдерживает нагрузки и не дает зданию проседать.

Видео об армировании ленточного фундамента

Армирование ленточного фундамента: схема углов, арматура

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

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

Чем выполняется армирование

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

В основании выделяют две составляющие:

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

Количество ярусов или поясов напрямую зависит от высоты ленточного фундамента:

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

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

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

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

Конфигурация армирующего каркаса

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

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

Дом из бруса

24.63%

Дом из кирпича

18.57%

Бревенчатый дом

14.55%

Дом из газобетонных блоков

16.26%

Дом по канадской технологии

11.51%

Дом из оцилиндрованного бревна

3.81%

Монолитный дом

4.08%

Дом из пеноблоков

3.29%

Дом из сип-панелей

3.32%

Проголосовало: 3285

Расчет арматуры для армирования ленточного фундамента шириной 40 см

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

Для основания высотой 70 см достаточно двух армирующих поясов.

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

Расчеты количества:

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

Сергей Юрьевич

Строительство домов, пристроек, террас и веранд.

Задать вопрос

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

Как выполняется армирование

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

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

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

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

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

Видео о армировании ленточного фундамента

Вы можете задать свой вопрос нашему автору:

важных функций спасут ваш дом

Что такое ленточный фундамент. Его виды, особенности конструкции, достоинства и недостатки применения. Этапы строительства ленточного фундамента.

Ленточный фундамент — это сплошная бетонная полоса, на которой по центру возводятся несущие стены. Он представляет собой ровное основание для стен, и его размеры должны быть достаточными для распределения нагрузки, передаваемой на фундамент, на участок грунта, способный выдержать вес здания без чрезмерного уплотнения.Сегодня для строительства фундаментов застройщики в основном используют бетон, так как его легко укладывать, насыпать и выравнивать в траншеи фундамента. Благодаря своей способности к затвердеванию бетон создает основу для стен и развивает надлежащую прочность на сжатие, чтобы выдерживать нагрузку на фундамент. Раньше ленточный фундамент строили из кирпича. Их устанавливали прямо на твердый грунт или возводили на ложе из натурального камня.

Какая ширина ленточного фундамента? Это предопределено несущей способностью грунта и предполагаемой нагрузкой.Чем больше несущая способность грунта, тем меньше ширина фундамента требуется для такой же конструкции.

Если ленточный фундамент должен быть построен на наклонной поверхности, вам, вероятно, потребуется создать ступенчатую конструкцию. Чтобы правильно ступить в фундамент, общая толщина верхней части фундамента должна быть вдвое больше высоты ступеньки; или он должен быть равен 12 дюймам, если больше. Чтобы избежать возможной необходимости резать блоки или кирпичи, а также для обеспечения устойчивости будущей стены, кирпичную кладку или блочную кладку, выполняемую в дальнейшем, вяжут прямо на ступеньке.

Глубокий ленточный фундамент известен как наиболее используемый тип и самый дешевый метод при подходящих почвенных условиях. Полоса железобетона поддерживает стены. Глубина траншеи может варьироваться, хотя она должна быть не менее 40 дюймов в глубину и 24 дюйма в ширину. Минимальная глубина бетона должна составлять 9 дюймов.

Ширина фундамента определяется особенностями грунта, но обычно составляет 18 дюймов. Однако ваш строитель, скорее всего, укажет 24 дюйма; это условная ширина, применяемая при строительстве двухэтажных домов.

Широкий ленточный фундамент. Конструкции фундамента, построенные на грунтах с плохой несущей способностью, например, из мягких песчаных глин, должны быть значительно шире традиционных ленточных фундаментов, поскольку для большей устойчивости необходимо распределять нагрузку на большую площадь грунта. Чрезмерное увеличение ширины и глубины конструкции с целью предотвращения сдвига стен экономически не оправдано. Разумный вариант — построить фундамент из железобетона. Арматурные стержни добавляют фундаменту свойства прочности на растяжение, делая всю конструкцию способной выдерживать воздействие растяжения и сжатия.

Преимущества и недостатки ленточного фундамента

Ленточный фундамент имеет как положительные, так и отрицательные качества. К положительным моментам можно отнести простоту конструкции, возможность возведения фундамента без дорогостоящих инструментов, а также его длительную эксплуатацию. К отрицательным качествам можно отнести сравнительно невысокую прочность, дороговизну на завершающих этапах строительства (необходимо выполнять дополнительные ручные работы, такие как засыпка грунта между полосами и его выравнивание, пол здания и т. Д.), Невозможность выполнить монолитную обвязку этаж до подвала.

Когда можно использовать ленточный фундамент?

Чтобы узнать, при каких условиях можно использовать ленточный фундамент, ознакомьтесь со строительными нормами. Подробно обратите внимание на следующее:

  1. При планировании строительства учитывайте требуемую ширину фундаментной ленты, указанную в строительных нормах.
  2. Бетонный раствор должен соответствовать требованиям совместимости с почвенными химикатами.
  3. Толщина бетонной полосы должна быть равной или превышать выступ внешней стороны стены, но не менее 6 дюймов.
  4. Высота ступеньки не должна превышать толщину фундамента.
  5. Фундамент выступает за край опор, дымоход образует сторону стены, а также выступает за внешнюю поверхность стены.

Разбиение на разделы

Уберите мусор с места и начните перегородку, положив на землю как внешние, так и внутренние границы будущего фундамента. Используйте колышки или арматурные стержни и веревки.

Когда разметка выполнена, вам следует изучить вариации на поверхности строительной площадки и выбрать самую низкую точку, на которую следует ссылаться при разметке глубины траншеи и для устранения разницы в высоте фундамента.

Подготовка к возведению ленточного фундамента

  1. Когда траншея будет готова, засыпьте песчаную основу, дно с гравием.
  2. Опалубка фундамента изготовлена ​​из строганных досок толщиной примерно 40-50 мм. При возведении опалубки следует все время следить за ее вертикальностью. Рекомендуемый выступ рамы над землей — 12 дюймов. Необходимо построить небольшую базу.
  3. Следующий шаг — усиление фундамента.Арматурные стержни сечением 10-12 мм связываются вязальной проволокой специальной конструкции так, чтобы стороны квадратных ячеек составляли 12-16 дюймов. Для армирования можно использовать арматурные стержни из стали или стекловолокна. Укладывая арматуру в траншею, следите за выступами с краев. Оптимальная набивка — 50 мм. В этом случае наиболее эффективно в монолите будет расположена арматура.

Заливка бетонного ленточного фундамента

Заливку бетона производят сразу в случае товарного бетона или слоями, если бетон готовится самостоятельно.

  1. Приготовление бетона: цемент смешивают с просеянным речным песком в соотношении 1: 2 — 1: 2,5, разбавляют водой до консистенции жидкого крема, после чего насыпают на подготовленный щебень. Количество щебня соответствует количеству песка. Перемешайте смесь, чтобы весь щебень смочился раствором.
  2. Залить бетон в подготовленную опалубку. Проколите бетон в нескольких местах металлическим бруском и утрамбуйте его деревянным бруском, чтобы удалить остатки воздуха из пустот.
  3. Залить бетон до уровня, указанного на опалубке. Таким образом опалубку следует задвигать снаружи для лучшего оседания бетона.
  4. Верхний слой выравнивается правилом или шпателем.
  5. Присыпать бетон просеянным сухим цементом; можно через сито. Этот метод позволяет верхнему слою бетона немного затвердеть и предотвращает его эрозию и растрескивание.
  6. Покройте бетон мешковиной или укрывным материалом и оставьте на 3-4 недели. В сухую погоду нужно смочить верхний слой бетона, чтобы он не пересыхал.

Рекомендовать:

Типы фундаментов домов.

типов ленточного фундамента | Строительство и проектирование ленточного фундамента

Что такое ленточный фундамент : Ленточный фундамент — это неглубокий фундамент, который используется для обеспечения непрерывной опоры линейной конструкции.Это бетонная полоса, которую обычно кладут в траншею. Минимальная толщина этой бетонной полосы — 150 мм.

Этот фундамент широко используется. Есть разные типы фундамента. Здесь речь идет только о ленточном фундаменте. В этой статье мы обсудим ленточный фундамент, где он может подойти или не подойти.

Использование ленточного фундамента

Здесь мы помещаем список правил, по которым можно сделать ленточный фундамент.

1. Привозной почвы на площадке нет.
2. Толщина ленточного фундамента не менее 150 мм.
3. Нижний уровень ступенчатого фундамента перекрывается верхним по толщине или высоте.
4. Высота ступеньки может быть равна или меньше толщины фундамента.

Что важно помнить при строительстве ленточного фундамента

Крупная растительность

Существующие деревья являются причиной поглощения заметного количества влаги из почвы.Зимой и летом почва может подниматься и опускаться до 40 мм. Там, где деревья были срублены, эти места не подходят для ленточного фундамента. Эмпирическое правило заключается в том, что конструкция должна быть удалена от деревьев, по крайней мере, на высоту деревьев.

Британский стандарт 5837 упоминает, что опоры, сооружаемые на площади, равной ожидаемой высоте взрослых деревьев, должны быть приняты меры предосторожности. Меры предосторожности:

1.Укладка фундамента
2. Строительный инспектор должен рассмотреть другие меры.
3. Если деревья стоят рядами, их можно увеличить до 1,5-кратной высоты деревьев.

Также помните, что мертвые деревья могут вызвать ослабление опоры.

Горное дело

Если есть история раскопок, местные власти должны принять особые меры в отношении добычи. Размер фундамента зависит от возложенной на него нагрузки. Стены лежат в фундаменте, и нагрузки распределяются по всей собственности.

Здесь рассчитана нагрузка на имущество и спроектированы фундаменты. Природа грунта и конструкция фундамента взаимосвязаны. В конце составляется таблица для фундамента, в которой указаны размеры фундамента в определенных грунтовых условиях. Эта таблица представлена ​​здесь следующим образом.

Таблица: Правила ленточного фундамента
Тип недр Состояние недр Применимо к полевым испытаниям Минимальная ширина в мм
Скала Не уступает песчанику, известняку или твердому мелу Требуется по крайней мере пневматический или другой механический отбойник для выемки грунта В каждом * случае — равной ширине стены
Гравий или песок Компактный Компактный Требуется подборщик для раскопок.Деревянный колышек, квадрат 50 мм с жесткостью забивания более 150 мм * 250 — * 300 — * 400 — * 500 — * 600 — * 650
Глина или песчаная глина Жесткий Невозможно формовать пальцами, для снятия требуется отбойник / пневматическая / механическая лопата * 250 — * 300 — * 400 — * 500 — * 600 — * 650
Глина или песчаная глина Фирма Может быть отформован путем значительного давления пальцами или рукой, протыкаемой трансплантатом или лопаткой * 300 — * 350 — * 450 — * 450 — * 600 — * 750 — * 850
Песок / Иловый песок / Глинистый песок Свободный Можно копать лопатой.Деревянный колышек квадратный 50мм легко забивается * 400 — * 600 — Далее должно быть указано проектировщиком / архитектором / инженером
Ил / глина / песчанистая глина / илистая глина Мягкий Довольно легко формуется пальцами и легко выкапывается * 450 — * 650 — Далее должно быть указано проектировщиком / архитектором / инженером
Ил / глина / песчанистая глина / илистая глина Очень мягкий Натуральный образец, в зимних условиях выделяется между пальцами при сжатии кулаком * 600 — * 850 — Далее должно быть указано проектировщиком / архитектором / инженером

Виды нагрузок в ленточном фундаменте

Есть три различных вида нагрузок:

1.Собственная нагрузка: это сила, равная общей массе конструкции здания
2. Нагрузка: эта сила будет воздействовать на имущество в виде людей, мебели и оборудования.
3. Ветровая нагрузка: Ветровая нагрузка — это динамическая сила. Расчет этой ветровой нагрузки можно найти в BS CP3.

Нагрузка рассчитывается исходя из веса конструкции (в килограммах) и умножается на 9,81.

Заключение

Окончательное решение о ширине и глубине ленточного фундамента принимают местные власти.Залить траншею под фундамент бетоном дается в большинстве случаев. Это также дешевле, чем другие. Стоимость рабочей силы больше, чем стоимость заливки бетона. И последнее, но не менее важное, местные власти укажут количество комнат и другое предназначение.

Ленточный фундамент

Во второй половине XIX века это было обычным явлением (кроме более скромные жилища), чтобы найти кирпичную опору.Законодательство ближе к концу XIX века требовал бетонного фундамента под стенами. Современные учебники часто рекомендуются бетонные и кирпичные фундаменты, особенно для больших зданий.
Однако в некоторых областях законодательство было проигнорировано. Дома на слева вообще нет фундамента, стена лежит на глиняном грунте около 5 или 6 курсов ниже уровня земли.В других местах дома обычно имел бетонный фундамент примерно дважды ширина стены. Где известь была вяжущим веществом в бетоне, кирпичные опоры иногда все еще использовались, чтобы помочь распределить нагрузку.
К концу 1930-х годов контроль за строительством, хотя и на местном уровне администрируемый (через постановления) был более последовательным и более обременительным.Типичные основания для «новых» стенок полости показаны на дальнем конце. левый. Тогда, как и сейчас, глубина фундамента зависела бы от местных условий. условия.
В настоящее время проектирование фундаментов контролируется национальным Строительные нормы и правила. Ленточный фундамент, наиболее распространенная форма, может либо быть «традиционными», либо заполнять траншею.Фонды должны соответствовать определенных стандартов, явных в Регламенте, или разработанных кто-то компетентный в расчетах конструкций В любом случае дизайн требует утверждения перед началом работы.

Введение

Ленточный фундамент на сегодняшний день является наиболее распространенной формой фундамента дома в Объединенное королевство. Ленточный фундамент, как следует из названия, представляет собой полосу или ленту из бетон под всеми несущими стенами.Ширина полосы зависит от от допустимого несущего давления грунта и нагрузки здания. Для более слабых грунтов и / или более тяжелых нагрузок потребуется более широкий фундамент для распределить нагрузку на необходимую площадь земли. Полоска должна быть достаточно глубоко, чтобы нести твердый слой. Глубина также будет зависеть от характеристики почвы. В глинистых грунтах, например, фундамент должны быть расположены достаточно глубоко, чтобы не повлиять на изменение объема, вызванное сезонным движением или деревьями (обычно около 1 метра и более).В песках, гравии и некоторых илах он должен быть достаточно глубоким, чтобы избежать движения, вызванного морозным пучком (обычно около 450 — 500 мм или около того). Впервые в 2004 г. требуются минимальные глубины для ленточных фундаментов. Это 0,45 м там, где есть опасность заморозков и 0,75 м в глинистых почвах. Это минимум глубины и на практике Регистраторы признают, что фонды могут иметь быть глубже из-за местных условий.
Фундамент, показанный слева, представляет собой ленточный фундамент с парой ступеней в Это. Это обычное явление, когда участок находится на склоне; они помогают уменьшить объем необходимых земляных работ. На картинке справа показан более поздний этап (тот же участок, другой дом). Блочная кладка основания (плотная блоки) приближается к завершению.Следующим этапом будет добавление сборный цокольный этаж.

Типы фундаментов

Ленточный фундамент обычно бывает традиционным. засыпка полосы или траншеи. В некоторых сжимаемых грунтах фундамент может иметь быть довольно широким. Их часто называют широкополосными фундаментами — на самом деле это просто еще одна форма традиционной полоски.Ленточные фундаменты (из любой тип) также может быть ступенчатым — иногда это кажется довольно сложным но не влияет на то, как они работают. Пошаговое движение происходит только в пологий грунт и является средством снижения затрат. Фундаменты всегда должны быть ровными и без ступенек. фундамент может быть довольно глубоким на наклонном участке.
PowerPoint Если вам нужно простое введение в ленточный фундамент перейдите по ссылке слева.Это приведет вас к Powerpoint Последовательность с фотографиями, рисунками и т. д. Последовательность занимает пару минут и показана типовая конструкция фундамента для современного дома. В в любой момент вы можете ускорить последовательность, приостановить ее или просмотреть.
Не забудьте видеоклипы (ссылка на левая рамка экрана).

Традиционная насыпка полосой или траншей?

Как упоминалось выше, фундамент может быть традиционная планка или заполнение траншейОни отличаются общей глубиной бетонные — но принципиально не отличаются. См. Следующую страницу увидеть их соответствующие преимущества и недостатки. Нажмите здесь увидеть традиционный ленточный фундамент после того, как блочная кладка подконструкции полный.

Для большинства домов на большинстве типов грунтов фундамент не требует специального дизайн. Взгляните на страницу, посвященную подбору размеров фундамента.

На плане дома справа показан типовой фундамент. макет.фундамент проходит под внешними стенами, а также под внутренние несущие стены. В наши дни в большинстве домов внутренние Несущие стены поддерживают балки верхнего этажа. В старых домах или современные дома с «резной» крышей, внутренние стены часто продолжаются вверх через дом и опорную часть конструкции крыши.

Правила и положения

Существует ряд требований Строительных норм. по ленточным фундаментам.Они, в основном, относятся к таким вопросам, как как ширина фундамента, глубина (новинка 2004 г.) изменения уровней, бетонная смесь, проблемы рядом стоки и тд. Для получения более подробной информации перейдите в раздел Bui8lding Regs. (Доступ через домашнюю страницу)

Фундамент широкополосный

Широкий ленточный фундамент — это фундамент шире примерно 750 мм. или так.Может использоваться там, где грунт представляет собой материал с низкой несущей способностью. вместимость. Распределение нагрузки на как можно большую площадь помогает ограничить опорное давление. Строительные нормы и правила требуют, чтобы фундамент толщина как минимум равна выступу. В широком фундаменте это было бы означают очень толстую бетонную полосу. Альтернативой является усиление фундамент со сталью. Нажмите на картинку справа, чтобы увидеть это объяснено с помощью некоторых графиков.Фундамент широкополосный не очень часто. Часто дешевле использовать сваи или даже плоты, если полоса скорее всего будет очень широкой.

Деревья

Деревья могут стать настоящей проблемой при проектировании или строительство фундаментов дома. Если деревья расположены очень близко к фундаменту, корни иногда могут повредить фундамент. Чаще встречается и, следовательно, Большую озабоченность вызывает ущерб, нанесенный деревьями в усадочных глинистых почвах.В В жаркую погоду дерево может удалять воду из корневой зоны. Это будет вызвать усадку в глинистой почве. Если деревья были удалены наоборот бывает, глинистая почва медленно набухает (вздымается) по мере того, как земля впитывает воду больше не используется деревом. Обе ситуации могут быть разрушительными. Для большего подробности и некоторые решения нажмите на картинку.

Некоторые практические вопросы для рассмотрения.

  • Глубокие траншеи необходимо сделать безопасными.
  • Фундаменты следует забетонировать как можно скорее после копания. Открыть траншеи опасны, собирают воду, могут обрушиться и вызвать вздутие и / или усадка глинистых грунтов.
  • Узкие траншеи требуют точной разметки.
  • Ниже 1,5 метра или около того могут быть более дешевый.
  • Выемка грунта ниже уровня грунтовых вод может вызвать ряд практических проблемы.
  • Заливка траншеи выполняется быстро, но необходимо соблюдать осторожность при вводе служебных каналов. позиционирование.
  • Если требуются ступеньки, держите их на высоте кирпича или блока — резка дорогой.
Решение выбрать традиционный ленточный фундамент или засыпка траншеи (при условии, что они оба целесообразно, конечно) зависит от ряда факторов.К ним относятся, стоимость, скорость, конструктивная целостность, практичность и безопасность. Два блоки текста и графики ниже объясняют некоторые из этих факторов более подробно. деталь. Щелкните каждое изображение, чтобы найти один или два более подробных пункта. Примечание что хотя традиционный ленточный фундамент показан с двумя листами блочная кладка, широкие траншейные блоки (эквивалентные полной ширине пустотелая стенка) становятся все более распространенными.
Причины выбора….
  • Проверенный метод, большинство строителей знакомы с традиционной полосой фундамент
  • Ошибки (например, выставление) не так уж дороги, чтобы исправить один раз бетон заливается
  • Строителю может потребоваться работа, чтобы занять каменщика
  • Сервисы в основном будут проходить через стену над бетоном, так что неотложная проблема
  • Дешевле, чем заполнение траншей, для более широких фундаментов

А

  • Требуется рабочее место для каменщиков
  • Стены легко повреждаются при засыпке
  • Глубокие траншеи требуют обшивки и подкоса И МОГУТ БЫТЬ ОПАСНЫМ
  • В глинистых почвах земля может набухать или сжиматься, вызывая оседание или вспучивание
Причины выбора….
  • Фундамент достроен довольно быстро
  • Глинистые почвы менее склонны к набуханию или усадке, поскольку траншеи могут быть завершено быстро
  • Снижение потребности в обшивке и подпорках — значительная экономия средств
  • Нет необходимости работать на дне траншеи — намного безопаснее, особенно в глубоких фундаментах
  • Отсутствие риска обрушения траншей (после укладки бетона) и повреждение блоков
  • Застроит небольшие слабые места в основании траншеи

А

  • Воздуховоды служебного входа должны быть аккуратно размещены
  • Требуется хороший подъезд для бетонного грузовика; (или бетононасос необходимо)
  • Дорого, если фундамент должен быть широким или становиться широким, потому что борта траншеи обрушиваются.
Ширина простой полосы основы зависят от
  • характер земли; в частности его допустимая опора давление
  • нагрузка на здание
  • Необходимость рабочего места (для каменщиков и т. Д.)
Фундамент, показанный справа, имеет ширину около 600 мм
Глубина опоры будет наибольшее из следующего:
  • глубина до выбранного опорного слоя
  • глубина обычно не менее 1000 мм в глинах, подверженных сезонным колебаниям (см. Б.Regs — Раздел по фондам)
  • глубиной возможно более 1000 мм в местах, где есть деревья или срублено
  • в песках, мелах и других морозоустойчивых почвах глубиной ниже зона действия мороза. Это может быть 450 мм или около того, возможно, больше в горные районы или районы, подверженные длительным морозам
  • глубина, достаточная для минимизации нагрузки на смежные службы
Фундамент справа примерно 1200 мм в глубину (и 500 в ширину)
Ленточный фундамент можно разработан инженерами, но есть более простой подход: подходит для многих типов почв.Таблица в Строительных правилах (упрощенная версия таблицы в BS 8103) определяет подходящую ширину фундамента для заданных нагрузок и грунтовые условия. Процедура довольно проста; вы устанавливаете массу здания, преобразуйте это в килоньютон (единица силы), добавьте накладные грузы мебели, снега и т. д. (из опубликованных таблиц), а затем см. Таблицу. Слева показан простой пример.
Еще более простой подход: использовать BS 8103.Это похоже в принципе; основное отличие в том что нагрузки рассчитывать не нужно. Серия таблиц в Стандарт определяет различные условия нагрузки, например, высоту стены и характер нагрузки. После того, как нагрузки и количество этажей были определенную ширину фундамента можно определить по двум таблицы. Первая таблица содержит букву (A-J), что означает категорию нагрузки, вторая таблица (на следующая страница и такая же, как и на предыдущей параграф) определяет ширину фундамента.

BS 8103 применяется только к жилым зданиям не более трех этажей и в «традиционном» строительстве. Есть еще несколько ограничения по высоте этажа, ветровой нагрузке, пролетам пола и крыши и т.п.

Примечание: Здания, не подпадающие под действие стандарта BS 8103 или «считается удовлетворяющим» положениям Строительных норм и правил, потребуется специальный дизайн.

Камень или грунт

Простое полевое испытание

Минимальная ширина фундамента в мм для нагрузки в кН на метр пробега (буквы относятся к таблицам нагрузок)

Тип

Состояние

20

30

40

50

60

70

80

90

100

А B C D E F г ЧАС J
Рок Жесткий Требуется как минимум пневматический или другой инструмент с механическим приводом для выемки грунта. Равный до ширины стены
Гравий, песок Компактный Требуется выбор для земляные работы. Деревянный колышек, квадрат 50 мм, жесткость хода более 150 мм. 250 300 400 500 600 650 800 900 1000
Глина песчаная Жесткий Не может быть отлит в пальцы.для раскопок требуется кирка или лопата с пневматическим приводом. 250 300 400 500 600 650 800 900 1000
Глина песчаная Фирма Может быть отформован в пальцами со значительным давлением и может быть извлечен лопатой. 300 350 450 600 750 850 950
Песок, песок пылеватый, песок глинистый Свободный Сухие комочки могут иметь незначительные сплоченность, но легко распадается на пальцы.Легко копается лопатой. Колышек 50 мм можно легко забить. 400 600 Все, что показано темно-синим, выходит за рамки этого Таблица. Эти основы потребуют специальной разработки.
Ил, глина, глина песчанистая, глина илистая Мягкий Легко формуется в пальцами и легко раскапывается. 450 650
Ил, глина, глина песчанистая, глина илистая Очень мягкий Истекает между пальцами, когда выжал. 600 850
Торф
Заливка / грунт

Ленточный фундамент | ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ПИСАТЕЛЬ

Спецификация писательской работы

Напишите оригинальный, хорошо структурированный, тщательно проработанный, полный текст (прибл.2000 слов) сообщение в блоге о ленточных фундаментах, их преимуществах, недостатках, конструктивных особенностях и т. Д. Включите следующие основные ключевые слова: ленточный фундамент, ленточные фундаменты.

Результат

  • Количество слов: 2064
  • Уникальность: 100% (Advego Plagiatus)
  • Оценка читаемости (Flesch): 59
  • Плотность ключевого слова:
    1. ленточный фундамент: 26 (1,89%)
    2. ленточных фундаментов: 24 (1,74%)

Правильно спроектированный и построенный фундамент — ключ к прочной и безопасной эксплуатации любого здания или сооружения.Существует несколько типов фундаментов, но ленточные фундаменты, несомненно, являются наиболее популярными в частном домостроении. Ленточный фундамент — это в основном непрерывная полоса из железобетона, замкнутая по периметру и уложенная под всеми стенами дома, который будет построен, равномерно распределяя его вес. Эта конструкция обеспечивает сопротивление пышной силе почвы и сводит к минимуму вероятность проседания или перекоса стен. Благодаря тому, что нет необходимости использовать тяжелое механическое оборудование для возведения ленточного фундамента, любой желающий может сделать это самостоятельно, не нанимая дорогостоящих подрядчиков.

Содержание

Ленточный фундамент Назначение

Ожидаемая продолжительность жизни ленточного фундамента

Проектирование ленточного фундамента

Преимущества ленточного фундамента

Недостатки ленточного фундамента

Монолитные / сборные фундаменты

Глубина закладки фундамента

Оптимальная ширина стены

Строительные материалы

Возможные проблемы в строительстве

Фундамент подвала

Заключение

Список литературы

Ленточный фундамент Назначение

Назначение фундамента данного типа основано на распределении нагрузки на надземные конструкции (стены).Он предназначен для создания прямого сопротивления движению грунта, т.е. для предотвращения проваливания здания в рыхлый грунт или смещения его по осям в любом направлении при деформации грунта вокруг или непосредственно под домом. Ленточный фундамент выдерживает огромные нагрузки. Значит, на нем можно строить как легкие конструкции, так и тяжелые дома. Этот тип фундамента также намного экономичнее и проще в установке, чем другие типы фундамента.

В каких случаях целесообразно выбирать этот тип фундамента? Выбирайте ленточный фундамент, если:

  • грунт вашей строительной площадки неровный и есть вероятность сильной осадки
  • вы собираетесь использовать в доме или строении тяжелые материалы, такие как бетонные блоки, кирпичи (стены имеют плотность 1000 кг / куб.м до 1300 кг / куб.м)
  • Вы планируете иметь в доме подвал (стены ленточного фундамента будут стенами подвала)

Ожидаемый срок службы ленточного фундамента

Срок службы фундамента зависит от многих факторов:

  • правильный расчет прочностных характеристик и выбор типа фундамента
  • соответствие технологическим требованиям при строительстве
  • Гидроизоляция краев фундамента и изнанки
  • вид защиты фундамента от агрессивного воздействия окружающей среды
  • Защита внутренних стен фундамента антисептическими и гидроизоляционными составами
  • качество используемых материалов

В зависимости от используемого материала срок службы ленточных фундаментов может составлять:

  • до 150 лет для монолитных бетонных ленточных фундаментов
  • от 30 до 50 лет для ленточных фундаментов из кирпича
  • От 50 до 70 лет для фундаментов из сборных бетонных лент

Проектирование базового ленточного фундамента


ПРИМЕЧАНИЕ: DPC — гидроизоляционный слой; ДПМ — гидроизоляционная мембрана; GL — уровень земли.

Преимущества ленточного фундамента

Ленточный фундамент имеет ряд преимуществ, делающих его наиболее популярным среди всех других типов фундаментов:

  • Его конструкция технически проста, недорога и обычно не требует использования тяжелой техники.
  • Стены ленточного фундамента могут одновременно служить стенами подвала дома.
  • Подходит для строительства как небольших частных домов, так и больших многоквартирных домов.
  • Можно построить дом на склоне.
  • Строительство можно вести при любых погодных условиях.
  • Осадка конструкции минимальная.
  • Он надежен и долговечен.
  • Может выдерживать большие нагрузки.
  • Ленточный фундамент позволяет обеспечить лучшую теплоизоляцию полов дома.

Недостатки ленточного фундамента

Ленточный фундамент также имеет ряд недостатков:

  • Возведение ленточного фундамента требует использования большого количества материалов.
  • Требуется гидроизоляция.
  • При монолитном бетонном фундаменте, самом надежном типе, нужно за один раз засыпать весь участок; и это очень тяжелая работа, требующая большого количества людей и использования техники.
  • Если наземное сооружение, которое будет построено, является массивным или вы намереваетесь построить подвал, потребуется гораздо больший объем земляных работ.
  • Не рекомендуется использовать этот тип фундамента на горизонтально неустойчивых грунтах и ​​на пучинистых грунтах (глинах).Также категорически нельзя использовать на торфе.

Монолитные и сборные фундаменты

По способу строительства насчитывается:

  • Фундамент монолитный ленточный
  • сборные (блочные, панельные, панельно-блочные) ленточные фундаменты

Конструкция монолитного ленточного фундамента включает изготовление арматурного каркаса и его связывание бетоном на месте, что обеспечивает целостность основания фундамента.

Сборный ленточный фундамент подразумевает связывание железобетонных блоков между собой.Делается это с помощью цемента и арматуры. Как уже было сказано выше, монолитные ленточные фундаменты имеют самый длительный срок службы и являются самыми надежными.

Глубина закладки фундамента

По глубине закладки насчитывается:

  • фундамент мелкого заложения
  • фундамент глубокого заложения

Более популярен неглубокий фундамент. Его доминирование обусловлено достаточно высокой несущей способностью и доступной стоимостью.

Применяется на всех типах грунтов, кроме проваливающихся / пучинистых грунтов и торфяников и является оптимальным вариантом для легких домов высотой до двух этажей.Как правило, при строительстве деревянных и каркасных домов используется неглубокий фундамент. Глубина кладки обычно составляет не более 60 см, а ее основание аналогично плавучей несущей конструкции, способной противостоять разрывному действию грунта.

Если у вас пучинная почва или дом будет построен из тяжелых материалов, таких как шлакоблок, газосиликат или кирпич, или вы собираетесь построить подвал, вам необходимо использовать глубокий ленточный фундамент. Глубина кладки рассчитывается с учетом уровня промерзания грунта, особенно в районах с холодным климатом, и самая низкая точка фундамента должна быть ниже этого уровня минимум на 20-30 см.Например, глубина промерзания почвы составляет от 1 м до 1,5 м в центральной европейской части России, до 2 м на северо-западе России и до 3 м в Западной Сибири. В этом случае рекомендуется предварительно армировать монолитную полосу.

Оптимальная ширина стены

Во избежание воздействия на фундамент чрезмерного веса надземной конструкции стены фундамента должны быть шире стен возводимого дома. Как правило, для устойчивости дома ширина фундаментных стен должна быть не менее чем на 10 см шире стен дома.Также, чтобы вся конструкция была более устойчивой, рекомендуется делать ленточный фундамент расширяющимся к основанию. То есть его поперечное сечение похоже на расширяющуюся к основанию трапецию. Однако ленточный фундамент с прямоугольным сечением тоже достаточно устойчив.

Выбор минимальной ширины неглубокого фундамента основан на следующем основном принципе: удельная нагрузка на единицу площади грунта, расположенного под бетонным основанием, должна быть меньше его несущей способности.А именно эта разница должна быть не менее 30% в пользу несущей способности.

Оптимальная ширина стены (в см) для зданий различного размера и типа почвы

Типы почвы

Каменистая почва, сухая твердая глина, суглинок

Глина плотная и суглинок

Сухой, утрамбованный песок и супесчаный суглинок

Мягкий песок, супесчаный суглинок, ил

очень мягкий песок, супесчаный суглинок, ил

торф *

Малый навес

Нагрузка: 20 кН / кв.м

25 см

30 см

40 см

45 см

65 см

НЕТ

Маленький двухэтажный дом

Нагрузка: 50 кН / кв.м

30 см

35 см

60 см

65 см

85 см

НЕТ

Большой 2- или 3-этажный дом

Нагрузка: 70 кН / кв.м

65 см

85 см

индивидуальный дизайн

индивидуальный дизайн

индивидуальный дизайн

N / A


ПРИМЕЧАНИЕ : * Во всех случаях, если ваша строительная площадка находится на торфяниках, вам придется использовать фундамент другого типа.

Строительные материалы

Перед тем, как начать заливку бетонного раствора, необходимо выбрать наиболее оптимальную марку бетона для вашего фундамента. Используемая марка бетона зависит от ряда факторов:

  • вес всей конструкции
  • дополнительные нагрузки на фундамент
  • тип используемой арматуры
  • тип почвы
  • Климатические условия района

Для изготовления бетонной подушки под основной фундамент марки М7.5 или М10 будет вполне достаточно. Для легких конструкций (панельные дома, бани, сараи) подойдет марка М15. При строительстве дома из дерева или легких блоков необходимо использовать марку М20. Для массивных конструкций и построек следует готовить высококачественный бетон марки от М25 до М30. Бетон более высоких марок используется для возведения геометрически сложных конструкций и на строительных площадках в районах с суровым климатом. В условиях холодного климата нельзя забывать еще об одном важном параметре бетона — морозостойкости.

Кроме бетона вам понадобится:

  • Доска строганная для опалубки толщиной 20 мм
  • Стальные прутки и проволока толщиной от 8 до 12 мм для арматуры
  • песок речной для песчаной подушки

Особое внимание следует уделить арматурным стержням. Вся конструкция ленточного фундамента в основном подвергается продольным нагрузкам. Они связаны с неравномерной нагрузкой здания на фундамент и силами пучения грунта.Поэтому продольную арматуру фундамента следует выполнять из оребренных стержней (переменного сечения), обеспечивающих лучшее сцепление стали с бетоном и позволяющих выдерживать большие нагрузки. Углы — слабые места ленточного фундамента. Они наиболее подвержены выкрашиванию, растрескиванию и другим видам деформации. Поэтому усиление углов фундамента нужно производить с особой тщательностью.

Возможные проблемы при строительстве

Основными проблемами при строительстве ленточного фундамента являются:

  • поселок
  • подъем
  • замораживание
  • водонасыщенность

Неправильный расчет нагрузки надземной конструкции или площади основания фундамента, без учета наличия обрушивающихся грунтов с низкой несущей способностью под фундаментом или оставление грунта в неразвитой, несжатой форме — все это вызовет дополнительные сложности при строительстве.

Пучка из-за промерзания основания фундамента. Грунт под неглубоким фундаментом (особенно водонасыщенным) расширяется, приподнимает фундамент, образует в нем трещины, в результате фундамент деформируется и затем передает нагрузку на стены дома, что приводит к их растрескиванию. .

При промерзании ленточного фундамента влажный воздух вызывает конденсацию, которая насыщает фундамент водой. Поэтому не допускайте промерзания фундамента зимой.

Вода, как отрицательный фактор для прочности фундамента, имеет несколько источников. Прежде всего, это количество атмосферных осадков в регионе и местный уровень грунтовых вод. Известно, что мокрый бетон легко разрушается при низких температурах, когда вода замерзает.

Фундамент подвал

Фундаменты подвала очень популярны и выгодны по ряду причин. Эти фундаменты обычно закладываются в почву на глубину не менее 2,5 метров.Стены ленточного фундамента — это стены подвала.

Преимущества фундаментов подвала

  • Самым большим преимуществом фундамента подвала являются дополнительные квадратные метры пространства, которые вы получаете по гораздо более низкой цене, чем другие части вашего дома.
  • Для небольших домов добавление законченного подвала создает энергоэффективные жилые помещения, в которых тепло зимой и прохладно летом.
  • Техникам проще и дешевле ремонтировать ваши домашние коммуникации стоя, чем ползать в подвале или копаться в плите.
  • Подвалы могут быть отличным укрытием от штормов и ураганов, в то же время обеспечивая прочный якорь для вашего наземного дома.

Недостатки фундаментов подвала

  • Фундамент подвала стоит довольно дорого, тем более, если вы планируете отделывать это пространство. Но даже тогда это готовое подвальное помещение, скорее всего, будет самыми дешевыми квадратными метрами всего вашего дома.
  • Возможное затопление. Чтобы предотвратить возможное наводнение, заранее проверьте уровень грунтовых вод в вашем районе.
  • Недостаток естественного света. Если вы планируете превратить подвал в жилое пространство, вам, возможно, придется найти творческие способы внести туда немного света.

Заключение

На ленточном фундаменте можно возводить различные конструкции, от небольших деревянных сараев до многоэтажных монолитных домов. При этом вы используете гораздо меньше строительных материалов и выполняете меньший объем земляных работ по сравнению с плиточным фундаментом (и в конечном итоге платите гораздо меньше денег за весь фундамент), что делает ленточные фундаменты наиболее популярным типом для строительства загородных домов. .

Список литературы


Автор: Афонин Алексей


НАЙТИ БЛОГГЕР СТРОИТЕЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ: [email protected]

НАЙТИ МЕНЯ СЕЙЧАС

Строительство

фундаментов домов из морских контейнеров 101

Наряду с соответствующей изоляцией, убедитесь, что вы используете правильный фундамент для вашего дома из транспортных контейнеров, что имеет решающее значение для успешного строительства.

Мы уже обсуждали, как правильно построить свой транспортный контейнер для дома. Поскольку эта новая статья является продолжением этого обсуждения, если вы еще этого не сделали, вы можете найти время, чтобы прочитать другую статью, прежде чем продолжить здесь.

Нужен ли мне фундамент для транспортных контейнеров?

Короче говоря, фундамент для дома из транспортного контейнера понадобится всегда. Это потому, что земля сильно перемещается. Земля может подниматься, опускаться или скользить.Это движение может быть спорадическим и обычно очень медленным. Несмотря на то, что часто это едва заметно, это небольшое движение может повлиять на уровень вашего дома.

Фундамент представляет собой прочную, устойчивую платформу для вашего здания. Без этой твердой платформы естественное движение земли может привести к расколу и разделению контейнеров.

Земля под вашим зданием также может состоять из различных материалов. Например, часть земли может быть твердой породой, а другая — мягкой глиной.Это создает неровность, из-за которой ваш дом может сместиться, поскольку нагрузка распределяется неравномерно. Одним из результатов может стать открытие и закрытие дверей, которые невероятно сложно.

Прочный, хорошо построенный фундамент обеспечивает правильное распределение веса. Это также поможет предотвратить попадание влаги и коррозию, возникающую из-за этой влаги.

Обратите внимание, что если транспортный контейнер домой будет перемещен в течение нескольких месяцев, достаточно использовать железнодорожные шпалы на этот короткий срок.

Типы фундаментов для домов из морских контейнеров

Четыре основных типа фундаментов, которые можно использовать с домами из контейнеров, — это опоры, сваи, плиты и ленточные конструкции. Существуют и другие типы фундаментов, но они наиболее часто используются в домах из контейнеров.

Мы опишем, когда вам следует использовать каждый из них, и обсудим сильные и слабые стороны каждого из них.

Фундамент для пирса

Фундаменты для пирсов

— самый популярный выбор для домов из морских контейнеров по многим причинам.Они относительно недороги, удобны в использовании и быстро собираются.

Любезно предоставлено Ларри Вейдом

Как видно на фотографии выше, фундамент пирса состоит из бетонных блоков. Каждый бетонный блок или опора обычно имеет размеры 50 см х 50 см х 50 см и контейнеры, армированные сталью внутри для повышения прочности бетона на растяжение.

В домах из морских контейнеров бетонные опоры обычно кладут на каждый угол контейнера. А с более крупными 40-футовыми контейнерами можно разместить еще две опоры посередине с каждой стороны контейнера.

Вы экономите много времени и денег, используя фундамент для опор, потому что вам совсем не нужно копать много земли. Вам нужно только выкопать землю для опор, которые обычно составляют 50 см на 50 см на 50 см.

Сравните это с плиточным фундаментом, где вам нужно выкопать практически всю площадь под контейнером.

Еще одна веская причина использовать фундамент для опор заключается в том, что другие фундаменты, такие как свайные, требуют дорогостоящего специализированного оборудования, что, очевидно, может быть затруднительно для строителей своими руками.

Предоставлено Ларри Вейдом

Это, безусловно, самый популярный фундамент для морских контейнеров, который мы рекомендуем большинству людей.

Фундамент свайный

Свайные фундаменты используются, когда тип почвы слишком слаб для поддержки бетонного основания. Этот тип фундамента — самый дорогой из представленных здесь.

Если вы помните, свайные фундаменты использовались в тематическом исследовании контейнерного дома в Грейсвилле.

Сваи (цилиндрические массивные стальные трубы) забиваются в землю через мягкий грунт до тех пор, пока сваи не достигнут более подходящего несущего грунта.

Пример свайного фундамента

Как только сваи закреплены на месте, они обычно закрываются бетонным блоком. Итак, как только вы закрепите все свои сваи, вы получите решетчатую систему из бетонных крышек, которые над землей визуально похожи на бетонные опоры.

Свайные фундаменты строителю своими руками не рекомендуются. Подрядчик потребуется для установки свайного фундамента из-за необходимого специализированного оборудования, такого как сваебойный станок.

Фундамент перекрытия

Фундамент из плит — это популярный выбор, когда грунт мягкий и требует равного распределения веса. Однако его строительство занимает больше времени и дороже, чем фундамент пирса. Собираясь использовать плитный фундамент, будьте готовы много копать!

Как показано на фото выше, фундамент из плит — это бетонная плита, на которую ставятся ваши контейнеры. Фундамент из плит, как правило, немного больше, чем площадь вашего дома.

Если вы строите с двумя 40-футовыми транспортными контейнерами, ваш фундамент из плит, как правило, будет иметь ширину 18 футов и длину 42 фута. Это обеспечит выступающую опору фундамента по периметру ваших транспортных контейнеров.

Огромным преимуществом плиточного фундамента является то, что он обеспечивает прочное основание, поэтому в нем не остается пустот. Это предотвращает будущие проблемы, такие как заражение термитами.

К сожалению, из-за использования дополнительного бетона и огромного пространства, которое необходимо выкопать, фундамент из плит значительно дороже, чем фундамент опор.

Мы часто видим плитные фундаменты, используемые в более теплом климате, где замерзание не вызывает опасений. Однако они увеличивают вероятность потери тепла, когда температура земли опускается ниже внутренней температуры, потому что контейнер может проводить тепло в землю, которая передает больше тепла, чем за счет конвекции в воздух.

Обратите внимание, что при использовании фундамента из плит после схватывания бетона доступ к инженерным коммуникациям отсутствует. Если в водопроводной трубе есть протечка, бетон придется разрезать, чтобы получить доступ к трубе.С фундаментом для пирса у вас всегда будет доступ к инженерным коммуникациям.

Ленточный фундамент

Ленточный фундамент (также известный как траншейный фундамент) представляет собой своего рода комбинацию ранее упомянутых опор и плитных фундаментов.

Ленточный фундамент, показанный ниже, представляет собой просто полосу бетона, уложенную для поддержки контейнеров. Бетонная полоса обычно имеет ширину 1-2 фута и глубину 4 фута.

Полоса может проходить либо по периметру контейнеров, либо вместо этого укладываться сверху и снизу контейнеров.

Идеально подходит для тех случаев, когда вы ищете более дешевую альтернативу плиточному фундаменту, но имеете немного менее твердое основание для укладки фундамента.

Для мест, где земля остается влажной большую часть времени из-за большого количества дождя, можно использовать ленточный фундамент из щебня с использованием рыхлого камня под бетонной полосой. Этот камень позволяет воде течь и стекать.

Как и все упомянутые типы фундаментов, ленточные фундаменты также имеют свои недостатки.Например, ленточные фундаменты обладают низкой сейсмоустойчивостью. Кроме того, из-за своей неглубокой формы ленточные фундаменты лучше всего подходят для небольших и средних построек.

Как прикрепить транспортные контейнеры к фундаменту

Самый популярный способ крепления контейнеров к фундаментной подушке — стальная пластина. Вариант заливки на месте включает вдавливание стальной пластины с приваренными под ней анкерами во влажный бетон. Вы также можете смазать анкеры эпоксидной смолой в бетоне после того, как он будет установлен.Хотя также можно использовать механические анкеры, они, как правило, менее прочные и не рекомендуются.

В любом случае вам нужна плоская, ровная бетонная плита, которая подходила бы к четырем угловым фитингам каждого контейнера. Как только бетон затвердеет, транспортные контейнеры помещаются на стальные пластины, и все можно сваривать.

Некоторые люди предпочитают просто ставить контейнеры на фундамент, где они просто удерживаются на месте своим огромным весом. В большинстве случаев это, вероятно, нормально, но вы должны знать, что наводнения и торнадо могут сдвинуть незакрепленный контейнер!

Прочность бетона для вашего фундамента

Если вы решили использовать бетонный опорный или плиточный фундамент, этот раздел будет для вас чрезвычайно актуален.

После того, как люди решили использовать бетонный фундамент, их следующий вопрос обычно заключается в том, какую прочность бетона использовать.

Прочность бетона, который необходимо использовать для фундамента, будет в первую очередь решаться на основании отчета геотехнического инженера.

Прочность бетона обозначается значением C. Бетон C15, универсальный бетон, изготавливается из 1 части цемента, 2 частей песка и 5 частей гравия. Чем выше доля цемента, тем прочнее бетон.Например, C30 — это очень прочный бетон, состоящий из 1 части цемента, 2 частей песка и 3 частей гравия.

Пример фундамента бетонной опоры

Если вы смешиваете небольшие количества, вы можете сделать это вручную или с помощью бетономешалки. Для объемов, превышающих 1 кубический метр, рассмотрите возможность доставки бетона прямо на ваш объект, готового к использованию.

Обратите внимание, что если вы сами смешиваете бетон, убедитесь, что вы тщательно перемешали все элементы вместе, иначе прочность бетона значительно снизится.

Чтобы определить, сколько бетона вам нужно, достаточно рассчитать кубические метры вашего фундамента. Умножьте ширину на высоту на глубину.

Например, чтобы рассчитать, сколько бетона необходимо для фундамента из плиты шириной 10 футов, длиной 22 фута и глубиной 2 фута, умножьте 10 x 22 x 2. Количество заказываемого бетона составит 440 кубических футов.

Как только цемент смешан с водой, он начнет отверждаться. Убедитесь, что бетон должным образом застывает, так как это улучшает его прочность и долговечность.Бетон затвердевает должным образом только в том случае, если температура бетона находится в подходящем диапазоне (см. Упаковку производителя).

Обычно для отверждения бетона требуется 5-7 дней. В течение этого времени его нужно поддерживать во влажном состоянии.

Заливка бетона в жаркую погоду

Если вы укладываете бетон в жаркую погоду, очень важно правильно подготовить площадку перед заливкой бетона. Разместите временные солнцезащитные козырьки, чтобы блокировать попадание прямых солнечных лучей на бетон.Также перед укладкой бетона следует обрызгать землю холодной водой. Пока вы замешиваете бетон, убедитесь, что вы используете холодную воду.

Еще одна хорошая идея — заливать бетон либо поздно вечером, либо первым делом утром, чтобы избежать пиковых температур.

Заливка бетона в холодную погоду

Как и при заливке бетона в жаркую погоду, при заливке бетона в холодную погоду необходимо принимать особые меры.

Холодная погода классифицируется как средняя температура ниже нуля в течение более трех дней подряд.

Перед тем, как заливать бетон, убедитесь, что снег или лед очищены от основания и образуются. Удалите всю стоячую воду. После того, как вы уложили бетон, сразу же накройте его изолирующими одеялами. Используйте одеяла в течение 3-7 дней, пока бетон застывает. После того, как бетон застынет, постепенно снимайте одеяла, чтобы бетон не потрескался из-за быстрого изменения температуры.

Сводка

Теперь вы понимаете, зачем вам в первую очередь нужен фундамент и как выбрать подходящий для вашей конструкции.Мы выбрали типы фундаментов на основе наиболее часто используемых и наиболее удобных для самостоятельного использования, поскольку многие из вас, читающие эту статью, строят самостоятельно!

Также следует понимать, как правильно смешивать цемент для такого типа фундамента. Удостоверьтесь, что вы уделяете особое внимание советам относительно того, как укладывать в очень жарком и холодном климате, так как это может создать или сломать основу вашего контейнера.

Следующий шаг — доставка ваших контейнеров и установка на ваш фундамент.

Сообщите нам, какой фундамент вы выбрали.

Проект фундамента

для контейнерных домов

КОЛОРАДО

Денвер, CO
191 University Blvd # 375
Denver, CO 80206
(303) 325-3869
Наберите полный номер

Boulder, CO

2810 E. College Ave # 102
Boulder, CO 80303
( 303) 325-3869
Наберите весь номер

Fort Collins, CO
1281 E Magnolia St D250, Fort Collins, CO 80524
(303) 325-3869
Наберите весь номер

КОЛОРАДО

Colorado Springs, CO
738 Synthes Ave, Monument, CO 80132
(719) 344-8177
Наберите полный номер

Pueblo, CO
140 W.29th St # 311
Pueblo, CO 81008
(719) 344-8177
Набрать весь номер

Glenwood Springs, CO
1338 Grand Avenue # 316
Glenwood Springs, CO
(970) 436-7050
Набрать весь Число

OREGON

Portland, OR
Salem, OR
Lincoln City, OR
Newport, OR
Eugene, OR
Bend, OR

6312 SW Capitol Hwy # 231
Portland, OR 97239
(503) 922-3432
Набрать весь номер

ВАШИНГТОН

Seattle, WA
24 Roy Street # 727
Seattle, WA 98109
(206) 418-6634
Набрать полный номер

Vancouver, WA
Longview, WA
41105 NE Cedar Ridge Rd
, WA 98601
(360) 437-6369
Набрать весь номер

ФЛОРИДА

Jacksonville, FL
6001 Argyle Forest Blvd,
Suite 21
Jacksonville, FL 32244
(904) 512-0085
Наберите полный номер

Orlando, FL
10524 Moss Park Rd,
Suite 204 # 701
Orlando FL 32832
(407) 362-1940
Набрать весь номер

ФЛОРИДА

Тампа, Флорида
701 S Howard Ave # 106, Тампа, Флорида 33606
(813) 569-7704
Набрать весь номер

Майами, Флорида
3725 W.Flaglen St,
Miami, FL 33134
(305) 677-9494
Наберите весь номер

Эффективность ленточного фундамента с армированием георешеткой для различных типов грунтов в Мосуле, Ирак

Abstract

Основная причина проблемного разрушения грунта при определенной нагрузке — низкая несущая способность и чрезмерная осадка. В связи с растущим интересом к использованию неглубокого фундамента для поддержки тяжелых конструкций важно изучить методы улучшения почвы.Техника использования геосинтетического армирования широко применяется в последние несколько десятилетий. Целью данной статьи является определение влияния использования георешетки Tensar BX1500 на несущую способность и осадку ленточного основания для различных типов почв, а именно Аль-Хамедат, Башика и Аль-Рашидия в Мосуле, Ирак. Расчет армированных и неармированных грунтовых оснований проводился численно и аналитически. Был протестирован ряд условий путем варьирования количества ( N ) и ширины ( b ) слоев георешетки.Результаты показали, что георешетка может улучшить несущую способность основания и уменьшить осадку. Почва на участке Аль-Рашидиа была песчаной и показала лучшее улучшение, чем почвы на двух других участках (глинистые почвы). Оптимальная ширина георешетки ( b ) в пять раз превышала ширину основания ( B ), в то время как оптимальное число георешетки ( N ) не было получено. Наконец, численные результаты предельной несущей способности были сопоставлены с аналитическими результатами, и сравнение показало хорошее соответствие между результатами анализа и оптимальным диапазоном, опубликованным в литературе.Значительные результаты показывают, что усиление георешетки может способствовать улучшению грунтового основания, однако напрямую не зависит от ширины и количества только георешетки. Различные свойства почвы и размер основания также влияют на значения BCR и SRR, подтвержденные расчетами коэффициента улучшения. Таким образом, полученные результаты дополнили выгоду от эффективного применения укрепленных грунтовых оснований.

Образец цитирования: Хасан Н.И., Мохд Тайб А., Мухаммад Н.С., Мат Язид М.Р., Муталиб А.А., Абанг Хасболлах Д.З. (2020) Эффективность ленточного фундамента с армированием георешеткой для различных типов почв в Мосуле, Ирак.PLoS ONE 15 (12): e0243293. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0243293

Редактор: Цзяньго Ван, Китайский университет горного дела и технологий, КИТАЙ

Поступило: 17 июня 2020 г .; Принята к печати: 19 ноября 2020 г .; Опубликовано: 17 декабря 2020 г.

Авторские права: © 2020 Hasan et al. Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Доступность данных: Все соответствующие данные находятся в документе.

Финансирование: Инициалы автора: AMT Номер гранта: GGPM-2018-039 Спонсор: Universiti Kebangsaan Malaysia URL: https://www.ukm.my/portal/ Роль спонсора: Оплата сборов за публикацию и предоставление оборудования для проекта.

Конкурирующие интересы: Авторы заявили, что никаких конкурирующих интересов не существует.

Введение

Методы улучшения грунта с помощью геосинтетических материалов были широко разработаны за последние несколько десятилетий, особенно в области строительства дорожных покрытий и фундаментов.Хотя было проведено множество экспериментальных исследований для определения эффекта геосинтетического армирования, анализ различается в отношении свойств геотекстиля, таких как форма и размеры, расстояние и толщина [1–13]. Кроме того, в исследованиях также анализируется влияние различных типов грунтов и конструкций основания. Что касается поведения грунта с классификацией песчаных грунтов, многочисленные аналитические исследования внесли свой вклад в изучение взаимодействия грунта и конструкции, проведенного несколькими исследователями в отношении несущей способности оснований из грунта, армированного георешеткой [13–17].Кроме того, бесчисленные численные модели, позволяющие сэкономить время и средства, были выполнены для исследования несущей способности и осадки армированного грунта [9, 18–29]. Концепция армированного грунта как строительного материала, основанная на существовании взаимодействий между грунтом и арматурой за счет прочности на растяжение, фрикционных и адгезионных свойств арматуры, была впервые представлена ​​французским архитектором и инженером Анри Видалем в 1960-х годах [29]. С тех пор этот метод широко используется в инженерно-геологической практике.Геосинтетические материалы, которые используются в армированных грунтах, бывают разных типов, включая геосетки, геотекстиль, геомембраны, геосинтетические глиняные облицовки, геосетки и геоячейки [30]. Георешетка — один из строгальных геосинтетических материалов, обычно изготавливаемых из полимеров; В настоящее время различные разновидности геосеток изготавливаются из полипропилена или полипропилена высокой плотности (HDPP), что способствует эффективному использованию различных геотекстильных материалов.

Фундамент с системой армирования грунтом называется фундаментом с грунтовым покрытием (РПГ).Рис. 1 иллюстрирует типичный геосинтетический армированный грунт фундамент и описание различных геометрических параметров. Параметры армирования георешеткой включают расстояние между верхними слоями ( х ), расстояние по вертикали ( с или х ), количество слоев армирования ( N ), общую глубину армирования ( d ) и ширину арматуры ( б ). Как указано в литературе, оптимальное значение для параметров ( u / B ) и ( h / B ) равно 0.33 (где B — ширина опоры). Во многих исследованиях были выбраны разные размеры основания и георешетки, но все результаты указывают на различное поведение в зависимости от классификации почвы. Можно понять, что разные географические районы имеют разные типы почвы и условия, следовательно, правильная конструкция используемой георешетки важна для улучшения грунтовых оснований. Более того, фундаменты из армированного грунта могут быть экономичной альтернативой обычным фундаментам мелкого заложения с большими размерами фундамента, которые, в свою очередь, увеличивают осадку фундамента из-за увеличения глубины зоны влияния под фундаментом или замены слабых слоев грунта подходящими материалами [31] .

В течение последних тридцати лет было проведено множество экспериментальных, численных и аналитических исследований для изучения поведения RSF для различных типов почв. Все исследования показали, что использование арматуры может значительно увеличить несущую способность и уменьшить осадку грунтовых оснований [33]. Чен и Абу-Фарсах и др. . В работе [34] для оценки преимуществ фундамента с усиленным грунтом использовались две концепции, например коэффициент несущей способности (BCR) и коэффициент уменьшения осадки (SRR).BCR определяется как отношение несущей способности фундамента из армированного грунта к несущей способности фундамента из неармированного грунта, тогда как SRR определяется как отношение уменьшения осадки основания на основе армирования к осадке основания из неармированного грунта при постоянном поверхностном давлении [ 35]. BCR представлен как: (1)

Где:

( q ult ) r — предельная несущая способность фундамента с усиленным грунтом.

( q ult ) u — предельная несущая способность неармированного грунтового основания.

И SRR определяется как: (2)

Где:

с R — осадка армированного грунтового основания.

с 0 — осадка неармированного грунтового основания.

Многие из этих исследовательских усилий были направлены на изучение параметров и переменных, которые будут влиять на значения BCR и SRR.Другие исследования также были сосредоточены на улучшении осадки фундамента, других геотехнических конструкций и методов расчета, таких как Abbas и др. . [36], Rosyidi и др. . [37], Хаджезаде и др. . [38], Joh и др. . [39], Чик и др. . [40], Ли и др. . [41], Азриф и др. . [42] и Zhanfang и др. . [43] работают. Гвидо и др. . [1] провели экспериментальное исследование земляных плит, армированных геотекстилем.Их модельные испытания проводились с использованием квадратного фундамента на песке. Они показали, что BCR снижается с увеличением ед. / B ; улучшение несущей способности было незначительным, когда количество армирующих слоев было увеличено до трех, что соответствовало глубине воздействия 1 . 0B для u / B , h / B и b / B соотношения 0,5, 0,25 и 3. Незначительное улучшение BCR наблюдалось при увеличении отношения длин ( b / B ) армирования сверх трех с двумя армирующими слоями и соотношениями u / B и h / B равными 0.25 и 0,25 соответственно. Кроме того, Ли и др. . [44] провели испытание лабораторной модели с использованием жесткой ленточной опоры, опирающейся на плотный песок, покрывающий мягкую глину, со слоем геотекстиля на границе раздела. Они обнаружили, что армирующий слой на границе раздела песок-глина привел к дополнительному увеличению несущей способности и уменьшению осадки основания; Эффективная ширина арматуры, которая привела к оптимальным характеристикам основания, оказалась примерно в пять-шесть раз больше ширины основания.

Кроме того, исследование методом конечных элементов, проведенное Курианом и др. . [45] на ленточном основании, поддерживаемом армированным песком, с использованием модели грунта Дункана-Чанга показали явное уменьшение осадки в армированном песке при более высоких нагрузках, чем в случае неармированного песка. Численные результаты также показали, что небольшое увеличение осадки произошло в армированном песке на начальной стадии процесса нагружения. Возможное объяснение этого явления дано Курианом и др. .[45] было то, что нормальная нагрузка была слишком мала, чтобы мобилизовать достаточное трение между почвой и арматурой. Относительное движение между грунтом и арматурой увеличивалось с увеличением нагрузки и уменьшалось с увеличением глубины армирования. Максимальное напряжение сдвига на границе раздела грунт-арматура произошло на относительном расстоянии ( x / B ) примерно 0,5 от центра основания, а напряжение, развиваемое в арматуре, было максимальным в центре и постепенно уменьшалось к концу. арматуры.С другой стороны, Махарадж [19] выполнил численный анализ на ленточном основании, поддерживаемом армированной глиной, с использованием модели грунта Друкера – Прагера. Он пришел к выводу, что в случае однослойной арматуры оптимальное соотношение расстояния между верхними слоями ( u / B ) оказалось около 0,125 в армированной глине. Он также обнаружил, что эффективное соотношение длины ( b / B ) арматуры было около 2,0, глубина влияния зависела от жесткости арматуры, а увеличение геосинтетической жесткости уменьшило оседание основания.

Хотя многие исследования показали много интересных особенностей механизма взаимодействия грунт-геосинтетика, методы, используемые для проектирования геосинтетических грунтовых систем, все еще различаются и в большинстве случаев озадачивают инженеров. В основном использовался расчет системы армированного грунта с использованием методов предельного равновесия, который считался очень консервативным [46–48]. В последнее время внедрение метода конечных элементов для моделирования и анализа системы армированного грунта обеспечило соответствующие проектные характеристики, низкую стоимость и скорость, с использованием различных систем армирования грунта и граничных условий [49].Однако необходимость численного и аналитического исследования, учитывающего основные факторы механизма взаимодействия армированного грунтового основания, остается актуальной. В этой статье анализ несущей способности и осадки фундамента из армированного и неармированного грунта георешеткой трех участков (т.е. Аль-Хамедат, Аль-Рашидия и Башика) в Мосуле, Ирак, проводится численно с помощью программы конечных элементов Plaxis. и сравнивается с аналитической несущей способностью, рассчитанной теоретически с использованием метода, разработанного Ченом и Абу-Фарсахом [17].Производные и аналитические методы основаны на анализе предельного равновесия и рассчитывают только предельную несущую способность для данного осадки. Поскольку осадки не могут быть получены с помощью этих методов, поэтому осадки, полученные в результате численного анализа, были использованы в теоретическом методе.

Механизм армирования георешеткой

Во многих случаях при строительстве неглубокие фундаменты возводятся поверх существующего слабого грунта, что приводит к низкой несущей способности и чрезмерным проблемам осадки.Недостатки могут вызвать структурное повреждение, снижение срока службы и ухудшение уровня производительности [50]. В этих условиях методы улучшения почвы использовались в течение длительного времени для решения проблемы, связанной с этими типами почв. Несколько исследователей разработали различные методы улучшения почвы для повышения прочности почвы с помощью различных методов стабилизации. Для решения вышеупомянутых проблем с почвой было разработано несколько типов методов улучшения почвы, включая цементацию, вертикальные дренажи, замену грунта, укладку свай и геосинтетическое армирование [51–54].Полимерная природа геосинтетического материала делает геосинтетические изделия долговечными в различных условиях грунта и окружающей среды. Общие применения геосинтетики в области геотехнической инженерии включают повышение прочности и жесткости подземного грунта, подчеркнутого на неглубоких основаниях и тротуарах, обеспечение устойчивости грунтовых подпорных конструкций и откосов, обеспечение безопасности плотин, как обсуждается в Han и др. . [55] и Ван и др. . [56] работают. Георешетка используется для улучшения механических характеристик подземного грунта при внешних нагрузках.Таким образом, он широко применяется в качестве армирующих слоев в стенах из механически стабилизированного грунта (MSE) и геосинтетического армированного грунта (GRS), в качестве меры стабилизации откосов и в качестве армирования подземного грунта под тротуарами и основаниями. Высокая растягивающая способность геосеток позволяет слоям армирования принимать на себя значительную часть растягивающих напряжений, возникающих в массиве грунта из-за действия внешней нагрузки. Таким образом, георешетки действуют как армирующие элементы и усиливают нагрузочно-деформационные характеристики армированного грунтового массива.

В ходе некоторых экспериментальных исследований Бинке и Ли [14] оценили несущую способность грунта, армированного металлическими полосами; Результаты испытаний показали, что несущая способность может быть улучшена в 2–4 раза за счет усиления грунта. Результаты их испытаний также показали, что арматура, размещенная ниже глубины воздействия, которая составляла приблизительно 2B , оказала незначительное влияние на увеличение несущей способности и размещение первого слоя на ( u / B = 0.3) ниже подошвы фундамента привело к максимальному улучшению. Акинмусуру и Акинболаде [57] исследовали влияние использования канатных волокон в качестве армирующих элементов на песчаную почву; их результаты показали, что предельная несущая способность может быть увеличена до трех раз по сравнению с неармированным грунтом; Оптимальное расстояние между верхними слоями ( х ) было определено как 0 . 5B , и они показали, что улучшение несущей способности было незначительным, когда количество армирующих слоев было увеличено до трех, что соответствовало глубине воздействия 1 . 75Б . Сакти и Дас [2] провели экспериментальное исследование фундамента из глинистого грунта, армированного геотекстилем. Результаты их испытаний показали, что большинство преимуществ геотекстильной арматуры было получено при соотношении расстояния между верхним слоем ( u / B ) от 0,35 до 0,4. Для u / B 0,33 и h / B 0,33, BCR увеличился с 1,1 до 1,5, когда количество слоев увеличилось с 1 до 3, и после этого оставался практически постоянным. Затем была определена глубина воздействия при укладке геотекстиля, равная 1.0 Б . Наиболее эффективная длина геотекстиля равнялась четырехкратной ширине ленточного фундамента

.

Чжоу и Вэнь [58] провели экспериментальное исследование, чтобы изучить эффект использования однослойной песчаной подушки, армированной геоячейками, на мягкой почве. Результаты показали, что произошло существенное уменьшение осадки нижележащего мягкого грунта, а коэффициент реакции земляного полотна K30 был улучшен на 3000%; деформация уменьшилась на 44%.Более того, Рафтари и др. . [24] провели численный анализ на ленточном основании, поддерживаемом усиленным откосом, с использованием модели грунта Мора – Кулона. Результаты испытаний показали, что осадка фундамента на неармированном откосе более сильная, чем на усиленном. Так как осадка в армированной ситуации с тремя слоями арматуры уменьшилась примерно на 50%. Они сообщили, что для достижения наименьшей осадки оптимальное вертикальное расстояние между георешетками ( х ) должно быть эквивалентно ширине фундамента ( B ).Хинг и др. . [5] провели серию модельных испытаний на ленточных фундаментах, поддерживаемых песком, армированным георешеткой. Результаты испытаний показали, что размещение георешетки на глубине ( d / B ) более 2,25 не привело к улучшению несущей способности ленточного основания. Для достижения максимальной выгоды минимальное соотношение длины ( b / B ) георешетки должно быть равно 6. BCR, рассчитанный при ограниченном соотношении осадки ( s / B ), равном 0,25, 0,5 и 0.75 составляло примерно 67–70% от окончательной BCR.

Адамс и Коллин [11] выполнили несколько серий крупномасштабных полевых испытаний. Испытания проводились в бетонном боксе с четырьмя квадратными опорами различных размеров. Для испытаний был выбран мелкодисперсный песок для бетонного раствора с плохой сортировкой. Результаты испытаний показали, что три слоя армирования георешеткой могут значительно увеличить несущую способность и что коэффициент предельной несущей способности (BCR) может быть увеличен до более чем 2.6 для трех слоев армирования. Однако величина осадки, необходимая для этого улучшения, составляла примерно 20 мм ( s / B = 5%) и может быть неприемлемой для некоторых фундаментов. Результаты также показали, что положительные эффекты армирования при низком коэффициенте осадки ( с / B ) могут быть максимально достигнуты, когда расстояние между верхними слоями меньше 0,25 B . В качестве альтернативы, Араб и др. . [27] провели численный анализ на ленточном основании, поддерживаемом песчаным грунтом, с использованием модели затвердевающего грунта.Они сообщили, что для геометрических параметров u / B = h / B = 0,5 и b / B = 4, эффект увеличения количества слоев георешетки ( N ) на несущую способность армированных георешеткой грунтов увеличили несущую способность и немного увеличили общую жесткость армированного песка. Увеличение жесткости георешетки также привело к увеличению BCR. Несмотря на то, что исследования грунтового основания, армированного георешеткой, проводились широко, поведение грунта не отражено полностью, особенно с учетом оптимизированного применения георешетки.Численное моделирование в этом исследовании способствует более глубокому пониманию грунтового основания за счет определения арматуры в моделях грунта.

Численное моделирование

Численное моделирование поведения армированного и неармированного грунтового основания проводилось с использованием программного обеспечения Plaxis. Plaxis — это программа конечных элементов, специально разработанная для анализа деформации и устойчивости в инженерно-геологических задачах [59]. В этом исследовании процесс испытаний включает в себя полное моделирование грунта, усиления георешетки, установки фундамента и приложения нагрузки, как показано на рисунке 1.Реальные сценарии можно смоделировать с помощью модели плоской деформации, которая используется в текущей задаче. Модель плоской деформации подходит для реализации с относительно однородным поперечным сечением, схемой нагружения и большой протяженностью модели в направлении, перпендикулярном плоскости модели, где нормальные напряжения полностью учитываются, но смещения и деформации принимаются равными нулю. .

Анализ модели

В Plaxis доступны различные модели почв. С помощью моделирования методом конечных элементов в данной работе была рассмотрена упруго-идеально пластичная модель грунта Мора – Кулона.Конститутивная модель Мора-Кулона широко используется в большинстве инженерно-геологических задач, поскольку исследователи показали, что комбинации напряжений, приводящие к разрушению в образцах грунта при трехосных испытаниях, соответствуют контуру разрушения по критерию Мора-Кулона (шестиугольная форма) Гольдшейдера [60]. При использовании конститутивной модели Мора-Кулона в качестве входных данных требуются пять параметров [61]. Эти пять параметров могут быть получены путем анализа основных испытаний грунта, и они состоят из двух параметров жесткости: эффективного модуля Юнга ( E ′) и эффективного коэффициента Пуассона ( v ′) и трех параметров прочности: эффективного сцепления ( c ). ′), Эффективный угол трения ( φ ′) и угол расширения ( ψ ).В 2D-пространстве огибающая разрушения символизирует прямую или слегка изогнутую линию, касающуюся круга Мора или точек напряжения. В диапазонах напряжений в пределах области текучести почвенный материал эластичен. По мере развития критического сочетания напряжения сдвига и эффективного нормального напряжения точка напряжения будет совпадать с зоной разрушения, и предполагается идеально пластичное поведение материала с непрерывным сдвигом при постоянном напряжении. После достижения идеально пластичного состояния материал никогда не сможет вернуться к полностью эластичному поведению без каких-либо необратимых деформаций.Ленточный фундамент моделируется как жесткая плита и в анализах считается очень жестким и грубым.

Детали армированных георешеткой грунтов, рассматриваемых в модельных испытаниях, показаны в Таблице 1. В Plaxis армирование георешетки представлено с помощью специальных элементов растяжения (пятиузловых элементов георешетки). Георешетки имеют только нормальную жесткость и не имеют жесткости на изгиб, которая может выдерживать только растягивающие усилия. Единственное свойство материала георешетки — упругая осевая жесткость EA .Для моделирования взаимодействия элементов георешетки с окружающей почвой часто бывает удобно комбинировать эти элементы георешетки с интерфейсами. Назначенные интерфейсы почва-георешетка показаны на рис. 2. Каждому интерфейсу присвоена виртуальная толщина, которая является воображаемым размером, используемым для определения свойств материала границы раздела. Модель упруго-идеально пластическая используется для описания поведения границ раздела при моделировании взаимодействия грунт-георешетка. Кулоновский критерий используется для различения упругого поведения, при котором небольшие смещения могут происходить внутри границы раздела, и пластического поведения границы раздела, когда происходит постоянное скольжение.Параметры границы раздела рассчитываются из параметров окружающего грунта с использованием коэффициента взаимодействия R inter , определяемого как отношение прочности на сдвиг границы раздела к прочности почвы на сдвиг [59]. В этом исследовании используются 15-узловые элементы грунта, а прочность границы раздела установлена ​​вручную. Для реального взаимодействия грунт-конструкция граница раздела слабее и гибче, чем связанный грунт, что означает, что значение R между должно быть меньше 1.Следовательно, R между предполагается равным 0,9 в настоящем исследовании.

После того, как геометрическая модель полностью определена и свойства материала назначены слоям грунта и структурным объектам, сетка применяется для расчетов методом конечных элементов (КЭ). Plaxis включает в себя процедуру полностью автоматического создания сетки, в которой геометрия дискретизируется на элементы базового типа элемента и совместимые структурные элементы, как показано на рис. 3. Основным типом элемента в сетке, использованной в настоящем исследовании, является треугольный. элемент со средним размером 0.5–2 м, что обеспечивает точный расчет напряжений и разрушающих нагрузок. Plaxis предлагает пять различных плотностей ячеек, от очень крупной до очень мелкой. Предварительные расчеты проводились с использованием пяти доступных уровней глобальной грубости сетки, чтобы получить наиболее подходящую плотность сетки и минимизировать влияние зависимости сетки на моделирование методом конечных элементов. В ходе анализа количество треугольных элементов и точек напряжения в модели для каждого участка было изменено в зависимости от плотности сетки и расположения арматуры.В таблице 2 показано изменение количества элементов и точек напряжений в зависимости от плотности сетки моделей трех участков для случая пяти слоев георешетки. Как видно на рис. 4, размер сетки оказывает минимальное влияние на результаты после примерно 240 элементов для участка Башика и 400 элементов для участков как Аль-Хамедат, так и Аль-Рашидиа. Для Ba’shiqa это соответствует крупной сетке с уточнением вокруг элементов георешетки и фундамента модели, где ожидаются большие концентрации напряжений, и средней сетке с уточнением как для Al-Hamedat, так и для Al-Rashidia.

Смоделированные граничные условия предполагались такими, что вертикальные границы были свободными по вертикали и ограничены по горизонтали, в то время как нижняя горизонтальная граница была полностью фиксированной, как показано на рис. 5. Рассматриваемые вертикальные границы сетки находились на расстоянии 10 м от центра сетки. фундамент с каждой стороны, в то время как нижняя горизонтальная граница была на 20 м ниже основания фундамента, так что эти границы не влияют на напряжения и деформации, возникающие в массиве грунта.В исследовании использовалась точечная нагрузка. Конструкция моделировалась с увеличивающейся величиной нагрузки до тех пор, пока почва не достигла невозможности исследовать оседание под действием приложенной нагрузки. После создания геометрической модели и создания сетки конечных элементов необходимо указать начальное напряженное состояние. Начальные условия состоят из двух различных режимов: один режим для создания начального давления воды, а другой режим для задания начальной геометрической конфигурации и создания начального эффективного поля напряжений.Поскольку слои почвы для Аль-Хамедат и Башика сухие, а уровень грунтовых вод на участке Аль-Рашидиа достаточно глубок, чтобы не влиять на поведение фундамента, состояние грунтовых вод было принято как незначительное. Начальные напряжения в грунте генерируются с использованием формулы Джаки, выраженной уравнением 3 (в программном обеспечении Plaxis процедура создания начальных напряжений в грунте часто известна как процедура K 0 ). (3) где K 0 — коэффициент бокового давления грунта, а φ — угол внутреннего трения грунта.

Plaxis позволяет выполнять различные типы расчетов методом конечных элементов, такие как расчет пластичности, анализ консолидации, анализ уменьшения Phi-c и динамический расчет. Для текущего исследования был выбран пластический расчет. Для проведения анализа упругопластической деформации следует выбрать пластический расчет. Этот тип расчета подходит для большинства практических геотехнических приложений. В инженерной практике проект делится на фазы проекта. Точно так же процесс расчета в Plaxis также разделен на этапы расчета.В данном исследовании рассматриваются два этапа расчета. Первый — это начальная фаза, которая представляет начальную ситуацию проблемы. Второй этап включает в себя усиление георешетки и приложение нагрузки на внешние линии.

При расчете методом конечных элементов анализ становится нелинейным, если задействован расчет пластичности, что означает, что каждый этап расчета необходимо решать в этапах расчета (этапах нагрузки). Размер шага и алгоритм решения важны для нелинейного решения.Если шаг вычисления подходящего размера, то количество итераций, необходимых для достижения равновесия, будет небольшим, около 5–10, а если шаг большой, то количество требуемых итераций будет чрезмерным, и решение может отличаться. Итерационные параметры в программном обеспечении: желаемый минимум и максимум в первую очередь предназначены для определения того, когда расчет должен включать большие или меньшие шаги. Если расчет может решить шаг нагрузки (следовательно, сходиться) за меньшее количество итераций, чем желаемый минимум, который по умолчанию равен 4, он начинает использовать шаг нагрузки, который в два раза больше.Если, однако, для вычисления требуется больше итераций, чем желаемый максимум, который по умолчанию равен 10 для схождения, вычисление решит выбрать шаг вычисления только половинного размера. Для пластического анализа изменение желаемого минимума или желаемого максимума не влияет на результаты. Пока расчет сходится на каждом шаге, неважно, использует ли расчет много маленьких шагов с несколькими итерациями или ограниченное количество больших шагов с большим количеством итераций на шаг.

Существует несколько процедур для решения задач нелинейной пластичности. Все процедуры основаны на автоматическом выборе размера шага в зависимости от применяемого алгоритма. Предельный уровень продвижения нагрузки — одна из таких процедур, которая используется в текущем анализе. Процедура автоматического определения размера шага используется в основном для этапов расчета, на которых необходимо достичь определенного предельного уровня нагрузки. Процедура завершает расчет при достижении заданного уровня нагрузки или при обнаружении разрушения грунта.Количество дополнительных шагов установлено на 1000, чтобы процесс расчета продолжался до конца, прежде чем будет достигнуто количество дополнительных шагов. В этой процедуре итерационные параметры установлены на стандартные и показали хорошую производительность при сходимости вычислений. В стандартных настройках допустимая ошибка, которая представляет собой отклонение от точного решения, была установлена ​​на 0,03, коэффициент чрезмерной релаксации, который отвечает за уменьшение количества итераций, необходимых для сходимости, был установлен на 1,2, максимальное количество итераций было установлено на 50, желаемая минимальная и максимальная итерация была установлена ​​на 4 и 10 соответственно, и, наконец, было активировано управление длиной дуги, что важно для сходимости вычислений и точного определения нагрузки при отказе, иначе расчет будет повторяться и нагрузка при отказе будет переоценен.Поэтапное строительство было выбрано в качестве варианта ввода нагрузки, где можно определить значение и конфигурацию нагрузки, а также состояние отказа, которое должно быть достигнуто. Поскольку поэтапное строительство выполняется с использованием процедуры предельного уровня увеличения нагрузки, оно контролируется общим множителем (∑Mstage). Этот множитель обычно начинается с нуля и достигает конечного уровня 1,0 в конце фазы расчета. Временной интервал фазы расчета считается нулевым, поскольку анализ модели является пластическим и не включает консолидацию или использование модели ползучести мягкого грунта.

Свойства материала

Почвы были собраны с трех разных участков в Мосуле, Ирак: Аль-Хамедат, Башика и Аль-Рашидия. Мосул расположен в северной части Ирака. Район характеризуется обширными равнинами и антиклиналями. Возле реки Тигр расположены три уровня накопленных террас аллювиальных почв. Большая часть почвы в этом районе умеренно экспансивного типа. Плоские участки между антиклиналями покрыты слоистыми наносами стока, которые включают глину, песок, ил, а иногда и покрыты рассыпным гравием.В таблице 3 показаны механические и физические свойства почвы, а в таблице S1 показаны пределы Аттерберга и размер зерна для каждого задействованного участка. В данном исследовании использовался бетонный ленточный фундамент шириной B = 600 мм. Свойства основания показаны в Таблице 4. Двухосные георешетки (Tensar BX1500), показанные на Рис. 5, использовались для укрепления почвы на всех трех участках. Различные свойства армирования георешеткой, использованные при моделировании методом конечных элементов данного исследования, показаны в Таблице 5.

Результаты и обсуждения

Результаты, полученные от Plaxis для определения предельной несущей способности и осадки основания, представляли собой кривые осадки под нагрузкой усиленного и неармированного грунта на трех упомянутых площадках, в то время как результаты аналитического анализа Уравнение Мейерхоф [63] и метод, полученный Ченом и Абу-Фарсахом [17], были значениями BCR для этих грунтов с усилением георешеткой.

Грунты неармированные

Три моделирования методом конечных элементов были проведены с использованием программного обеспечения Plaxis для оценки предельной несущей способности неармированного грунта для каждого участка. На рис. 6 показана деформированная сетка (увеличенная до 15 раз) грунта под действием разрушающей нагрузки. На рис. 6 можно увидеть небольшой пучок грунта по краям основания и осадку 57,43 мм, что указывает на разрушение грунта при сдвиге. На рис. 7 и 8 показаны разработанные вертикальное напряжение и вертикальное смещение неармированного грунта, соответственно, при приложении разрушающей нагрузки.На рис. 7 и 8 показан пузырь приращений вертикального напряжения и вертикального смещения, соответственно, в пределах профиля почвы из-за приложения нагрузки полосы [64]. Однако вертикальное напряжение и вертикальное смещение уменьшались с увеличением глубины, как показано на этих рисунках значениями штриховки контуров. Соответствующие напряжения и перемещения в горизонтальном направлении представлены на рисунках 9 и 10 соответственно. Максимальные горизонтальные напряжения на Рис. 9 были сосредоточены непосредственно под основанием на глубине B и по горизонтали шириной B ; кроме того, по штриховке горизонтальных напряжений было ясно, что грунт разрушился под действием местного сдвига.

Максимальная часть горизонтального смещения, представленная на Рис. 10, приходилась на поверхность почвы, и это было причиной вспучивания почвы на краях подошвы. Однако эти горизонтальные напряжения и смещения значительно повлияли на поведение георешетки, как будет обсуждаться позже в разделе с усиленным грунтом. Напряжения сдвига и деформации, связанные с разрушением, показаны на рисунках 11 и 12 соответственно. Обратите внимание, что максимальные касательные напряжения и деформации или зона сильного сдвига были расположены под краями фундамента и почти распространялись на глубине 2 B по горизонтали на расстоянии B от краев фундамента и значительно уменьшались на нижние глубины.Тем не менее, местное разрушение при сдвиге было почти очевидно из затенения касательных напряжений, показанных на рис. 11. На рис. 13 представлены точки пластичности или точки пластичности разрушения, образовавшиеся в массиве грунта под действием разрушающей нагрузки. Пластическая точка — это точка, соответствующая необратимому напряжению и деформации, которая расположена на огибающей Мора-Кулона разрушения (огибающая является функцией угла внутреннего трения сцепления грунта).

На рис. 13 также показаны точки растяжения (точки с черным цветом) на поверхности почвы, которые соответствуют трещинам от растяжения (участки напряжений от растяжения).Однако эти точки натяжения указывали на то, что грунт разрушился под действием растяжения, а не сдвига. Теоретическая предельная несущая способность неармированного грунта была получена с помощью уравнений (4) — (9). Параметры прочности на сдвиг (c и φ ) и удельный вес ( γ ), используемые в следующих уравнениях, показаны в таблице 3.

Сайт Аль-Хамедат:

Сайт Башики:

Сайт в Аль-Рашидии:

Результаты неармированного грунтового основания, полученные численным анализом, и теоретическая предельная несущая способность, полученная Мейерхофом [63], показаны в Таблице 6.Здесь можно увидеть, что числовые значения несущей способности были больше, чем теоретические значения. Высокое значение несущей способности может быть связано с тем, что уравнения несущей способности обычно недооценивают (более консервативно) предельную несущую способность грунта [64]. Кривые зависимости давления от осадки из численного анализа неармированных грунтовых оснований трех площадок показаны на рис. 14–16. Кроме того, эти цифры показывают метод, используемый для определения предельной несущей способности по кривым нагрузки – осадки; он представляет собой консервативное и наиболее реальное состояние отказа.Этот метод представляет собой метод касательных пересечений, разработанный Траутманном и Кулхави [65].

Из рисунков 14–16 можно заметить, что грунт Аль-Хамедат демонстрирует более высокую несущую способность ( q u = 640 кПа ), чем два других участка, где грунт Ba’shiqah показывает промежуточную несущую способность. ( q u = 365 кПа ), а почва Аль-Рашидия является самой низкой ( q u = 67 кПа ) среди почв.Это различие может быть связано с характеристиками и свойствами почвы, указанными в Таблице 3 и Таблице S1. Считается, что почва на участке Аль-Хамедат представляет собой твердую глину с высоким сцеплением ( c = 40 кПа ), Аль-Рашидиа — песчаный грунт с высоким углом трения ( φ = 28 °) с нулевым сцеплением ( c = 0 кПа), в то время как почва участка Башика классифицируется как глинистая от низкой до средней с относительно низким сцеплением ( c = 15 кПа ) по сравнению с почвой Аль-Хамедат.

Армированные грунты

Девяносто расчетов методом конечных элементов было проведено на армированном грунтовом основании для изучения влияния армирования георешеткой на предельную несущую способность и осадку ленточного основания, расположенного на трех упомянутых участках. Деформированная сетка (увеличенная до 10 раз) армированного георешеткой грунта показана на рис. 17. Кроме того, осадка была уменьшена до 44,68 мм за счет включения арматуры георешетки, где уменьшение осадки было отнесено за счет подъемных сил. создается арматурой георешетки во время деформации и мобилизации осевых растягивающих сил слоев арматуры.Кроме того, просачивание грунта на краях основания уже исчезло, что означало, что грунт не разрушился при сдвиге, как упоминалось ранее в случае неупрочненного грунта. На рис. 18 показаны горизонтальные напряжения, возникающие в массиве укрепленного грунта. Видно, что горизонтальные напряжения были немного увеличены до значения 228,96 кН / м 2 из-за передачи части вертикальной нагрузки на горизонтальную нагрузку, которую несет арматура и, в свою очередь, на окружающий грунт. Кроме того, горизонтальные напряжения были распределены по слоям арматуры шириной 5 B , что указывало на взаимосвязь и взаимодействие слоев почвы и георешетки; в результате силы растяжения внутри арматуры были мобилизованы, как показано на рис.19.

На рис. 20 показано распределение горизонтальных смещений в армированном грунте. Понятно, что смещение уменьшено до 8,68 мм из-за ограничения слоев арматуры, стрелки почти равномерно распределены по слоям арматуры и небольшие значения смещения, вызванные на поверхности почвы, по сравнению с неармированным состоянием, когда большая часть горизонтального смещения произошла на верхняя часть почвы, вызывающая вспучивание почвы. Следовательно, разрушение грунта при сдвиге предотвращается за счет передачи приложенной вертикальной нагрузки к силам растяжения в арматуре георешетки за счет поверхностного трения и опоры между грунтом и арматурой.На рисунках 21 и 22 показаны напряжения сдвига и деформации армированного грунта и их распределение вдоль арматуры георешетки, соответственно. Замечено, что области концентрации касательных напряжений и деформаций под фундаментом уменьшаются за счет распределения напряжений и деформаций вдоль и через слои арматуры, что приводит к изменению плоскости разрушения и предотвращает разрушение в армированной зоне. Пластмассовые точки внутри усиленной зоны изображены на рис. 23.Показано, что точки пластичности сильно концентрируются вдоль армированной зоны, что указывает на экстремальные напряжения, возникающие на границе раздела между почвой и георешеткой. Следовательно, это оправдывает взаимодействие между грунтом и георешеткой и изменение механизма разрушения.

Влияние ширины георешетки

(б) и количества слоев георешетки (N) на предельную несущую способность

На рис. 24–26 показано изменение BCR с шестью различными значениями ширины георешетки (b) для от 1 до 5 слоев георешетки ( N ) для трех участков Аль-Хамедат, Аль-Рашидия и Башика, соответственно.Из рисунков 24–26 видно, что увеличенная ширина георешетки (b) и номер георешетки (N) приводит к увеличению BCR для всех трех участков. Кроме того, грунт на Аль-Рашидиа способствует более высокому повышению предельной несущей способности, чем на двух других участках. Улучшение может быть связано с различием свойств почвы и размера зерна, как показано в Таблице 3 и Таблице S1. Почва Аль-Рашидиа песчаная и имеет угол трения ( φ = 28 °), больший, чем на двух других участках, в которых пассивные силы и силы трения между почвой и георешеткой будут выше, чем на двух глинистых участках [8].Что касается участков Аль-Хамедат и Башика с глинистыми почвами, почва участка Башика с глинистостью от низкой до средней лучше улучшается, чем грунт участка Аль-Хамедат, который представляет собой твердую глину с точки зрения предельной несущей способности. Следовательно, используя армирование георешеткой со слабой глиной, почва может улучшиться до более жесткой глины. Однако максимальное улучшение предельной несущей способности может быть получено при b / B = 5 для любого номера георешетки на этих трех участках, поэтому оптимальная ширина георешетки (b) для трех участков составляет 5 B в то время как не было оптимального числа георешетки (N) , полученного как N = 5, все три почвы показывают хорошее улучшение несущей способности основания.

Влияние ширины георешетки

(б) и количества слоев георешетки (N) на осадку основания

Коэффициент уменьшения оседания (SRR%) в зависимости от ширины георешетки ( b ) с числом слоев георешетки от 1 до 5 ( N ) показан на рисунках 27–29 для почв Аль-Хамедат, Аль-Рашидия, и Ба’шика соответственно. Из этих рисунков видно, что увеличение ширины слоя георешетки (b) и числа георешетки ( N ) приводит к уменьшению осадки основания для трех участков.На рисунках 27-29 наблюдалось уменьшение осадки фундамента (SRR%), полученное на этих трех участках в результате увеличения ширины арматуры георешетки (b) и количества слоев георешетки ( N ). Показано, что большее уменьшение осадки основания при увеличении ширины георешетки (b) достигается за счет грунта участка Башика для первых трех слоев георешетки ( N = от 1 до 3), за которым следует грунт Сайты Аль-Рашидиа и Аль-Хамедат соответственно.В то время как при с.ш. = 4 и 5 почва Аль-Рашидиа начала демонстрировать более высокие улучшения, чем почва участка Башика, в отличие от почвы участка Аль-Хамедат, где улучшение было наименьшим.

Разница в SRR% может быть вызвана двумя причинами: хорошим углом трения грунта Башика ( φ = 25 °) и возникновением эффекта глубокой опоры [50] в грунте участка Башика, который делает общее разрушение грунта сдвигом развито ниже армированной зоны.В этом случае натяжение всех слоев георешетки в усиленной зоне будет мобилизовано, поскольку основание выйдет из строя с точки зрения предельной несущей способности после пробивки слоев георешетки. Почва участка Аль-Рашидиа показывает второе более высокое улучшение и при N = 4 и 5, что указывает на более высокое улучшение грунтового поселения. Как указывалось ранее, грунт на участке Аль-Рашидиа песчаный и имеет самый высокий угол трения ( φ ) между двумя другими участками, в котором значение мобилизованного натяжения слоев георешетки в усиленной зоне будет выше, чем это два участка из-за попадания частиц песка в отверстия георешетки.Более того, может возникнуть более высокое сопротивление трению в зоне контакта между почвой и слоями георешетки. С другой стороны, грунт Аль-Хамедат имеет угол трения ( φ = 20 °) ниже, чем у двух других участков, что приводит к меньшему трению в зоне контакта грунта с георешеткой и меньшим пассивным силам на краях ребра георешетки. Таким образом, небольшое улучшение отображается на оседании фундамента, даже несмотря на то, что эффект глубокого залегания может иметь место в этой почве.

Из рисунков 27-29 также можно увидеть, что почва Аль-Хамедат демонстрирует лучшее улучшение опоры основания, поскольку число георешетки ( N ) увеличивалось, чем приращение ширины георешетки ( b ), в то время как почва Башики была противоположной. .Увеличение может быть связано с более высокой прочностью почвы на участке Аль-Хамедат ( c = 40 кПа ), чем с почвой Башика ( c = 15 кПа ), где на нее могут повлиять количество слоев георешетки ( N ) больше ширины георешетки ( b ). Оптимальная ширина георешетки ( b ) для трех участков при любом номере георешетки также составляет 5 B , в то время как оптимальное число георешетки ( N ) получено не было, N = 5 все три почвы показали хорошее улучшение опоры основания.

Коэффициент улучшения (IF)

Коэффициент улучшения (IF) определяется как отношение несущей способности армированного грунта ( q усиленного ) к неармированному грунту ( q неармированного ) при определенных сек / B соотношения. Где s / B — отношение осадки основания к ширине основания. IF при различных соотношениях с / B был рассчитан для сравнения предельной несущей способности грунтов с разным номером георешетки ( N ) на разных уровнях осадки.Вариации IF с соотношениями с / B для трех сайтов показаны на рис. 30–32. Из этих цифр очевидно, что при увеличении осадки фундамента коэффициент улучшения (предельная несущая способность армированного грунта) увеличивается для любого номера георешетки, и это ожидается, поскольку слоям георешетки требуется осадка основания для мобилизации их сил растяжения, следовательно повышение устойчивости к приложенным вертикальным нагрузкам. Также можно отметить влияние числа георешетки ( N ), увеличение количества слоев георешетки приводит к увеличению IF, таким образом, уменьшая начальную осадку, необходимую для мобилизации натяжения слоя георешетки и обеспечения устойчивости армированного грунта. сопротивление приложенным нагрузкам даже при очень высокой осадке без обрушения.

Более того, использование георешетки в почве на участке Аль-Хамедат демонстрирует меньший коэффициент улучшения и достигает очень большого поселения для улучшения несущей способности основания по сравнению с двумя другими участками. Это большое поселение связано с тем, что почва Аль-Хамедат представляет собой очень прочную глину ( c = 40 кПа) с низким углом трения ( φ = 20 °), чем на двух других участках, и, следовательно, требует высокой осадки для мобилизации напряжения в георешетке. слоев, почва Ba’shiqa также глинистая ( c = 15 кПа) с углом трения ( φ = 25 °) лучше, чем грунт Al-Hamedat, поэтому он показал лучшее улучшение предельной несущей способности и более низкое оседание для мобилизации напряжение в слоях георешетки, чем в почве Аль-Хамедат.В то время как почва Аль-Рашидиа показала самое высокое улучшение предельной несущей способности и самое низкое оседание при мобилизации напряжения в слоях георешетки, которое связано с почвой Аль-Рашидии, это песок с более высоким углом трения ( φ = 28 °), кроме того, Георешетка лучше работает с песчаным грунтом из-за угла трения и сцепления частиц с отверстиями георешетки.

Сравнение численного и аналитического анализа

BCR численного анализа с использованием Plaxis и аналитического анализа с использованием метода, разработанного Ченом и Абу-Фарсахом [17] для армированных грунтов трех участков, сравниваются на рис. 33–35.Эти рисунки показывают изменение BCR численного и аналитического анализа с номером георешетки ( N ) для почв Аль-Хамедат, Аль-Рашидиа и Башика, соответственно.

Из рисунков 33-35 заметно, что аналитический анализ является почти линейным и показал небольшую разницу с численным анализом, что может быть связано с ограничениями в определении точной глубины продавливания в глинистых грунтах (Al-Hamedat & Ba’shiqa), что впоследствии приводит к низкому или высокому сопротивлению грунта приложенным нагрузкам.Кроме того, значения угла наклона арматуры георешетки (ξ и α) для глинистых участков (Аль-Хамедат и Башика) и песчаных участков (Аль-Рашидиа) под нагрузкой на фундамент могут быть выбраны не совсем так, как они есть в действительности. Однако общий аналитический анализ показал почти хорошие результаты, близкие к численному анализу.

Заключение

Что касается комплексного анализа методом конечных элементов и аналитического анализа, включение арматуры может улучшить несущую способность основания и уменьшить осадку.Несущая способность и уменьшение осадки усиленного грунтового основания для трех участков увеличивались с увеличением ширины слоев георешетки ( b ). Степень улучшения несущей способности и осадки фундамента для каждого участка была разной. Почва участка Аль-Хамедат показала меньшее улучшение, чем два других участка, в то время как почва участка Аль-Рашидия продемонстрировала более высокое улучшение. Оптимальная ширина георешетки для всех трех участков составила (5 B ).Увеличение количества слоев георешетки ( N ) привело к повышению несущей способности и уменьшению осадки армированного грунтового основания на всех трех площадках. По мере увеличения количества георешеток степень улучшения несущей способности и осадки фундамента для каждого участка была различной. Почва участка Аль-Хамедат показала меньшее улучшение, чем два других участка, в то время как почва участка Аль-Рашидия продемонстрировала более высокое улучшение. Оптимального числа георешеток не было, так как три участка показали хорошее улучшение даже при N = 5.Использование армирования георешеткой с песчаными грунтами или слоями слабых глин привело к лучшему улучшению несущей способности и уменьшению осадки, чем более сильные слои, которые требуют более высокой осадки, чтобы показать свои улучшения; это было ненадежно, потому что фундамент мелкого заложения был почти рассчитан на определенный уровень поселения. BCR из аналитического анализа увеличивались по мере увеличения количества ( N ) и ширины ( b ) георешетки. Их приращение было почти линейным и показало приемлемые значения, которые близко соответствовали BCR из численного анализа.Это исследование убедительно доказывает, что усиление георешетки потенциально способствует улучшению грунтового основания, однако напрямую не зависит от ширины и количества только георешетки. Различные свойства почвы и размер основания также влияют на значения BCR и SRR. Общие выводы дополняют преимущество эффективного применения укрепленных грунтовых оснований.

Список литературы

  1. 1. Гвидо В. А., Чанг Д. К. и Суини М. А. Сравнение земляных плит, армированных георешеткой и геотекстилем.Канадский геотехнический журнал, 1986, 23 (4): 435–440.
  2. 2. Сакти Дж. П. и Дас Б. М. Модельные испытания ленточного фундамента на глине, армированной слоями геотекстиля. Совет по исследованиям в области транспорта, 1987 г. Получено с https://trid.trb.org/view/289088
  3. 3. Хуанг К. и Тацуока Ф. Несущая способность укрепленного горизонтального песчаного грунта. Геотекстиль и геомембраны, 1990, 9 (1): 51–82.
  4. 4. Мандал Дж. Н. и Сах Х. С. Испытания несущей способности глины, армированной георешеткой.Геотекстиль и геомембраны, 1992, 11 (3): 327–333.
  5. 5. Хинг К. Х., Дас Б. М., Пури В. К., Кук Э. Э., Йен С. С. Несущая способность ленточного фундамента на песке, армированном георешеткой. Геотекстиль и геомембраны, 1993, 12 (4): 351–361.
  6. 6. Омар М. Т., Дас Б. М., Пури В. К. и Йен С. С. Максимальная несущая способность фундаментов мелкого заложения на песке с армированием георешеткой. Канадский геотехнический журнал, 1993, 30 (3): 545–549.
  7. 7.Шин Э., Пинкус Х., Дас Б., Пури В., Йен С. и Кук Э. Несущая способность ленточного фундамента на глине, армированной георешеткой. Журнал геотехнических испытаний, 1993, 16 (4): 534.
  8. 8. Дас Б. М. и Омар М. Т. Влияние ширины фундамента на модельные испытания на несущую способность песка с армированием георешеткой. Геотехническая и геологическая инженерия, 1994, 12 (2): 133–141.
  9. 9. Етимоглу Т., Ву Дж. Т. Х., Сагламер А. Несущая способность прямоугольных фундаментов на песке, армированном георешеткой.Журнал геотехнической инженерии, 1994, 120 (12): 2083–2099.
  10. 10. Дас Б. М., Шин Э. К. и Сингх Г. Ленточный фундамент на глине, усиленной георешеткой: предварительная процедура проектирования. Международное общество морских и полярных инженеров. Шестая Международная конференция по морской и полярной инженерии, 1996 г., 26–31 мая, Лос-Анджелес, Калифорния, США.
  11. 11. Адамс М. Т. и Коллин Дж. Г. Испытания под нагрузкой на большие модели на геосинтетических основаниях из армированного грунта.Журнал геотехнической и геоэкологической инженерии, 1997, 123 (1).
  12. 12. Зайни М. И., Каса А. и Наян К. А. Прочность на сдвиг границы раздела геосинтетического глиняного покрытия (GCL) и остаточного грунта. Международный журнал передовых наук, инженерии и информационных технологий, 2012. 2 (2): 156–158.
  13. 13. Xie L., Zhu Y., Li Y. и Su T. C. Экспериментальное исследование давления кровати вокруг геотекстильного матраса с наклонной пластиной. PLoS ONE, 2019, 14 (1): e0211312.pmid: 30682145
  14. 14. Бинке Дж. И Ли К. Л. Испытания несущей способности армированных земляных плит. Журнал геотехнической и геоэкологической инженерии, 1975, 101 (Протокол ASCE # 11792).
  15. 15. Уэйн М. Х., Хан Дж. И Акинс К. Проектирование геосинтетических армированных фундаментов. геосинтетика в системах усиления фундамента и контроля эрозии, 1998 г., взято с https://cedb.asce.org/CEDBsearch/record.jsp?dockey=0113604
  16. 16. Михаловски Р.L. Предельные нагрузки на грунты с усиленным фундаментом. Журнал геотехнической и геоэкологической инженерии, 2004, 130 (4): 381–390.
  17. 17. Чен К. и Абу-Фарсах М. Анализ предельной несущей способности ленточных фундаментов на армированном грунтовом фундаменте. Почвы и фундаменты, 2015, 55 (1): 74–85.
  18. 18. Лав Дж. П., Берд Х. Дж., Миллиган Г. В. Э. и Хоулсби Г. Т. Аналитические и модельные исследования армирования слоя зернистой насыпи на мягком глиняном грунте.Канадский геотехнический журнал, 1987, 24 (4): 611–622.
  19. 19. Махарадж Д. К. Нелинейный конечно-элементный анализ опор полосы на армированной глине. Электронный журнал геотехнической инженерии, 2003, 8.
  20. 20. Эль Савваф М. А. Поведение ленточного фундамента на песке, армированном георешеткой, над мягким глиняным откосом. Геотекстиль и геомембраны, 2007, 25 (1): 50–60.
  21. 21. Ахмед А., Эль-Тохами А. М. и Марей Н. А. Двумерный конечно-элементный анализ лабораторной модели насыпи.В геотехнической инженерии для смягчения последствий стихийных бедствий и реабилитации, 2008 г., https://doi.org/10.1007/978-3-540-79846-0_133
  22. 22. Аламшахи С. и Хатаф Н. Несущая способность ленточных фундаментов на песчаных склонах, армированных георешеткой и анкерной сеткой. Геотекстиль и геомембраны, 2009, 27 (3).
  23. 23. Чен К., и Абу-Фарсах М. Численный анализ для изучения масштабного эффекта неглубокого фундамента на укрепленных грунтах. Рестон, Вирджиния: Материалы конференции ASCE Geo-Frontiers 2011, 13–16 марта 2011 г., Даллас, Техас | г 20110000.
  24. 24. Рафтари М., Кассим К. А., Рашид А. С. А., Моайеди Х. Осадка мелкого фундамента возле укрепленных склонов. Электронный журнал геотехники, 2013, 18.
  25. 25. Аззам У. Р. и Наср А. М. Несущая способность основания из оболочек на армированном песке. Журнал перспективных исследований, 2015, 6 (5). pmid: 26425361
  26. 26. Хусейн М. Г. и Мегид М. А. Трехмерный метод конечных элементов для моделирования двухосной георешетки с применением к почвам, армированным георешеткой.Геотекстиль и геомембраны, 2016, 44 (3): 295–307.
  27. 27. Араб М. Г., Омар М. и Тахмаз А. Численный анализ фундаментов мелкого заложения на грунте, армированном георешеткой. Сеть конференций MATEC, 2017, 120.
  28. 28. Каса А., Чик З. и Таха М. Р. Глобальная устойчивость и оседание сегментных подпорных стен, армированных георешеткой. ТОЖСАТ, 2012, 2 (4): 41–46.
  29. 29. Видаль, М. Х. Развитие и будущее армированной земли. Труды симпозиума по укреплению грунта на ежегодном съезде ASCE, Питтсбург, Пенсильвания, 1978, стр. 1–61.
  30. 30. Кернер Р. М., Карсон Д. А., Дэниел Д. Э. и Бонапарт Р. Текущее состояние тестовых участков Цинциннати GCL. Геотекстиль и геомембраны, 1997, 15 (4–6), 313–340.
  31. 31. Бушехриан А. Х., Хатаф Н. и Гахрамани А. Моделирование циклического поведения неглубоких фундаментов, опирающихся на геомеш и песок, армированный якорями. Геотекстиль и геомембраны, 2011, 29 (3): 242–248.
  32. 32. Рен Й. Мгновенная реакция на нагрузку и оседание ленточных фундаментов, опирающихся на глину, армированную георешеткой, 2015 г., Получено с https: // etda.библиотеки.psu.edu/catalog/25223
  33. 33. Габр М. А., Додсон Р. и Коллин Дж. Г. Исследование распределения напряжений в песке, армированном георешеткой. Геосинтетика в системах армирования фундамента и контроля эрозии, 1998 г., взято с https://cedb.asce.org/CEDBsearch/record.jsp?dockey=0113608
  34. 34. Чен К., Абу-Фарсах М. Ю., Шарма Р., Чжан Х. Лабораторное исследование поведения фундаментов на геосинтетически армированных глинистых почвах. Отчет об исследованиях в области транспорта: Журнал Совета по исследованиям в области транспорта, 2004 г., 2007 г., (1): 28–38.
  35. 35. Алаваджи Х. А. Испытания модели пластиной нагрузкой на складной грунт. Журнал Университета Короля Сауда — Технические науки, 1998, 10 (2).
  36. 36. Аббас Дж. М., Чик З. Х. и Таха М. Р. Моделирование и анализ одной сваи, подвергшейся воздействию поперечной нагрузки. Электронный журнал геотехнической инженерии, 2008, 13 (E): 1–15.
  37. 37. Росьиди С. А., Таха М. Р. и Наян К. А. М. Эмпирическая модельная оценка несущей способности осадочного остаточного грунта методом поверхностных волн.Jurnal Kejuruteraan, 2010, 22 (2010): 75–88.
  38. 38. Хаджезаде М., Таха М. Р., Эль-Шафи А. и Эслами М. Модифицированная оптимизация роя частиц для оптимального проектирования опор и подпорной стены. Журнал Чжэцзянского университета: Science A, 2011, 12 (6): 415–427.
  39. 39. Джох С. Х., Хванг С. К., Хассанул Р. и Рахман Н. А. Построение поперечного сечения модуля упругости железнодорожного полотна под балластом для определения потенциальной осадки. Журнал Корейского общества железных дорог, 2011, 14 (3): 256–261.
  40. 40. Чик З., Альджанаби К. А., Каса А. и Таха М. Р. Моделирование искусственной нейронной сетью с перекрестной проверкой десятикратной проверки поведения оседания каменной колонны под насыпью шоссе. Арабский журнал наук о Земле, 2013, 7 (11): 4877–4887.
  41. 41. Ли Ю. П., Янг Ю., Йи Дж. Т., Хо Дж. Х., Ши Дж. Й. и Го С. Х. Причины проникновения самоподъемных оснований в глины после монтажа. PLoS ONE, 2018, 13 (11): e0206626. pmid: 30395581
  42. 42.Азриф М., Закиран М. Н. Ф., Сякира М. Р. Н., Азван С. М., Нур Р. К., Ли Э. К. и др. Применение геофизических исследований к возникновению поселений — тематическое исследование. На 2-м совещании EAGE-GSM в Азиатско-Тихоокеанском регионе по наукам о приповерхностной геологии и инженерии (2-е совещание EAGE-GSM в Азиатско-Тихоокеанском регионе по приповерхностной геонауке и инженерии). Европейская ассоциация геологов и инженеров, EAGE, 2019.
  43. 43. Чжанфан Х., Сяохун Б., Чао Ю. и Яньпин В. Вертикальная несущая способность фундамента из свайного разжижаемого песчаного грунта при горизонтальной сейсмической силе.PLoS ONE, 2020, 15 (3): e0229532. pmid: 321
  44. 44. Ли К., Манджунатх В. и Дэвайкар Д. Численные и модельные исследования ленточного фундамента, поддерживаемого системой армированного гранулированного грунта и мягкого грунта. Канадский геотехнический журнал, 2011 г., 36: 793–806.
  45. 45. Куриан Н. П., Бина К. С. и Кумар Р. К. Осадка армированного песка в фундаменте. Журнал геотехнической и геоэкологической инженерии, 1997, 123 (9): 818–827.
  46. 46. Зорнберг Дж.Г., Лещинский Д. Сравнение международных критериев проектирования геосинтетических армированных грунтовых конструкций. В: Ochiai et al. (ред.) Ориентиры в укреплении земли, 2003, 2: 1095–1106.
  47. 47. Лещинский Д. О глобальном равновесии при проектировании геосинтетической армированной стены. J. Geotech. Geoenviron. Англ. ASCE, 2009, 135 (3): 309–315.
  48. 48. Ян К.Х. Утомо П. и Лю Т.Л. Оценка подходов к расчету на основе равновесия сил и деформации для прогнозирования нагрузок на арматуру в геосинтетических конструкциях из армированного грунта.j.GeoEng, 2013, 8 (2): 41–54.
  49. 49. Sieira A.C.F. Вытягивание геотекстиля: численный прогноз. Int. J. Eng. Res., 2016, Appl. 6 (11–4): 15–18.
  50. 50. Шарма Р., Чен К., Абу-Фарсах М. и Юн С. Аналитическое моделирование грунтового основания, армированного георешеткой. Геотекстиль и геомембраны, 2009, 27 (1): 63–72.
  51. 51. Лю С. Ю., Хан Дж., Чжан Д. В. и Хун З. С. Комбинированный метод DJM-PVD для улучшения мягких грунтов. Geosynthetics International, 2008, 15 (1): 43–54.
  52. 52. Rowe R.K. и Taechakumthorn C. Комбинированное воздействие PVD и армирования на насыпи на чувствительных к скорости грунтов. Геотекстиль и, 2008, 26 (3): 239–249.
  53. 53. Ван К., Ли X., Сюн З., Ван К., Су К. и Чжан Ю. Экспериментальное исследование влияния цементирующей арматуры на прочность на сдвиг трещиноватого массива горных пород. PLoS ONE, 2019, 14 (8): e0220643. pmid: 31404074
  54. 54. Ван Ю., Гэ Л., Ченди С., Ван Х., Хан Дж.И Го З. Анализ гидравлических характеристик улучшенных песчаных грунтов с мягкими породами. PLoS ONE, 2020, 15 (1): e0227957. pmid: 31978135
  55. 55. Хан Дж., Покхарел С. К., Ян Х., Манандхар К., Лещинский Д., Халахми И. и др. Характеристики оснований из RAP, армированных геоячейками, на слабом грунтовом полотне при полномасштабных движущихся колесных нагрузках. Журнал материалов в гражданском строительстве, 2011, 23 (11): 1525–1534.
  56. 56. Ван Дж. К., Чжан Л. Л., Сюэ Дж. Ф. и Йи Т. Реакция на осадку неглубоких квадратных фундаментов на песке, усиленном георешеткой, при циклической нагрузке.Геотекстиль и геомембраны, 2018, 46 (3): 586–596.
  57. 57. Акинмусуру Дж. О. и Акинболаде Дж. А. Устойчивость нагруженных опор на армированном грунте. Журнал геотехнической и геоэкологической инженерии, 1981, 107 (ASCE 16320 Proceeding).
  58. 58. Чжоу Х. и Вэнь X. Модельные исследования песчаной подушки, армированной георешеткой или геоячейками, на мягкой почве. Геотекстиль и геомембраны, 2008, 26 (3): 231–238.
  59. 59. Бринкгрев Р. Б. Дж. И Вермеер П.A. Конечноэлементный код для анализа грунтов и горных пород. А. А. Балкема, Роттердам, Нидерланды, 1998.
  60. 60. Гольдшейдер М. Истинные трехосные испытания на плотном песке. Практикум по определяющим отношениям для почв, 1982, 11–54. Получено с https://ci.nii.ac.jp/naid/10007804852/
  61. 61. Бринкгрев, Р. Б. Дж., Кумарсвами, С., Свольфс, В. М., Уотерман, Д., Чесару, А., Бонньер, П. Г. и др., 2014 г., Plaxis 2014. PLAXIS bv, Нидерланды.
  62. 62. NAUE GmbH & Co.KG, 2012. https://www.naue.com/naue-geosynthetics/geogrid-secugrid/ (веб-сайт) [10 июня 2020 г.]
  63. 63. Мейерхоф, Г.Г. Предельная несущая способность фундаментов. geotecniadecolombia.com 1963, Получено с http://geotecniadecolombia.com/xtras/ Максимальная несущая способность фундаментов.pdf
  64. 64. Буссинеск, Дж. Применение потенциалов равновесия и движения твердых эластичных материалов, Готье-Виллар, Париж, (1883).
  65. 65.Траутманн К. Х. и Кулхави Ф. Х. Поведение при подъеме и перемещении насыпных фундаментов. Журнал геотехнической инженерии, 1988, 114 (2): 168–184.
.

Добавить комментарий