Армирование столбчатого фундамента под стальную колонну

Поделитесь,пожалуйста, примером расчета армирования столбчатого фудамента под металлическую колонну

ПОСОБИЕ
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ФУНДАМЕНТОВ
НА ЕСТЕСТВЕННОМ ОСНОВАНИИ
ПОД КОЛОННЫ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

(к СНиП 2.03.01-84 и СНиП 2.02.01-83)

[quote=TNemo;1263221]ПОСОБИЕ
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ФУНДАМЕНТОВ
НА ЕСТЕСТВЕННОМ ОСНОВАНИИ
ПОД КОЛОННЫ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

Смотрела это пособие. Непонятен расчет армирования подколонника, так как в этом пособии рассматривается железобетонная колонна,заглубленная в стакан, а у меня металлическая колонна, закрепленная анкерами.

—— добавлено через 50 сек. ——

Можно поподробнее, что там продавливаться будет? Весьма специфический должен быть фундамент чтобы подколонником продавить плитную часть, если речь об этом.

Насчет смятия подливки под опорной плитой — там усилие через болты также передается. Если речь именно о бетоне фундамента, то такое возможно если только база устанавливается без подливки непосредственно на шлифованный бетон, чего я не встречал.

плитная часть и будет продавливаться, если у вас размеры плитной части больше пирамиды продавливания от подколонника.

Ну так я об этом написал выше (незнаю зачем вы дублируете мою мысль), таких фундаментов почти не бывает в природе.

речь не о монтаже, способы которого бывают разные, а о рабочем состоянии колонны под нагрузкой. Почитайте ПОСОБИЕ
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ
РОСТВЕРКОВ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ
ПОД КОЛОННЫ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
(к СНиП 2.03.01-84)

Руководство по конструированию жбк п. 3.53

Ну так я об этом написал выше (незнаю зачем вы дублируете мою мысль), таких фундаментов почти не бывает в природе.

Болты не только на отрыв работают, но также на вертикальную (на период монтажа) и поперечную силу. Как по вашему колонна стоит на болтах пока подливку не выполнили?
А бывает её вообще забывают сделать.

Потому что внецентренное сжатие — это центральное сжатие плюс сосредоточенный момент. Если считать скурпулезно, то надо рассматривать одновременное действие изгиба и сжатия, но доля сжатия будет невелика. Практически там и арматура-то на сжатие не нужна будет, так как и само бетонное сечение справится. Поэтому для расчета подколонника достаточно определить момент в сечении по верху плитной части и выполнить расчет на изгиб.

Ну а растяжение — это песня отдельная. Впрочем такое напряженное состояние не характерно для подколонников.

нужно считать не скурпулезно, а правильно, доля сжатия бывает более важной нежели момент

все зависит о нагрузки и размеров подколонника. Как вы определяете справится сечение или нет ? На глаз ? Подбирая арматуру только на момент, без учета вертикальной прижимной силы вы получаете либо неоправданный запас по арматуре, либо разрушенное сечение от совместного действия момента и вертикальной, когда доля вертикальной велика.

Приведите пример из своей практики, когда вы считали бетонный элемент на сжатие без моментов и при этом требовалась арматура.

Конечно все зависит от конкретного случая. Но только в очень экзотических случаях в подколоннике при восприятии усилий сжатия требуется арматура.

Приведите пример из своей практики, когда вы считали бетонный элемент на сжатие без моментов и при этом требовалась арматура.

Конечно все зависит от конкретного случая. Но только в очень экзотических случаях в подколоннике при восприятии усилий сжатия требуется арматура.

Присоединяюсь к вопросу.
Даже в колоннах очень редко она требуется по расчету если моменты малы (нет, ну есть конечно любители пихать 32 арматуру в колонны 300х300мм, компенсируя нехватку сжатого бетона, но это отдельный случай).

Если речь о металлических колоннах на столбчатом фундаменте — думаю такого вообще не будет никогда, т.к. размер подколонника диктуется базой (сечением колонны, размером опорной плиты), на которой еще фундаментные болты должны разместиться, а они будут разнесены. Получается что всегда размер подколонника достаточен если нет больших моментов.

То же самое насчет продавливания плитой части подколонником. Жду пример из жизни. Т.к. этот случай тоже весьма экзотический.

Про внецентренное растяжение подколонника тоже понравилось, хотелось бы остановиться на этом случае подробнее. Жду комментарий автора.

Как сооружают столбчатые фундаменты под колонны?

Столбчатый фундамент обустраивают при строительстве каркасных и малоэтажных зданий без подвалов.

Также его сооружают, если предполагается большая глубина залегания фундамента – 4–5 м. При этом ленточное основание нерентабельно из-за большого расхода строительных материалов.

О том, как возводится столбчатый фундамент под колонны, поговорим в статье.

Разновидности

Состоит столбчатый фундамент из плитной части из 1–5 ступеней и подколонника, полнотелого или полого – стакана. Вид его зависит от типа и материала колонны.

Колонна – деталь несущей конструкции. Она воспринимает нагрузку между этажами и на уровне фундамента. Может служить декоративной деталью. Колонны выпускают стандартных размеров и изготавливают на заказ.

Различают 2 вида:

Металлическая – состоит из оголовка, к которому крепят ригели и балки, стержня и базы – части, соприкасающейся с фундаментом.

Бывают сплошные и сквозные колонны – решетчатые, перфорированные. Последние меньше весят и проще в монтаже. Изготавливают конструкции из балок и прокатного профиля.

Колонна непрерывно взаимодействует с основанием, нарушение положения хотя бы одной опоры приводит к обрушению дома. Поэтому под колонны не рекомендуется использовать сваи.

1. Монолитный – готовое сооружение, в которых столбы установлены по определенной схеме. Колонны закрепляют на фундамент болтами.
2. Сборный – каждое основание производится отдельно, на строительной площадке или на заводе, и отдельно устанавливается. Сверху опоры бетонируют, чтобы избежать появления расщелин.

Материал для столбчатого фундамента выбирают исходя из нагрузки и материала колонны:

1. Бетонные основания – а точнее, железобетонные. Выполняются из тяжелого бетона и упрочняются специальной арматурой. Под металлические колонны ставят только монолитный бетонный, под кирпичные допускается сборный вариант.
2. Кирпичные – выдерживают меньшую нагрузку и используются для малоэтажных зданий.
3. Деревянные – подходят только для деревянных или каркасных зданий.
4. В частном строительстве встречаются опоры из бетонных или асбестовых труб.

Подготовка к возведению

Подготовка включает:

• планировку – опоры монтируют по углам, на участках примыкания и пересечения стен, на протяжении несущей стены через 3–6 м и под каждой колонной;
• разметку и выемку земли на необходимую глубину;
• если глубина залегания велика, то на дно ям укладывают песчаную или бетонную подложку;
• сооружение опалубки.

Глубина залегания и высота бетонной подложки определяется весом здания и рыхлостью почвы.

Инструменты и материалы

Для строительства нужны:

• доска или фанера для опалубки;
• песок, битый кирпич, гравий для подушки;
• бетон марки М300, М400, М600;
• рубероид или другой пленочный материал для гидроизоляции;
• анкерный крепеж для металлических колонн.

Для работы понадобятся следующие инструменты и приспособления:

• капроновый шнур и деревянные колья для разметки;
• совковая и штыковая лопаты;
• отвес, строительный уровень, рулетка;
• ручная трамбовка.

Если бетон изготавливают самостоятельно, то нужна бетономешалка или емкость для размешивания раствора.

Как рассчитать?

Исходными данными для расчета служит нагрузка, которую оказывает колонна, и результаты инженерно-геологических исследований.

К первым относятся:

1. Вертикальная нагрузка – вес колонны и величина нагрузка, передаваемая на нее стенами и кровлей.
2. Изгибающий момент.
3. Поперечная – приходящаяся на опору от базы колонны.
4. Нагрузка при действии крутящих моментов в 2 плоскостях.
5. Полная ветровая и снеговая – рассчитывается по погодным данным региона.

К инженерно-геологическим данным относятся:

• свойства грунта;
• уровень грунтовых вод;
• глубина промерзания грунта.

По полученным данным рассчитывают величину опорных столбов для колонн.

Пример расчета под монолитную колонну

Вычисляют глубину залегания и сечение основания. В простых случаях параметр определяет максимальная глубина промерзания.

Для более точных вычислений используют формулу: df=kh*dfn, где:

• kh – коэффициент, принимаемый для фундамента отапливаемого дома;
• dfn – глубина промерзания.

Размеры основания рассчитывают по формуле: А=N/(R0-ȳd), где:

• N – вертикальная нагрузка, ее получают при расчетах каркаса здания;
• R0 – сопротивление грунта — величина представлена в справочнике СНиП 2.02.01-83;
• ȳ – средний удельный вес фундамента;
• d – глубина.

Для зданий выше 3 этажей расчет производят более сложные, с учетом краевой нагрузки.

Пример расчета под металлическую колонну

Материал не влияет на методику вычислений. Учитывать нужно глубину заглубления самой колонны. Поэтому используется та же самая методика расчета.

Для удобства исчислений непрофессионалам лучше воспользоваться онлайн-калькуляторами в Интернете.

В них указаны все требуемые параметры для вычислений. Расчет производится автоматически.

Этапы строительства под монолитную колонну

При возведении частного коттеджа или дачи строительстве сооружают монолитный фундамент. Чтобы сэкономить материалы, опорные столбы выполняются в виде ступеней. Высота и число ступеней зависит от нагрузки.

Для основания выкапывают яму необходимого размера и укладывают на дно слой песка и щебня толщиной в 20 см. Если глубина фундамента большая, устраивают бетонную подушку. Затем возводят опалубку из фанеры или дерева.

Если размеры основания значительные, используют стальную опалубку. Асбестоцементные или бетонные трубы могут применяться как несъемная опалубка.

Армирование опор

Армирование выполняется по мере возведения фундамента. Используют для этого прутки диаметром в 12–16 мм, связанные или сваренные в готовые каркасы.

1. После утрамбовки песчаной-гравийной подушки, заливают не менее 10 см бетона и опускают в яму подготовленную конструкцию.
2. Сечение каркаса лишь чуть меньше сечения скважины. Каркас входит плотно.
3. Середину столба не армируют, так как нагрузка здесь минимальна.
4. Выпуски арматуры загибают горизонтально – по 30–40 см. Если подколонник делают кирпичный, хотя бы один арматурный прут нужно заанкерить в кирпичной кладке.

Величина подколонника может совпадать с сечением столба. Если требуется именно стакан, сооружают опалубку сложной формы.

Изготовление каркаса можно посмотреть в этом видео:

Монтаж башмака

Чтобы равномерно распределить нагрузку от здания, рекомендуют делать башмак – расширение нижней части скважины:

1. Изготавливают опалубку, диаметр которой в 1,5 раза больше, чем сечение будущих столбов и устанавливают на песчаную подушку.
2. Заливают бетоном марки М300–М400 только башмак.
3. Бетон застывает не менее 10 дней.

После схватывания раствора продолжают возведение фундамента.

Установка колонн

Начинают работу с сооружения армирующего каркаса:

1. Монолитная колонна армируется прутками. При большом сечении прутки дополнительно усиливаются горизонтальными хомутами.
2. Для опалубки используют деревянные доски нужной длины. Их скрепляют хомутами. Рекомендуется изнутри простелить опалубку рубероидом, чтобы позднее ее легче было снять. Поверхность колонны будет гладкой.
3. Для заливки используют бетон марки М200 или выше. Чтобы удалить воздух, раствор протыкают металлическим штырем. Опалубку снимают только после полного высыхания.

Оптимальная температура строительства – выше +15 С. Если здание сооружают зимой, в бетон добавляют пластифицирующие добавки с тем, чтобы ускорить застывание.

Ростверк

Под железобетонные колонны возводят монолитный ростверк, по сути, это бетонная лента, усиленная стальными прутками. Используется при строительстве каркасных и панельных зданий, деревянных срубов:

1. Изготавливают опалубку необходимых размеров.
2. Укладывают арматуру. Для усиления плитной части используют арматурную сетку, которую размещают в 2 слоя. Между ними должен быть изолирующий слой бетона – не менее 20 см, поэтому заливку выполняют в 2 стадии.
3. Горизонтальные сетки соединяют вертикальными фрагментами прутков. Длина минимально возможная, чтобы каркас со временем не утратил устойчивости.

Связывание каркаса выполняется в опалубке или на основании, а не на земле.

Этапы строительства под металлическую (стальную) колонну

Металлическое колонны монтируют в стаканные основания или анкерным способом. Порядок действий сходный, но исключает некоторые этапы:

1. Размечают положение скважин и роют ямы необходимой глубины.
2. На дно укладывают песчано-гравийную подушку. Сооружают опалубку. Армируют конструкцию прутками и сеткой, описанным выше способом.
3. Подготовленные скважины заливают бетоном марки не ниже М300. Перед заливкой в полости устанавливают геодезические уровни и высотные знаки. Они служат указателями места размещения стальной опоры.
4. В поверхности бетонных оснований вмонтируют анкерные болты для фиксации. На них и крепится металлическая колонна. Между собой их связывают балками.

Опирание может выполняться и другим методом. Вместо анкеров на поверхность опоры монтируют металлические плиты и заполняют бетонной смесью. Уровень заливки ниже 5–8 см проектной отметки подошвы. В полученное углубление устанавливают колонну.

Установку на анкера можно посмотреть в этом видео:

Ошибки при строительстве и способы их избежать

Сооружение фундамента – довольно сложная работа, требующая расчета и квалификации. Начинающие строители чаще всего допускают следующие ошибки:

• неправильно рассчитывают распределение нагрузки, при этом фундамент начинает проседать, а стены здания трескаться;
• неверно определяют глубину залегания – слишком большая величина ведет только к расходу материалов, а вот недостаточная – к деформации стен;
• устанавливают опоры на разную глубину;
• используют материал низкого качества – марка бетона должен быть не ниже М200;
• неверно оценивают сопротивление грунта – необходима консультация специалиста;
• не центрируют каркас при монтаже – особенно разрушительно это сказывается на ростверке;
• собирают каркас на грунте – центрирование автоматически исключается;
• соединяют прутки и сетку на углах сваркой – это запрещается.

Опорные основания и колонны – вертикальные элементы. Во время сооружения опалубки, армирования, крепления столбов необходимо постоянно проверять вертикальность.

Много важной и полезной информации о столбчатом фундаменте найдете здесь.

Заключение

Столбчатый фундамент под колонны используется в целях экономии. Для каркасного здания и на твердых грунтах он успешно заменяет ленточный или плиточный. Но чтобы такое сооружение прослужило долго и не стало причиной разрушения дома, необходимо тщательно рассчитать нагрузку.

Армирование столбчатого фундамента

Класс бетона

Пособие попроектированию бетонных и железобетонных конструкций (к СП 52-101-2003)
2.4. Для железобетонных конструкций рекомендуется принимать класс бетона на сжатие не ниже В15; при этом для сильно нагруженных сжатых стержневых элементов рекомендуется принимать класс бетона не ниже В25.

Продольное армирование
Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона(без предварительного напряжения) МОСКВА СТРОЙИЗДАТ 1978 г.

3.31. Подколонники, если необходимо по расчету, должны армироваться продольной и поперечной арматурой по принципу армирования колонн.
Площадь сечения продольной арматуры с каждой стороны железобетонного подколонника должна быть не менее 0,05 % площади поперечного сечения подколонника.
Диаметр продольных стержней монолитных подколонников должен быть не менее 12 мм.

Шаг поперечного армирования
СП 52.103-2007
8.3.12 Во внецентренно сжатых линейных элементах, а также в изгибаемых элементах при наличии необходимой по расчету сжатой продольной арматуры с целью предотвращения выпучивания продольной арматуры следует устанавливать поперечную арматуру с шагом не более 15d и не более 500 мм (d — диаметр сжатой продольной арматуры).
Если площадь сечения сжатой продольной арматуры, устанавливаемой у одной из граней элемента, более 1,5 %, поперечную арматуру следует устанавливать с шагом не более 10d и не более 300 мм.

Армирование подошвы
Руководство по проектированию фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений промышленых предприятий. МОСКВА 1978г
5.14 Армирование подошвы отдельных фундаментов рекомендуется осуществлять сварными сетками. Расстояние между осями стержней сеток должно приниматься равным 200 мм.
Диаметр рабочих стержней, укладываемых вдоль стороны фундамента размером 3м и менее, должен быть не менее 10 мм; диаметр рабочих стержней укладываемых вдоль стороны размером более 3 м — не менее 12 мм.
Арматурные сетки должны быть сварены во всех точках пересечения стержней. Допускается часть пересечений связывать проволокой при условии обязательной сварки всех точек пересечения в двух крайних рядах по периметру сеток.

Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона(без предварительного напряжения) МОСКВА СТРОЙИЗДАТ 1978 г.
3.27. Диаметр рабочих стержней арматуры (сварной или вязаной) подошвы, укладываемых вдоль стороны 3 м и менее, должен быть не менее 10 мм, а стержней, укладываемых вдоль стороны более 3 м, — не менее 12 мм.

3.29. Допускается, при необходимости, армировать подошвы фундаментов отдельными стержнями. В этом случае стержни раскладываются во взаимно-перпендикулярных направлениях, параллельных сторонам подошвы. Шаг стержней рекомендуется принимать 200 мм, длина стержней каждого направления должна быть одинаковой. В случае применения арматуры периодического профиля два крайних ряда пересечений стержней по периметру сетки должны быть соединены сваркой. Допускается применение дуговой сварки. Внутренние пересечения должны быть перевязаны через узел в шахматном порядке. Если для армирования подошв применяется гладкая арматура, стержни должны заканчиваться крюками, а сварка пересечений по периметру в этом случае не требуется.

Подготовка
СП 50.101-2004
13.2.22. При возведении монолитных фундаментов, как правило, устраивают подготовку из уплотненного слоя щебня или тощего бетона, обеспечивающую надежную установку арматуры и не допускающую утечки раствора из бетонной смеси бетонируемого фундамента. Если основание сложено глинистыми грунтами с показателем текучести более 0,5 или водонасыщенными песками, уплотнение следует выполнять легкими катками или трамбовками.

Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона(без предварительного напряжения) МОСКВА СТРОЙИЗДАТ 1978 г.

3.24. Под монолитными фундаментами независимо от грунтовых условий (кроме скальных грунтов) рекомендуется всегда предусматривать бетонную подготовку толщиной 100 мм из бетона марки М50, а под сборными — из среднезернистого песка слоем 100 мм.
При необходимости устройства фундаментов на скальных грунтах следует предусматривать выравнивающий слой по грунту из бетона марки М50.
3.26. Толщина защитного слоя бетона аб для рабочей арматуры подошвы монолитных фундаментов должна удовлетворять требованиям п. 3.3 настоящего Руководства и приниматься не менее 35 мм (с учетом, что выполняется бетонная подготовка), а при отсутствии бетонной подготовки — 70 мм. Толщина защитного слоя в сборных фундаментах и подколонниках монолитных фундаментов должна быть не менее 30 мм.

При необходимости армирования подошвы фундамента, устраиваемого на скальном грунте, следует предусматривать защитный слой бетона толщиной 35 мм.

Защитный слой бетона
СП 52-101-2004
8.3.2 Толщину защитного слоя бетона назначают исходя из требований 8.3.1 с учетом типа конструкций, роли арматуры в конструкциях (продольная рабочая, поперечная, распределительная, конструктивная арматура), условий окружающей среды и диаметра арматуры.

Минимальные значения толщины слоя бетона рабочей арматуры следует принимать по таблице 8.1.

Условия эксплуатации конструкций зданий

Толщина защитного слоя бетона, мм, не менее

1. В закрытых помещениях при нормальной и пониженной влажности

Армирование столбчатого фундамента: зачем нужны работы, как они выполняются?

Прочность, а также надежность фундамента напрямую зависит от его корректного армирования. В этой публикации освящены вопросы относительно последовательности выполнения работ при армировании, основных требований, предъявляемых к арматуре, распространенных ошибок, которые можно сделать при выполнении работ.

В чем заключаются особенности армирования?

Армирование столбчатых фундаментов – это залог крепкой, надежной, долговечной постройки. Небольшие изгибные усилия могут разорвать бетон, несмотря на то, что данный материал выдерживает большие нагрузки. Специалисты считают, что это основной недостаток данного материала, который необходимо учитывать при выполнении работ.

На столб фундамента воздействуют следующие нагрузки:

• на сдвиг – либо происходит сдвижение плотного слоя по водонасыщенному грунту, либо осуществляются подвижки грунта в горизонтальном направлении;
• на сжатие материалов – вес постройки;
• на разрыв – в зимний период пучения земли стенки сжимаются, в результате чего отрываются от подошвы.

Если брать в расчет нагрузки на сжатие – в таких случаях армирование столбчатого фундамента специалисты не выполняют, для того, чтобы устранить неблагоприятное воздействие, вызванное пучением грунта, будет достаточно просто обернуть столб тремя слоями рубероида. Некоторые специалисты в данном случае также рекомендуют использовать полиэтилен. Сдвиговая нагрузка – явление редко, но именно для того, чтобы избежать данного явления, осуществляют армирование.

Еще одна зона армирования – это ростверк. Так называют горизонтально расположенную часть фундамента, которая передает и воспринимает вес от стен здания на сваи. Помимо этого фактора также играет роль предназначение ростверка – оно состоит в равномерном распределении нагрузки за счет объединения свай в единое целое. Поэтому и важно при устройстве ростверка обеспечить качественную жесткость соединяющих узлов.

Зачем нужно делать армирование?

Заниматься армированием столбчатого фундамента необходимо для того, чтоб укрепить материал. Несмотря на что, что бетон является довольно прочным и надежным, под нагрузкой он ведет себя как твердая, но при этом колкая субстанция (к примеру – стекло). Даже притом, что материал обладает хорошим запасом прочности, если нагрузки распределены некорректно – опора из бетона может разрушиться.

Благодаря арматуре можно сразу решить несколько вопросов относительно обеспечения оптимальной прочности:

1. Практически все значимые напряжения переносятся в более глубокие слои бетона, за счет чего они, в основном, воспринимаются стальной арматурой, а не камнем.
2. Благодаря каркасу можно соединить два главных элемента фундамента – опоры и ростверк.
3. Ресурсы фундамента благодаря арматуре в несколько раз возрастают, обеспечивая ей надежность и прочность.

Важно: часто благодаря использованию арматуры можно избежать последствий разрушения бетона. Конструкция не разрушится скачкообразно.

Какие требования предъявляются к арматуре?

Для выполнения работ прутки, как правило, используются марок А I и А III (А 400 С). При желании можно использовать композитную арматуру, она появилась на рынке относительно недавно, но уже хорошо себя зарекомендовала и имеет отличные характеристики.

Вообще, в данном случае лучше воспользоваться помощью опытного специалиста, он подскажет, какую именно арматуру стоит подобрать исходя из веса планируемой постройки. Стоит сразу отметить: экономить в данном случае нельзя, поскольку именно от фундамента зависит, насколько долго простоит здание.

Как осуществляется армирование ростверка и столбов?

1. Столбчатого фундамента армирование выполняется при помощи прутьев. Их связывают, либо сваривают с использованием проволоки в каркасы.
2. На дно необходимо насыпать слой песка. Сверху кладется щебень вперемешку с песком в таком же количестве. Далее, для того, чтобы металл был надежно защищен от влаги, укладывается приблизительно 100 мм бетона.
3. Заранее подготовленные каркасы опускаются в скважины под столбы.
4. В сечении размеры каркасы должны быть не менее диаметра самой скважины. Такой слой бетона специалисты именуют защитный, поскольку благодаря щелочной реакции он оберегает металл от коррозионных повреждений.
5. Во время изготовления каркаса выпуски арматуры нужно загнуть горизонтально, на длину порядка 30-40 см. Если же работу выполняет опытный и компетентный специалист, который знает, как правильно осуществлять сварку (не перекаливая арматуру), в таком случае загибы не потребуются.

Середину армировать нет необходимости, поскольку на нее нагрузки практически не приходятся. Данная схема для армирования столбчатого фундамента применяется уже в течение долгих лет опытными специалистами, поэтому и считается корректной и надежной.

Что касается схемы расположения прутьев арматуры, в таких случаях необходимо обращать внимание непосредственно на части фундамента:

1. Если используется свайный столб из железобетона, либо буронабивной свай – в таком случае учитывается нагрузка, исходящая от смещения массивов грунта в горизонтальном положении.
2. Если ростверк является монолитным и горизонтальным – нагрузка изгибающая, поскольку балка располагается на опорах с концов, в то время, как под средней частью опора практически отсутствует.

Как должна быть расположена арматура в углах ростверка?

Арматура столбчатых фундаментов должна выполняться по четко указанной схеме. Что касается углов – загибание прутов должно быть не менее 0,4 мм.

Далеко не всегда можно осуществлять сварку – существуют такие марки стали, которые обычными электродами не варятся, поскольку существует риск перегрева прутьев, ослабление швов и т.д.

Как армируется подошва столбчатого фундамента?

При выборе армирующего материала в любом случае необходимо учитывать, с какой целью будет использоваться бетон. Например, для того, чтобы усилить подошву столба используют особые сетки.

Для того, чтобы выполнить расчет армирования, важно учесть схему консоли, на которую будет приходиться отпор грунта. Но, если строительство осуществляется не специалистом, а в частном порядке, в таком случае подобных сложных расчетов не делают.

Были произведены расчеты, благодаря которым удалось установить, что, если нагрузка планируется небольшая – в таком случае будет достаточно арматурной сетки, которая имеет диаметр порядка 5-6 мм. Тем не менее, в строительных нормативах недопустимо использовать каркас, который будет иметь диаметр менее 12 мм. Поэтому, если нужно выполнить все работы согласно нормам, в таком случае специалисты рекомендуют под постройку с небольшим весом арматурную сетку с диаметром 12 мм, а также ячейкой 200 х 200 мм.

Как выполняется армирование ростверка?

Перед выполнением работ фундамента чертежи должны быть внимательно изучены – вне зависимости от того, кто будет заниматься строительством: специалист или новичок.

Что касается усиления плитной части фундамента – в нее необходимо укладывать арматурную сетку в два слоя. При этом стоит учитывать тот факт, что они обязательно должны быть друг от друга изолированы слоем бетона, который в данном случае будет выполнять защитную функцию. Между прутками должно быть расстояние примерно 200 мм.

Чтобы каркас был пространственным, горизонтальные сетки нужно соединить между собой – используя вертикальные отрезки. Длину подбирать самую маленькую – иначе существует вероятность, что каркас утратит устойчивость, при этом его прочность может значительно снизиться.

Ленточный ростверк армируется так же, как и плитный. Но здесь нужно учитывать, что условия установки будут отличаться – если нужно монтировать ленту, то движения специалиста будут ограничены размерами опалубки. Но в любом случае – оба раза связывание каркаса нужно осуществлять в опалубке.

Самые распространенные ошибки, которые допускать при выполнении работ нельзя:

• установка каркаса на грунт;
• отсутствие центрирования каркаса при монтаже в скважину;
• создание соединений на углах стен при сварке стержней;
• нагревание мест сгиба прутьев во время сварки.

Если вы не уверены в том, что все работы сможете корректно выполнить самостоятельно – лучше воспользоваться помощью специалистов, поскольку армирование столбчатого фундамента является важной задачей, которую нужно выполнить идеально.

Вертикальное армирование столбчатого фундамента

В данной статье мы разберем, что такое столбчатый фундамент, его свойства и особенности изготовления, а так же узнаем, как и зачем производится армирование столбчатого фундамента.

Столбчатый фундамент – проверенное и выгодное решение для возведения малоэтажных зданий из дерева или каркасных построек. Такой фундамент возводится также при постройке зданий на склонах. Существенным препятствием для закладки столбчатого основания является высокий уровень грунтовых вод или необходимость сооружения подвала.

Основание представляет собой систему столбов, изготовленных из бетона, которые размещены на пересечении и примыкании стен, а также на углах сооружения. Стоит также отметить, что несущая способность у данного фундамента ниже, чем у других видов.

Важный момент: данный фундамент закладывается гораздо глубже расположения уровня промерзания грунта, который можно узнать в местных геоцентрах.

Зачем армировать фундамент

Состояние грунта нестабильно, его несущая способность часто меняется при смене сезонов, что не может не сказываться на состоянии фундамента. Отдельные его части начинают провисать, причем характер деформации полностью зависит от того, в каком месте участка происходит проседание грунта.

Для того чтобы нагрузка на столбы основания распределялась равномерно, их верхушки укрепляется специальной конструкцией – ростверком. Данное приспособление не даст столбам перемещаться и деформироваться и послужит прочной опорой для постройки дома, в том числе и здания с цокольным этажом.

Таким образом, армирование столбчатого фундамента необходимо для увеличения его прочности и правильного распределения нагрузки. Верная закладка стержней арматуры – залог долговечности всего сооружения.

Способы армирования столбчатого основания

Варианты строительства столбчатого фундамента

Как правило, в малоэтажном индивидуальном строительстве используется железобетонный фундамент монолитного типа – один из наиболее широко распространенных видов столбчатого основания. Существует два способа возведения данного фундамента:

• Вариант №1. Под каждый из планируемых столбов вырывается котлован шириной немного больше размера столба и глубиной согласно проектным расчетам. Эта процедура необходима для монтажа опалубки из досок. Она сооружается таким образом, чтобы столбы фундамента возвышались на полметра над землей. Затем, после ее установки, расклинивания и закладки стержней арматуры, заливается бетон.

Важно: заливка бетона должна производиться на одном уровне. Ошибки и неровности можно исправить при установке ростверка. После полного засыхания железобетонной массы деревянную опалубку убирают, а котлован засыпают обратно.

• Вариант №2. Данный способ довольно трудоемкий из-за большого количества земельных работ. Выполняется он следующим образом: бурятся скважины на нужную глубину при помощи специальной техники, в них закладывается арматура, которую затем бетонируют. В данном случае опалубка совсем небольшая и имеет высоту выступающей части столба. Хотя второй способ прогрессивнее, быстрее и проще, но он гораздо требовательнее к грунту строительного участка.

Выбираем арматурные стержни

Важно: для качественного и правильного армирования можно пользоваться только специальной стальной арматурой. Рассмотрим, какие стержни предусматривает регламент ГОСТ 10922-90:

• Класс арматуры А-III и выше;
• Длина деталей арматурного каркаса должна быть больше 60 мм;
• Диаметры стержней: для холоднотянутых стальных прутьев – не менее 3 мм, для горячекатанного металлопроката – не менее 6 мм. Элементы конструкции изготавливаются строго из качественной стали класса 15 и выше, предварительно обработанной антикоррозийными материалами.

Технология армирования столбчатого фундамента

Для того чтобы армирование было выполнено правильно, важно знать и учитывать особенности технологии.

Помните: любая конструкция, изготовленная из монолитного бетона, отлично переносит сжатие, но разрушается при растягивающих и изгибающих нагрузках. Именно для предотвращения этих негативных последствий и производится армирование, которое в данном случае выполняется вертикально – металлические стержни кладутся параллельно столбам.

Арматурные стержни заготавливаются заранее. Для процедуры необходимы прутья класса А-III. Каркас из расчета на один столб 40 на 40 сантиметров изготавливается из 4 вертикальных стержней. Его поперечное сечение должно быть меньше сечения столба на 4-5 сантиметров со всех сторон.

Если высота столба достигает двух метров и более, его обвязка производится в нескольких местах на расстоянии не более 70 сантиметров друг от друга. Согласно ГОСТу 10922-90, можно выбрать любой способ обвязки. Наиболее популярны сейчас два способа: при помощи стыковой электросварки и путем соединения элементов двойным узлом проволочными фиксаторами. Важный момент: процент содержания арматурных стержней в фундаменте четко прописан в СНиПе и не терпит отклонений. К примеру, для подколонников и колон он составляет всего 0,08% от площади сечения столба.

Запомните: металлолом не может служить в качестве материала для арматуры, это недопустимо и опасно.

Армирование ростверка

Без укрепления конструкции ростверка, армирование фундамента неэффективно, поскольку на нее оказывается точно такие же нагрузки, как и на все основание.

Важный момент: армирование ростверка производится по технологии укрепления ленточного основания. В данной процедуре помимо объемных металлоконструкций, можно применять и плоские закладные детали, такие как швеллер, толстолистовую полосу и уголок.

Эта технология предусматривает два пояса армирования, причем в верхнем поясе используются стержни большего сечения.

Таким образом, вместе с армированием ростверка появляется возможность полностью погрузить стержни в бетон, не применяя при этом антикоррозийное покрытие.

В данном видео представлена технология использования столбчатого фундамента при строительстве каркасного дома

Подводим итог: возведение фундамента – серьезная задача, к проведению которой необходимо подойти со всей серьезностью, тщательно изучив теорию и нормативные акты. Важно соблюдать технологию и регламентированные нормативными актами условия изготовления. Правильно выполненное армирование основания – залог прочности конструкции, ее долговечности.

Правила армирования фундаментов

• Расчет арматуры
• Пример
• Видео
• Расчет ленточного и столбчатого фундамента
• Армирование разных типов фундаментов
• Плитный
• Ленточный
• Столбчатый
• Ростверк
• Заключение по теме

Заливаемый в фундаменты под здания бетон после высыхания становится прочным, как камень. Но это не значит, что он может выдержать любые нагрузки. Точный расчет поможет выдержать вес постройки, но есть и другие виды нагрузок, которые фундаментную конструкцию не сжимают, а растягивают или изгибают.

От них бетонная конструкция растрескивается. Чтобы этого не случилось, нужно проводить армирование фундаментов, для чего используется стальная арматура, которую собирают в сетки или решетки. Армирующий каркас собирается по определенной схеме с учетом диаметра арматуры. Поэтому перед тем как провести армировку фундамента, необходимо рассчитать конструкцию каркаса.

Расчет арматуры

В основу расчета ложатся те самые нагрузки, действующие на фундаментную основу дома. А это не только вес строительных материалов, из которых сооружается здание, это мебель, расставленная по комнатам, бытовые приборы, утварь, одежда, вес проживающих в доме людей, снег, дождь и прочее. Поэтому самостоятельно сделать такой расчет, если вы не специалист в данной области, невозможно. Учесть все нагрузки даже опытный специалист не сможет. Поэтому существуют специальные коэффициенты, на которые умножаются параметры дома из расчета на удельный вес строительных материалов.

На некоторых строительных порталах установлены калькуляторы, с помощью которых якобы можно провести расчет нагрузок на фундамент для дома. Надо сразу сказать, что конечный итог данного вида расчетов не является точным, погрешность у него большая. Поэтому совет – воспользуйтесь услугами опытного проектировщика, который точно рассчитает действие нагрузок.

В принципе, самостоятельно и приблизительно подсчитать количество и диаметр арматуры для армирующего каркаса можно. Но перед этим надо понять, что собой представляет эта конструкция.

Состоит она из поперечных и продольных стержней, которые между собой скрепляются вязальной проволокой, электросваркой или специальными муфтами. Специалисты рекомендуют проволоку. Если разговор идет об армировании монолитного плитного фундамента, то это сетка, уложенная на подготовленную основу. Сеток может быть несколько, они между собой соединяются вертикально установленными кусками арматуры одинаковой длины.

Если изготавливается армированный пояс для ленточного фундамента, то сетки устанавливаются вертикально, а между собой они скрепляются горизонтальными кусками арматуры. Сеток минимум может быть две. При этом армирование МЗЛФ (мелкозаглубленной конструкции), заглубленного или поверхностного фундаментов проводится одинаково. Просто меняется размер армирующей конструкции, а также диаметры используемой внутри арматуры.

Пример

Для примера, можно взять фундамент под гараж. Внутренние размеры помещения – 4 х 6 м, с учетом толщины стен – 4,5 х 6,5 м. Если заливается плитный фундамент, то края каркасной решетки не должны доходить до краев самого фундамента на 10 см. Получается, что размеры решетки – 4,3 х 6,3 м. Если толщина фундаментной плиты будет больше 20 см, то укладываются две сетки одна над другой. Гараж – сооружение небольшое, поэтому оптимальные размеры ячеек армирующей стеки – 20 х 20 см. Получается, что укладывать стержни надо буде через каждые 20 см.

Теперь можно подсчитать количество необходимых продольных и поперечных стержней. Для этого надо:

1. 630/20=31,5.
2. 430/20=21,5.

Полученные значения надо округлить и добавить по одному прутку, потому что данный расчет не учитывает крайний элемент сетки для фундамента. В конечном итоге получится, что вдоль надо уложить 23 стержня длиною по 6,3 м, поперек 33 длиною по 4,3 м. Такое же количество потребуется и на вторую решетку. Теперь нужно подсчитать количество арматуры, отрезки которой будут соединять между собой две сетки.

К примеру, если толщина бетонной стяжки равна 20 см, а сам армирующий пояс должен располагаться в теле бетона, то соответственно от нижней и верхней плоскости надо отступить по 3 — 4 см. Получается, что между сетками армирования плиты остается расстояние 12 — 13 см. Это и есть длина вертикальных отрезков арматуры. Что касается количества, то здесь надо учитывать шаг установки, который равен стороне ячейки сетки каркаса, то есть, 20 см.

Видео

Видео про опалубку и армирование ленточного мелкозаглубленного фундамента.

Расчет ленточного и столбчатого фундамента

Армирование ленточного фундамента, расчет арматуры, укладка и вязка проводятся, в принципе, точно также. Просто необходимо учитывать, что арматурные решетки в этой конструкции устанавливаются не горизонтально, а вертикально. При этом длина продольных стержней зависит от длины ленты, а поперечных от глубины заложения фундамента.

Ширина ленты определяет количество решеток и длину стержней, связывающих между собой сеток. К примеру, если ширина фундаментной ленты – 40 см, то между решетками оставляется расстояние 25 — 30 см, это и есть длина связующих прутков.

Что касается количества, то опять — таки все будет зависеть от размеров ячеек армированного пояса фундамента. К примеру, если глубина заложения равна 1 м, а каркас укладывается внутри бетонной массы, то расстояние от верхних поверхностей устанавливается по 10 см с каждой стороны. Поэтому длина поперечных стержней будет 80 см. А количество продольных направляющих будет равна 100/20=5 рядов.

Правила армирования столбчатых конструкций сильно отличается от двух предыдущих вариантов. Во — первых, это вертикально установленные стержни, обвязанные катанкой диаметром 6 мм или арматурой небольшого размера. Все зависит от размеров самих опорных столбов. Во-вторых, сечение каркаса – это или квадрат, или круг, или треугольник.

Длина основных стержней зависит от глубины заложения фундамента. При этом нет необходимости учитывать расстояние от дна скважины до арматуры, потому что готовая армирующая конструкция устанавливается прямо на подготовленную подушку. Но учитывать придется выступ прутков в размере 10 — 70 см, которые будут торчать из столбов. Они будут соединяться с армирующей сеткой ростверка.

Армирование разных типов фундаментов

Плитный

Самая простая схема армирования у плитного фундамента. Как уже говорилось, это одна или две решетки, уложенные одна над другой. Саму решетку чаще всего собирают прямо по месту закладки фундамента. Арматурные стержни раскладывают в соответствии с размерами ячеек и обвязывают места пересечения вязальной проволокой. Схем обвязки достаточно много, если сборка конструкции проводится своими руками, то лучше выбрать самый простой вариант.

Армированный пояс в одну сетку – это раскладка арматуры по схеме, их обвязка и установка решетки на подпорки. Схема в две сетки – это точно такая же установка нижней сетки, а вот верхнюю придется укладывать на специальные хомуты из арматуры. Они имеют разный вид, один из них показан на фото ниже.

Ленточный

В сооружении ленточной конструкции важным элементом является армирование углов фундамента. Именно здесь собираются все напряжения. Существует несколько технологических схем, как правильно армировать углы. Каждая схема имеет определенные тонкости сборки конструкции и соединения арматуры. Поэтому выбирают ту, которая подходит под условия возведения фундамента.

К примеру, одна из них, это армирование с помощью хомутов. Для фундамента в две сетки необходимо два П — образных хомута. Их устанавливают поверх уложенных в углу армокаркасов так, чтобы их концы смотрели по направлению двух стыкуемых траншей. При этом необходимо усилить соединение, поэтому между собой хомуты соединяются дополнительными поперечными арматурами. На фото ниже они показаны под номером 4.

Столбчатый

К армированию сваи надо подходить с позиции вертикальной установки армоконструкции. Перед тем как армировать столбчатый фундамент, необходимо понимать, что это вертикальная установка нескольких арматурных стержней, которые между собой соединены поперечинами из арматуры меньшего диаметра. Как показывает практика, чаще всего эту конструкцию собирают методом электросварки с последующей металлизацией стыков. Конструкции собираются отдельно от скважин и устанавливаются в них в виде готового изделия.

Так как столбчатый фундамент, к примеру, под колонну собирается в виде самой колонны и бетонной подушки под нее, то, по сути, должно получиться армирование ступенчатого фундамента.

Для этого придется собрать отдельно армированный каркас для колонны и для подушки.

Так как размеры последней превосходят сечение первой, то под свайный фундамент этого типа выкапывается скважина сечением больше, чем размеры подушки.

1. После чего собирается опалубка для подушки.
2. Устанавливается армированный каркас.
3. Далее сверху устанавливается каркас колонны, который привязывается к армированию подушки.
4. И последний этап – установка опалубки колоны.

Ростверк

Если производится армирование простых свай для легких строений, заливаемых в скважины, то для их соединения между собой сооружается дополнительно ростверк. По сути, это ленточный фундамент, а значит, в него закладывается армированный пояс, как и в ленточную конструкцию.

Необходимо добавить, что для армирования монолитного столбчатого фундамента с ростверком требуется точный расчет нагрузок, действующих от строения и от ростверка. А значит, придется точно подсчитать количество арматурных стержней в конструкции и их диаметр.

При этом особое внимание уделяется соединению стержней армокаркаса столбов с арматурой ростверка. Выступающие из столба концы арматуры сгибают под углом 90° так, чтобы:

1. Одна из них часть легла внахлест к стержням верхней решетки.
2. Другая к пруткам нижней сетки.

И лучше, если сгибание будет проводиться в разных направлениях расположения ленты ростверка пополам от количества стержней, как показано на фото ниже.

Лента армирования свайно — ленточного фундамента – это единая конструкция, состоящая из двух разнонаправленных каркасов. Поэтому в местах соединения двух частей надо обязательно проводить мероприятия по усилению соединений. Так одно из правил гласит, что идеальный нахлест арматур двух соединяемых конструкций не должен быть меньше 60 см. А значит, выводить из столбов арматурные прутки нужно, как минимум, на 80 см. Это с учетом изгиба.

Нередко к армированию свай и ростверка подходят с позиции быстрого изготовления каркаса. Для чего используют электросварку. Именно в местах соединения двух конструкций этого делать не рекомендуется. Слишком большие здесь присутствуют нагрузки, особенно на изгиб. Поэтому совет – используйте технологию вязки с помощью вязальной проволоки. Тем более, этот процесс не требует больших затрат и умения.

Добавим, что подходить к сооружению фундамента и его армированию надо с позиции правильно подобранной конструкции. Если опорные столбы имеют небольшой диаметр, то подойдет конструкция из трех стержней с треугольным сечением. В остальных случаях используется квадратная или круглая конструкция. Первая из них проще в изготовлении.

Заключение по теме

Вопросов, касающихся армирования разных по конструкции фундаментов, много: почему и зачем армируют, какую для этого лучше использовать арматуру, как правильно сделать армирование, какая схема соединения лучше и так далее. Надо понимать, что все будет зависеть от нагрузок, которые действуют на фундаментную конструкцию. Поэтому, возвращаясь к началу статьи, надо точно провести расчеты, определяющие эти нагрузки. А уже на основе их выбирать и арматуру, и схему ее сборки.

Сегодня много вопросов задается относительно такого процесса, как армирование фундамента стеклопластиковой арматурой. Это неплохой материал, который не ржавеет. Но у него невысокая несущая способность, поэтому укладывать этот вид в фундаменты, подвергающиеся большим нагрузкам, не рекомендуется. Кстати, обвязка стеклопластиковой арматуры производится пластиковыми хомутами.