Армирование столбчатых фундаментов: Армирование столбчатого фундамента | ИНФОПГС — foamin.ru

Содержание

Армирование столбчатого фундамента | ИНФОПГС

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	20
2. В закрытых помещениях при повышенной влажности (при отсутствии дополнительных защитных мероприятий)	25
3. На открытом воздухе (при отсутствии дополнительных защитных мероприятий)	30
4. В грунте (при отсутствии дополнительных защитных мероприятий), в фундаментах при наличии бетонной подготовки	40

Для сборных элементов минимальные значения толщины защитного слоя бетона рабочей арматуры, указанные в таблице 8.1, уменьшают на 5 мм.

Для конструктивной арматуры минимальные значения толщины защитного слоя бетона принимают на 5 мм меньше по сравнению с требуемыми для рабочей арматуры.

Во всех случаях толщину защитного слоя бетона следует также принимать не менее диаметра стержня арматуры.

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

Армирование столбчато-ростверкового фундамента

Надежность и прочность столбчатого фундамента с ростверком во многом зависит от его правильного армирования. Рассмотрены особенности армирования столбчатого фундамента, последовательность работ при армировании, требования к арматуре, расположение арматуры в углах здания и на пересечении с несущими стенами. Также показаны нормативные документы, согласно которым ведется строительство и перечислены ошибки, которые не должны допускаться в ходе работ.

Особенности армирования столбчатого фундамента

Повышение крепости и надежности фундамента достигается его армированием. Бетон выдерживает большие нагрузки на сжатие. Изгибные или растягивающие усилия даже небольшие, разрывают его.

На столб фундамента действуют такие нагрузки:

на сжатие – вес здания;
на разрыв – зимой пучение грунта сжимает стенки столба и отрывает его вверх от подошвы;
на излом/сдвиг, зимой – горизонтальные подвижки грунта при замерзании или летом – сдвиг плотного слоя по водонасыщенному или слабому грунту.

Для нагрузок на сжатие не армируют, а воздействие от пучения грунта полностью устраняют, обернув столб тремя слоями полиэтилена или рубероида. Сдвиговая нагрузка возможна редко, но защищают от нее армированием.

Второй зоной армирования в столбчатых фундаментах, является ростверк. Армирование ростверка свайного фундамента производят только по его нижней и верхней поверхности с учетом толщины защитного слоя бетона.

Требования к арматуре столбов фундамента и ростверка

Для горизонтальной продольной арматуры ростверка берут прутки с регулярным профилем и диаметром 10 – 16 мм. Вертикальные и горизонтальные поперечные участки каркаса – из гладкой арматуры, диаметром 6 – 8 мм.

Для столбов вертикальная арматура – профилированная, горизонтальная – гладкая. Диаметры те же.

Обычно используют прутки марок А I и А III (А 400 С).

Можно использовать новый вид арматуры – композитную. Практика пока не велика, а характеристики у нее хорошие.

Последовательность армирования столбов и ростверка

Столбы армируют вертикальными прутьями. Их варят или вяжут проволокой в каркасы.

На дно ямы насыпают песок, толщиной 200 – 250 мм и сверху такой же слой песка со щебнем. Укладывают не менее 50 – 100 мм бетона для защиты металла от грунтовой влаги и коррозии.

Готовые каркасы опускают в скважины буронабивных свай или ямы под столбы.

Размеры каркаса в сечении должны быть меньше диаметра скважины на 35 – 50 мм с каждой стороны. Этот слой бетона называется защитным. Щелочной реакцией он защищает металл от коррозии.

Выпуски арматуры столбов при изготовлении каркаса загибают горизонтально на длину 30 – 40 диаметров прута. Если дипломированный сварщик умеет правильно, и не перекаливая варить арматуру, загибы не делают.

В ростверк стержни укладывают двумя слоями:

верхний слой ниже верхнего среза на толщину защитного слоя;
в нижнем слое, на ту же толщину выше подошвы.

Середина не армируется, тут нагрузок почти не бывает.

Схема расположения прутов арматуры определяется требованиями к частям фундамента:

для буронабивных свай или железобетонных свайных столбов – требования прочности на срез обуславливается нагрузкой от горизонтального смещения массивов грунта;
для горизонтального, обычно монолитного ростверка нагрузка будет изгибающей, т. к. балка ростверка расположена концами на опорах, а под средней ее частью опоры почти нет.

Как располагают арматуру в углах ростверка?

Армирование углов ростверка свайного фундамента и пересечения с несущими внутренними стенами нужно вести с загибанием прутов на длину не менее 0,4 – 0,8 м. Отогнутые части горизонтальных прутьев одной стороны ростверка должны заходить на перпендикулярную ей другую сторону и наоборот.

Варить можно не всегда – некоторые марки стали не варятся обычными электродами, возможны перегрев прутков, вытекание металла и ослабление стыков, швов и т. п.

Нормативные документы по столбчатым фундаментам

Количество прутков, марки арматуры, значение диаметров получают в результате расчета столбчатого фундамента профессиональным инженером-строителем. Как и чертежи для его армирования.

Для этого используют такие нормативные документы:

СП 20.13330.2011 (СНиП 2.01.07-85*) «Нагрузки и воздействия» – терминология и нагрузки на столбчатый фундамент;
СП 50-101-2004 (актуализация СНиПов 2.02.01-83 и 3.02.01-87) – Свод Правил по фундаментам зданий и сооружений, п. с 12.1 – по 12.8 – общие требования к расчету, расчет столбчатых фундаментов – п. 12.3;
СП 22.13330.2011 (обновленный СНиП 2.02.01-83) «Основания зданий и сооружений» – нагрузки, глубина заложения, учет грунтовых вод, особенности стадий проектирования;
СП 63.13330.2012 (актуализация СНиП 52-01-2003) «Бетонные и железобетонные конструкции», расчетные требования в п. 5, 7, 10.

Расчет по документам позволяет точнее определять цену на армирование столбчатого фундамента.

Ошибки при армировании

Наиболее часто встречающиеся ошибки:

Арматурный каркас устанавливают на грунт. Металл корродирует, расширяется в объеме и рвет бетон в самом важном месте – подошве столбов.
При установке в скважину каркас не центрируется. Арматура может выйти наружу столба или остаться малая толщина защитного слоя.
Не выпускается арматура для связей с каркасом ростверка. Монолитный ростверк не сможет противостоять горизонтальным подвижкам грунта, и фундамент может разрушиться.
При сварке стержней соединения не должны быть на углах и на пересечениях стен.
При изгибе прутов место сгиба не греют – прут дает микротрещины.
Арматура в средней части любого железобетонного изделия – грубая ошибка – бетонная балка или плита растягивается или сверху при нагрузке на края и опоре посередине, или снизу – когда опоры по краям, а нагрузка в середине. Эти растягивающие усилия и должна выдерживать арматура. В средней части изделия нагрузок почти нет, и арматура там – выброшенные деньги, время и труд.
При заливке бетона глубинный вибратор использовать только во внутренней зоне каркаса и аккуратно, чтобы не нарушить его конфигурацию.

Диаметр арматуры столбчатого фундамента. Арматура для фундамента. ArmaturaSila.ru

Портал о бетоне: калькуляторы, информация, производители.

BetonZone » Методы армирования и примерный расчет столбчатого фундамента

Методы армирования и примерный расчет столбчатого фундамента

Основным конструкционным материалом столбчатого фундамента является бетон. Он прочен, надежен, долговечен. Он выдерживает значительные нагрузки на сжатие, а потому основание дома остается целым на протяжении всего времени эксплуатации здания, независимо от давления грунта на него. Однако существуют еще нагрузки на растяжение и изгиб. Они возникают при давлении всей конструкции на подземную часть постройки. Кроме того в холодное время года, когда грунт промерзает на значительную глубину, заледенелая земля пытается вытолкнуть из себя столбы фундамента, когда как не промерзший грунт удерживает его внутри. Чтобы под подобными нагрузками основание дома не потеряло своей целостности, используется армирование столбчатого фундамента.

Способы армирования столбчатого фундамента

Сегодня в строительном мире существуют следующие виды армирования столбчатого фундамента:

вертикальное – оно же и основное. Выполняется из ребристой арматуры, класса не ниже А-III. Толщина материала может лежать в пределах 10-15 мм. Данный показатель зависит от предполагаемых нагрузок на фундамент и вычисляется, исходя из табличных данных нормативной документации и полевых исследований. Фактурная поверхность арматуры обеспечивает улучшение ее степени сцепления с бетоном, что только усилит конструкцию. Вертикальная арматура проходит вдоль всего столба фундамента. В зависимости от площади сечения последнего вертикальных армирующих прутов может быть от 2 штук до 6 штук. Чем больше количество армирующих прутков содержит столб, тем равномернее распределится нагрузка на изгиб и растяжение, а следовательно долговечнее будет фундамент. Однако здесь нужно выполнять определенные требования к армированию столбчатого фундамента: армирующий каркас не должен проходить ближе, чем на 5 см к краю бетонного столба;

горизонтальное – считается вспомогательным. Выполняется из гладкой арматуры, диаметром не более 6 мм. Она необходимо лишь для обвязки каркаса. В таком случае последний не потеряет свой первоначальной формы.

Чаще всего столбчатый фундамент заканчивается горизонтальным ростверком. Данная конструкция также подлежит армированию, так как на нее действуют переменные нагрузки. С одной стороны от тяжелых несущих и ограждающий конструкций здания, а с другой – от вспучивания грунта. Последние передаются от столбов основания строения. Армирование ростверка проходит по принципу усиления армирующим каркасом ленточного конструкции.

Совет. Диаметр лучей арматуры рассчитываются исходя из относительного содержания железных прутьев в бетонном столбе. Так, общее сечение арматуры не должно быть меньше 0,1% от общего сечения столба основания дома.

Нормативная документация по армированию столбчатого фундамента

Армирование столбового фундамента проходит согласно следующего ряда нормативных документов:

СНиП 52-01-2003 о бетонных и железобетонных конструкциях;
СНиП 2.01.07-85 о нагрузках и воздействии;
СП 50-101-2004 проектирование и устройство различных оснований здания;

СНиП 3.02.01-87 основания и фундаменты, другие земляные сооружения.

Пример расчета армирования столбчатого фундамента

Примерный расчет армирования столбчатого фундамента:
Согласно СНиПу 52-01-2003, для армирования стандартного двухметрового столба, диаметром 200 мм необходимо 4 стальных прута с площадью поперечного сечения каждого до 10 мм. Согласно стандартам такой каркас должен закрепляться в минимум четырех местах горизонтальным армирование. Оно выполняется проволокой 6 мм в диаметре.

Итак, для одного столба для вертикального армирования нужно 8 м ребристой арматуры, для горизонтального армирования 1,2 м обычной стальной проволоки. Если фундамент е из приведенных значений умножаем на 30. Получаем необходимую для армирования столбчатой основы длину стальной проволоки.

Вывод

Итак, для усиления столбчатого фундамента необходимо вертикальное и горизонтальное армирование. Усилению стальной проволокой подлежит и горизонтальный ростверк. Армирование проводится только в полном соответствии с нормативной документацией. Согласно установленным нормам проводятся и предварительные расчеты относительно требуемого количества арматуры.

Видео-обзор заливки столбчатого фундамента:

Основные особенности армирования столбчатых фундаментов с ростверком

Особенности армирования столбчатого фундамента

На столб фундамента действуют такие нагрузки:

на сжатие – вес здания;
на разрыв – зимой пучение грунта сжимает стенки столба и отрывает его вверх от подошвы;
на излом/сдвиг, зимой – горизонтальные подвижки грунта при замерзании или летом – сдвиг плотного слоя по водонасыщенному или слабому грунту.

Требования к арматуре столбов фундамента и ростверка

Для столбов вертикальная арматура – профилированная, горизонтальная – гладкая. Диаметры те же.

Обычно используют прутки марок А I и А III (А 400 С).

Последовательность армирования столбов и ростверка

Столбы армируют вертикальными прутьями. Их варят или вяжут проволокой в каркасы.

Готовые каркасы опускают в скважины буронабивных свай или ямы под столбы.

В ростверк стержни укладывают двумя слоями:

верхний слой ниже верхнего среза на толщину защитного слоя;
в нижнем слое, на ту же толщину выше подошвы.

Середина не армируется, тут нагрузок почти не бывает.

Схема расположения прутов арматуры определяется требованиями к частям фундамента:

для буронабивных свай или железобетонных свайных столбов – требования прочности на срез обуславливается нагрузкой от горизонтального смещения массивов грунта;
для горизонтального, обычно монолитного ростверка нагрузка будет изгибающей, т. к. балка ростверка расположена концами на опорах, а под средней ее частью опоры почти нет.

Как располагают арматуру в углах ростверка?

Нормативные документы по столбчатым фундаментам

Для этого используют такие нормативные документы:

СП 20.13330. (СНиП 2.01.07-85*) Нагрузки и воздействия – терминология и нагрузки на столбчатый фундамент;
СП 50-101-2004 (актуализация СНиПов 2.02.01-83 и 3.02.01-87) – Свод Правил по фундаментам зданий и сооружений, п. с 12.1 – по 12.8 – общие требования к расчету, расчет столбчатых фундаментов – п. 12.3;
СП 22.13330. (обновленный СНиП 2.02.01-83) Основания зданий и сооружений – нагрузки, глубина заложения, учет грунтовых вод, особенности стадий проектирования;
СП 63.13330. (актуализация СНиП 52-01-2003) Бетонные и железобетонные конструкции , расчетные требования в п. 5, 7, 10.

Расчет по документам позволяет точнее определять цену на армирование столбчатого фундамента.

Ошибки при армировании

Наиболее часто встречающиеся ошибки:

Арматурный каркас устанавливают на грунт. Металл корродирует, расширяется в объеме и рвет бетон в самом важном месте – подошве столбов.
При установке в скважину каркас не центрируется. Арматура может выйти наружу столба или остаться малая толщина защитного слоя.
Не выпускается арматура для связей с каркасом ростверка. Монолитный ростверк не сможет противостоять горизонтальным подвижкам грунта, и фундамент может разрушиться.
При сварке стержней соединения не должны быть на углах и на пересечениях стен.
При изгибе прутов место сгиба не греют – прут дает микротрещины.
Арматура в средней части любого железобетонного изделия – грубая ошибка – бетонная балка или плита растягивается или сверху при нагрузке на края и опоре посередине, или снизу – когда опоры по краям, а нагрузка в середине. Эти растягивающие усилия и должна выдерживать арматура. В средней части изделия нагрузок почти нет, и арматура там – выброшенные деньги, время и труд.
При заливке бетона глубинный вибратор использовать только во внутренней зоне каркаса и аккуратно, чтобы не нарушить его конфигурацию.

Вопросы и ответы по теме

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

Армирование фундаментов своими руками

Бетон становится железобетоном благодаря армированию фундамента. Установка арматурного каркаса необходима для того, чтобы фундамент, помимо сжатия, мог хорошо воспринимать нагрузки, направленные на изгиб и растяжение.

Как правильно армировать фундамент (арматурный каркас)

Во-первых, арматура должна быть чистой, без грязи и мусора. Только чистая арматура хорошо сцепляется с бетоном. В каркасе арматура есть двух типов (по назначению): рабочая и распределительная. Предназначение рабочей арматуры – принятие внешних нагрузок и от собственной массы здания. Распределительная арматура распределяет нагрузки на весь каркас.

Связь между арматурами обеспечивают сварные швы или проволочные связки. Чаще для надежности пользуются сваркой. Но если предполагаемые нагрузки на фундамент невелики, то можно обойтись и вязанием проволоки. В основном, арматурный каркас скрепляется на углах фундамента. Если диаметр арматурных прутьев менее 25 мм, то их скрепляют точечной сваркой или проволокой. Если более 25 мм, – то дуговой.

Помните: во всем каркасе должно быть скреплено не менее половины арматурных пересечений, на углах рекомендуется соединять все стыки.

Если ваша арматура имеет класс от 1 до 3 и диаметр не более 40 мм, то соединение производят с накладкой. При этом сварной шов не должен быть очень коротким, иначе крепление может разрушиться.

Для любого вида фундамента лучше использовать ребристую арматуру, так как она максимально крепко соединяется с бетоном.

Если будущий дом легкий, одноэтажный и неширокий, то можно использовать арматуру диаметром 10 мм. Если дом двухэтажный или широкий (длинный), то нужно использовать 12-милимметровую арматуру.

Армирование монолитного ленточного фундамента своими руками

В зависимости ширины и высоты ленточного фундамента армирование может производиться в 2 и более слоя каркасной сетки с шагом от 15 до 25 см. Обычно ширина ленточного монолитного фундамента составляет 40-60 см, а высотка 50-100 см. Если размеры 40#215;50 см, отступ горизонтальной и вертикальной сетки может быть по 10-15 см от всех сторон. При высоком фундаменте вертикальный шаг между горизонтальными арматурами может быть от 30 до 40 см (получается, при 100 см высоты и 60 см ширины шаг равен 40 см при 3-х горизонтальных арматурных сетках, а отступ от верхнего и нижнего края равен 10 см).

Горизонтальный шаг между вертикальными арматурами может быть равен 30 см и более, а расстояние до края бетона 1по 10 см с каждой стороны. В итоге количество арматурных сеток и шаг между ними рассчитывается, исходя из нагрузки на фундамент.

Армирование плитного фундамента своими руками

Поскольку плитный фундамент – это большой цельный прямоугольник или квадрат, ему необходимо обеспечить максимальную прочность и жесткость. Поэтому всю арматурную сетку нужно сваривать на каждом соединении. как горизонтально, так и вертикально. Таким образом, плита получит максимальные показатели надежности.

Поскольку для плитного фундамента используются широкие каркасы арматуры, нужно следить за тем, чтобы она была полностью погружена в бетон (иначе в будущем плита может сломаться в месте выхода арматуры).

В зависимости от типа нагрузки толщина фундаментной плиты может быть от 20 до 30 см. Как правило, армирование плитного фундамента производится в 2 слоя. Шаг между горизонтальными прутами бывает от 20 до 40 см, шаг между вертикальными прутами примерно такой же. Главное #8212; чтобы отступ всех прутьев от края фундамента был не менее 5 мм. Диаметр прутов должен быть не менее 12 мм, а арматура – только ребристая (для максимального сцепления с бетоном).

Армирование столбчатого фундамента своими руками

Армировать столбчатый фундамент очень просто. Для этого достаточно 4-6 длинных ребристых арматурных прутов и несколько тонких гладких прутов, чтобы ровно связать их. Длинный прут должен быть диаметром 10-12 мм, для гладкого достаточно 6 мм. Если столб слишком узкий (например, 20 см), то его можно армировать двумя прутами. При длине столба в 1,5-2 метра связывать арматурные пруты можно на расстоянии 40-50 см. Если фундамент для тяжелого дома, то связки лучше приварить. Армируйте столбчатый фундамент так, чтобы после заливки арматура выступала на 10-20 см. Так к ней удобно привязывать каркас ростверка.

Армирование свайного набивного фундамента своими руками

Свайный набивной фундамент армируется так же, как и столбчатый. Единственное различие – вертикальная арматура будет расположена по кругу, а не квадратом. Можно использовать 3-5 прутов диаметра 10 мм.

Армирование ростверка для фундамента своими руками

Ростверк армируется так же, как и ленточный монолитный фундамент. Просто ростверк не такой высокий. Следовательно, горизонтальных арматурных сеток будет не больше двух. Помните: каркас ростверка должен не доходить до края бетона на 3-5 мм с каждой стороны.

Источники: http://betonzone.com/metody-i-primernyj-raschet-armirovaniya-stolbchatogo-fundamenta, http://stroynedvizhka.ru/stroitelstvo-nedvighimosty/armirovanie-stolbchatyih-fundamentov-s-rostverkom/, http://gold-cottage.ru/fundament/armirovanie_fundamentov_svoimi_rukami.html

Комментариев пока нет!

Армирование столбчатого фундамента | ЗАФФХОЗ

В процессе строительства многочисленных современных зданий, а также сооружений со средней тяжестью широко используется армирование столбчатого фундамента с ростверком. Известно, что для бетона характерны высокие показатели прочности на сжатие. Что делает его максимально подходящим материалом в случае возведения фундаментов для лёгких построек.

Однако, с другой стороны, ему приписывают и значительный недостаток — плохая переносимость нагрузок на изгиб, а также растяжение. В данной статье мы подробно и понятно расскажем Вам об актуальной современной технологии армирования столбов, а также об особенностях и тонкостях армирования именно такого вида фундамента.

Схема столбчатого фундамента

Что дает армирование в случае столбчатого фундамента.

С его помощью можно грамотно перенести большинство критически важных напряжений, возможных на поверхности столбчатой опоры, во внутренние, более глубокие слои бетона;
Профессионально выполненное армирование помогает с высокой эффективностью соединить два основополагающих элемента столбчатого фундамента – бетонные столбчатые опоры и ростверк из железобетона;
С помощью арматуры в существенной степени увеличивается ресурс элементов из железобетона.

В некоторых случаях применение арматуры помогает избежать самых плачевных и катастрофических итогов, касающихся процесса разрушения бетона. В результате вместо скачкообразного разрушения происходит пластичное и медленное расползание имеющейся конструкции.

Особенности технологии армирования столбовТребования для армирования столбчатого фундамента

Требования для армирования столбчатого фундамента

В конструкцию арматурного каркаса столба из бетона входит несколько вертикальных прутков. Диаметр используемой арматуры составляет от 10 и вплоть до 12 мм.

Армированный каркас столба фундамента

Следует знать, что с целью армирования столбчатых фундаментов применяют исключительно арматуру, принадлежащую к классу А-III ( или ребристую).

В роли горизонтального компонента каркаса выступает более тонкая и гладкая монтажная арматура с диаметром 6 мм. Основное назначение горизонтальных компонентов — служить правильному соединению вертикальных стержней в целую единую конструкцию.

Как грамотно вычислить длину вертикальных элементов: их верхние концы должны выступать над поверхностью заливки из бетона на 10-20 см. Оставшиеся свободные концы впоследствии применяются с целью привязки ростверка к необходимым столбам.

Все для ПИТЕРА

ВНИМАНИЕ ССЫЛКА: Песок прям из карьера >>>

Типичная схема армирования столбчатого фундамента

Для того, чтобы грамотно и беспроблемно выполнить армирование, необходимо пройти следующие этапы:

Четко рассчитать требуемое количество арматуры;
Отрезать стержни с необходимой длиной;
Связать каркас;
Выполнить спуск полученной конструкции внутрь опалубки. Немаловажное значение на этом этапе имеет то условие, что между арматурой, а также досками опалубки должен выдерживаться зазор до 50 мм;
Выполнение заливки бетона. Следует помнить, что при правильном заполнении каркаса смесью из бетона его требуется периодически встряхивать. Немаловажно, чтобы арматура была полностью чистой. В ином случае станет явным прилипание имеющегося бетона к металлу. Очистить арматурные прутья от краски, ржавчины, а также окалины можно с использованием специальных антикоррозийных растворов.

В целом, следует помнить, что невозможно получить точные данные, а также размеры стальных прутков, глубину и форму их закладки в бетон, используя несколько простейших формул всем известной строительной механики. На современном этапе зачастую армирование столбчатого фундамента производится с использованием программного способа. По его результатам можно подобрать наиболее оптимальный способ армирования, а также вычислить необходимую мощность и даже построить так называемые эпюры напряжений касательно арматуры.

Армирование столбчатого фундамента: полезные рекомендации

Определение необходимого количества прутка для армирования в бетонном элементе происходит следующим принципом – суммарное сечение арматуры в используемом бетоне должно составлять от 02 до 0, 25 % от имеющегося сечения столбчатой опоры либо балки;
Наиболее оптимальным и грамотным соотношением диаметра армирующего прутка к поперечному размеру устанавливаемой балки считается от 1 к 20 и от 1 к 25;
Элементы, подлежащие закладке, должны размещаться в бетон на минимальном расстоянии 2,5 (и вплоть до 3,5 см) от поверхности требуемой балки;
Армировать столбчатые опоры фундамента можно в форме пространственного каркаса. Отдельные его пруты необходимо перевязать мягкой проволокой с целью фиксации их местоположения в опалубке вплоть до заливки имеющейся формы бетоном.

Вязка арматурыВязка арматурного каркаса (опора и столб)

Вязка арматурного каркаса (опора и столб)

Разберемся подробнее, как вязать арматуру для столбчатого фундамента.

Прежде всего, таким фундаментам присущи некрупные размеры. По этой причине с целью вязки арматуры может применяться обычный либо автоматический крюк.

Рассмотрим довольно нехитрую схему вязки:

Необходимо отрезать кусок проволоки с длиной в 300 мм и сложить её пополам;
Полученную петлю необходимо занести по диагонали крестовины арматуры и вынести к её концам;
В проволочную петлю помещается крюк;
Необходимо прокрутить инструмент, цепляя в процессе концы проволоки.

Требуемые расчетыСхема арматурного каркаса

Схема арматурного каркаса

В случае индивидуального строительства армирование столбчатого фундамента сводят к четкому и продуманному определению требуемого количества арматуры. К примеру, для того, чтобы получить каркас из арматуры под столб с диаметром 200 мм, а также с необходимой глубиной заложения в 2 метра, достаточными станут 4 вертикальных прутка со следующим диаметром — 12 мм.

Расстояние между ними будет составлять 200 мм. Причем прутки необходимо будет перевязать с использованием горизонтальных элементов в 4-ёх местах (с требуемым шагом – 500 мм).

1.Для расчета количества ребристой арматуры на 1 столб необходимо выполнить следующие вычисления: (2 + 0,2) х 4 = 8,8 метра. В расчете уже учтен припуск в 0,2 м, необходимый с целью привязки ростверка;

2. Для расчета количества необходимой гладкой арматуры с диаметром 6 мм необходимы следующие вычисления: 0,2 х 4 х 4 = 3,2 метра;

3. Для расчета вязки каркаса требуется заготовить следующее количество проволоки: 0,3 х 4 х 4 = 4,8 метра.

Полученные в итоге результаты необходимо умножить на требуемое количество столбиков.

Таким же самым образом происходит расчет требуемого количества арматуры с целью армирования столбчатых фундаментов монолитного типа и любых геометрических размеров.

Подведем итоги. Армирование столбчатого фундамента – трудоёмкий процесс, который требует грамотных расчетов и продуманного подхода. Однако не стоит забывать, что от этого в итоге зависит прочность, а также надежность всего строящегося объекта. Поэтому стоит приложить некоторые усилия на начальном этапе, чтобы пожинать приятные плоды собственного труда в процессе эксплуатации нового сооружения.

Подписывайтесь на канал! Будет много интересного.

Оригинал статьи >>>

расчет, чертеж, диаметр арматуры, как правильно вязать и избежать ошибок

После этапа проектирования любого сооружения начинается этап закладки основания.
Фундаменту приходится взять на себя нагрузки разного характера: при движении почвенного слоя, из-за того что здание давит на основание собственной массой, из-за сезонных колебаний температуры.

Столбчатый фундамент подходит для каркасных конструкций и широко применяется сегодня. Чтобы здание с подобным основанием служило дольше, для усиления опор столбчатого фундамента проводят армирование.

Понятие, требования и нормы

Процедура требует соответствия определенной нормативной документации:

СНиП 52-01-2003;
СП 50-101-2004;
СНиП 2.01.07-85;
СНиП 3.02.01-87.

Процедура позволяет переместить основную нагрузку с поверхности столба в слои бетона, которые лежат более глубоко, способствует соединению бетонных опор с ростверком и положительно влияет на срок эксплуатации железобетонных конструкций. Наличие арматурного каркаса снижает риск разрушения сооружения в целом.

Проведение армирования снижает неблагоприятный эффект, который может возникнуть из-за скачкообразного разрушения основания. Обрушение опор будет происходить не так быстро, конструкция постепенно расползется.

Необходимость армирования

Внешне твердый и прочный бетонный столб, оказавшись в фундаментной конструкции и подвергнутый нагрузочным воздействиям, превращается в колкую субстанцию.

Имея огромный запас прочности, бетонный столб разрушается за долго до набора предельной прочности, и причиной этого является неравномерное распределение нагрузки от сооружения.

Чтобы избежать этого, рекомендуется выполнять армирование столбов фундамента. Данная мера позволит:

максимальную часть особо важных напряжений переносить в глубокие бетонные слои и распределять их главным образом не на камень, а на арматурный каркас;
металлические арматурные прутья отлично соединяют основные элементы фундаментной конструкции – опорные столбы и ростверок;
эксплуатационный период армированных столбов увеличивается в разы по сравнению с простыми бетонными опорами.

Применение армирования в некоторых ситуациях помогает избегать негативных последствий, связанных с разрушением столбов. Обрушение происходит не скачкообразно – конструкция расползается медленно и пластично.

Как армируют — способы и чертеж

Существуют два метода проведения процедуры:

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.
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.

Бетонирование столбов под основание обязательно происходит по одному уровню. Если появляются неровности, для их исправления используют ростверк. Опалубка убирается, когда бетонная смесь наберет прочность. Котлован засыпается.

Арматура, требования к ней и расчет

Под фундамент здания обычно берут металлические прутья, класс А III и выше.

Сечения:

холоднотянутый прут – не меньше трех миллиметров;
горячекатаный – не менее шести миллиметров.

Сталь должна относиться к классу 15 или выше. Обязательна обработка составами, препятствующими возникновению коррозии.

Возможно применение и арматуры из композитных материалов. Она проще в монтаже, более упругая, более жесткая и не такая пластичная. Преимуществом композита является неподверженность коррозирующим процессам, этот материал хорошо выдерживает вертикальную нагрузку и не образует мостиков холода.

Главный нюанс при использовании композита – сращивание с ростверком осуществляется с помощью специального приспособления.

Диаметр прутков и как рассчитать их количество?

Основа арматурного каркаса: вертикальные элементы – ребристые прутки с диаметром 1-1,2 см.

Горизонтальные связующие элементы изготавливаются из монтажной арматуры с сечением в 6-8 мм.

Они необходимы для соединения вертикальных в общую конструкцию.

Верхние концы вертикальных прутьев должны выступать из бетонной смеси на высоту в десять-двадцать сантиметров от уровня заливки. Они требуются для привязки ростверка.

Объем требующихся для процедуры прутьев определяют так: общее значение диаметра их в бетонном основании не должно превышать 0,25 процентов от диаметра столба-основания. Рекомендуемый вариант соотношения диаметров 1 к 25.

Визуально расчет выглядит так:

Бетонная смесь должна обходить арматурный каркас слоем не менее двадцати пяти миллиметров, что позволит защитить металл от коррозии.

Для столбов подойдет и пространственный каркас, в котором прутки между собой соединены вязальной проволокой. Положение фиксируется до начала бетонирования.

Чтобы получить каркас для столба в 20 см диаметром при глубине закладки фундамента в два метра, требуется четыре вертикальных прута. Сечение не менее 10 мм, лучше двенадцать. Шаг для перевязки 50 см, а значит, потребуется четыре места горизонтальных соединений.

Принцип расчета выглядит так:

количество ребристых прутьев (длина) рассчитывается с учетом припуска в 200 мм, который необходим для проведения привязки ростверка. Получается, что на один столб надо (2+0,2)*4=8,8 метров прутка сечением 10-12 мм;
для выполнения горизонтальных соединений количество гладкой арматуры рассчитывается перемножением 0,2*4*4=3,2 метра прутка диаметром 6-8 мм;
чтобы посчитать объем проволоки для вязки каркаса, останется выполнить такое действие 0,3*4*4=4,8 метра.

Получив количество материала, требующегося на один столб, остается только перемножить это на общее число столбов.

Схема расчета применяется для разного типа фундаментов. Если основание мелкозаглубленное, то в почву оно опускается не более чем на шестьдесят сантиметров, соответствующим образом корректируется расчет.

Способы армирования столбчатого фундамента

Сегодня в строительном мире существуют следующие виды армирования столбчатого фундамента:

вертикальное – оно же и основное. Выполняется из ребристой арматуры, класса не ниже А-III. Толщина материала может лежать в пределах 10-15 мм. Данный показатель зависит от предполагаемых нагрузок на фундамент и вычисляется, исходя из табличных данных нормативной документации и полевых исследований. Фактурная поверхность арматуры обеспечивает улучшение ее степени сцепления с бетоном, что только усилит конструкцию. Вертикальная арматура проходит вдоль всего столба фундамента. В зависимости от площади сечения последнего вертикальных армирующих прутов может быть от 2 штук до 6 штук. Чем больше количество армирующих прутков содержит столб, тем равномернее распределится нагрузка на изгиб и растяжение, а следовательно долговечнее будет фундамент. Однако здесь нужно выполнять определенные требования к армированию столбчатого фундамента: армирующий каркас не должен проходить ближе, чем на 5 см к краю бетонного столба;
горизонтальное – считается вспомогательным. Выполняется из гладкой арматуры, диаметром не более 6 мм. Она необходимо лишь для обвязки каркаса. В таком случае последний не потеряет свой первоначальной формы.

Совет!!! Диаметр лучей арматуры рассчитываются исходя из относительного содержания железных прутьев в бетонном столбе. Так, общее сечение арматуры не должно быть меньше 0,1% от общего сечения столба основания дома.

Нормативная документация по армированию столбчатого фундамента

Армирование столбового фундамента проходит согласно следующего ряда нормативных документов:

СНиП 52-01-2003 о бетонных и железобетонных конструкциях;
СНиП 2.01.07-85 о нагрузках и воздействии;
СП 50-101-2004 проектирование и устройство различных оснований здания;
СНиП 3.02.01-87 основания и фундаменты, другие земляные сооружения.

Схема закладки

Закладка арматурного каркаса предусматривает следующие этапы:

под опорные столбы устанавливаются пруты, диаметром от одного сантиметра. Для круглых применяют шесть прутков сечением 8 мм;
для усиления опорной подошвы применяют сварную сетку. Используется арматура с сечением от 6 до 8 мм. Она укладывается двумя рядами. Толщина закраин составляет не меньше пятнадцати см;
если столбы грибовидной формы, для них выполняют двойное армирование. В первом слое прутки выгибаются в форме перевернутой «Г», вертикальная часть равна по высоте опоре. В этом случае выгнутая сторона проходит подрезку по диаметру;
если у опорных элементов переменное ступенчатое сечение, подготавливают несколько каркасов, они соединяются вязальной проволокой между собой.

Арматура в скважине поправляется так, чтобы горизонтальные элементы расходились по кругу от центральной точки к периферии, после чего в скважину монтируется каркасная заготовка и заливается бетон.

Если необходим арматурный каркас для устройства ростверка, схема для него выполняется аналогично:

в железобетонную балку закладывают по два-три прутка с сантиметровым сечением;
на углах основы прутки загибают на двадцать или более сантиметров;
соединения укрепляют вязальной проволокой.

Этот метод помогает связать прутки опорных столбов с каркасом будущего ростверка. Закончив с этим, подают бетонную смесь.

Полезные рекомендации

Необходимое количество арматурных прутьев определяется по следующему принципу – общее значение диаметра арматуры в бетоне не должно превышать 0.2 – 0.25 % от аналогичного значения прямоугольного столба или колонны.

Оптимальный и правильный вариант соотношения диаметра металла к сечению опорного элемента 0 1 на 20 или 1 на 25.

Элементы арматурного каркаса должны размещаться таким образом, чтобы слой обтекаемого их бетона составлял минимум 2.5 – 3.5 см.

Столбы разрешается армировать пространственным арматурным каркасом. Прутья соединяются мягкой вязальной проволокой, чтобы фиксировалось их расположение в котловане до момента начала бетонирования.

Как вязать арматуру?

Для связки арматурных прутков требуется вязальная проволока небольшого сечения. В процессе используют специальный крюк.

Схема вязки:

подготавливается отрезок проволоки в тридцать сантиметров длиной, складывается вдвое;
петля проходит по диагонали перекрестия прутьев и выводится к концам проволоки;
в петлю заводится крюк, после чего проводится движение, в ходе которого зацепляются проволочные концы.

Использование вязки увеличивает прочность основания.

Как избежать ошибок?

Есть несколько типичных ошибок, которые влияют на прочность всего будущего строения.

Например:

Арматура не сцепляется с бетоном, так как окрашена, загрязнилась. Необходимо обеспечить максимальную адгезию со смесью.
Как арматуру применяют металлолом. Подобные материалы не подходят для возведения столбчатого фундамента.
Соединение пересечений и узлов методом крест-накрест – неправильный подход. Пользоваться им не стоит.

Сварка арматуры вместо применения вязальной проволоки снижает прочность на излом или растяжение.

Экономить при закладке фундамента также не рекомендуется – важно тщательно соблюдать диаметр прутка, выполнять двуслойное армирование, располагать каркас на необходимом расстоянии от опалубки.

Особенности армирования

Это рабочий этап считается залогом надежности и прочности всего объекта. Малейшие усилия на изгиб способны разрушать бетон, и это является его основным и едва ли не единственным недостатком.

На опорный столб оказывают воздействие несколько видов нагрузочных явлений:

на сдвиг – смещается грунтовый слой нормальной консистенции по водонасыщенному, или почва двигается горизонтально;
на сжатие – сооружение давит всем своим весом на фундаментное основание;
на разрыв – в зимний сезон во время пучения почвы стенки сжимаются, и столбы начинают отслаиваться от опорных подошв.

Если принимать во внимание только процесс сжатия, то армирование столбов можно не выполнять – достаточно вокруг столбов устроить трехслойный рубероидный ряд.

расчет и установка арматуры под разные виды фундаментов

Схема столбчатого фундамента

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.

Наши услуги

Основные — это свайные работы и лидерное бурение. Мы имеем собственный автопарк бурильно-сваебойной техники и готовы поставлять сваи на объект с дальнейшим их погружением на строительной площадке. Цены на забивку свай представлены на странице: цены на забивку свай. Для заказа работ по забивке железобетонных свай, оставьте заявочку:

Буроопускные сваи

СК «Богатырь» предоставляет услуги по бурению под буроопускные сваи и погружение железобетонных свай. Мы работаем в пределах Москвы и области по минимальным на рынке ценам, обеспечивая…

Подробнее

Ленточный фундамент на сваях

Ленточный фундамент на сваях используется уже довольно длительное время. Особенно незаменимо его применение на слабых и водянистых грунтах. Наличие обильных…

Подробнее

Бетонные сваи

Мы занимаемся забивкой и поставками бетонных свай на объекты индивидуального и промышленного строительства. В распоряжении нашей компании парк многочисленной…

Подробнее

Полезные материалы

Армирование фундамента

В процессе эксплуатации бетонный фундамент подвергается не только давлению веса строения, но и разнонаправленным нагрузкам, вызванным множеством причин.

Виды и сфера применения забивных ЖБ свай

При проектировании свайных фундаментов зданий и инженерно-технических сооружений выбор типа используемых железобетонных конструкций необходимо производить максимально тщательно.

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:

630/20=31,5.
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.

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

Армирование ленточного монолитного фундамента проводится, в принципе, по той же технологии. Только сам каркас собирается в стороне от траншей. Собираются две сетки, которые между собой соединяются отрезками арматуры. И уже готовую конструкцию опускают внутрь опалубки. Устройство армированного пояса с опалубкой – это практически готовая к заливке конструкция. Единственное, на что нужно обратить внимание, это поставить армированный пояс на подпорки. Для этого используют цельные кирпичи, камень или изготовленные подставки из металлических профилей.

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.

После чего собирается опалубка для подушки.
Устанавливается армированный каркас.
Далее сверху устанавливается каркас колонны, который привязывается к армированию подушки.
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:

Одна из них часть легла внахлест к стержням верхней решетки.
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.

Что такое ростверк?

Для тех, кто не владеет строительной терминологией, сообщаем, что ростверк – это ответственная часть свайного фундамента, соединяющая оголовки свай в единый силовой контур.

Существуют различные виды ростверков, применяемых в свайных основаниях:

ленточного типа, представляющего монолитную бетонную ленту. Она располагается по периметру опор, последовательно расположенных под несущими нагрузку капитальными стенами;
плитной конструкции, в виде монолитной плиты, размеры которой соответствуют контуру основания строения и охватывают все опоры.

Ростверк представляет собой ленточную конструкцию , соединяющую отдельно стоящие сваи между собой

В зависимости от особенностей ростверкового фундамента, он может изготавливаться в следующих исполнениях:

Цельном варианте.
Изготовление осуществляется путем заливки в предварительно подготовленную опалубку бетонного раствора. Формирование монолитной базы происходит после твердения бетонной смеси.
Составном виде.
Основа представляет сборную поверхность из произведенных промышленным путём железобетонных изделий, соединённых при установке с опорными колоннами, а также между собой.

Независимо от особенностей конструкции, ростверк формирует опорную поверхность, предназначенную для возведения стен постройки. Обвязка находящихся в земле колон обеспечивает высокую жесткость пространственной системы и стойкость к воздействию действующих усилий.

Армирование свайно ростверкового основания, позволяет укрепить монолитную основу стальными прутками, способствующими целостности конструкции и повышающими долговечность.

Армирование фундамента стеклопластиковой арматурой – нормативы и особенности

Само название «железобетон» говорит о том, что в качестве армирующих элементов в конструкциях должны использоваться металлические стержни. До недавнего времени никто не ставил под сомнение данное утверждение, но в строительной индустрии появился альтернативный композитный материал, заслуживающий внимания современников. Используется базальто-, угле- и стеклопластиковая арматура для фундамента, при усилении стен и укреплении склонов, в дорожном строительстве и в садово-огородническом хозяйстве, при возведении мостов и устройстве земляных емкостей различного назначения.

Данная технология известна еще с 60х годов прошлого века, но в то время материал был слишком дорогостоящим и частных застройщиков не интересовал. Сегодня он стал доступнее и, как результат, популярнее.

Нормативное подтверждение

Композитная арматура имеет много преимуществ и используется в строительстве не один год, но на отечественном рынке считается новым материалом и вызывает спорные мнения по поводу эффективности ее широкого применения. Противники технологии армирования ленточного, плитного или ТИСЭ фундамента нетрадиционным материалом утверждают, что его нормативная база остается слабой, качество не проверено временем, а серьезных исследований в данной области пока еще не проводилось. Якобы поэтому крупные строительные компании не спешат массово использовать композитную арматуру в бетонных конструкциях. На самом деле, в России уже действует несколько ГОСТов, относящихся к материалу. А именно:

ГОСТ 31938-2012 – устанавливает технические условия, распространяемые на арматуру периодического сечения;
ГОСТ 32486-2013, ГОСТ 32487-2013 и ГОСТ 32492-2013 – указывают методы определения и измерения характеристик по долговечности композитной арматуры, стойкости материала к агрессивным средам, а также способы установления пределов прочности по нескольким параметрам.

Государственные нормативные документы задают рекомендуемый номинальный диаметр композитной арматуры от 4 до 32мм, которую по требованиям СНиП 52-01-2003 можно использовать при проектировании железобетонных конструкций. В соответствии с техническими условиями, озвученными в ГОСТ, сечение стержней может иметь и другие размеры. Продукция диаметром 4-8мм поставляется в бухтах (мотках или на барабанах) по заранее оговоренному размеру, либо мерной длины – отрезками от 0,5 до 12 метров.

Предприятия, производящие стеклопластиковую арматуру для фундамента, имеют отраслевые и собственные ТУ с протоколами испытаний, а также сертификаты. Но наличие только этой документации без подтверждения соответствия государственным нормативам является недостаточным!

Классификация

Композитная арматура для фундамента представляет собой неметаллические стержни, изготовленные из волокон различного происхождения и связующих в виде полиэфирных смол. За основные физико-механические характеристики отвечает силовой стержень. Анкеровочный слой, спиралевидно намотанный вокруг стержня, имеет выступы и предназначается для улучшенного сцепления с бетоном. Он не позволяет вырвать арматуру из тела фундамента.

В зависимости от армирующей составляющей, композитная арматура для фундамента или стен подразделяется на:

стеклокомпозитную – имеет обозначение АСК;
углекомпозитную – имеет обозначение АУК;
базальтокомпозитную – имеет обозначение АБК;
арамидокомпозитную – имеет обозначение ААК;
комбинированную с композитными составляющими – АКК.

Заменить металлические стержни в конструкции фундамента можно на гладкую или ребристую (спиралевидную) стеклопластиковую арматуру. Специальная стеклянная нить, называемая ровигом, наматывается на стержень в процессе изготовления материала, после чего производится его термообработка. Подобная технология дает возможность изготовления высоконадежной композитной арматуры, позволяющей использовать ее в ответственных конструкциях.

Отличительные особенности арматуры из стеклопластика

Основным преимуществом армирования фундамента стеклопластиковой арматурой является возможность его возведения на проблемных грунтах. Кроме того:

малый вес стержней позволяет уменьшить общую массу конструкции и произвести доставку материала на объект обычным транспортным средством;
простая резка обеспечивается податливостью материала и упрощает сборку каркаса;
отсутствие коррозийных процессов не допускает разрушения конструкции из-за ржавления арматуры;
технические характеристики дают возможность использования стеклопластиковых стержней при устройстве свай ТИСЭ фундаментов;
низкая теплопроводность исключает возникновение в конструкции «мостиков холода»;
прочность стеклопластиковой арматуры на разрыв превосходит аналогичные показатели металлических стержней более чем в два раза;
способность к пропуску радиоволн решает вопрос с экранированием электромагнитных сигналов;
непроводимость электричества делает конструкцию безопасной и защищенной от действия блуждающих токов.

Можно сказать, что внешне стеклопластиковая арматура мало чем отличается от металлической, разве что цветом. Но вязать композитные стержни приходится по-иному, так как для правильного соединения неметаллических каркасов используются пластиковые хомуты в виде специальных зажимов, а не сварка или стальная проволока.

Среди отрицательных сторон композитной арматуры можно отметить:

неудовлетворительную термостойкость, значительно уступающую металлическим аналогам, что вызывает проблемы в случае пожара;
недостаточную прочность на излом;
низкий модуль упругости, не допускающий использование стержней в криволинейных конструкциях из-за сложной фиксации арматуры в нужном положении, а в плитах перекрытия и ростверках ТИСЭ фундаментов – из-за легкой сгибаемости материала, принуждающей бетон работать на растяжение.

Следует учитывать, что стеклопластиковая арматура уступает угле- и базальтокомпозитным аналогам по нескольким показателям, но нанесение песчаного покрытия делает ее прочнее и дороже одновременно.

Расчет метража и укладка композитной арматуры

Избежать перерасхода материала для ленточного, ТИСЭ, столбчатого и плитного фундамента можно, выполнив правильный расчет. Для плитной конструкции требуется знать длину и ширину площадки, которые определят размер стержней. Зная их шаг в поперечном и продольном направлении, можно вычислить количество ребристых арматурин, но следует учитывать, что сетки в плите должны находиться в нижней и верхней зоне. Перемножив показатели, получают общую длину рабочей арматуры. Гладкие стержни устанавливаются вертикально. Их высота зависит от высоты плиты, а количество – от числа ячеек в каркасе.

Для ленточного фундамента из стеклопластиковой арматуры расчеты производятся аналогичным образом. Вязать стержни, в этом случае, допускается на отдельно расположенном участке с последующей укладкой готовых пространственных каркасов в подготовленную опалубку. Для ленточного фундамента рабочие стержни, уложенные по длине, в обязательном порядке должны иметь ребристую поверхность.

В столбчатых фундаментах и сваях ТИСЭ основная арматура располагается вертикально. В зависимости от расчетов, в них может быть расположено от двух до четырех равномерно размещенных ребристых стержней. Их длина складывается из глубины пробуренной для ТИСЭ фундамента скважины, либо высоты столба, и размера выпусков, служащих для сопряжения с вышерасположенными конструкциями. Как и для ленточного фундамента, длину стержней перемножают на их количество и получают общую длину рабочей арматуры.

Число поперечных прутков зависит от их шага, а размер – от диаметра столба или скважины. Определив их общую длину в отдельно взятой конструкции, цифру увеличивают на количество точек бетонирования и определяют требуемую длину стеклопластиковой арматуры, устанавливаемой в сваях и столбах горизонтально. Подготавливают каркасы на специально выделенном для этого участке. Элементы нарезают по размеру и связывают между собой пластиковыми хомутами. Готовые каркасы опускают в скважины, после чего их заливают бетоном.

Если проектом предусматривается дополнительное опирание ростверка на грунт, то металлические стержни каркаса можно будет заменить стеклопластиковой арматурой.

Конструкция ТИСЭ фундаментов, ставших популярными благодаря простой технологии, универсальности и быстроте возведения, предусматривает устройство ростверка над землей. В связи с данной особенностью, установка в нем композитной арматуры должна подтверждаться тщательными расчетами. В противном случае, для изготовления каркаса используют только металлические стержни.

Циклическое испытание соединения бетонного воздуховода сборной железобетонной колонны с фундаментом.

ACI (Американский институт бетона) (2013) ACI 374 — Руководство по испытаниям железобетонных конструктивных элементов при медленно прикладываемых симулированных сейсмических нагрузках. Фармингтон-Хиллз, Мичиган

Google Scholar

Амели М.Дж., Пантелидес С.П. (2017) Сейсмический анализ сборных железобетонных мостовых колонн, соединенных с помощью залитых соединительных муфт.J Struct Eng 143 (2): 04016176

Статья Google Scholar

Амели М.Дж., Браун Д.Н., Паркс Д.Е., Пантелидес С.П. (2016) Сейсмические соединения колонны с основанием с использованием залитых стыковых муфт. ACI Struct J 113 (5): 1021–1030

Статья Google Scholar

Belleri A, Riva P (2012) Сейсмические характеристики и модернизация соединений муфт из сборного железобетона, залитых раствором. PCI J 57 (1): 97–109

Статья Google Scholar

Belleri A, Brunesi E, Nascimbene R, Pagani M, Riva P (2015) Сейсмические характеристики промышленных объектов сборного железобетона после сильных землетрясений на территории Италии.J Perform Constr Facil 29 (5): 04014135

Статья Google Scholar

Bovo M, Savoia M (2018) Численное моделирование сейсмического разрушения сборной конструкции во время землетрясения в Эмилии. J Perform Constr Facil 32 (1): 04017119

Статья Google Scholar

Bruggeling ASG, Huyghe GF (1991) Сборные конструкции из бетона. A. A Balkema, Роттердам

Google Scholar

Buratti N, Bacci L, Mazzotti C (2014) Сейсмическое поведение залитых цементным раствором соединений муфт между фундаментом и сборными колоннами.В кн .: Материалы 2-й Европейской конференции по сейсмологической инженерии и сейсмологии. Стамбул, 25–29 августа

Буратти Н., Мингини Ф., Онгаретто Э., Савойя М., Туллини Н. (2017) Эмпирическая сейсмическая хрупкость промышленных зданий из сборных железобетонных конструкций, поврежденных землетрясением 2012 года в Эмилии (Италия). Earthq Eng Struct Dyn 46 (14): 2317–2335

Статья Google Scholar

CEB (Евро-международный комитет по конструкционному бетону) (1998) Код модели CEB-FIP 1990 — Нормы проектирования, 2-е изд.Томас Телфорд, Лондон

Google Scholar

CEN (Европейский комитет по стандартизации) (2004a) EN 1992-1-1: 2004, Еврокод 2 — Проектирование бетонных конструкций — Часть 1-1: Общие правила и правила для зданий. CEN, Брюссель

Google Scholar

CEN (Европейский комитет по стандартизации) (2004b) EN 1998-1: 2004, Еврокод 8 — Проектирование сейсмостойких конструкций — Часть 1: Общие правила, сейсмические воздействия и правила для зданий.CEN, Брюссель

Google Scholar

Дал Лаго Б., Тониоло Г., Ламперти Торнаги М. (2016) Влияние различных механических устройств соединения колонны с фундаментом на сейсмическое поведение сборных железобетонных конструкций. Bull Earthq Eng 14 (12): 3485–3508

Статья Google Scholar

Demartino C, Vanzi I, Monti G, Sulpizio C (2018) Сборные промышленные здания в Южной Европе: потеря опоры при фрикционных соединениях балки с колонной при сейсмических воздействиях.Bull Earthq Eng 16 (1): 259–294

Статья Google Scholar

Elliott KS (2017) Сборные железобетонные конструкции, 2-е изд. CRC Press, Бока-Ратон

Google Scholar

FEMA (Федеральное агентство по чрезвычайным ситуациям) (2000) FEMA 356 — Предварительный стандарт и комментарии по сейсмической реабилитации зданий. Вашингтон, округ Колумбия

FIB (Международная федерация конструкционного бетона) (2003 г.) Сейсмическое проектирование сборных железобетонных строительных конструкций, Бюллетень №27, ISBN 978-2-88394-067-3

FIB (Международная федерация конструкционного бетона) (2016) Сборные железобетонные здания в сейсмических зонах, Бюллетень № 78, ISBN 978-2-88394-118-2

Хуа Л.Дж., Рахман АБА, Ибрагим И.С. (2014) Технико-экономическое обоснование залитого стыковым соединением под растягивающей нагрузкой. Constr Build Mater 50: 530–539

Статья Google Scholar

IMIT (Министерство инфраструктуры и транспорта Италии) (2018) Строительный кодекс Италии-D.M. 17.01.2018, Рим (на итальянском языке)

Kuttab AS, Dougill JW (1988) Шпонированные сборные железобетонные колонны, залитые и соединенные шпонками — поведение при комбинированном изгибе и сжатии. Журнал Concrete Research 40 (144): 131–142

Статья Google Scholar

Лю И, Чжоу Б., Цай Дж., Санг-Хун Ли Д., Дэн Х, Фенг Дж. (2018) Экспериментальное исследование сейсмического поведения сборной железобетонной колонны с залитыми соединением муфт с учетом соотношений продольной арматуры и хомутов.Bull Earthq Eng. https://doi.org/10.1007/s10518-018-0414-9

Артикул Google Scholar

Megalooikonomou KG, Tastani SP, Pantazopoulou SJ (2018) Влияние проникновения текучести на длину пластикового шарнира колонны. Eng Struct 156: 161–174

Статья Google Scholar

Minghini F, Ongaretto E, Ligabue V, Savoia M, Tullini N (2016) Анализ разрушения сборных зданий после землетрясений 2012 года в Эмилии.Earthq Struct 11 (2): 327–346

Статья Google Scholar

Негро П., Тониоло Г. (2012) Рекомендации по проектированию соединений сборных железобетонных конструкций при сейсмических воздействиях. EUR — Отчеты о научно-технических исследованиях. Публикация JRC № JRC71599. Бюро публикаций Европейского Союза. http://dx.doi.org/10.2777/37605

NI (National Instruments) (2015) Справка LabVIEW 2015. Доступно на http://www.ni.com/support.По состоянию на 23 февраля 2015 г.

Park R (1988) Оценка пластичности по результатам лабораторных и аналитических испытаний (Отчет о современном состоянии). В кн .: Материалы 9-й всемирной конференции по сейсмической инженерии. Токио-Киото, 2–9 августа

Park R (1995) Перспективы сейсмического проектирования сборных железобетонных конструкций в Новой Зеландии. PCI J 40 (3): 40–60

Артикул Google Scholar

PEER (Тихоокеанский центр инженерных исследований землетрясений) (2004 г.) Руководство пользователя базы данных структурных характеристик, Университет Беркли.https://nisee.berkeley.edu/spd/. По состоянию на 1 июля 2018 г.

Popa V, Papurcu A, Cotofana D, Pascu R (2015) Экспериментальные испытания эмуляционных соединений для сборных колонн с использованием гофрированных гофрированных стальных гильз. Bull Earthq Eng 13 (8): 2429–2447

Статья Google Scholar

Пристли М.Дж., Кальви Г.М., Ковальски М.Дж. (2007) Сейсмическое проектирование конструкций на основе смещения. Павия IUSS Press, Павия

Google Scholar

Rave-Arango JF, Blandón CA, Restrepo JI, Carmona F (2018) Сейсмические характеристики соединений внахлестку сборных железобетонных колонн с колоннами.Eng Struct 172: 687–699

Статья Google Scholar

Raynor DJ, Lehman DE, Stanton JF (2002) Реакция на скольжение арматурных стержней, залитых в каналы. ACI Struct J 99 (5): 568–576

Google Scholar

Savoia M, Buratti N, Vincenzi L (2017) Повреждения и обрушения промышленных сборных домов после землетрясения в Эмилии 2012 года. Eng Struct 137: 162–180

Статья Google Scholar

Сезен Х., Уиттакер А.С. (2006) Сейсмические характеристики промышленных объектов, пострадавших от землетрясения в Турции в 1999 году.J Perform of Constr Facil 20 (1): 28–36

Статья Google Scholar

Тониоло Дж., Коломбо А. (2012) Сборные железобетонные конструкции: уроки, извлеченные из землетрясения в Л’Акуиле. Struct Concr 13 (2): 73–83

Статья Google Scholar

Tullini N, Minghini F (2016) Заливные соединения муфт, используемые в сборных железобетонных конструкциях — Экспериментальное исследование соединения колонны с колонной.Eng Struct 127: 784–803

Статья Google Scholar

Verderame GM, Fabbrocino G, Manfredi G (2008a) Сейсмический отклик r.c. колонны с гладким армированием. Часть I: Монотонные тесты. Eng Struct 30 (9): 2277–2288

Статья Google Scholar

Verderame GM, Fabbrocino G, Manfredi G (2008b) Сейсмический отклик r.c. колонны с гладким армированием.Часть II: Циклические испытания. Eng Struct 30 (9): 2289–2300

Статья Google Scholar

Ян Кью, Чен Т, Се Зи (2018) Сейсмическое экспериментальное исследование соединения сборных железобетонных балок и колонн с муфтами для цементного раствора. Eng Struct 155: 330–344

Статья Google Scholar

Янев П. (1989) Производительность промышленных объектов. Earthq Spectra 5 (3): 101–113

Google Scholar

Ying M, Jin-Xin G (2018) Виды сейсмического разрушения и деформационная способность железобетонных колонн при циклических нагрузках.Periodica Polytech Civ Eng 62 (1): 80–91

Статья Google Scholar

Yuan H, Zhenggeng Z, Naito CJ, Weijian Y (2017) Поведение при растяжении полузалитых соединений муфт: экспериментальное исследование и аналитическое моделирование. Constr Build Mater 152: 96–104

Статья Google Scholar

Zheng LX (1996) Соединения колонн из сборного железобетона, залитые цементным раствором, при обратном циклическом изгибе и сжатии.ACI Struct J 93 (3): 247–256

Google Scholar

Типы фундаментов, проектирование и строительство из матов

Фундаменты из матов, также известные как плотные фундаменты, представляют собой толстую бетонную плиту, размещаемую на земле в качестве фундамента конструкции. Фундаменты с матами возводятся в различных случаях, таких как строительство зданий, мостов, башен и т. Д.

Если мы имеем дело с фундаментами мелкого заложения, последним вариантом неглубокого фундамента является фундамент на плотах.

При увеличении осевых нагрузок на конструкцию или из-за плохого состояния грунта площадь опор (изолированных, комбинированных, ленточных опор и т. Д.) Необходимо увеличивать.

Увеличение размеров опор все больше и больше вызывает наложение напряжений друг на друга, что создает слабую зону. На этом фоне подбираем основания плота.

Что такое Mat Foundation?

Матовый фундамент — это всегда не плоская плита, лежащая на земле, в качестве опоры надстройки.Существуют различные конструкции, основанные на приложении нагрузок.

Меньшие нагрузки, прилагаемые к основанию мата, строим плоскую плиту. Однако с увеличением нагрузок используются различные методы, которые обсуждаются в этой статье, для повышения жесткости плиты.

Кроме того, мы могли бы использовать плотный фундамент для поддержки зданий высотой примерно до 10 этажей.

Кроме того, увеличение осевых нагрузок обеспечивает более высокие затраты на строительные работы. Это могло даже превзойти строительство свайных фундаментов сверх определенного уровня.

Типы основания матов

Классификация оснований матов основана на модификациях, внесенных в плоскую плиту.

Дополнительно на плоту сделана конструкция для повышения жесткости фундамента на изгиб.

Глубина фундамента плота значительно увеличена в местах расположения колонн, чтобы выдерживать высокие изгибающие моменты и поперечные силы.

Следующая категоризация, обсуждаемая в статье Типы фондов , может быть использована для получения более подробной информации о них.

Толстая бетонная плита, заложенная в качестве фундамента на грунт, представляет собой плоский плот.

Нет никаких выступов для придания жесткости фундаменту мата, кроме бетонных стен, работающих на сдвиг.

Плоский фундамент с утолщением под колонну

Увеличение осевых нагрузок на колонну приводит к увеличению прочности на изгиб и сдвиг.

Это приводит к удорожанию строительства. Далее, сверх определенного уровня, приходится увеличивать толщину матовой основы.

Если мы увеличим толщину всей основы мата, это будет неэкономично.

Таким образом увеличиваем толщину матового основания под колонны. Поскольку выступ находится под плоской пластиной, строительство может быть затруднено.

Укладка арматуры, гидроизоляции и т. Д. Не могла быть такой простой задачей.

Фундамент с плоской пластиной Утолщенный над башней у колонны

Выступ над плоской пластиной такой же, как и выступ под пластиной.

Сконструировать выступ плота над его поверхностью очень просто. Однако мы можем сделать это только в том случае, если мы не используем плиту-плот или оставшееся расстояние достаточно для цели, которая будет использоваться.

Плотно-балочный фундамент

Плоская плита или выступы из плоской плиты не могут нести дальнейшее увеличение осевой нагрузки на колонну. Для придания жесткости фундаменту предусмотрены балки.

Введение балок значительно снижает толщину плиты перекрытия.

Фундаменты ячеистого плота

Одноэтапное развитие балочного плота — это фундамент ячеистого плота. В этот тип фундамента кладем и верхнюю плиту.

Еще больше увеличивает жесткость основы мата.

Фундаменты на плитах строятся в многоэтажных зданиях, в тех случаях, когда сваю нельзя вставить в скалу, и когда концевое опоры сваи недостаточно, и т. Д.

Проектирование и строительство фундамента свайного плота является сложным процесс.

Сначала сваи принимает на себя нагрузку, а затем начинает делиться с фундаментом плота.

Как только сваи полностью подняты, плот начинает полностью принимать на себя нагрузку. Наконец, плот берет на себя всю нагрузку.

На следующем рисунке показана кривая зависимости нагрузки от осадки.

Для получения дополнительной информации можно обратиться к опубликованной статье о фундаменте свайного плота.

На следующем рисунке показаны различные типы фундаментов на плотах, которые можно использовать при проектировании.

Выбор типа матового основания производится в зависимости от приложенной нагрузки на фундаментную систему.

Проектирование фундамента из мата

В основном есть два метода проектирования фундамента плота.

Традиционные методы — Используйте ручные расчеты и диаграммы
Методы анализа конечных элементов — Используйте компьютерный пакет для решения проекта

Проектирование фундаментов из матов с помощью обычного жесткого метода

При проектировании фундаментов из матов можно выполнить следующие шаги от обычного жесткого метода.

Рассчитайте общую прилагаемую нагрузку к основанию из мата
Рассчитайте давление под каждой колонной с учетом эксцентриситета нагрузки. Осевое напряжение и изгибающее напряжение из-за эксцентриситета центра нагрузки учитываются для определения давления под каждой колонной.
Убедитесь, что допустимое давление нетто больше, чем прикладываемое давление.
Затем мат делится на полосы в зависимости от расположения.
Определите изгибающий момент и поперечные силы.
Определите эффективную глубину основания. Это можно было сделать на основе диагонального сдвига при растяжении возле различных колонн.
Сформируйте диаграммы изгибающего момента, рассчитанные выше, определите положительный и отрицательный изгибающие моменты на единицу ширины.
Расчет площади армирования на единицу ширины секции

В дополнение к этой процедуре существуют другие методы, такие как приблизительный гибкий метод для анализа и проектирования фундаментов плотов.

Методы конечно-элементного анализа

Метод конечных элементов — это рассмотрение гибкого поведения грунта в структурном анализе. В этом методе почва является модельной, и ее поведение учитывается при анализе и проектировании.

Существуют разные методы моделирования почвы.

Мы можем моделировать грунт под фундаментом с учетом свойств материала. Для этой цели можно использовать такое программное обеспечение, как plaxis. В этом типе анализа очень важно выбрать правильную модель материала для почвы.Если мы не рассматриваем правильную идеализацию, мы получим неправильные ответы.

Кроме того, мы могли бы использовать такое программное обеспечение, как расчет и проектирование SAFE фундамента, чтобы получить изгибающие моменты и силы сдвига.

Почву можно моделировать как площадные источники. Пружины сечения можно рассчитать, как указано в книге «Анализ и проектирование фундаментов недр».

Площадь пружины реакция земляного полотна почвы. Существует множество методов расчета реакции земляного полотна.В этой статье мы обсуждаем простейший метод, описанный в книге «Анализ и проектирование фундамента кишечника».

Площадь Пружина = SF x 40 x BC — для осадки фундамента плота 25 мм

Где SF — коэффициент запаса прочности, учитываемый для расчета допустимой несущей способности, а BC — допустимая несущая способность.

Вышеприведенное уравнение относится к осадке 25 мм в фундаменте плота. Отклонение от этого значения может дать неправильные ответы.

Следовательно, на основе указанного осадки в отчете о инженерно-геологических исследованиях для определения допустимой несущей способности или на основе расчетной осадки приведенное выше уравнение должно быть изменено.

Площадь Весна = SF x (1000 / поселение) x BC

После того, как мы вычислили ответвления площади почвы или реакцию земляного полотна, ее можно применить к компьютерной модели, созданной с помощью подходящего программного обеспечения.

После приложения нагрузок в положениях колонн можно провести анализ фундамента. Затем мы можем найти изгибающий момент и поперечные силы.

Расчет арматуры производить по результатам анализа.

Специальное примечание по анализу и проектированию фундаментов плотов

Для анализа и проектирования фундаментов матов рекомендуется использовать вспомогательное компьютерное программное обеспечение.
Моделирование и идеализация фактического поведения фундамента должны выполняться очень тщательно и с особой тщательностью.
Грунт может быть модельным с площадными пружинами. Это реакция земляного полотна. Мы определяем реакцию земляного полотна в программе и соотносим ее с компьютерной моделью.
Реакцию Сусбграта можно оценить с помощью различных доступных методов. Это может быть основано на значении SPT, результатах испытаний, несущей способности почвы или использовании любого метода.
Фундамент можно смоделировать вместе с надстройкой, чтобы объединить поведение надстройки и фундамента.Прогиб фундамента может повлиять на надстройку, и поведение надстройки может быть учтено в деформациях фундамента.
Далее фундамент также может быть макетом без надстройки. Нагрузка на колонну может быть применена к модели напрямую. Стенки сдвига можно рассмотреть для включения в модель.
Матовый фундамент должен быть рассчитан на изгибающие и поперечные силы.
Фундамент необходимо проверить на наличие вертикального сдвига и продавливания.Периметр продавливания среза может быть определен согласно соответствующему стандарту, по которому выполняется проектирование. Статью о конструкции пробивных ножниц , , , можно использовать для проектирования и определения периметра сдвига.
Особое внимание следует уделять проектированию на сдвиг. Требование к поперечным звеньям должно быть проверено, и при необходимости должны быть предоставлены поперечные звенья для расчетов.
Расчетное проектирование свайных плотин — сложный процесс, который должен выполняться с использованием соответствующей опубликованной литературы.

Строительство фундамента из мата

Строительство фундамента из мата также выполняется с большим вниманием и должным вниманием к контролю качества и обеспечению качества.

Давайте обсудим процесс строительства по порядку.

Земляные работы для фундамента циновки

Земляные работы и земляные работы, поддерживающие систему, должны быть решены до начала строительства. В зависимости от характера конструкции и глубины сооружения необходимо выбрать тип опорной системы для земляных работ.

В статье земляные работы для фундамента могут быть упомянуты для получения дополнительной информации о проектировании и строительных аспектах систем земляных работ.

Далее, статьи «Проектирование опорных систем выемки грунта» , и , , подпорная стенка из шпунтовых свай, , , могут быть отнесены к примерам работ по земляным подпорным системам.

В целом все основания мата гидроизолированы. Выполнена гидроизоляция всех фундаментов плотов, так как в большинстве случаев они сооружаются ниже уровня готовой земли.

Использование гидроизоляционной мембраны защищает фундамент от намокания или затухания. Кроме того, движение воды через бетон также не является гидроизоляцией.

Статью о различных типах гидроизоляции деталей, используемых при строительстве, можно отнести к знанию устройства гидроизоляционных мембран.

В плотном фундаменте есть строительные швы, деформационные швы, деформационные швы и т. Д. Они должны быть герметичными, чтобы вода не проходила через стык.

В статьях строительные швы и типы бетонных швов можно найти для получения дополнительной информации о деталях швов и методах обработки швов.

Гидрошпонки предусмотрены на строительных и деформационных швах. Тип стыка изменяет тип предусматриваемой остановки воды.

В строительных стыках мы обычно устанавливали гидрошпонку в центре плота. (Типичные детали см. В статье «Гидроизоляция »).Гидрошпонки из низкоуглеродистой стали или ПВХ обычно используются в этих типах соединений.

Гидравлические стержни поверхностного типа предусмотрены в деформационных швах и компенсаторах. (Типичные детали см. В статье «Гидроизоляция »)

Кроме того, дополнительную информацию можно найти в статье Waterstop .

В основном есть два типа армирования, которые можно наблюдать в плотном фундаменте.

Это арматура для изгиба и арматуры на сдвиг.

Изгибаемая арматура связана как обычно, а поперечная арматура помещается в колонну в основном в соответствии с требованиями к сдвигу. Срезные звенья должны соответствовать проектным требованиям. Распространение поперечных звеньев в любом направлении колонны должно соответствовать проектным требованиям.

В зависимости от характера конструкции и проектных требований заливка бетона производится в несколько заливок.

Не обязательно иметь несколько заливок, но это может быть бетон в одной поре, если размер основания мата меньше и есть соответствующие ресурсы, такие как человеческие ресурсы и материальные ресурсы.

В фундаменте с большим матом количество заливок определяется в зависимости от возможностей подрядчика по доставке и укладке бетона.

Кроме того, при выборе последовательности заливки бетона учитываются тепловые эффекты. Первоначально последовательность, которая может быть применена к бетону, определяется таким образом, чтобы минимизировать термическое ограничение при повторной заливке. Однако нам не всегда удается избежать этого. Мы должны проектировать для этого.

Кроме того, последовательность отверстий планируется для каждой заливки, чтобы избежать образования холодного стыка с заливкой.В зависимости от времени схватывания бетон необходимо залить до начала схватывания.

Повышение температуры бетона, более высокий температурный градиент и разница температур между сердцевиной и поверхностью являются ключевыми факторами, которые необходимо учитывать при регулировании температуры.

На практике мы поддерживаем максимальное повышение температуры бетона за счет теплоты гидратации до 70 ° C, чтобы избежать замедленного образования эттрингита.

Однако добавление летучей золы увеличивает этот запас даже до 80 градусов Цельсия или более.Максимальная температура также сильно зависит от типа цемента.

Поэтому всегда рекомендуется поддерживать температуру около 70 градусов Цельсия или ниже, поскольку мы не можем наблюдать, что происходит внутри бетона.

Испытания на макете проводятся для проверки повышения температуры бетона за счет теплоты гидратации. Кроме того, это дает другие преимущества, такие как выбор толщины и типа материалов, которые будут использоваться в качестве опалубки.

Тот же материал, который использовался при испытании макета, и если повышение температуры допустимо, также следует использовать в конструкции.Не допускается изменение материала и толщины материала.

Добавление зольной пыли в бетон действует как наполнитель и снижает содержание цемента. Кроме того, он снижает повышение температуры в процессе гидратации.

Рекомендуется поддерживать добавление летучей золы в диапазоне от 20% до 35%.

Кроме того, использование летучей золы в бетоне улучшает удобоукладываемость бетона .

Остальные методы ограничения температуры бетона перечислены ниже.

- Ограничьте температуру помещения. Обычной практикой является ограничение температуры помещения до 30 градусов по Цельсию. Однако для ограничения повышения температуры потребуется дальнейшее снижение.
- Добавьте лед или охлажденную воду, чтобы снизить повышение температуры.
- Залить бетон ночью
- Добавить летучую золу
- Соединить заполнители
- Использовать цемент с низким тепловыделением
- Соединить бетон с труб, заделанных в бетон.

Подобные методы можно использовать для контроля повышения температуры бетона. Если контролировать, мы могли бы быть выше, чтобы избежать образования замедленного эттрингита из-за повышения теплоты гидратации, термических трещин в бетоне из-за разницы температур и высокотемпературного градиента.

Порядок установки железобетонных колонн

Колонны — это важные структурные элементы, используемые для передачи нагрузки надстройки на опорную конструкцию.В результате их стабильность и структурное сопротивление имеют большое значение для целостности здания. В зданиях колонны обычно делятся на тонкие, короткие или промежуточные. В зависимости от нагрузки, которой они подвергаются, колонны можно охарактеризовать как осевые (подверженные только осевой нагрузке), одноосные (подверженные осевой нагрузке и изгибающему моменту в одном направлении) или двухосные (подвергающиеся осевой нагрузке и изгибу). в двух направлениях).

Хотя процедура проектирования колонн хорошо известна инженерам-строителям, процесс строительства колонн на месте для достижения того, что показано на чертеже, представляет собой совершенно другую проблему.Успех и точность любого здания как-то связаны с его оформлением. В этом посте мы кратко опишем процедуры установки колонн из фундамента и из плиты перекрытия с помощью доступных строительных инструментов.

Давайте кратко рассмотрим этот процесс.

(a) Установка колонн от фундамента
Стартовые стержни колонны обычно начинаются с фундамента, который может быть подушкой, плотом или свайной крышкой. Для местных строительных работ разметка работ будет включать в себя определение линий застройки и разметку расположения колонн на профильной доске, которая должна быть установлена по всему зданию.Подробная информация о том, как расположить здания, можно найти в Интернете. Эти точки, отмеченные на профильной доске, используются как ориентиры при рытье траншей под фундамент. После выемки на необходимую глубину фундамент следует заглушить согласно техническим условиям чертежа.

Рис. 1. Вырытая траншея для строительства фундамента.

После ослепления фундамента котлована можно соответствующим образом проложить линии и определить правильное расположение каждой колонны.Поэтому точность установки колонны на этапе фундамента зависит от точности проведения работ по разбивке. Вот почему правильная планировка важна, особенно на этапе фундамента. Арматуру фундамента и стартеры армирования колонн можно установить должным образом и удерживать на месте до тех пор, пока не будет выполнено бетонирование фундамента.

Рис 2: Разметка стартовых планок с помощью линий

(b) Разбивка колонн из плиты перекрытия
Если фундамент был завершен и есть необходимость продолжить конструкцию с первого этажа или плиты первого этажа, то необходимо будет выполнить разметку опорных элементов. .Установку кикеров могут производить геодезисты или инженер участка. Обычно ошибочно принимать за абсолютный ориентир угол здания (край плиты), если только вы не уверены, что края плиты идеальны в соответствии с чертежом. Иногда после заливки плиты возможна погрешность около ± 20 мм относительно чертежа. Если вы хотите избежать проворачивания стержней, вы должны немедленно устранять такие ошибки.

Рис. 3: Усиление колонны кикерами

Самый быстрый способ справиться с этим — разделить здание на две части, как показано на Рисунке 4 (красные линии).Линии должны проходить не строго по центру здания, а из любой удобной точки, которая позволит вам легко проводить измерения. Однако вы должны убедиться, что пересечение линий находится под углом 90 градусов друг к другу. Вы можете использовать лазерный станок или метод 3-4-5, чтобы линии были квадратными. Вместо того, чтобы использовать какой-либо край здания в качестве ориентира, вы должны использовать центральные линии, которые вы установили в качестве ориентира, для определения положения колонн. Используя этот метод, вы редко ошибетесь, и еще одно преимущество состоит в том, что если есть ошибки в размерах плиты перекрытия, ошибка распределяется поровну.

Рис 4: Разделение плиты перекрытия на части для разметки кикера

Предложения по улучшению этого поста приветствуются и будут учтены.

Фундамент и строительство площадки

— Сан-Диего

Рисунок простого фундамента с подушечкой

Фундамент с подушкой используется для поддержки изолированных нагрузок, сосредоточенных на относительно небольших площадях. Они могут состоять из простой круглой, квадратной или прямоугольной плиты одинаковой толщины и, как правило, содержать железобетон.В некоторых случаях они могут быть ступенчатыми или наклонными для распределения нагрузки от тяжелой колонны. Фундаменты с подушками — это обычно мелкие фундаменты, но они могут быть глубокими в зависимости от грунтовых условий. Они представляют собой форму разложенного фундамента, который поддерживает локализованные одноточечные нагрузки, такие как несущие колонны, группы колонн или каркасные конструкции. Эта нагрузка затем распределяется подушкой на несущий слой почвы или породы ниже. Фундамент с подкладкой также можно использовать для опоры наземных балок.

Фундаменты с подкладкой

, как правило, являются самым простым и дешевым типом фундаментов и используются, когда грунт относительно прочный или когда нагрузки на колонны относительно небольшие.Их форма в плане будет зависеть от характера приложенной нагрузки и допустимой несущей способности нижележащих слоев. Их толщина должна быть достаточной для распределения нагрузки по форме в плане. Как правило, они армируются на всех конструкциях, кроме самых маленьких, причем армирование позволяет создавать более высокие нагрузки и строить более мелкие опорные площадки, которые требуют меньше земляных работ и используют меньше бетона.

Типы подушек фундаментов

а. Массивный бетон для стальной колонны

b.Железобетон с наклонной верхней поверхностью
c. Обычный железобетон.
г. Ступенчатый железобетон.

Планировка подушечного фундамента будет варьироваться в зависимости от характера конструкции, которую он поддерживает, прилагаемых нагрузок, допустимой несущей способности нижележащих слоев грунта и полезного пространства, доступного на площадке.

Устройство фундамента площадки может состоять из:

Серия дискретных, хорошо разделенных подушечек.
Сбалансированные опорные подушки, выдерживающие более одной точечной нагрузки.
Колодки непрерывные, где несколько точечных нагрузок находятся близко друг к другу.
Подушка и балка, где несколько подушек поддерживают непрерывную балку.

Фундаменты

с подушечками могут быть выборочными, поскольку они не требуют значительных земляных работ и обычно подходят там, где несущая способность грунта достаточна на относительно небольших глубинах.Однако они могут быть большими в плане и могут оказаться неэффективными против дифференциальной осадки, подъемных сил или сил ветра.

В Groundforce наша высококвалифицированная команда и инженеры строят строительные площадки в соответствии с техническими условиями, обеспечивая достаточное пространство и выравнивание. Мы стабилизируем все почвы и обеспечиваем соответствующее уплотнение, чтобы ваша строительная площадка или дорожное полотно было готово к застройке. Мы предоставляем эти услуги жилым, коммерческим и государственным агентствам, а также обслуживающим компаниям генерального подрядчика и управляющим строительством — Сан-Диего, округ Риверсайд, округ Ориндж, Лос-Анджелес и Южная Калифорния.

СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ

ГРУППА
1220 Presioca St.
Spring Valley, CA 91977
Телефон: 888-290-6574
Факс: 858-560-8960
Эл. Почта: [email protected]
3 способа крепления сборных колонн к фундаменту — выбирайте свой! | Peikko Group
Выбор колонн из сборного железобетона неизбежно сделает монтаж каркаса более быстрым и эффективным.Но задумывались ли вы, какое влияние соединение колонн может оказать на ваш общий процесс строительства? Давайте посмотрим на три основных метода соединения столбцов.
Розетка
Это, несомненно, проверенный и верный метод — в той степени, в которой его использовали даже древние римляне. Они вырыли яму в земле, установили колонну в яме и использовали раствор из вулканического пепла, чтобы закрепить колонну на месте.
Сегодня процесс более или менее тот же, за исключением того, что дыру в земле часто заменяют розеткой из бетона.Этот патрубок может быть сборным или отлитым на месте. В любом случае колонны необходимо поддерживать и устанавливать в точном положении с помощью деревянных клиньев или аналогичных приспособлений. После затирки, если возникнет необходимость, внести какие-либо корректировки невозможно.
Стартовые стержни
Для соединения колонн стартовых стержней используются арматурные стержни, выступающие из фундамента.
В колонне нужно сделать отверстия для стартовых планок и затирки. Обычно это делается на заводе по производству сборных железобетонных изделий во время разливки гофрированных труб или аналогичных материалов.Когда колонна возводится, ее необходимо поддерживать, а безусадочный раствор нужно заливать вручную, чтобы закрепить соединение. Необходимо следить за тем, чтобы колонка была правильно размещена, пока раствор затвердеет.
На некоторых рынках требуется, чтобы арматура выступала из колонны. В этом случае в фундаменте необходимо проделать отверстия для стартовых стержней и раствора.
Болтовое соединение
Как следует из названия, болтовое соединение колонны выполняется с помощью анкерных болтов. Залитые в фундамент с помощью шаблона анкерные болты передают силы растяжения, сжатия и сдвига на железобетонную конструкцию основания.Аналоги болтов — башмаки колонн — отливают в колонны на заводе сборных железобетонных изделий.
Соединение с сопротивлением моменту выполняется быстро путем опускания колонны на место и затяжки гаек до заданного момента с помощью имеющихся в наличии ручных инструментов. Процесс установки занимает в среднем 20 минут на каждую колонну и требует только оператора крана и двух человек на земле.
Соединение завершается затиркой углублений под анкерные болты и стыка под колонной безусадочным раствором.Обратите внимание, что соединение является прочным и безопасным, как только гайки затянуты — нет необходимости использовать клинья и распорки в ожидании затвердевания раствора.
Болтовое соединение также можно использовать для создания стыка колонны с колонной, что невозможно сделать с помощью метода розетки или с помощью пусковых шин.
Также обратите внимание, что болтовое соединение позволяет уменьшить толщину фундамента и избежать вмешательства в существующие конструкции. Выбор болтового соединения также снизит глубину выемки грунта и снизит затраты.
Соединения колонн в сейсмических зонах
Болтовые соединения также могут использоваться в сейсмических зонах, где основной целью является обеспечение того, чтобы здание выдерживало землетрясения без обрушения. Большинство подходов к проектированию решают эту проблему, сохраняя в конструкциях определенный запас прочности. Другими словами, они часто бывают слишком крупными и крупногабаритными. Болтовое соединение с рассеиванием энергии может помочь вам сэкономить до 20% бетона благодаря более узкому поперечному сечению колонны по сравнению с соединениями чрезмерно сконструированного и негабаритного размера.
Исследование параметров усиления грунта в котловане метро заболоченной станции метро
Гелион. 2019 ноя; 5 (11): e02836.
Wei Wang
^a Школа гражданского строительства, Центральный Южный университет, Хунань, 410075, Китай
Чжао Хан
^a Школа гражданского строительства, Центральный Южный университет, Хунань, 410075, Китай
Jun Deng
^b Институт планирования и проектирования коммуникаций провинции Гуандун, Ltd, Гуандун, 510507, Китай
Синьюань Чжан
^a Школа гражданского строительства, Центральный Южный университет, Хунань, 410075, Китай
Яньфэй Чжан
^a Школа гражданского строительства, Центральный Южный университет, Хунань , 410075, Китай
^a Школа гражданского строительства, Центральный Южный университет, Хунань, 410075, Китай
^b Провинция Гуандун, Институт планирования и проектирования коммуникаций провинции Гуандун, Ltd, Гуандун, 510507, Китай Получено
Получено в мае 2019 г. 4; Пересмотрено 4 июня 2019 г .; Принята в печать 11 ноября 2019 г.
Это статья в открытом доступе под лицензией CC BY-NC-ND (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/).
Реферат
В данной работе предложен метод армирования за пределами котлована станции метро в заболоченной местности под высоким уровнем воды, а также изучены параметры армирования. Проанализировано влияние мероприятий по армированию за пределами котлована на деформацию и коэффициент устойчивости к опрокидыванию стенки диафрагмы при высоких уровнях воды.В соответствии с экономическим законом убывающей предельной отдачи параметры армирования раствора были проанализированы и оптимизированы. На основании данных полевых измерений было проанализировано влияние различных мер по усилению на контроль безопасности котлованов глубокого заложения. Результаты показывают, что изменение уровня воды оказывает существенное влияние на устойчивость котлована, и необходимо принять меры по усилению котлована на глубине 10 м от поверхности; изменение глубины армирования более существенно влияет на устойчивость котлована; а оптимизированные параметры армирования позволяют сократить объем затирки на 45%.
Ключевые слова: Гражданское строительство, Геотехническое проектирование, Проектирование грунта, Строительное проектирование, Проектирование фундамента, Структурный анализ, Мониторинг состояния конструкций, Высокий уровень воды, Станция метро, Глубокий котлован, Укрепление грунта вне выемки, Контроль устойчивости, Оптимизация параметров
1. Введение
При крупномасштабном строительстве метро в крупных городах потребуется более глубокое проектирование котлованов.Глубокий котлован станции Цзюзичжоу 2-й линии метро Чанша расположен на реке Сянцзян, которая в настоящее время является первым в мире глубоким котлованом метро на острове посреди реки. Значительные изменения уровня воды и высокий уровень воды в реке Сянцзян, а также большая глубина выемки грунта и небольшая глубина прорези в скалах станции метро Juzizhou часто вызывают деформацию подпорной конструкции при высоких уровнях воды, что значительно снижает устойчивость котлована глубокого заложения. структура.Для обеспечения безопасности выемки котлована при высоком уровне воды необходимы меры по усилению опорной системы котлована. В настоящее время существует множество мероприятий по контролю устойчивости котлована [1, 2, 3], но таких проектов нет. В данной статье предлагается способ армирования вне котлована и определены разумные конструктивные параметры метода.
Многие ученые во всем мире исследовали посредством теоретического анализа, экспериментов и численных расчетов влияние усиления грунта в котлованах и вне их, а также влияние конструкции армирования на устойчивость котлованов, а также накопили определенный опыт и достижения.При армировании грунта внутри котлована некоторые исследователи [4, 5, 6, 7, 8, 9, 10] в основном изучали влияние форм и параметров армирования на устойчивость котлована и окружающих конструкций. Кто-то оптимизировал параметры затирки арматуры. Что касается армирования вне котлована, Chengjun Hu и другие [11, 12, 13] в основном изучали контролирующее влияние арматуры вне котлована на устойчивость котлована с помощью теоретического анализа, полевых измерений и численных расчетов.Согласно существующим результатам исследований по армированию котлована, текущие исследования в основном сосредоточены на внутрискважинном армировании, и результаты относительно богаты, но исследований по внекормовому армированию мало. Более того, из-за отсутствия в мире котлованов метро, построенных в болотистой местности, мало исследований по армированию глубоких котлованов вне котлована в заболоченных районах [14, 15], и отсутствует теоретическая база для проектирования. и устройство армирования котлована под метрополитен в заболоченной местности.В условиях высокого уровня воды и низких коэффициентов заделки необходимо изучить влияние мер по армированию за пределами котлованов глубокого заложения на контроль устойчивости котлованов и количественный расчет параметров армирования цементного раствора.
Основываясь на предыстории проекта глубокого котлована Цзюзичжоу в городе Чанша, в данной статье используется FLAC3D для анализа влияния мер по армированию и параметров затирки на устойчивость глубокого котлована и деформацию мембранной стены при паводке. уровень, который дает справочную информацию по проектированию и строительству аналогичных объектов в болотистой местности.
2. Обзор проекта
Станция метро Juzizhou расположена на острове на реке Сянцзян и расположена параллельно мосту Juzizhou с востока на запад. Схема инженерного положения представлена на рис.
Расположение проекта станции метро Juzizhou.
Станция подземная четырехуровневая и трехкрестовая станция островного типа. Эффективная длина платформы 118 м, ширина 12 м, общая длина станции 138 м, стандартная ширина 22.2 мес. Станция строится открытым способом и методом последовательного строительства. Глубина котлована составляет примерно 30,8–31,6 м, ширина — 22,2–25 м. Основная ограждающая конструкция станции представляет собой диафрагменную стену толщиной 1000 мм и железобетонную внутреннюю опорную систему с зоной армирования шириной 6 м и пятью вертикальными опорами. Шаг первой железобетонной опоры по горизонтали составляет 8 м, а поперечное сечение — 600 мм × 1000 мм. Шаги по горизонтали железобетонных опор со второй по пятую — 4 м, сечения — 700 × 1200 мм.Чертежи конструкции подпорной конструкции котлована представлены на (см.).
Опорная конструкция котлована станции метро Цзюзичжоу.
План усиления котлована в Цзюзичжоу.
Глубокий котлован станции метро Juzizhou находится на реке Сянцзян. Восточный и западный концы станции находятся недалеко от реки Сянцзян, а минимальное расстояние от реки Сянцзян составляет 13,5 м и 15 м соответственно. В окрестностях есть толстые слои песка и гравия, которые обладают высокой проницаемостью.Подземные воды изменяют механические свойства почвы, включая сцепление и угол внутреннего трения, за счет эрозии и увеличивают деформационную способность почвы. В частности, уровень воды в реке значительно повышается в сезон дождей с июля по сентябрь каждого года. Согласно соответствующей записанной информации, максимальный перепад уровня воды в реке Сянцзян составляет до 10 м, что значительно увеличивает риск нестабильности котлована.При этом глубина котлована, заглубленного в сланцевую толщу, составляет всего 6 м, упругое сопротивление на дне котлована невелико, а давление воды за пределами котлована велико, что серьезно сказывается на устойчивости. котлована глубокого заложения. Поэтому устойчивость мембранной стенки при высоких уровнях воды является важным фактором риска при строительстве котлована под фундамент. Для уменьшения воздействия речной воды на котлован под фундамент необходимо усилить арматуру восточного и западного концов станции.Зона армирования в первоначальном плане такова, что стандартное сечение с северной и южной сторон имеет ширину армирования 8 м и глубину 24 м. Секция расширения с восточной и западной сторон имеет ширину арматуры 9 м и глубину 31,5 м.
3. Моделирование и материалы
3.1. Расчетная сеточная модель
Стандартный участок котлована выбирается с помощью программного обеспечения FLAC3D для создания трехмерной модели котлована для исследования горных пород, грунта и стенки диафрагмы с использованием моделирования твердых элементов, прогона и опоры с использованием моделирования элементов Beam3. .Поскольку материалы модели, нагрузки и сетки симметричны, половина моделей построена для удовлетворения вычислительных потребностей. Тип интерфейса приклеивается, а контакт между различными материалами принимает общие настройки узла. Сверху вниз основными слоями котлована являются насыпь (10 м), песчаный грунт (3 м), гравий (6 м) и полностью выветрившийся до слегка выветренного глинистого (песчаного) сланца (41 м).
Горизонтальное направление модели котлована простирается примерно в 3 раза на глубину выемки котлована вокруг границы, а вертикальное направление простирается вниз вдоль границы примерно в 2 раза больше глубины выемки котлована.Ширина модели 100 м, а высота 60 м. Размер агрегата в диапазоне глубин составляет 1 м в ширину и 1 м в высоту. Размер агрегата за пределами выемки становится 2 м в ширину и 2 м в высоту.
Есть 56 070 ячеек. Направление X и направление Y нижней части Z = 0 модели являются фиксированными ограничениями. Направление Y левой и правой сторон модели ограничено. Примените соответствующие горизонтальные ограничения на плоскости симметрии в соответствии с каждым параметром формации.Направление X [16] модели ограничено до и после модели. Геометрическая модель численного моделирования котлована станции метро Juzizhou представлена на рис.
Геометрическая модель численного моделирования для станции Джузичжоу.
3.2. Моделирование выемки котлована
Процесс земляных работ упрощен, и основной процесс строительства выделен для анализа процесса его строительства. Шаги моделирования процесса земляных работ следующие: (см.).
Таблица 1
Моделирование строительства котлована.
Этапы моделирования Содержание моделирования
0 Установка уровня грунтовых вод, уравновешивание начального напряжения и строительство площадки со стенами
1 выемка второго слоя м, делая первую опору и вычисляя баланс
2 Выкапываем второй слой до -8 м, делаем вторую опору и вычисляем баланс
3 Раскопываем третий слой до -14 м, делая третью опору и вычисляя баланс
4 Выкапываем четвертый слой до -19 м, делаем четвертую опору и вычисляем баланс
5 Раскопываем пятый слой до -25 м, делая пятую опору и вычисляя баланс
6 Выкапываем шестой слой до -31 м и вычисляем ба копье
3.3. Расчетные параметры
Инженерная площадка станции Джузичжоу принадлежит террасе Сянцзян. Согласно геологическим исследованиям и обнажениям скважин, погребенные пласты на этой станции в основном представляют собой насыпь, песчаный грунт, галечный грунт и полностью выветрившийся до слабо выветрившегося глинистого (песчаного) сланца, а соотношение напряжения и деформации грунта примерно такое же, как у грунта. Модель Мора-Кулона. Проведены натурные испытания слоев грунта и армирующего грунта, расчетные параметры основных слоев грунта и опорной конструкции приведены на (см.).
Таблица 2
Основные физико-механические показатели почв.
12
Геотехнические наименования Толщина Ρ
(кг / м ³) Es
(МПа) C
(кПа) Φ K Отношение формы V 9088 9088 ₀ Коэффициент Пуассона
Заполненная земля 10 м 1940 7.50e6 15 20 0.829 0,45 0,30
Мелкий песок 3 м 2000 2,08e7 50 24 0,655 0,36 0,308 9095 0,309 2,27e7 0 35,0 0,877 0,33 0,28
Полностью выветрившийся сланец 11 м 2700 7,58e95 0,30 0,28
Сланец средней степени выветривания 9 м 2720 1.79e8 1000 55 0,03 0,28 0,28 908 м 2760 4,76e8 2500 45/65 0,01 0,26 0,22
Таблица 3
Основные физические параметры несущей конструкции.
Название проекта Ρ
(кг / м ³⁾ Профиль
в × ш (м) Es
(МПа) Коэффициент Пуассона Горизонтальная опора Стенка диафрагмы 2500 37 × 1 30e3 0,2
Первая бетонная опора 2500 1,0 × 0,6 30e3 8 958 908 908 908 908 908 908 908 пятая бетонная опора 2500 1.2 × 0,7 30e3 0,2 4 м
4. Влияние мероприятий по армированию за пределами котлована на устойчивость котлована глубокого заложения
На основе мониторинга котлована под фундамент Джузичжоу уровень воды в котловане котлован в основном находится на 9–14 м ниже уровня земли, и изменение уровня грунтовых вод велико. Изменение уровня воды имеет большое влияние на безопасность котлована [17]. Чтобы обеспечить безопасность котлована при высоком уровне воды, необходимо провести мероприятия по укреплению вне котлована для усиления системы опор котлована.
На основе исходной схемы армирования заданы шесть видов условий расчета высоты уровня воды (6 м, 8 м, 10 м, 12 м, 14 м и 16 м) для изучения регулирующего воздействия мероприятия по укреплению вне котлована на устойчивость котлована глубокого заложения. Результаты расчетов деформации стенки диафрагмы и устойчивости котлована к опрокидыванию [16] показаны на рис.
Влияние изменения уровня воды на деформацию и устойчивость котлована с армированием или без него.
Влияние мер армирования на горизонтальное смещение стены при паводке. (а) с армированием, (б) без армирования.
Шестое рабочее состояние выбрано для анализа изменения изгибающего момента стены до и после армирования, как показано на рис.
Влияние мер армирования на изгибающий момент стены при паводке.
Как показано на, и:
1)
Изменение уровня воды в котловане под фундамент Джузичжоу оказывает очевидное влияние на деформацию и устойчивость котлована.Когда уровень воды высокий, изменение уровня воды имеет большое влияние на деформацию и устойчивость котлована. Однако, когда уровень воды опускается до определенного положения, уровень воды будет продолжать снижаться, и влияние изменения уровня воды на устойчивость котлована очень мало. Когда уровень воды опускается ниже 14 м, перепады уровня воды мало влияют на устойчивость котлована. При повышении уровня воды с 16 м до 8 м от поверхности котлован с мерами по армированию находится в допустимых пределах деформации и устойчивости [18, 19].При отсутствии мероприятий по укреплению, когда уровень воды колеблется от 12 м до 10 м ниже поверхности, влияние изменения уровня грунтовых вод на устойчивость наиболее очевидно. Когда уровень воды поднимается до 10 м ниже поверхности, котлован уже находится в опасном состоянии, а с повышением уровня воды безопасность котлована постоянно снижается. Видно, что при повышении уровня грунтовых вод без мер усиления уровень предупреждения о грунтовых водах должен быть на 10 м ниже поверхности, а при уровне грунтовых вод выше 10 м вероятность нестабильности котлована под фундамент значительно возрастает. вырос.Следовательно, уровень грунтовых вод выше 10 м от поверхности определяется как высокий уровень воды. Для обеспечения устойчивости конструкции глубокого котлована при высоком уровне воды необходимо принять решительные меры за пределами котлована, чтобы уменьшить влияние высокого уровня воды на устойчивость котлована.
2)
В соответствии с максимальным горизонтальным смещением деформации стены максимальное горизонтальное смещение цементирующей арматуры меньше, чем негоризонтальное смещение арматуры.После рытья котлована максимальное горизонтальное смещение стены, укрепленной цементным раствором, составляет 22,7 мм, максимальное горизонтальное смещение стены, не укрепленной цементным раствором, составляет 37,2 мм, а максимальное горизонтальное смещение стены, укрепленной цементным раствором, уменьшается почти на 48. %. Максимальный изгибающий момент стены под затирочной арматурой составляет 1300 кН м после завершения котлована котлована, а максимальный изгибающий момент стены без затирочной арматуры — 1950 кН м.Максимальный изгибающий момент стены при затирке арматуры снижен на 33%. Таким образом, влияние арматуры цементного раствора на уменьшение деформации стен и изгибающих моментов очень очевидно.
3)
Максимальное смещение стенки диафрагмы при исходных мерах усиления составляет 22,7 мм, что намного меньше значения раннего предупреждения о деформации стенки диафрагмы котлована первого уровня, что указывает на деформацию стенки диафрагмы имеет больший излишек или более высокий коэффициент безопасности.Это также показывает, что параметры затирки, принятые в исходной схеме, имеют больше возможностей для оптимизации. Чтобы более разумно спроектировать параметры армирования котлована, необходимо в исходную схему добавить больше затирки. Фиксированные параметры оптимизированы должным образом, чтобы конструкция была экономичной и безопасной.
5. Оптимизация параметров армирования вне котлована
Проведенный выше анализ показал, что усиление грунта вне котлована имеет большое значение для устойчивости котлована.Рассмотрена возможность проектирования исходной схемы армирования цементным раствором для дальнейшего изучения влияния арматуры на устойчивость котлована с целью оптимизации параметров армирования. На основе представленной выше имитационной модели и исходной схемы армирования сначала исследуется влияние ширины зоны армирования (шириной 2 м, 4 м, 6 м, 8 м и 10 м) на устойчивость котлована под фундамент. случай исходной глубины армирования. На основе экономического закона убывающей предельной отдачи [20, 21, 22] в сочетании с безопасностью ширина затирочного армирования оптимизируется для получения разумной стоимости.Затем обсуждается влияние глубины армирования (12,5 м, 15 м, 17,5 м, 20 м, 22,5 м и 25 м) на деформационную устойчивость котлована, а глубина армирования цементного раствора оптимизируется с экономической точки зрения. и соображения безопасности.
5.1. Влияние ширины арматуры за пределами котлована
Анализ показывает следующее:
(1)
Максимальное горизонтальное смещение стенки диафрагмы уменьшается с увеличением ширины арматуры.После завершения выемки котлована максимальное горизонтальное смещение диафрагменной стены составляет 35,3 мм, 34,48 мм, 29,76 мм, 27,7 мм и 27,0 мм при ширине арматуры 2 м, 4 м, 6 м, 8 м и 10 м. , соответственно. При ширине арматуры от 4 м до 6 м горизонтальное смещение стены заметно уменьшается. При ширине арматуры 4 м величина смещения стены составляет 34,48 мм, что более 30 мм [19]. По мере увеличения ширины арматуры максимальное горизонтальное смещение стены постепенно уменьшается с 6 м до 8 м.Учитывая влияние ширины арматуры на деформацию грунтовой стены, ширина арматуры 6 м является «предельным значением» арматуры.
(2)
Коэффициент устойчивости котлована против опрокидывания увеличивается с увеличением ширины арматуры. При небольшом значении ширины ширина арматуры существенно влияет на коэффициент устойчивости. При ширине более 6 м по мере увеличения ширины арматуры коэффициент устойчивости постепенно увеличивается.При ширине 4 м коэффициент устойчивости составляет 0,76, что меньше минимального требования к устойчивости приямка при коэффициенте безопасности 1,25. Поскольку ширина арматуры продолжает увеличиваться с 4 м до 6 м, коэффициент устойчивости увеличивается в наибольшей степени. При значении ширины 6 м коэффициент устойчивости составляет 2,4, что соответствует требованиям устойчивости для коэффициента безопасности котлована, равного 1,25 [18]. Учитывая влияние ширины арматуры на устойчивость котлована, существует предельное значение ширины арматуры, а ширина арматуры 6 м является «предельным значением» арматуры.
Влияние ширины арматуры на деформацию и устойчивость котлована.
Ввиду контролирующего влияния ширины арматуры на деформацию и устойчивость котлована существует предел; когда ширина арматуры превышает предел, продолжение увеличения ширины арматуры играет небольшую роль в контролирующем эффекте, который следует экономическому закону убывающей предельной отдачи. Исходя из закона убывающей предельной отдачи и с учетом требований безопасности при строительстве котлована глубокого заложения при высоких уровнях воды, разумная ширина арматуры составляет 6 м.Увеличение объема армирования не только мало влияет на деформацию стены, но и увеличивает стоимость проекта.
5.2. Влияние глубины арматуры за пределами котлована
показывает следующее:
(1)
Максимальное горизонтальное смещение стенки диафрагмы уменьшается с увеличением глубины армирования; однако после того, как армирование увеличивается до определенной глубины, тенденция к уменьшению смещения ослабевает.При увеличении глубины армирования с 12,5 м до 15 м максимальное смещение стены по горизонтали уменьшается на 5%; при увеличении глубины армирования с 15 м до 20 м максимальное горизонтальное смещение стенки диафрагмы уменьшается на 29%, что очень существенно. При увеличении глубины армирования с 20 м до 25 м изменение максимального горизонтального смещения стены очень мало. Основная причина в том, что при глубине армирования менее 20 м область армирования в основном находится в слое мягкого грунта.При выемке котлована увеличивается внутреннее и внешнее давление грунта и воды, увеличивается деформация стен, что ослабляет эффект армирования. При увеличении глубины армирования до 20 м зона армирования входит в шифер из мягкого слоя грунта, а зона армирования и слой плиты соединяются между собой, что значительно повышает сопротивление деформации стены. Когда глубина армирования составляет от 10 до 15 м, максимальное горизонтальное смещение стены превышает установленное для стены значение 30 мм.При увеличении глубины армирования до 17,5 м максимальное горизонтальное смещение перегородки уменьшается до 28,2 мм, что соответствует пределам горизонтального смещения стены. Учитывая влияние глубины армирования на деформацию котлована, глубина армирования имеет предельное значение, а глубина армирования 20 м является «предельной глубиной» армирования. Учитывая влияние глубины армирования на деформацию стенки диафрагмы, разумная глубина армирования составляет 17.5–20 мес.
(2)
Коэффициент устойчивости котлована против опрокидывания увеличивается с увеличением глубины армирования. При глубине менее 20 м влияние глубины армирования на коэффициент устойчивости оказывается значительным; при глубине более 20 м при увеличении глубины армирования увеличение коэффициента устойчивости постепенно уменьшается. При увеличении глубины усиления с 15 м до 20 м коэффициент устойчивости значительно увеличивается.При глубине армирования 15 м коэффициент устойчивости составляет 0,61, что не соответствует коэффициенту безопасности устойчивости котлована, равному 1,25. При глубине армирования 17,5 м коэффициент устойчивости составляет 1,37, что соответствует требованиям устойчивости для коэффициента безопасности котлована 1,25; при глубине армирования более 20 м увеличение глубины армирования для контроля устойчивости котлована не имеет большого значения. Учитывая влияние глубины армирования на устойчивость котлована, глубина армирования имеет предельное значение, а глубина армирования — 17.5–20 м — «предельная глубина» арматуры. На основании приведенного выше анализа влияние глубины армирования на деформацию и устойчивость котлована находится в соответствии с влиянием ширины арматуры. Основываясь на экономическом законе убывающей предельной отдачи, с учетом требований безопасности при строительстве котлована глубокого заложения при высоких уровнях воды, когда арматура цементного раствора не входит в слой шифера, глубина армирования выше, чем у стены грунта, и коэффициент устойчивости котлована.После того, как область армирования войдет в слой шифера, влияние глубины армирования на устойчивость котлована не очевидно. Разумная глубина армирования котлована находится в диапазоне 17,5–20 м.
(3)
Сравнение влияния ширины арматуры на деформацию соединяемой стенки диафрагмы, когда ширина арматуры увеличивается с 2 м до 6 м (предельное значение), максимальное горизонтальное смещение диафрагмы стена уменьшается с 35.3 мм до 29,76 мм, а амплитуда уменьшается на 15,1%. То есть на каждый дополнительный 1 м ширины арматуры смещение уменьшается на 3,77%. При увеличении глубины армирования с 12,5 м до 20 м (предельная глубина) максимальное горизонтальное смещение стены уменьшается с 36,69 мм до 24,5 мм, а амплитуда уменьшается на 31,81%. То есть на каждый дополнительный 1 м глубины армирования смещение уменьшается на 4,56%. Увеличивать глубину армирования для контроля деформации ямы намного лучше, чем увеличивать ширину арматуры.В условиях регламента участка и мощности механического оборудования, фактический проект инженерного раствора должен контролировать глубину армирования цементного раствора и ширину арматуры в качестве дополнения.
Влияние глубины армирования на деформацию и устойчивость котлована.
6. Анализ влияния контроля безопасности на строительство площадки
Чтобы уменьшить влияние реки Сянцзян на выемку котлована, оптимизированные параметры армирования применяются к армированию котлована станции Цзюзичжоу.Ширина и глубина диафрагменной стены вокруг котлована составляют 6 м и 20 м соответственно. Типичное сечение арматуры показано на. (См.)
Точка контроля горизонтального смещения стенки мембраны C003.
В соответствии с реальной ситуацией в котловане, вокруг котлована имеется 14 трубок инклинометра, из которых 8 точек контроля обычно могут быть проверены. Чтобы избежать повторного анализа, в этой статье в качестве объекта исследования берется стандартный участок в середине котлована, в то время как повреждения в точках C004 и C005 в середине котлована обычно не могут быть проверены во время строительства, поэтому инклинометр C003 рядом с раздел выбран для продолжения.Проанализированы деформационные характеристики стенки межрядной диафрагмы. Расположение трубки инклинометра показано на рис.
Схема расположения точек контроля горизонтальных смещений мембранной стенки.
В соответствии с требованиями технического проектирования степень заполнения пульпы должна быть более 70%. В сочетании с размером котлована и геометрическими параметрами конструкции затирки, количество затирки рассчитывается до и после оптимизации арматуры, которая показана на рис.Расчетные значения и измеренные значения максимального горизонтального смещения стенки диафрагмы при оптимизированных мерах по армированию показаны на рис. 13.
Таблица 4
Сравнение эффектов оптимизированной схемы армирования.
Схема армирования Смещение стенки мембраны (мм) Объем затирки
(м ³)
Исходная схема 22,7 85 23180
указывает, что объем затирки исходной схемы армирования составляет 41730 м3, а для оптимизированной конструкции затирки требуется 23180 м ³. По сравнению с исходной схемой усиления затирки, оптимизированная схема усиления затирки может уменьшить объем затирки на 45%. Видно, что оптимизированная конструкция арматуры для цементирования может значительно сэкономить на затирке и затратах на затирку.
, а также указывают, что после выемки котлована максимальное горизонтальное смещение точки измерения C003 на стенке диафрагмы составляет 24.85 мм, что меньше предупреждающего значения 30 мм, и мембранная стенка находится в безопасном и стабильном состоянии. Максимальное горизонтальное смещение стенки диафрагмы, вызванное выемкой грунта при исходной схеме армирования, составляет 22,7 мм. Горизонтальное смещение стенки диафрагмы при оптимизированной схеме армирования на 9,5% выше, чем у исходной схемы, но контроль смещения находится в пределах допустимого значения. Меры по укреплению цементного раствора могут соответствовать требованиям запаса прочности при строительстве котлована станции метро Juzizhou при высоком уровне воды.
Сравнение и анализ результатов моделирования армирования и замеров на месте. (a) Результаты моделирования, (b) Результаты измерений на месте.
Как показано на, с учетом режима деформации стенки диафрагмы на различных этапах выемки грунта результаты численного моделирования в основном согласуются с результатами измерений. По результатам численных расчетов максимальное измеренное горизонтальное смещение составляет 24,85 мм, но рассчитанное максимальное горизонтальное смещение составляет 29.5 мм. Значения горизонтального смещения при моделировании немного больше, чем измеренные значения. Относительная погрешность между результатами измерений и расчетами составляет менее 20%. С инженерной точки зрения относительная погрешность также находится в допустимом диапазоне, так что результаты моделирования и экспериментальные результаты согласуются, что демонстрирует достоверность расчетной модели.
7. Выводы
(1)
Изменения уровня воды за пределами станции метро Juzizhou оказывают значительное влияние на устойчивость котлована.Предупреждающий уровень воды в котловане без армирования — 10 м от поверхности земли. При строительстве котлована существует большой риск превышения предупредительного уровня воды. Необходимо принять меры по укреплению грунта за пределами котлована для усиления опорной системы.
(2)
Существуют разумные ограничения на ширину и глубину усиления грунта. Для котлована станции Джузичжоу разумное значение ширины — 6 м, глубины — 17.5–20 мес. Изменение глубины армирования котлована в большей степени влияет на устойчивость котлована, чем изменение ширины арматуры. При проектировании инженерной затирки сначала следует контролировать глубину затирки арматуры, а затем ширину арматуры в качестве дополнения.
(3)
Оптимизированные параметры затирки, которые могут соответствовать требованиям коэффициента безопасности при строительстве котлована под высоким уровнем воды, применяются в армировании котлована станции метро Juzizhou и объеме закачки раствора. может быть уменьшена на 45% по сравнению с оригинальной конструкцией затирки.
Заявления
Заявление автора о вкладе
Вэй Ван: задумал и спроектировал эксперименты; Проанализировал и интерпретировал данные; Написал газету.
Чжао Хань: проанализировал и интерпретировал данные; Написал газету.
Цзюнь Дэн: задумал и спроектировал эксперименты; Провёл эксперименты.
Синьюань Чжан и Яньфэй Чжан: проводили эксперименты; Предоставленные реагенты, материалы, инструменты анализа или данные.
Отчет о финансировании
Эта работа была поддержана Хунаньским фондом естественных наук, Китай (2018JJ2519), Китайской железной дорогой No.5 Engineering Group Co. Ltd (2010JK3173) и China Railway Tunnel Group Co., Ltd. Ханчжоу Zizhi Tunnel Engineering Гражданское строительство VI Департамент управления проектами (20140018012).
Заявление о конкурирующих интересах
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Дополнительная информация
Дополнительная информация для этого документа недоступна.
Список литературы
1. Ю Цзяньлинь, Ян Лун, Ся Сяо, Гун Сяонань. Базальная устойчивость для узкого котлована.J. Zhejiang Univ. Англ. Sci. 2017; 51 (11): 2165–2174. [Google Scholar] 2. Тану Ю.Г., Кунг Г.Т.С. Исследование влияния моделей грунта на деформации, вызванные раскопками, с помощью метода обратного анализа. J. Comput. Геотех. 2010. 37 (6): 769–780. [Google Scholar] 3. Ю К., Ли Д. Характеристики движения земной поверхности, вызванные глубокими выемками — численное исследование. J. Comput. Geosci. 2008. 35 (2): 231–252. [Google Scholar] 4. Сунь Юйонг, Чжоу Шуньхуа, Ло Чжэ. Анализ базального пучения в карьерных выработках в мягких глинах.J. Comput. Геотех. 2017; 81: 294–306. [Google Scholar] 5. Ван Цзиньфэн, Сян Хуавэй, Ян Цзяньго. Численное моделирование опорных конструкций стальных шпунтовых свай при выработке котлована. Int. J. Geomech. 2019; 19 (4) [Google Scholar] 6. Broms B.B. Проектирование и строительство анкерных и подпорных шпунтовых стен из мягкой глины. J. Int. Конф. по делу Hist. в Геотек. 1988. 23 (2): 235–267. [Google Scholar] 7. Оу С.Ю., Ву Т.С., Се Х.С. Анализ глубоких выработок с колонным типом улучшения грунта в мягкой глине.J. Geotech. Англ. 1996. 122 (9): 709–716. [Google Scholar] 8. Карлсруд К. Некоторые аспекты проектирования и строительства котлованов с глубоким фундаментом. C.Proc. Четырнадцатого Междунар. Конф. по механике грунтов и найденному. Англ. 1997. 34 (23): 198–207. [Google Scholar] 9. Ма Юнь, Цюй Руофэн, Чжоу Синтао. Влияние параметров арматуры в пассивной зоне котлована на поперечную деформацию несущих конструкций. Подбородок. J. Geotech. Англ. 2012; 34 (s1): 190–196. [Google Scholar] 10. Су Юньси. D. Южно-Китайский технологический университет; 2013.Анализ подпорной стены, армированной в пассивной зоне котлована с мягким грунтом. [Google Scholar] 11. Ху Чэнцзюнь, Лю Янь, Лю Тао. Исследования деформации выработки, вызванной методом перемешивания цемента вне выработки. Подбородок. J. Geotech. Англ. 2006; 28 (B11): 1858–1860. [Google Scholar] 12. Хоу Синюй, Лю Сунъюй, Тонг Лиюань. Численный анализ влияния на деформацию армирования котлована метро в зоне пассивного или активного давления грунта. J. Railw. Стоять. Des. 2012; 1 (7): 94–97.[Google Scholar] 13. Чжан Вэньчао, Сюэ Вэй, Фан Ю. Влияние обработки почвы активной зоны на глубокую выемку грунта. Подбородок. J. Undergr. Space Eng. 2015; 11 (s1): 205–210. [Google Scholar] 14. Гао Гуанюнь, Гао Мэн, Ян Чэнбинь, Ю Чжисун. Влияние глубоких выработок на деформацию действующих тоннелей метрополитена и меры противодействия. Подбородок. J. Geotech. Англ. 2010; 32 (03) 0453–07. [Google Scholar] 15. Ван Синь. Влияние японского метода инженерных работ на глубокие котлованы станций метро. J. Rom. Rev. Precis.Мех. 2016; 49: 34–42. [Google Scholar] 16. Лю Бо, Хань Яньхуэй. М. Пекин: China Communications Press; 2005. Принципы, примеры и руководство по применению FLAC. [Google Scholar] 17. Он Бо. D. Центральный Южный университет; 2012. Исследование законов силы или деформации глубокого котлована на острове во время строительства и оптимизации внутренней опоры. [Google Scholar] 18. JGJ 120-2012. С. Бей Цзин: China Building Industry Press; 2012. Технический кодекс для поддержки котлована под фундамент здания.[Google Scholar] 19. Шань Донг. S. China Planning Press; 2009. Министерство жилищного строительства и городского и сельского развития Китайской Народной Республики. «Технический кодекс по мониторингу котлована под фундамент здания» [Google Scholar] 20. Ши З.Т., Лю X.Y., Хуан Ю. Метод оценки безопасности воды в городах, основанный на законе убывающей предельной полезности. J. Hydraul. Англ. 2010. 41 (5): 545–552. [Google Scholar] 21. Кепа М. Ормазабал. «Закон убывающей предельной полезности в экономических принципах Альфреда Маршалла» Eur.J. Hist. Экон. Мысль. 1995. 2 (1): 91–126. [Google Scholar] 22. Чай X.S. Изучение продолжительности теста HSK [средний уровень] на основе теории обобщаемости и закона убывающей предельной полезности. J. Экзамен. Res. 2014. 12 (23): 123–134. [Google Scholar]
Учимся построить столбчатый фундамент
Перед тем, как построить какое-либо сооружение, необходимо заложить фундамент. Поскольку он бывает нескольких разновидностей, необходимо будет остановиться на одном конкретном варианте. Его выбор зависит от того, что вы собираетесь возводить.Если в ваших планах построить дом, гараж, баню или другое небольшое строение, то проще всего возвести столбчатый фундамент. Мы сейчас поговорим обо всех его достоинствах и о возведении.
Столбчатый фундамент — это втыкаемые в землю столбы на расстоянии 1,2-3 м друг от друга, причем столбы обязательно должны располагаться по углам конструкции и в местах пересечения стен (если их наличие предусмотрено).
Несомненным преимуществом этого типа фундамента является его экономичность и скорость возведения.По сравнению с ленточным фундаментом столбчатый требует меньше бетона и арматуры, к тому же рыть колодцы намного быстрее и проще, чем рыть траншею, как в случае ленточного. Несмотря на всю простоту, прочность такого фундамента все же достаточно высока, если все работы были выполнены правильно. Также стоит отметить, что такой вид фундамента исключает возможность застройки цокольных этажей. Правильное решение — столбчатый фундамент, если дом построен на склоне или на очень слабом грунте, что не позволяет использовать фундамент другого типа.
Колонны этого типа фундамента могут быть выполнены из разных материалов: бетон, кирпич, дерево. Какие материалы использовать, решать вам, но учтите, что лучшим вариантом будет как раз тот же бетон. Во-первых, колонны из него самые прочные, во-вторых, они не трескаются под действием силы тяжести или мороза, в-третьих, работы по их возведению самые быстрые.
Итак, как возводят столбчатый фундамент? Самое главное, что у вас уже есть план вашей конструкции и точные расчеты.На участке, где расположен фундамент, необходимо удалить верхний слой почвы толщиной около 20-30 см. После этого размечаем будущий фундамент и обозначаем места для столбов. С помощью дрели или ручного грейфера просверлите скважины диаметром 25 см, а глубиной около 170 см. Дно 20 сантиметров каждой лунки засыпают щебнем или гравием. Устанавливаем в каждый колодец по одной трубе (это так называемый столбчатый фундамент из труб) диаметром 20 см, а затем заделываем ее внешние стенки грунтом.Обратите внимание на то, чтобы трубы стояли вертикально, при необходимости закрепите их горизонтальной опалубкой. Получившееся отверстие в трубе заполняется бетоном на треть, сама труба поднимается, чтобы бетон разлился. В результате получится расширенное основание, что сделает конструкцию еще более прочной и устойчивой к различным воздействиям. Трубу следует поднять на высоту, указанную в вашем плане. Эту высоту вы должны были обозначить натянутым шнурком при разметке области.После этого в трубу снова заливают бетон, не доходя до ее верхнего края на 10-15 см. Когда смесь
заполнена, вставьте армированный стержень. Теперь осталось только ждать,
Когда вся конструкция затвердеет.

Армирование столбчатого фундамента | ИНФОПГС

Армирование столбчато-ростверкового фундамента

Особенности армирования столбчатого фундамента

Требования к арматуре столбов фундамента и ростверка

Последовательность армирования столбов и ростверка

Как располагают арматуру в углах ростверка?

Нормативные документы по столбчатым фундаментам

Ошибки при армировании

Диаметр арматуры столбчатого фундамента. Арматура для фундамента. ArmaturaSila.ru

Портал о бетоне: калькуляторы, информация, производители.

Методы армирования и примерный расчет столбчатого фундамента

Способы армирования столбчатого фундамента

Нормативная документация по армированию столбчатого фундамента

Пример расчета армирования столбчатого фундамента

Вывод

Основные особенности армирования столбчатых фундаментов с ростверком

Особенности армирования столбчатого фундамента

Требования к арматуре столбов фундамента и ростверка

Последовательность армирования столбов и ростверка

Как располагают арматуру в углах ростверка?

Нормативные документы по столбчатым фундаментам

Ошибки при армировании

Вопросы и ответы по теме

Армирование фундаментов своими руками

Как правильно армировать фундамент (арматурный каркас)

Армирование монолитного ленточного фундамента своими руками

Армирование плитного фундамента своими руками

Армирование столбчатого фундамента своими руками

Армирование свайного набивного фундамента своими руками

Армирование ростверка для фундамента своими руками

Армирование столбчатого фундамента | ЗАФФХОЗ

расчет, чертеж, диаметр арматуры, как правильно вязать и избежать ошибок

Понятие, требования и нормы

Необходимость армирования

Как армируют — способы и чертеж

Арматура, требования к ней и расчет

Диаметр прутков и как рассчитать их количество?

Способы армирования столбчатого фундамента

Нормативная документация по армированию столбчатого фундамента

Схема закладки

Полезные рекомендации

Как вязать арматуру?

Как избежать ошибок?

Особенности армирования

расчет и установка арматуры под разные виды фундаментов

Расчет арматуры

Наши услуги

Полезные материалы

Армирование фундамента

Виды и сфера применения забивных ЖБ свай

Пример

Расчет ленточного и столбчатого фундамента

Армирование разных типов фундаментов

Плитный

Ленточный

Столбчатый

Ростверк

Что такое ростверк?

Армирование фундамента стеклопластиковой арматурой – нормативы и особенности

Нормативное подтверждение

Классификация

Отличительные особенности арматуры из стеклопластика

Расчет метража и укладка композитной арматуры

Циклическое испытание соединения бетонного воздуховода сборной железобетонной колонны с фундаментом.

Типы фундаментов, проектирование и строительство из матов

Что такое Mat Foundation?

Типы основания матов

Проектирование фундамента из мата

Проектирование фундаментов из матов с помощью обычного жесткого метода

Методы конечно-элементного анализа

Специальное примечание по анализу и проектированию фундаментов плотов

Строительство фундамента из мата

Порядок установки железобетонных колонн

— Сан-Диего

Типы подушек фундаментов

а. Массивный бетон для стальной колонны

Устройство фундамента площадки может состоять из:

Серия дискретных, хорошо разделенных подушечек.

Сбалансированные опорные подушки, выдерживающие более одной точечной нагрузки.

Колодки непрерывные, где несколько точечных нагрузок находятся близко друг к другу.