Площади сечения арматуры: Сечение арматуры — площадь сечения, таблица для расчета

Содержание

Сечение арматуры — площадь сечения, таблица для расчета

Горячекатаная арматурная сталь – вид металлопродукции, используемый практически на всех строительных объектах. Назначение арматурных стержней, плоских сеток и объемных каркасов, – повышение устойчивости бетона к нагрузкам различных видов. Эта металлопродукция необходима при возведении фундамента, монолитных стен, производстве железобетонных изделий. Для того чтобы определить прочность арматуры, составить смету, рассчитать массу партии проката, необходим такой показатель, как площадь поперечного сечения. Арматурные стержни имеют поверхность – гладкую или периодического профиля. В обозначении прутов с гладкой поверхностью указывается их наружный диаметр, периодического профиля – номинальный диаметр, который равен наружному диаметру гладкого стержня с равновеликой площадью сечения.

Расчет площади сечения арматурных стержней с гладкой поверхностью

Площадь сечения арматурной стали можно просто определить по таблице ГОСТа 5781-82. Однако если при покупке арматуры иногда возникает необходимость узнать эту величину, а таблицы нет под рукой, то можно самостоятельно произвести несложные расчеты. Для них понадобятся штангенциркуль и калькулятор.

С помощью штангенциркуля определим наружный диаметр в миллиметрах. Расчет площади поперечного сечения арматуры производится по формуле:

S = π*dн2/4,

в которой:

  • S – площадь сечения, мм2;
  • π – постоянная величина, равная 3,14;
  • – наружный диаметр, мм.

Расчеты для стержней периодического профиля

Арматурная сталь периодического профиля обеспечивает хорошее сцепление с бетоном, поэтому именно она используется в качестве рабочей арматуры, воспринимающей и распределяющей основные нагрузки на бетонную конструкцию.

Для определения номинального диаметра производят два измерения с помощью штангенциркуля – по вершинам ребер и по углублениям. Номинальный диаметр равен среднему арифметическому значению этих двух величин. Их суммируют и делят пополам. Площадь сечения определяется по той же формуле, что и в случае стержней с гладкой поверхностью, но вместо наружного значения мы подставляем в формулу значение номинального диаметра.

Вам не понадобится производить расчеты, если под рукой у вас будет таблица площади поперечного сечения стержней арматуры.

Dном, ммS, см2Dном, ммS, см2
60,283182,64
70,385203,14
80,503223,8
100,785254,91
121,131286,16
141,543610,18
162,014012,58

какая нужна толщина прутков для одноэтажного и двухэтажного дома, как рассчитать?

foto11614-2Ленточный фундамент – это самый распространенный вариант основания здания. В большинстве случаев он применяется с усилением арматурой.

Армирование необходимо для защиты бетона от изгибающих и растягивающих нагрузок, которые его разрушают. Характеристики фундамента и всего здания во многом зависят от точности расчета диаметра арматуры.

Арматура какого диаметра применяется для возведения ленточного фундамента, как ее выбрать, как правильно рассчитать, расскажем в статье.

Правила выбора

foto11614-3В строительстве фундаментов применяется два вида арматуры – композитная и металлическая. Традиционно используются металлические прутки. Они выпускаются с диаметром от 5 до 32 мм.

Композитный материал для усиления фундаментов применяется относительно недавно, но он уверенно вытесняет металлический аналог. Преимущества композитного материала – отсутствие электропроводности и  устойчивость к коррозийным процессам.

При выборе необходимо учитывать основные характеристики строящегося здания – площадь, этажность, вид стеновых материалов, вариант кровли, тип грунта и степень его пучинистости.

Каркас состоит из продольных прутков, вертикальных и поперечных. Поперечные и вертикальные элементы необходимы для придания конструкции жесткости. Основную нагрузку берут на себя продольные прутки. Они изготавливаются обычно из рифленой арматуры 12-14 см.

Благодаря рифленой поверхности прутки лучше сцепляются с бетоном, что обеспечивает фундаменту сопротивляемость растягивающим нагрузкам. Поперечины могут быть выполнены из гладких прутьев толщиной от 4 до 10 мм.

Требования по СНиП

Установленные правила СНиП определяют толщину и количество продольных арматурин. Согласно принятым требованиям, суммарное сечение всех основных элементов каркаса должно составлять не менее 0,1% от сечения всей фундаментной ленты (СНиП 52-01-2003).

Применять можно прутки любой толщины от 10 мм. Количество продольных прутков должно быть не меньше 4, так как иначе не получится сконструировать надежный устойчивый каркас.

Это означает, что самые легкие постройки требуют обустройства каркаса их 4 прутков 10 мм. Для более массивных зданий делаются индивидуальные расчеты.

Минимальный диаметр стержней в зависимости от назначения армирования

foto11614-4Поскольку нагрузку от постройки несут только продольные прутки, в СНИП указаны требования именно к ним.

Они должны быть толщиной не меньше 10 мм. Поперечные прутки нагрузку не несут, но выполняют функцию фиксации и придания конструкции жесткости.

Если длина основания меньше 3 м, то минимальный диаметр продольных прутьев должен быть 10 мм; если больше 3 м — 12 мм.

Расчет толщины сечения

Расчет поперечных и вертикальных прутков и продольных отличается из-за общей нагрузки и требований СНИП.

Поперечная и вертикальная

Для дополнительных поперечных и вертикальных элементов диаметр выбирается в соответствии с проектом. При этом учитываются его размеры, количество длинных арматурин, шаг установки поперечин. Обычно используют гладкие прутья 6-8 мм.

Диаметр поперечной и вертикальной арматуры необходимо подбирать согласно таблице:

Условия использования арматурыМинимальный диаметр арматуры в мм
Вертикальная при высоте поперечного сечения ленты менее 80 см6
Вертикальная при высоте ленты более 80 см8
Поперечная арматура6

Какой диаметр арматуры нужен для одноэтажного дома? В строительстве 1- 2-этажных частных домов обычно для вертикального и поперечного армирования используются 8-миллиметровые прутья.

Продольная

Для расчета нужно узнать площадь сечения фундамента. Для этого его высоту нужно умножить на ширину. Площадь сечения арматуры должна быть 0,1% от площади сечения основания, значит нужно полученный результат умножить на 0,1%.

Кроме этого необходимо понимать, по какой схеме будет собираться каркас. Обычно он состоит из 4 или 6 продольных прутков.

Рассмотрим примеры расчетов:

Пример

foto11614-5Рассчитаем толщину прутков для ленты с высотой 80 и шириной 30 см. Площадь сечения такой ленты составляет 2400 квадратных см, а 0,1% от него – 2,4 см.

80 * 30 * 0.1% = 2,4 см²

Допустим, планируется использовать арматуру 12 мм. Берем ее площадь поперечного сечения — 1,13 квадратных сантиметров.

Эту площадь можно посмотреть ниже в таблице или высчитать по формуле площади окружности: S=πR², где:

  • R – радиус,
  • π – 3,14.

Считаем сколько прутьев (ниток) должно быть в каркасе. Делим 2,4 на 1,13, получаем 2 с остатком, значит, чтобы выполнить требования, нужно применить каркас с тремя нитями. 1,13 * 3 = 3,39 см², а это больше чем 2,4 см², которые рекомендует СНиП.

3 нитки на два пояса поделить не получится, а нагрузка будет значительной и с той и с другой стороны. Для обеспечения ему устойчивости нужно минимум 4 прута. При использовании 4 прутьев в 12 мм получается слишком большой запас прочности.

Оптимальный вариант здесь – взять 4 прута меньшего диаметра. Вполне будет достаточно 10-миллиметровой арматуры. Его площадь — 0,79 см². Если умножить на 4, получится 3,16 см², этого параметра будет достаточно.

Чтобы не высчитывать диаметр каждого прута по площади сечения, можно воспользоваться специальной таблицей:

Номинальный диаметр, ммПлощадь поперечного сечения, см2Масса 1 метра, теоретическая, кг
60,2830,222
70,3850,302
80,5030,395
100,7850,617
121,1310,888
141,541,21
162,011,58
182,642
203,142,47
223,802,98
254,913,85
286,164,83
328,046,31
3610,187,99
4012,589,87
4515,9012,48

Подобные расчёты очень удобно производить в Microsoft Excel.

Прутья разной толщины почти никогда не используются. Если по какой-то причине приходится это делать, более толстые арматурины применяют для нижней обвязки.

Почему важно правильно рассчитывать?

foto11614-6Диаметр прутьев должен быть правильно рассчитан. Если использовать материал меньшей толщины, фундамент получится недостаточно прочным.

Со временем бетон будет испытывать повышенные нагрузки, а арматурный каркас не сможет их сдерживать.

В результате бетонная лента будет растрескиваться и разрушаться. Исправить такую ошибку в процессе эксплуатации здания невозможно.

Более толстые прутья конструкции не повредят. Но излишний запас прочности – это неоправданные затраты, увеличивающие бюджет строительства.

Все самое важное об армировании ленточного фундамента найдете в этом разделе сайта.

Заключение

В армировании ленточного фундамента основное значении имеют параметры продольных прутьев, которые несут всю нагрузку конструкции. Их диаметр рассчитывается по значению площади сечения фундаментной ленты.

При правильном расчете основание дома получится достаточно надежным, но при этом не будет слишком затратным в обустройстве.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Одноклассники

Мой мир

Расчет сечения стержней продольной арматуры


Минимальное содержание арматуры в ленточном фундаменте

Пункт 7.3.5 СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции» определяет минимальное относительное содержание рабочей продольной арматуры в железобетонном элементе не менее 0,1 % от площади рабочего сечения этого бетонного элемента. 

Таблица № 43 Суммарная площадь сечения стержней арматуры в зависимости от ее диаметра и количества стержней. *
















Диаметр арматуры, мм

Расчетная площадь поперечного стержня, мм2, при числе стержней

Теоретическая масса 1м длины арматуры, кг

1

2

3

4

5

6

7

8

9

 

6

28,3

57

85

113

141

170

198

226

254

0,222

8

50,3

101

151

201

251

302

352

402

453

0,395

10

78,5

157

236

314

393

471

550

628

707

0,617

12

113,1

226

339

452

565

679

792

905

1018

0,888

14

153,9

308

462

616

769

923

1077

1231

1385

1,208

16

201,1

402

603

804

1005

1206

1407

1608

1810

1,578

18

254,5

509

763

1018

1272

1527

1781

2036

2290

1,998

20

314,2

628

942

1256

1571

1885

2199

2513

2828

2,466

22

380,1

760

1140

1520

1900

2281

2661

3041

3421

2,984

25

490,9

982

1473

1963

2454

2945

3436

3927

4418

3,84

28

615,8

1232

1847

2463

3079

3685

4310

4926

5542

4,83

32

804,3

1609

2413

3217

4021

4826

5630

6434

7238

631

* Таблица адаптирована  с упрощениями из Пособия по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного натяжения арматуры к СП 52-101-2003 (Москва, 2005). Приложение №1.

То есть для ленточного фундамента высотой 1 метр  (1000 мм) и шириной 50 см (500 мм) минимальная площадь сечения продольной арматуры  должна составить 500 мм2 .   

При армировании ленточных фундаментов, служащих опорой под колонны (например, при строительстве монолитного железобетонного каркаса здания) площадь сечения продольной арматуры для ребра Т-образного ленточного фундамента предусматривают с процентом армирования 0,2-0,4 %  в каждом ряду. [Раздел 1, Приложение 1  к пособию по проектированию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий», Москва, 2007]

Номер (номинальный диаметр) стержней арматуры и их количество в сечении обычной прямоугольной фундаментной ленты можно определить по таблице №43:

Таблица №43.







Пример расчета требуемого сечения арматуры для ленточного фундамента:

Мы собираемся армировать типичный ленточный фундамент для газобетонного мансардного дачного дома с расчетной линейной нагрузкой на фундамент (по британской методике) 30 кН/м. Высота ленточного фундамента 90 см (45 см подземная часть и 45 см надземная часть). На плотной слежавшейся супеси рекомендуемая ширина фундамента – 60 см.  

Определяем площадь сечения фундамента 900 мм х 600 мм = 540 000 мм2 . Минимальное достаточное сечение всех стержней арматуры в фундаменте с таким сечением составляет 0,1% от площади сечения: 540 000  / 100 х  0,1 = 540 мм2

Ищем в таблице № 33 ближайшее значение площади сечения арматуры в колонках с 4-мя или с 6-ю стрежнями арматуры. Определяем, что ближайшее значение площади сечения в сторону увеличения соответствует площади 4-х стержней арматуры диаметром 14 мм,  либо площади 6 стержней арматуры диаметром 12 мм.  

Поскольку ширина ленточного фундамента у нас 600 мм, максимальная величина защитного слоя бетона – по 50 мм (40 мм оптимально) с каждой стороны, то расстояние при армировании ленты 4-мя прутами получается условно 500 мм. Однако такое расстояние противоречит требованиям СП 52-101-2003, где определяется максимальное расстояние между стержнями продольной  арматуры в одном ряду  как 400 мм.

Следовательно, мы должны выбрать армирование 6-ю стержнями. В нашем случае подойдет армирование 6-ю стержнями (3 в нижнем ряду и 3 в верхнем ряду) арматуры диаметром 12 мм. Можно использовать и 6 стержней арматуры 14 мм, но в этом нет расчетной необходимости.  Поперечная арматура должна быть диаметром не менее ¼ диаметра арматуры и при этом не менее 6 мм:                     12 мм / 4 = 3 < 6 мм, поэтому используем арматуру диаметром не менее 6 мм. (Оптимально 8 мм).

Минимальный номинальный диаметр арматуры в ленточном фундаменте.

Часто  у самостройщика возникает вопрос: допустимо ли использовать для продольных стрежней арматуры стержни диаметром 8 мм или 10 мм или менее, если их общая площадь сечения составляет минимально требуемое содержание в 0,1% от площади сечения ленты фундамента?




К примеру, можно ли по таблице №33 взять для армирования ленты фундамента не 4 стержня арматуры диаметром 14 мм, а 8 стержней диаметром 10 мм?  И какого диаметра должна быть поперечная арматура (хомуты)?

Минимальный диаметр арматуры определен в целом ряде нормативных документов. Для удобства мы свели их требования в нижеследующую таблицу:

Таблица № 44 Минимально допустимые номинальные диаметры продольной и поперечной арматуры при армировании фундамента.










Условия использования арматуры

Минимальный диаметр стержней арматуры

Нормативный документ

Продольная рабочая арматура вдоль стороны 3 метра или менее

10 мм

Приложение №1 к пособию по проектированию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий» (Москва, 2007)

Продольная рабочая арматура вдоль стороны более 3-х метров

12 мм

Приложение №1 к пособию по проектированию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий» (Москва, 2007)

Конструктивная арматура

Сечение равно 0,1 % от площади сечения по высоте промежутка между слоями арматуры и  половине ширины ленты

Пункт 3.104 Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона (без предварительного напряжения). (Москва, Стройиздат, 1978)

Поперечная арматура (хомуты) внецентренно сжатых элементов

Не менее ¼ наибольшего диаметра продольной арматуры и не менее 6 мм

Пункт 8.3.10 СП 52-101-2003 Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры.

Поперечная арматура (хомуты) вязаных изгибаемых каркасов

не менее 6 мм

Пункт 8.3.10 СП 52-101-2003 Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры.

Поперечная арматура (хомуты) вязаных каркасов высотой сечения 80 см и менее

6 мм

Пункт 3.106 Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона (без предварительного напряжения). (Москва, Стройиздат, 1978)

Поперечная арматура (хомуты) вязаных каркасов высотой сечения более 80 см

8 мм

Пункт 3.106 Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона (без предварительного напряжения). (Москва, Стройиздат, 1978)

Продольную рабочую арматуру рекомендуется назначать из стержней одинакового диаметра. Если же применяются стержни разных диаметров, то стержни большего диаметра следует размещать внизу ленты фундамента,  в углах сечения ленты фундамента и в местах перегиба хомутов через рабочую арматуру. Стержни продольной рабочей арматуры должны размещаться равномерно по ширине сечения ленты фундамента.

При этом размещение стержней арматуры верхнего ряда над просветами между арматурой нижнего ряда запрещается [пункт 3.94 Руководства по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения, Москва, 1978]. При этом как в сварных, так и в вязаных каркасах диаметр продольных стержней должен быть не менее диаметра поперечных стержней арматуры.


Максимальный номинальный диаметр продольной рабочей арматуры


Диаметр продольных стержней сжатых элементов (верхний ряд арматуры) не должен превышать для тяжелого  бетона 40 мм [раздел 4, таблица 9 пособия по проектированию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий», Москва, 2007].


Минимальное количество стрежней продольной арматуры в одном ряду


В балках и ребрах шириной более 15 см число продольных рабочих растянутых стержней в

поперечном сечении должно быть не менее двух. При ширине элемента 15 см и менее допускается устанавливать в поперечном сечении один продольный стержень [пункт 8.3.7 СП 52-101-2003]. При этом устройство ленточных фундаментов шириной менее 15 см не допускается [пункт 3.2.5.2 BS 8004:1986].
Максимальное количество стержней продольной арматуры в одном ряду и минимальное расстояние между стержнями арматуры


Максимальное количество стержней в одном ряду в поперечном сечении монолитной бетонной балки определяется минимальным расстоянием в свету между отдельными стержнями продольной арматуры. Это минимальное  расстояние определено необходимостью свободного протекания бетонной смеси в тело ленты между стержнями арматуры фундамента при заливке бетона, возможностью его уплотнения и хорошей связи бетона с арматурой для совместной работы под нагрузкой.


 Минимальные расстояния между стрежнями продольной арматуры определены в пункте 7.3.4 СНиП 52-01-2003  “Бетонные и железобетонные конструкции” и прокомментированы в пункте 5.9 пособия по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного натяжения арматуры (к СП 52-101-2003). 


Минимальное расстояние между стержнями продольной арматуры не может быть меньше наибольшего диаметра стержней арматуры и не менее 25 мм для нижнего ряда арматуры и 30 мм — для арматуры верхнего ряда при двух рядах армирования. При трех рядах армирования расстояние между стрежнями арматуры в верхнем ряду должно составить не менее 50 мм. При большом насыщении арматурой должны быть предусмотрены отдельные места с расстоянием между стержнями арматуры в 60 мм для прохождения между арматурными стержнями наконечников глубинных вибраторов, уплотняющих бетонную смесь. Расстояния между такими местами должны быть не более 500 мм.



Например, для ленты фундамента шириной 300 мм с двумя рядами арматуры (верхним и нижним) максимальное количество стрежней арматуры диаметром 16 мм может составить не больше 6 стрежней в верхнем ряду с интервалом 30 мм и 7 стержней в нижнем ряду с интервалом 25 мм.  При этом в верхнем ряду должен быть исключен один стрежень для обеспечения промежутка в 60 мм для прохождения наконечника глубинного вибратора.

Максимальное расстояние между стрежнями арматуры. Расстояние между стержнями продольной рабочей арматуры принимается с учетом типа железобетонного элемента (колонна, балка, плита, стена), ширины и высоты сечения элемента.


Таблица № 45 Максимально допустимые расстояния между стрежнями арматуры.*









Условия использования арматуры

Наибольшие расстояния между стержнями продольной арматуры

Примечания

Железобетонные балки и плиты высотой поперечного сечения 15 см и менее

20 см

 

Железобетонные балки и плиты высотой поперечного сечения более 15 см

1,5 высоты сечения, но не более 40 см

Применяется меньшее из двух значений

Железобетонные колонны в направлении перпендикулярном плоскости изгиба

40 см

 

Железобетонные колонны в направлении  плоскости изгиба

50 см

 

Железобетонные стены: вертикальная арматура

Не более 2-х значений толщины стены и не более 40 см

Применяется меньшее из двух значений

Железобетонные стены: горизонтальная арматура

Не более 40 см

 

* Таблица приведена по данным пункта 8.3.6 СП 52-101-2003 Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры.


Таблица № 46 Максимальный шаг установки между стрежнями поперечной арматуры.*








Условия использования арматуры

Шаг установки поперечной арматуры (хомутов)

Примечания

Железобетонные элементы, в которых поперечная сила по расчету не может быть воспринята только бетоном

Шаг не более половины высоты сечения и не более 30 см

Применяется меньшее из двух значений

Балки высотой менее 15 см, где поперечная сила воспринимается только бетоном

Поперечное армирование не требуется

 

Балки высотой более 15 см, где поперечная сила воспринимается только бетоном (лента ростверка, лента МЗЛФ)

Шаг не более ¾ высоты сечения и не более 50 см

 

Во внецентренно сжатых линейных элементах, а также в изгибаемых элементах при наличии необходимой по расчету сжатой продольной арматуры

Не более 15 диаметров сжатой продольной арматуры и не более 50  см

Поперечная арматура устанавливается с целью предотвращения выпучивания продольной арматуры.

Применяется меньшее из двух значений.

То же при площади сечения сжатой продольной арматуры, устанавливаемой у одной из граней элемента

Не более 10 диаметров сжатой продольной арматуры и не более 30 см

Применяется меньшее из двух значений.

* Таблица приведена по данным пункта 8.3.11-8.3.13 СП 52-101-2003 Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры.


При этом  максимальное расстояние между стержнями  должно быть не более величины, обеспечивающей эффективное вовлечение в работу бетона, равномерное распределение напряжений и деформаций по ширине сечения элемента, а также ограничение возможности появления трещин в бетоне между стержнями арматуры. При этом расстояние между стержнями продольной рабочей арматуры следует принимать не более двукратной высоты сечения элемента и не более 400 мм  [пункт 7.3.6  СНиП 52-01-2003].


Конструкция хомутов (поперечных стержней) во внецентренно сжатых линейных элементах должна быть такой, чтобы продольные стержни (по крайней мере через один) располагались в местах перегибов, а эти перегибы — на расстоянии не более 40 см по ширине грани. При ширине грани не более 40 см и числе продольных стержней у этой грани не более 4 допускается охват всех продольных стержней одним хомутом.
Закладываемые проходные элементы через фундаментную ленту

Размер любого проходного элемента через бетон не может быть больше 1/3 ширины фундаментной ленты. Минимальный диаметр проходного элемента – 5 см. Проходные элементы не могут быть расположены ближе друг к другу, чем через промежуток равный 3 своим диаметрам [раздел 6.3 ACI 318-08].
Требования к поверхности арматуры

Арматуру следует монтировать укрупненными или пространственными заранее изготовленными элементами, по возможности сокращая объем применения отдельных стержней.  С бетонной подготовки (подушки) в местах установки арматуры должны быть удалены мусор, грязь, снег и лед. Стержни арматуры должны быть обезжирены, очищены от любого неметаллического покрытия, краски, грязи, льда и снега, отслаивающегося налета ржавчины. Удаляется отслаивающаяся ржавчина с помощью металлической щетки.

Разрешается наличие эпоксидного покрытия на арматуре. [Пункт 7.4.1 ACI 318-08]. (Эпоксидное покрытие значительно снижает сцепление с бетоном, но снижает коррозию арматуры).Допускается наличие неотслаивающейся ржавчины на стрежнях арматуры используемых без предварительного напряжения [Пункт 7.4.2 ACI 318-08].
Не-халтура! Привычка многих строителей поливать водой арматуру за несколько дней перед укладкой, чтобы она заржавела, и к ней сильнее прилипал бетон, не является халтурой. В официальных комментариях к нормам ACI-318-08 в пункте R7.4 указано: Обычная поверхностная неотслаивающаяся ржавчина усиливает силу сцепления арматуры с бетоном. Ржавая поверхность лучше склеивается с цементным гелем в составе бетона. Но отслаивающуюся ржавчину требуется удалить.

Арматура периодического профиля имеет в 2-3 раза большее сопротивление выдергиванию, чем гладкая арматура. А арматура с гладкой полированной поверхностью держится в бетоне еще в 5 раз слабее.

Расчёт количества арматуры для разных типов фундамента

Использование арматуры, особенно при заливке фундамента дома, особенно необходимо. Данный строительный материал позволяет уплотнить бетон и увеличить его технические характеристики, первой из которых является прочность. Для экономии арматуры следует знать, как правильно производить расчёт арматуры для фундамента.

Расчёт арматуры для ленточного фундамента

Ленточный фундамент дома применяется чаще чем плитовой, из-за следующих своих преимуществ:

  • Более низкая стоимость.
  • Требуется меньше времени для монтажа.
  • Обладает такими же сроком эксплуатации, как и монолитный тип фундамента.

Но для того, чтобы ленточный фундамент был смонтировав правильно, необходимо знать 2 основных параметра: диаметр продольных и поперечных арматурных стержней, а также их общее количество (с небольшим запасом).

Как правильно рассчитать диаметр продольной арматуры

Расчёт арматуры для ленточного фундамента дома подразумевает использование основного нормативного документа – СНиП 52-01-2003, в котором указано, что содержание продольной арматуры в железобетонном элементе должно составить не менее 0.1%. Т.е. совокупная площадь сечения прутьев арматуры должна быть не менее 0.1% от рабочей площади поперечного сечения железобетонного элемента.

Видеоролик на Youtube:

Правильный расчёт площади поперечного сечения железобетонной ленты следующий: необходимо ширину конструкции умножить на её высоту. Пример: при ширине фундамента дома 50 см и высоте 1 м, его площадь сечения составит 5000 см2. Теперь следует вспомнить СНиП 52-01-2003 и разделить полученное число на 1000, чтобы найти параметр для дальнейшего расчета. Ответ: 5 см2. Многие строители, даже с большим опытом работы, просто выбирают диаметр арматуры «на глазок», и чаще всего это оказываются стержни 8 или 10 мм. Но это неправильно, необходимо использовать установленные нормативными документами формулы и примеры расчётов.

Полезный калькулятор для расчёта ленточного фундамента: http://stroy-calc.ru/raschet-lentochnogo-fundamenta.

Теперь следует воспользоваться удобной таблицей:

Сверху указано количество стержней. Основное тело таблицы – площадь поперечного сечения арматуры (0.1% от площади поперечного сечения ленты фундамента). Совместив количество стержней и параметр площади сечения, в правой колонке узнаём необходимое сечение арматуры.

При заливке фундамента очень часто применяют стандартную схему монтажа с четырьмя арматурными прутьями. Из таблицы можно почерпнуть все необходимые данные и даже узнать расход арматуры на 1м3 бетона: 4 прутка с площадью поперечного сечения не менее 4 мм2, должны иметь диаметр 12 мм. Если взглянуть немного ниже, то можно использовать и 2 прутка, но тогда диаметр каждого из них должен составлять не менее 16 мм, что будет крайне расточительно.

Удобный калькулятор для ленточного фундамента: http://obystroy.com/kalkulyator-rascheta-kolichestva-betona-lentochnogo-fundamenta

На сегодняшний день, большинство строительных компаний не используется арматуру диаметром 8 мм при заливке бетона, пользуясь простыми расчётами:

  • При длине прутка менее чем 3 м, необходимо применять арматуру диаметром 10 мм.
  • При длине прутка более чем 3 м, необходимо применять арматуру диаметром 12 мм.

Подбирать диаметр для поперечных стержней ленточного фундамента следует точно также, как и для продольных. Никаких серьёзных особенностей в данном процессе не существует.

Расчёт общего количества арматуры для ленточного фундамента

При армировании фундамента и заливке бетона, прутья укладываются внахлёст, что обязательно следует учитывать при расчёте общего количества материала. Нижеприведённая схема точно отображает готовую конструкцию:

Сверху указана простая формула расчёта нахлёста арматуры. Диаметр прута необходимо умножить на 30. Ответом будет длина нахлёста.

Обозначения на схеме указывают на то, что нахлёст продольных прутьев должен составлять не менее 30 их диаметров. Например, диаметр одного прута составляет 8 мм, это значит, что нахлёст арматуры необходимо делать не менее чем 24 см.

Чтобы рассчитать количество материала при заливке бетона, следует привести простой пример. Ширина фундамента составляет 6 м, его длина – 12 м. Общая длина основания: складываем 6 м и 12 м, и умножаем на 2, ответом является 36 м. Фундамент простой и для армирования используются 4 прута, поэтому 36 м надо умножить на 4, ответ – 144 м. Такой расчёт несложный и его можно произвести за короткий временной промежуток. Более проблемно рассчитать тот самый нахлёст одного арматурного прута на другой.

Самым правильным способом расчёта нахлёста является составление схемы армирования, после чего следует посчитать все места стыков и умножить их на 30 диаметров прутьев. Помимо того, что данный способ правильный, он ещё достаточно трудоёмкий и требует массу времени, ведь таких стыков даже в фундаменте 6*12 будет огромное количество. Поэтому стараются сократить время расчётов и просто прибавить 15 % прутьев к общей длине армированной конструкции.

Расчёт количества продольных и поперечных стержней

Расход арматуры на куб бетона также требует такого параметра как сечение ленты фундамента. Пусть ширина будет 0.3 метра, а длина 0.8 метра. Данные значения являются реальными, но для них следует предусмотреть определенный запас. Поэтому ширина станет 0.35 метра, а длина 0.9 метра. Общая длина арматурного прута для такой конструкции составляет 2.5 метра.

Площадь сечения верхнего или нижнего пояса можно узнать по формуле: ширину ленты умножить на её высоту и на коэффициент 0.001. Получившуюся цифру найти из таблицы (значение ниже полученного указывать не следует). Верхней цифрой является необходимое количество прутов для фундамента. Слева – диаметр одного прутка. Справа – масса одного метра выбранной арматуры.

Зачем следует делать такой запас? Для большей устойчивости армированного каркаса, его немного вбивают в землю. Поэтому запас арматуры позволяет надёжно зафиксировать конструкцию и исключить её движение при заливке бетона. Расчёт одной стороны составит: 0.3 м умножить на 2 и сложить с длиной (0.9 м также умножить на 2).

На самой длинной стороне фундамента, которая составляет 12 м, необходимо разместить 6 таких конструкций. Таких сторон две, поэтому количество конструкций также следует умножить в 2 раза и получится 12 штук. Для широкой стороны фундамента потребуется не менее 10 арматурных прямоугольников, соответственно, для двух сторон – 20 штук, а общее количество 32 штуки.

Осталось длину одного арматурного прямоугольника перемножить на их общее количество, и ответом будет 80 м. Расчёт каркаса достаточно прост, и требует совсем небольшого количества времени, достаточно только набить руку.

Расчет количества арматуры для плитного фундамента

Плитный фундамент используется в тех местах, где необходима минимизация земельных работ. Для данной разновидности фундамента вполне достаточно полуметрового котлована, но необходимы такие строительные материалы как гидроизоляция, утеплители различного рода и небольшой слой песка.

Узнав диаметр арматуры или её сечение, данные необходимо подставить в таблицу, которая покажет не только вес одного метра материала, но и метраж в одной тонне, что очень удобно при расчётах общего количества.

Расход арматуры и расчёт её диаметра производится согласно следующих нормативных документов:

  • СНиП 52-01-2003.
  • СНиП 3.03.01-87.
  • ГОСТ Р 52086-2003.

Критерии выбора диаметра арматуры для плитного фундамента следующие:

  • При строительстве одноэтажных зданий с небольшой нагрузкой на площадь, следует использовать стержни диаметром 10 мм. На углы зданий необходимо укладывать материал толщиной не менее 12 мм.
  • Для каркаса двухэтажных зданий надо применять арматуру толщиной 12 мм и более. На углы плиты – 16 мм.

Удобный калькулятор для расчёта монолитной плиты: https://wpcalc.com/slab-foundation/

При расчёте количества материала для плитного фундамента следует помнить, что самым оптимальным является шаг в 20 см. Зная шаг, остаётся общую ширину монолитной конструкции поделить на данную цифру. Пример: ширина плиты составляет 8 м, необходимо разделить её на 0,2 м и получим количество 40, которое теперь следует удвоить (если ширина конструкции равна её длине), соответственно – 80 штук. Если стороны не совпадают, то их расчёт надо делать отдельно.

Видеоролик на Youtube:

Для определения общей длины арматурных стержней, их количество следует умножить на длину одной штуки: 80 штук умножить на 6 м (наиболее длинная арматура). Ответ: 480 м арматуры для плиты.

Арматура и фундамент: расчет сечения.

Глава из книги «Мелкозаглубленный ленточный фундамент»

 

Минимальное содержание арматуры в мелкозаглубленном ленточном фундаменте

Пункт 7.3.5 СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции» определяет минимальное относительное содержание рабочей продольной арматуры в железобетонном элементе не менее 0,1 % от площади рабочего сечения этого бетонного элемента. 

То есть для мелкозаглубленного ленточного фундамента высотой 1 метр  (1000 мм) и шириной 50 см (500 мм) минимальная площадь сечения продольной арматуры  должна составить 500 мм2 .   

 При армировании мелкозаглубленных ленточных фундаментов, служащих опорой под колонны (например, при строительстве монолитного железобетонного каркаса здания) площадь сечения продольной арматуры для ребра Т-образного ленточного фундамента предусматривают с процентом армирования 0,2-0,4 %  в каждом ряду. [Раздел 1, Приложение 1  к пособию по проектированию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий», Москва, 2007]

Номер (номинальный диаметр) стержней арматуры и их количество в сечении обычной прямоугольной мелкозаглубленной фундаментной ленты можно определить по таблице:








Таблица. Пример расчета требуемого сечения арматуры для мелкозаглубленного ленточного фундамента:






Мы собираемся армировать типичный мелкозаглубленный ленточный фундамент для газобетонного мансардного дачного дома с расчетной линейной нагрузкой на фундамент (по британской методике) 30 кН/м. Высота ленточного фундамента 90 см (45 см подземная часть и 45 см надземная часть). На плотной слежавшейся супеси рекомендуемая ширина фундамента – 60 см.  

Определяем площадь сечения фундамента 900 мм х 600 мм = 540 000 мм2 . Минимальное достаточное сечение всех стержней арматуры в фундаменте с таким сечением составляет 0,1% от площади сечения: 540 000  / 100 х  0,1 = 540 мм2

Ищем в таблице № 33 ближайшее значение площади сечения арматуры в колонках с 4-мя или с 6-ю стрежнями арматуры. Определяем, что ближайшее значение площади сечения в сторону увеличения соответствует площади 4-х стержней арматуры диаметром 14 мм,  либо площади 6 стержней арматуры диаметром 12 мм.  

Поскольку ширина мелкозаглубленного ленточного фундамента у нас 600 мм, максимальная величина защитного слоя бетона – по 50 мм (40 мм оптимально) с каждой стороны, то расстояние при армировании ленты 4-мя прутами получается условно 500 мм. Однако такое расстояние противоречит требованиям СП 52-101-2003, где определяется максимальное расстояние между стержнями продольной  арматуры в одном ряду  как 400 мм.

Следовательно, мы должны выбрать армирование 6-ю стержнями. В нашем случае подойдет армирование 6-ю стержнями (3 в нижнем ряду и 3 в верхнем ряду) арматуры диаметром 12 мм. Можно использовать и 6 стержней арматуры 14 мм, но в этом нет расчетной необходимости.  Поперечная арматура должна быть диаметром не менее ¼ диаметра арматуры и при этом не менее 6 мм:                     12 мм / 4 = 3 < 6 мм, поэтому используем арматуру диаметром не менее 6 мм. (Оптимально 8 мм).

Минимальный номинальный диаметр арматуры в мелкозаглубленном ленточном фундаменте.

Часто  у самостройщика возникает вопрос: допустимо ли использовать для продольных стрежней арматуры стержни диаметром 8 мм или 10 мм или менее, если их общая площадь сечения составляет минимально требуемое содержание в 0,1% от площади сечения мелкозаглубленного ленточного фундамента? К примеру, можно ли по вышеприведенной таблице взять для армирования мелкозаглубленного ленточного фундамента не 4 стержня арматуры диаметром 14 мм, а 8 стержней диаметром 10 мм?  И какого диаметра должна быть поперечная арматура (хомуты)?


Минимальный диаметр арматуры определен в целом ряде нормативных документов. Для удобства мы свели их требования в нижеследующую таблицу:


Таблица. Минимально допустимые номинальные диаметры продольной и поперечной арматуры при армировании мелкозаглубленного ленточного фундамента.









Условия использования арматуры

Минимальный диаметр стержней арматуры

Нормативный документ

Продольная рабочая арматура вдоль стороны 3 метра или менее

10 мм

Приложение №1 к пособию по проектированию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий» (Москва, 2007)

Продольная рабочая арматура вдоль стороны более 3-х метров

12 мм

Приложение №1 к пособию по проектированию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий» (Москва, 2007)

Конструктивная арматура

Сечение равно 0,1 % от площади сечения по высоте промежутка между слоями арматуры и  половине ширины ленты

Пункт 3.104 Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона (без предварительного напряжения). (Москва, Стройиздат, 1978)

Поперечная арматура (хомуты) внецентренно сжатых элементов

Не менее ¼ наибольшего диаметра продольной арматуры и не менее 6 мм

Пункт 8.3.10 СП 52-101-2003 Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры.

Поперечная арматура (хомуты) вязаных изгибаемых каркасов

не менее 6 мм

Пункт 8.3.10 СП 52-101-2003 Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры.

Поперечная арматура (хомуты) вязаных каркасов высотой сечения 80 см и менее

6 мм

Пункт 3.106 Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона (без предварительного напряжения). (Москва, Стройиздат, 1978)

Поперечная арматура (хомуты) вязаных каркасов высотой сечения более 80 см

8 мм

Пункт 3.106 Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона (без предварительного напряжения). (Москва, Стройиздат, 1978)

Продольную рабочую арматуру мелкозаглубленного ленточного фундамента рекомендуется назначать из стержней одинакового диаметра. Если же применяются стержни разных диаметров, то стержни большего диаметра следует размещать внизу ленты фундамента,  в углах сечения ленты фундамента и в местах перегиба хомутов через рабочую арматуру. Стержни продольной рабочей арматуры должны размещаться равномерно по ширине сечения мелкозаглубленного ленточного фундамента.

При этом размещение стержней арматуры верхнего ряда над просветами между арматурой нижнего ряда запрещается [пункт 3.94 Руководства по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения, Москва, 1978]. При этом как в сварных, так и в вязаных каркасах диаметр продольных стержней должен быть не менее диаметра поперечных стержней арматуры.

 

Максимальный номинальный диаметр продольной рабочей арматуры


Диаметр продольных стержней сжатых элементов (верхний ряд арматуры) не должен превышать для тяжелого  бетона 40 мм [раздел 4, таблица 9 пособия по проектированию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий», Москва, 2007].

Армирование фундамента плиты Изготовление фундамента плиты

Как рассчитать арматуру на монолитную плиту

Информация по назначению калькулятора.

Онлайн калькулятор монолитного плитного фундамента (плиты) предназначен для расчетов размеров, опалубки, количества и диаметра арматуры и объема бетона, необходимого для обустройства данного типа фундамента домов и других построек. Перед выбором типа фундамента, обязательно проконсультируйтесь со специалистами, подходит ли данных тип для ваших условий.

Все расчеты выполняются в соответствии со СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции», СНиП 3.03.01-87 и ГОСТ Р 52086-2003

Плитный фундамент (ушп) – монолитное железобетонное основание, закладываемое под всю площадь постройки. Имеет самый низкий показатель давления на грунт среди других типов. В основном применяется для легких построек, так как с увеличением нагрузки существенно возрастает стоимость данного типа фундамента. При малом заглублении, на достаточно пучинистых грунтах, возможно равномерное приподнимание и опускание плиты в зависимости от времени года.

Обязательно наличие хорошей гидроизоляции со всех сторон. Утепление может быть как подфундаментное, так и располагаться в стяжке пола, и чаще всего для этих целей применяется экструдированный пенополистирол.

Главным преимуществом плитных фундаментов является относительно низкая стоимость и простота возведения, так как в отличии от ленточного фундамента нет необходимости в проведении большого количества земляных работ. Обычно достаточно выкопать котлован 30-50 см. в глубину, на дне которого размещается песчаная подушка, а так же при необходимости геотекстиль, гидроизоляция и слой утеплителя.

Обязательно необходимо выяснить какими характеристиками обладает грунт под будущим фундаментом, так это это является основным решающим фактором при выборе его типа, размера и других важных характеристик.

При заполнении данных, обратите внимание на дополнительную информацию со знаком Дополнительная информация .

Далее представлен полный список выполняемых расчетов с кратким описанием каждого пункта. Вы так же можете задать свой вопрос, воспользовавшись формой в правом блоке.

Общие сведения по результатам расчетов.

  • Периметр плиты — Длина всех сторон фундамента
  • Площадь подошвы плиты — Равняется площади необходимого утеплителя и гидроизоляции между плитой и почвой.
  • Площадь боковой поверхности — Равняется площади утеплителя всех боковых сторон.
  • Объем бетона — Объем бетона, необходимого для заливки всего фундамента с заданными параметрами. Так как объем заказанного бетона может незначительно отличаться от фактического, а так же вследствие уплотнения при заливке, заказывать необходимо с 10% запасом.
  • Вес бетона — Указан примерный вес бетона по средней плотности.
  • Нагрузка на почву от фундамента — Распределенная нагрузка на всю площадь опоры.
  • Минимальный диаметр стержней арматурной сетки — Минимальный диаметр по СНиП, с учетом относительного содержания арматуры от площади сечения плиты.
  • Минимальный диаметр вертикальных стержней арматуры — Минимальный диаметр вертикальных стержней арматуры по СНиП.
  • Размер ячейки сетки — Средний размер ячеек сетки арматурного каркаса.
  • Величина нахлеста арматуры — При креплении отрезков стержней внахлест.
  • Общая длина арматуры — Длина всей арматуры для вязки каркаса с учетом нахлеста.
  • Общий вес арматуры — Вес арматурного каркаса.
  • Толщина доски опалубки — Расчетная толщина досок опалубки в соответствии с ГОСТ Р 52086-2003, для заданных параметров фундамента и при заданном шаге опор.
  • Кол-во досок для опалубки — Количество материала для опалубки заданного размера.

Для расчета УШП необходимо вычесть объем закладываемого утеплителя из объема рассчитанного бетона.

Необходимый расчёт арматуры на монолитную плиту.

kak-rasschitat-armaturu-na-monolitnuyu-plituКак рассчитать арматуру на монолитную плиту.

Производится расчет арматуры для фундаментной плиты в соответствии с нормативами СНиП 52-01 от 2003 года. Основными задачами при проектировании являются: выбор сечения стержней, хомутов, изготовление схемы армирования каждого пояса, определение количества в метрах, перевод в единицы веса для покупки на стройрынке.

Для чего нужен армопояс?

На фундаментную плиту действуют преимущественно растягивающие нагрузки от веса здания, мебели, жильцов, ветра, снега. Однако присутствуют и сжимающие усилия. Бетон работает исключительно на сжатие, причем подобным нагрузкам этот материал противостоять не может. Поэтому в нижней части плиты у подошвы помещают арматурную сетку, компенсирующую сжатие. В верхней части уложена вторая сетка, воспринимающая усилия растяжения.

kak-rasschitat-armaturu-na-monolitnuyu-plitu-2Как рассчитать арматуру на монолитную плиту.

Порядок расчета арматуры.

Согласно нормативам СНиП, процент армирования бетона должен составлять 0,15 – 0,3% (М300 – М200, соответственно). Практика проектирования показывает, что пруток периодического сечения 12 мм обладает достаточным запасом прочности для любых малоэтажных зданий с кирпичными, бетонными стенами. Максимально возможный диаметр стержня, используемый индивидуальными застройщиками, составляет 16 мм. То есть, с увеличением сборных нагрузок необходимо увеличивать, как толщину плиты, так и диаметр арматуры.

Расчет арматуры начинается с определения толщины плиты:

  • длина пролета делится на 20 – 25
  • добавляется 1% погрешности
  • получается высота конструкции

kak-rasschitat-kolichestvo-armatury-dlya-monolitnoy-plityКак рассчитать количество арматуры для монолитной плиты.

Например, для стандартных 6 м пролетов толщина конструкции составляет 30 см. Армируют плиту исключительно горячекатаной арматурой класса А2 и выше. Хомуты, вертикальные перемычки допускается изготавливать из прутков класса А1 диаметром 6 – 8 мм.

Определение сечений.

Расчет арматуры по сечению зависит от прочности бетона (класс В10 – В25), арматуры (класс А240 – А500, В500) на сжатие. Чаще используется бетон В25, арматура А500, имеющие расчетное сопротивление 11,5 МПа, 435 МПа, соответственно. Опирание по контуру в кирпичных коттеджах (четыре несущих стены по периметру) встречается редко. Поэтому используется расчет статической конструкции со средними опорами, план нижнего уровня. Конфигурация верхнего, мансардного этажа обычно совпадает с ним.

  • фундамент имеется под проемами
  • нагрузки распределяются равномерно
  • сопротивление грунта минимально возможное 1 кг/м2

kak-rasschitat-armaturu-dlya-monolitnoy-plity-2Как рассчитать арматуру для монолитной плиты.

Последнее допущение позволяет перестраховаться при незначительном увеличении сметы строительства, не заказывать геологию, топографию, определять грунты на глаз. При сборе нагрузок достаточно производят расчет нагрузки от плиты – объемный вес ж/б (2500 кг/м 2 ) умножается на высоту плиты, коэффициент надежности (1,2). Аналогичным образом добавляются нагрузки от всех конструкций (полы, стропила, кровля, перекрытия, снеговая, ветровая).

Схема армирования.

При наличии внутренних стен нагрузки распределяются неравномерно, расчет арматуры производится по нескольким сечениям плиты. Вычисления могут производиться по нескольким методикам с примерно одинаковым результатом (новый СНиП, способ ж/б балки, по моменту сопротивления), изменится высота расположения сетки армопояса.

После чего корректируется принятая на начальном этапе толщина плиты для экономии бетона. После сверки с таблицами СНиП вычисляются необходимые площади сечения, количество прутков, диаметр арматуры. Затем этот параметр унифицируется с учетом коэффициента армирования в зонах опор. При значительных габаритах плиты реальная экономия металлопроката достигает 27% за счет отсутствия нижней сетки в ее центральной части

Расчет количества.

Арматура обычно продается весом, у каждого продавца имеется таблица перевода длины прутка в массу и наоборот. Если произвести вычисления заранее, можно проконтролировать эти цифры при покупке. Производится расчет количества арматуры по схеме:

  • вычисление количества продольных стержней – из длины короткой стены необходимо отнять два защитных слоя по 2 см, разделить цифру на шаг сетки, отнять еще единицу
  • подсчет количества поперечных стержней – аналогично предыдущему способу, только с размером длиной стены

Далее необходимо учесть наращивание прутков по длине:

  • стандартный размер арматуры 6 м либо 12 м
  • доставить на объект легче 6 м прутки
  • если длина стен больше этого размера, потребуется нарастить цельный стержень обрезком
  • минимальный нахлест по СНиП 60 диаметров (например, 60 см для 10 мм арматуры)

kak-pravilno-rasschitat-armaturu-dlya-monolitnoy-plityКак правильно рассчитать арматуру для монолитной плиты.

Останется сложить длину всех прутков, нахлестов, чтобы получить общий погонаж «рифленки». Для хомутов используется гладкая арматура, куски которой изгибаются в пространственные конструкции сложной формы. Подсчитать длину заготовки можно сложением всех сторон.

Для каждого стыка потребуется 30 см кусок вязальной проволоки. Их количество можно вычислить перемножением продольных прутков на поперечные. Если в проект заложена «шведская», чашеобразная плита, расход арматуры автоматически увеличится:

  • в каждом ребре жесткости проходят 4 продольных прутка (возможно с нахлестом)
  • они связываются квадратными хомутами через каждые 30 – 60 см
  • ребра обязательны по периметру
  • могут добавляться параллельно короткой стене через 3 м

На последнем этапе расчет арматуры заключается в переводе единиц измерения. Зная массу погонного метра, можно вычислить общий вес каждого сортимента металлопроката для плитного фундамента коттеджа.

Корректировка конструкции ж/б плиты.

Если заменить дорогостоящий плитный фундамент ленточным невозможно по ряду объективных причин, можно постараться снизить бюджет строительства. Например, при толщине 30 см крупногабаритные конструкции сложно залить даже при регулярном приеме смеси из миксеров. Выходом часто становится подбетонка:

  • при толщине 5 – 7 см она не требует армирования
  • заливается в один прием
  • выравнивает основание
  • защищает гидроизоляцию от порывов щебнем
  • снижает толщину защитного слоя (нижнего) на 20 – 35 мм
  • использует тощий бетон

kak-rasschitat-armaturu-dlya-monolitnoy-plityКак рассчитать арматуру для монолитной плиты.

Однако в этом случае сечение стержней верхнего слоя придется пересчитать. Для несимметричных плит (внутренняя стена смещена относительно центра конструкции) производится расчет по большему значению длины пролета, как для симметричных. Запас прочности повысится при незначительном повышении сметы.

Подобным способом можно рассчитывать арматуру для плитных фундаментов любой сложности. Кроме того, существует ПО для проектировщиков, делающих это с высокой точностью.

Монолитный плитный фундамент.

Монолитная фундаментная плита представляет собой ни что иное как плиту из бетона, имеющую плоскую или же ребристую форму, содержащую внутри арматурное укрепление, которое называется армированием. Такой тип фундамента применим чаще всего на слабых размываемых грунтах под строительство не очень тяжелых строений или же при возведении тяжелых печей и каминов, а также под тяжелое стационарное оборудование.

Данный калькулятор позволяет рассчитать для монолитного сплошного фундамента:

  • Объем бетона для заливки плиты.
  • Необходимое количество материалов для приготовления бетона.
  • Количество доски, необходимое для устройства опалубки.
  • Ориентировочную стоимость всех стройматериалов.
  • Армирование фундаментной плиты зависит от геологических условий и проекта.

Калькулятор материалов для монолитной фундаментной плиты

Онлайн калькулятор для расчета приблизительной стоимости и необходимого количества материалов для монолитной фундаментной плиты.

Основные достоинства монолитного плитного фундамента:

  • высокая несущая способность;
  • способность противостоять смещению и вспучиванию грунта;
  • простота конструкции;
  • хорошая способность противостоять грунтовым и талым (поверхностным) водам;
  • возможность строительства цокольного этажа, защищённого от талых вод;

Основные достоинства монолитного плитного фундамента:

  • высокая несущая способность;
  • способность противостоять смещению и вспучиванию грунта;
  • простота конструкции;
  • хорошая способность противостоять грунтовым и талым (поверхностным) водам;
  • возможность строительства цокольного этажа, защищённого от талых вод;

Плитный фундамент хорош в том случае, когда строительство ведется на песчаных подушках или сильно сжимаемых, пучинистых грунтах. Благодаря тому, что монолитная плита покрывает всю площадь здания, для такого фундамента не опасны смещения грунта.

Плитный фундамент — разновидность мелкозаглубленного ленточного — представляет собой либо монолитную плиту либо железобетонную решетку под всю площадь здания. Такой фундамент используется для возведения коттеджа (особенно из ячеистых бетонных блоков), На тяжелых пучинистых, насыпных и слабонесущих грунтах возможно устройство так называемых плавающих фундаментов из сплошных или решетчатых монолитных железобетонных плит.

Недостаток плитного сплошного фундамента:

  • недостатков у монолитной плиты, за исключением её высокой затратности — нет.

Монолитный сплошной фундамент, особенно заглубленный может составить от 30 до 50% стоимости коробки дома. Если же плитный фундамент мелкозаглубленный, то затраты на бетон и арматуру компенсируются простотой сооружения, если-же плитный фундамент заглубленный, то помимо большой массы бетона придется завезти значительное количество песка и щебня для сооружения подушки и обратной засыпки, аренда техники для сооружения котлована и другие расходы зачастую превышают разумную пропорцию (20 % общей стоимости коробки).

 

Рекомендация: Это всего лишь обзорная статья о том как рассчитать арматуру для плитного фундамента. Для общего развития ее нужно прочитать. Но если вы не хотите получить массу проблем и потерять деньги, то лучше привлечь специалиста и проконтролировать его.

Узнайте как определить Вес арматурной сетки калькулятор!

Таблица площади поперечного сечения арматуры.

Диаметр,

мм

Расчетные площади поперечного сечения,

см2, при числе стержней.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

3

0.071

0,14

0,21

0,28

0,35

0,42

0,49

0,57

0,64

0,71

4

0,126

0,25

0,38

0,5

0,63

0,76

0,88

1,01

1,13

1,26

5

0,196

0,39

0,59

0,79

0,98

1,18

1,37

1,57

1,77

1,96

6

0,283

0,57

0,85

1,13

1,42

1,7

1,98

2,26

2,55

2,83

7

0,385

0,77

1,15

1,54

1,92

2,31

2,69

3,08

3,46

3,85

8

0,503

1,01

1,51

2,01

2,51

3,02

3,52

4,02

4,53

5,03

9

0,636

1,27

1,91

2,54

3,18

3,82

4,45

5,09

5,72

6,36

10

0,785

1,57

2,36

3,14

3,93

4,74

5,5

9,28

7,07

7,85

12

1,313

2,26

3,39

4,52

5,65

6,79

7,92

9,05

10,18

11,31

14

1,539

3,08

4,62

6,16

7,69

9,23

10,77

12,31

13,85

15,39

16

2,011

4,02

6,03

8,04

10,05

12,06

14,07

16,08

18,1

20,11

18

2,545

5,09

7,63

10,18

12,72

15,27

17,81

20,36

22,90

25,45

20

3,142

6,28

9,41

12,56

15,71

18,85

21,99

25,14

28,28

31,42

22

3,801

7,6

11,4

15,2

19,0

22,81

26,61

30,41

34,21

38,01

25

4,909

9,82

14,73

19,63

24,54

29,45

34,36

39,27

44,13

49,09

28

6,158

12,32

18,47

24,63

30,79

36,95

43,1

49,26

55,42

61,58

32

8,042

16,08

24,13

32,17

40,21

48,25

56,3

64,34

72,38

80,42

36

10,18

20,36

30,54

40,72

50,9

61,08

71,26

81,44

91,62

101,8

40

12,56

25,12

37,68

50,24

62,8

75,36

87,92

100,48

113,04

125,6

Стандартные размеры арматурной сетки

Изготавливается сварная сетка из металлических прутьев, общий диаметр которых составляет от 3 до 40 мм. Подразделяется на легкие и тяжелые виды, при этом первые обладают диаметром прута до 10мм., а вторые от 12мм соответственно.

Рассматривая размеры их ячеек, невооруженным глазом можно заметить разницу, которая составляет от 0,5 см и доходит до 2,5 см.

Арматурная сетка может быть изготовлена большой площади и достигает длины в 12 метров, при минимальном значении от одного метра. Максимальный габарит в ширину составляет 240 см, при минимальном значении в 50 см.

Наименование сетки сварнойНоминальный размер ячейки по осям проволоки, ммНоминальный диаметр проволоки до оцинкования, ммШирина сетки по осям крайних проволок, ммТеоретическая масса 1м2 сварной сетки, кг
по основным проволокампо уточным проволокамнепокрытойоцинкованной
16х2416242,09122,5902,590
16х2416242,0992;10242,6202,970
16х4816482,0896;9922,1002,360
24х2424242,0912;11282,0802,340
24х4824482,09841,5901,790
24х4824482,011281,561,76
24х4824482,014161,5701,770
32х4832482,011201,3201,490
32х2432×2416×242,09122,3902,710
25х12,52512,52,015002,1
25х2525252,015002,04
25х5025502,015001,56
50х5050502,015001,1
50х7550752,015000,85
25х12,525251,815002,5
25х2525251,815002,04
25х5025501,815001,56
50х5050501,815001,1
50х7550751,815000,85
12.7х12.712.712.701,015000,85

Таблица сортамента горячекатаной стержневой арматуры по ГОСТ 5781-82.

Сортамент арматуры периодического профиля из стали классов

Сортамент арматурной проволоки

A-II

A-III

A-IV

Aт-IVC

A-V

Aт-V

A-VI

Aт-VI

Вр-I

В-II

Вр-II

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

Классификация сеток для армирования

а — плоская сетка

б, в — плоские каркасы

г — пространственный каркас

д, е — пространственные каркасы таврового и двутаврового сечений соответственно

ж — гнутая сетка

з — пространственный каркас, гнутый из сеток

и — закладные детали

1. По изначальному расположению рабочей арматуры.

  • Рабочая арматура идет в одном направлении, и распределена в другом (рабочими могут быть как продольные, так и поперечные полосы).

  • Рабочая арматура выполнена в обоих направлениях.

2. По диаметру вертикальных и горизонтальных стержней.

К тяжелым видам относят сетки с диаметром свыше 12 мм. К легких относят все прочие сетки, которые находятся в диаметре от 3 до 10 мм включительно.

  1. АI (горячекатаная гладкая, римская цифра I обозначает уровень прочности)

  2. АII, АIII, АIV. AV, AVII (горячекатаная ребристая)

  3. AT III, AT IV, AT V, AT VI (горячекатаная термически упрочненная)

  4. В-1 (холоднокатаная с круглым сечением)

  5. ВР-1 (холоднокатаная с периодическим профилированием)

Таблица спецификации и выборка арматуры на один монтажный элемент.

 Для расчета веса арматуры, используйте онлайн калькулятор веса арматуры для ленточного фундамента.

Спецификация арматуры

Выборка стали

марка

мон-

таж-

ного

эле-

мента

марка

арма-

турного

элемен-

та,

кол-во

пози-

ции

диаметр

арматур-

ного

стержня

и его

класс

длина

арматур-

ного

стержня

в мм

количество

позиций

общая

длина

по позиции

на монтажный

элемент, м

диаметр

и класс

арматуры

суммарная

длина по диаметру

на монтажный

элемент, м

вес данного

диаметра

на монтажный

элемент, кг

на арма-

турный

элемент

на мон-

тажный элемент

Кр-1

2 шт.

1

2

3

22 A-III

8 A-I

5 B-1

5960

5960

380

2

1

20

4

2

40

23,84

11,92

15,20

22 A-III

12 A-III

8 A-I

23,84

7,20

11,92

71,14

6,39

4,71

П-1

Кр-2

5 шт.

4

5

6

12 A-III

5 B-I

3 B-I

1440

1440

140

1

1

10

5

5

50

7,20

7,20

7,20

5 B-I

3 B-I

12 A-I

53,90

36,80

4,8

7,06

2,76

4,26

C-1

1 шт.

7

8

3 B-I

5 B-I

5960

1460

5

25

5

25

29,80

36,5

Итого: 96,32

петля

9

12 A-I

1200

4

4,8

Наименование

монтажного

элемента

Класс

бетона

Расход на

монтажный

элемент

Количество

монтажных

элементов

на лист

Насыщенная

арматура,

кг/м3

Расход материалов

на лист

бетона,

м3

армату-

ры, кг

бетона,

м3

армату-

ры, кг

П-1

B20

0,97

96,3

64

99,3

62,1

6163

Б-1

B20

1,08

140

6

129,6

6,5

840

Б-2

B20

1,02

120

6

117,6

7,1

720

К-1

B15

0,52

80

9

153,8

4,7

720

Ф-1

B15

1,6

75

9

46,9

14,7

675

П-2

B15

2,2

338

48

153,6

105,6

16224

  

Итого на лист:

200,4

25342

Самый простой вариант для определения веса арматурной сетки – это воспользоваться таблицей в которой все уже “посчитано за вас”.

Диаметр, мм

Площадь сечения, см²

Вес, кг/ м³

Класс стали

3

0,071

0,055

Обыкновенная и высокопрочная проволока

4

0,126

0,098

Обыкновенная и высокопрочная проволока

5

0,196

0,154

Обыкновенная и высокопрочная проволока

6

0,283

0,222

A-III, обыкновенная и высокопрочная проволока

7

0,385

0,302

A-III, обыкновенная и высокопрочная проволока

8

0,503

0,395

A-III, обыкновенная и высокопрочная проволока

9

0,636

0,499

A-III

10

0,785

0,617

A-II, A-III, A-IV, Aт-IV, A-V, Aт-V, Aт-VI

12

1,131

0,888

A-II, A-III, A-IV, Aт-IV, A-V, Aт-V, Aт-VI

14

1,539

1,208

A-II, A-III, A-IV, Aт-IV, A-V, Aт-V, Aт-VI

16

2,011

1,578

A-II, A-III, A-IV, Aт-IV, A-V, Aт-V, Aт-VI

18

2,545

1,998

A-II, A-III, A-IV, Aт-IV, A-V, Aт-V, Aт-VI

20

3,142

2,466

A-II, A-III, A-IV, Aт-IV, A-V, Aт-V, Aт-VI

22

3,801

2,984

A-II, A-III, A-IV, Aт-IV, A-V, Aт-V, Aт-VI

25

4,909

3,853

A-II, A-III, A-IV, Aт-IV, A-V, Aт-V, Aт-VI

28

6,158

4,834

A-II, A-III, A-IV

32

8,042

6,313

A-II, A-III, A-IV

36

10,18

7,99

A-II, A-III

40

12,56

9,87

A-II, A-III

Сфера применения армирующего каркаса

Арматурная сетка обеспечивает кратное увеличение прочности любой конструкции, которая предполагает ее использование. Ключевыми задачами при строительстве считаются армирование фундамента и придание большей прочности стенам – создание своеобразного стенного каркаса. что обеспечивает долгосрочность эксплуатации всего строения.

  • Армирование быстро разрушаемого дорожного полотна.

  • Для армирования при кладочных работах.

  • Для усиления фундамента.

  • Для повышения характеристик и укрепления теплоизоляции.

  • Для выравнивания и максимального укрепления изначального напольного покрытия.

  • Для укрепления стен при работах со штукатуркой.

  • Используется также, и в сфере по изготовлению перегородок как в частных домах, так и в квартирах.

  • Некоторые умельцы используют арматуру при возведении клеток для домашних животных.

  • А также используют арматурную сетку для изготовления разнообразных мелких деталей в виде мышеловок или фидеров (специальная кормушка для рыб).

  • Когда ничего лучше не нашлось под рукой, используется как заграждение для вентиляционных труб и отверстий.

  • и т.д.

Спасибо, что прочитали материал до конца. Не нашли то, что искали или знаете как сделать эту статью лучше? Напишите нам!

Арматурная сетка может существенно сократить время на проведение строительных работ с использованием бетонных отливок.

При классическом способе формирования силового каркаса он создается из отдельных металлических прутьев. При этом создание пространственного каркаса представляется довольно сложным занятием. Каждое место пересечения арматурных прутков должно скрепляться.

Естественно такая фиксация может занимать много сил и времени. Поэтому в ряде случаев при проведении фундаментных и общестроительных работ целесообразно использовать уже готовую арматурную сетку.

EC2: Минимальная и максимальная продольная арматура

7.3.2 Минимальная арматура

(1) P Если требуется контроль трещин, требуется минимальное количество склеенной арматуры для контроля трещин в областях, где ожидается растяжение. Величину можно оценить из равновесия между растягивающей силой в бетоне непосредственно перед растрескиванием и растягивающей силой в арматуре при подаче или при более низком напряжении, если необходимо ограничить ширину трещины.

(2) Если более строгий расчет не показывает, что меньшие площади подходят, требуемые минимальные площади армирования могут быть рассчитаны следующим образом.В профилированных поперечных сечениях, таких как балки и коробчатые балки, минимальное усиление должно определяться для отдельных частей профиля (перемычек, полок).

A s, min · σ s = k c · k · f ct, eff · A ct

(7.1)

где:

9,2 Балки

9.2.1 Продольная арматура

9.2.1.1 Минимальная и максимальная площади армирования

(1) Площадь продольной растянутой арматуры не следует принимать менее A с, не менее .

Примечание 1: См. Также 7.3 для области арматуры продольного растяжения для контроля растрескивания.

Примечание 2: Значение A s, min для лучей для использования в стране можно найти в ее национальном приложении. Рекомендуемое значение приведено ниже:

A с, мин = 0,26 · f ctm / f yk · b t · d, но не менее 0,0013 · b t · d

(9.1N)

где:

  • b t обозначает среднюю ширину зоны растяжения; для тавровой балки с сжатой полкой при расчете значения b t
  • учитывается только ширина стенки.

  • f ctm следует определять по соответствующему классу прочности в соответствии с таблицей 3.1:
    f ctm = 0,30 × f ck (2/3) , f ck ≤ 50
    f ctm = 2,12 · Ln (1+ (f см /10)), f ck > 50/60
    при f см = f ck +8 (МПа)

(2) Секции, содержащие меньше арматуры, чем A s, мин. , следует рассматривать как неармированные.

(3) Площадь поперечного сечения растянутой или сжатой арматуры не должна превышать с, не более за пределами нахлеста.

Примечание. Значение A с, макс. для лучей, используемых в стране, можно найти в ее национальном приложении. Рекомендуемое значение 0,04 · A c .

9,3 Сплошные плиты

(1) Этот раздел применяется к односторонним и двусторонним сплошным плитам, для которых b и l eff не менее 5h (элемент, для которого минимальный размер панели не менее 5-кратной общей толщины плиты).

9.3.1 Армирование на изгиб

9.3.1.1 Общие

(1) Для минимального и максимального процентного содержания стали в основном направлении применяются 9,2,1,1 (1) и (3).

(2) Вторичная поперечная арматура, составляющая не менее 20% от основной арматуры, должна быть предусмотрена в односторонних плитах. На участках вблизи опор поперечная арматура к основным верхним стержням не требуется, если отсутствует поперечный изгибающий момент.

(3) Расстояние между стержнями не должно превышать s max, плит .

Примечание; Значение s max, плиты для использования в стране можно найти в ее национальном приложении.Рекомендуемое значение:

— для основной арматуры, 3 · h ≤ 400 мм, где h — общая глубина плиты;
— для вторичной арматуры 3,5 · h ≤ 450 мм

В зонах с сосредоточенными нагрузками или в зонах максимального момента эти положения становятся соответственно:
— для основной арматуры 2 · h ≤ 250 мм
— для вторичной арматуры 3 · h ≤ 400 мм.

9,5 Колонны

(1) В этом разделе рассматриваются столбцы, для которых больший размер h не больше чем в 4 раза меньший размер b.

9.5.1 Общие

9.5.2 Продольная арматура

(1) Продольные стержни должны иметь диаметр не менее Φ мин. .

Примечание. Значение ¢ min для использования в стране можно найти в ее национальном приложении. Рекомендуемое значение — 8 мм.

(2) Суммарное количество продольной арматуры должно быть не менее A с, min

Примечание. Значение A с, мин. для использования в стране можно найти в ее национальном приложении.Рекомендуемое значение дается выражением (9.12N)

.

A с, мин. = макс. (0,1 · N Ed / f ярд ; 0,002 · A c )

(9,12N)

где:

  • f yd — расчетный предел текучести арматуры
  • N Ed — расчетное осевое усилие сжатия

(3) Площадь продольной арматуры не должна превышать A с, не более

Примечание: значение A s, max для использования в стране можно найти в ее национальном приложении.Рекомендуемое значение составляет 0,04 · A c вне участков внахлестку, если не будет продемонстрировано, что целостность бетона не нарушена, и что полная прочность достигается при ULS. Этот предел следует увеличить до 0,08 · A c на кругах.

(4) Для колонн с многоугольным поперечным сечением необходимо разместить по крайней мере по одной планке в каждом углу. Количество продольных стержней в круглой колонне должно быть не менее четырех.

9,6 Стены

9.6.1 Общие

(1) Этот пункт относится к железобетонным стенам с отношением длины к толщине 4 или более, в которых арматура учитывается при анализе прочности

9.6.2 Вертикальное армирование

(1) Площадь вертикальной арматуры должна находиться между A s, vmin и A s, vmax .

Примечание 1. Значение A s, vmin для использования в стране можно найти в ее национальном приложении.Рекомендуемое значение 0,002 · A c .

Примечание 2: Значение A s, vmax для использования в стране можно найти в ее национальном приложении. Рекомендуемое значение составляет 0,04 · Ac вне участков нахлеста, если не будет продемонстрировано, что целостность бетона не нарушена и что полная прочность достигается при ULS. Этот предел может быть удвоен на кругах.

(2) Если минимальная площадь армирования, A s, vmin , контролирует проект, половина этой площади должна быть расположена на каждой грани.

(3) Расстояние между двумя соседними вертикальными стержнями не должно превышать трехкратную толщину стенки или 400 мм в зависимости от того, что меньше.

9.6.3 Горизонтальная арматура

(1) На каждой поверхности должна быть предусмотрена горизонтальная арматура, идущая параллельно граням стены (и свободным краям). Оно не должно быть меньше A с, hmin .

Примечание. Значение A s, hmin для использования в стране можно найти в ее национальном приложении.Рекомендуемое значение составляет 25% от вертикальной арматуры или 0,001 · A c , в зависимости от того, какое из значений больше.

(2) Расстояние между двумя соседними горизонтальными стержнями не должно превышать 400 мм.

9,8 Фонды

9.8.1 Опоры колонн и стен

(1) Должен быть предусмотрен минимальный диаметр стержня Φ мин.

Примечание. Значение Φ мин. для использования в стране можно найти в ее национальном приложении.Рекомендуемое значение — 8 мм.

.

Статья о подкреплении по The Free Dictionary

В соответствии с ACI 318-05 (2008), площадь поперечного сечения вторичной арматуры не должна быть менее 0,04 ([f’.sub.c] / [f.sub.y]). Надпись: Альтернатива бетону. MasterFiber MAC 360 FF спроектирован для замены арматуры из сварной проволоки и стального стержня малого диаметра. К настоящему времени были проведены тщательные теоретические и экспериментальные исследования простых опорных балок с армированием из стеклопластика с целью оценки поведение относительно режимов отказа, несущей способности, прогиба и трещин [5-13].В этой статье исследуется оценка состояния изгибаемых железобетонных конструкций в существующих зданиях на стадии, когда напряжение арматуры находится между пределом текучести и пределом прочности (см. Рис. Возобновление происходит, когда ранее армированная реакция возникает повторно по прошествии периода времени, в течение которого ( ) этот ответ не усиливается, (б) усиливается другой ответ, и (в) усиление для этого второго ответа затем прекращается. В нашем основном эксперименте изучался эффект сквозного армирования клея (два уровня) и эффект стекловолокна усиление клеевых линий соединения по разным показателям вязкости разрушения модельного ламинированного древесного композита березы (рис. 1).Для поддержки применения перфорированных пластин из стеклопластика в качестве арматуры на сдвиг в бетонных плоских плитах были проведены испытания на сдвиг с использованием проектных переменных типа арматуры сдвига и расстояния. Этот случайный стимул не зависел как от возникновения реакции, так и от появления арматуры. Наблюдались два вида «сенсорного суеверия»: положительное, когда скорость реакции увеличивалась при наличии стимула, случайно спаренного или близкого к подкреплению, и отрицательная, когда скорость реакции снижалась в его присутствии, связанном с отсутствием подкрепления.В течение второй недели началось постепенное прекращение подкрепления с одной конфеты на каждые 2 звезды (фиксированное соотношение) в течение первых трех дней, а затем 1 леденец на каждые 3 звезды в среднем, но давался случайным образом в течение последних трех дней. Удлиняется как гармошка, его можно положительно и быстро закрепить на месте. Как правило, бетон является защитной средой арматуры по двум причинам: Завод по производству арматуры действует в городе Кызык-Кия AKIPRESS.COM — Завод по производству арматуры работал в городе Кызык-Кия Баткенской области после пресс-тура журналистов.
.Поведение при изгибе

бетонной балки, усиленной приповерхностной арматурой из углепластика с использованием эквивалентного сечения Модель

FRP (армированный волокном полимер) нашел широкое применение в качестве альтернативы стальной арматуре не только для ремонта и усиления существующих конструкций, но и для возведение новых конструкций. Укрепление с приповерхностным монтажом (NSM) было введено в качестве альтернативы внешне скрепленной арматуре (EBR), но этот метод также испытывает раннее разрушение соединения, что подчеркивает важность точного прогнозирования поведения разрушения соединения для точной оценки характеристик армирования NSM. .В этом исследовании предлагается модель эквивалентного сечения, предполагающая монолитное поведение наполнителя и арматуры из углепластика. Эта эквивалентная модель сечения позволяет создать модель разрушения связи, применимую независимо от формы сечения арматуры из углепластика. Полученная таким образом модель разрушения связи затем подтверждается экспериментально с помощью балок, усиленных изгибом с помощью арматуры из углепластика NSM с различным поперечным сечением. Наконец, выполняется аналитический анализ с применением модели разрушения связи с учетом эквивалентного сечения и определенных критериев разрушения.Результаты показывают точность предсказания режима отказа, а также точное предсказание экспериментальных результатов независимо от формы сечения арматуры из углепластика.

1. Введение

Несмотря на превосходные качества строительного материала, бетон со временем разрушается, и эксплуатационная пригодность ухудшается из-за продолжающейся потери характеристик бетонного элемента и самого материала из-за воздействия окружающей среды. Ширина трещин в бетоне постепенно увеличивается со временем и способствует проникновению примесей, которые ускоряют разрушение конструкции.Склеивание стальных пластин, предварительное напряжение внешних арматурных элементов и соединение армированного волокном полимера — некоторые из распространенных методов упрочнения разрушенных бетонных конструкций. Склеивание стальных листов обеспечивает плохую обрабатываемость на стройплощадке из-за своего большого веса и подвержено коррозии. Предварительное напряжение внешних арматурных элементов может улучшить эксплуатационную пригодность, контролируя трещины и восстанавливая прогиб, но для этого требуются анкерные устройства, которые имеют значительный размер, соответствующий пределу прочности арматуры на растяжение.Все три метода представляют собой неудобство, связанное с уязвимостью к внешним повреждениям из-за фактического воздействия внешнего армирования на поверхность армированной секции. Кроме того, соединение FRP улучшает характеристики конструкции за счет связывания листа или пластины CFRP (армированного углеродным волокном полимера) на растянутой поверхности бетонного элемента. Благодаря легким, коррозионно-стойким и высокопрочным свойствам углепластика соединение из стеклопластика находит более широкое применение в качестве альтернативы соединению стальных пластин [1–6].

Конструкция, усиленная склеенным снаружи листом или пластиной из углепластика, испытывает нарушение связи на границе раздела между арматурой из стеклопластика и бетоном, из-за чего арматура из углепластика не может развить 100% своей способности. Риск разрыва соединения увеличивается с более короткой армированной длиной и большим количеством арматуры. Кроме того, этот риск сильно зависит от навыков техника, выполняющего работы по укреплению [2]. Еще один недостаток внешнего склеивания — оголение арматуры, что увеличивает риск повреждения, вызванного ударами транспортного средства или огнем, и затрудняет достижение эффекта усиления без достаточной защиты.Соответственно, было введено усиление, устанавливаемое на поверхность (NSM), чтобы минимизировать такие проблемы и улучшить использование армирующего материала [2]. Усиление NSM с использованием арматуры из углепластика началось с 1990-х годов и обозначает метод усиления, заключающийся в заделке арматуры из углепластика и наполнителя внутри паза, вырытого в зоне растяжения бетонного покрытия. Известно, что усиление NSM снижает количество задач, выполняемых на месте по сравнению с внешним соединением, и снижает эффекты раннего разрушения соединения [3, 4].

Подобно внешнему скреплению, усиление NSM также разрушается. Эта тема изучается до сих пор и требует более глубокого изучения, поскольку были предложены различные модели разрушения связи в соответствии с формой сечения арматуры или стохастическими данными. Таким образом, существует потребность в предоставлении модели разрушения скрепления для каждой формы арматуры из углепластика, чтобы предсказать поведение при изгибе элемента, усиленного арматурой NSM (NSMR) [5–8]. Разрушение связи теоретически может происходить различными способами, такими как разрушение поверхности раздела между арматурой из углепластика и заполнителем, разрушение границы раздела между заполнителем и бетоном и так далее.Поскольку разрушение связи, вызванное экспериментально, может отличаться от предсказанного теоретически, модель разрушения связи должна основываться на реальных моделях разрушения. Соответственно, предложенная модель разрушения связи должна быть применима независимо от формы сечения арматуры углепластика на основе тщательного анализа разрушения сцепления, происходящего на самом деле в поведении, усиленном изгибом.

Это исследование призвано предложить модель разрушения склеивания с учетом эквивалентного сечения посредством анализа характера разрушения образцов, усиленных изгибом с помощью арматуры из углепластика NSM, и проверить эту модель в отношении поведения при изгибе образцов, усиленных NSM с различными углепластиками. формы армирования.Другие исследования имеют недостатки, такие как сложный анализ и различные отказы форм FRP, потому что они использовали данные, которые не являются испытанием на изгиб, а испытанием на вытягивание. Это исследование предлагает новую модель разрушения с эквивалентным сечением, которое является результатом разрушения при испытании на изгиб.

2. Основные режимы разрушения усиленных на изгиб образцов по NSMR

Типичные режимы разрушения железобетонного элемента, усиленного с помощью NSM CFRP, различны, например, разрушение на границе раздела FRP-наполнитель, когезионное разрушение наполнителя, разрушение на границе раздела наполнитель-бетон и когезионное разрушение бетона [8].Поскольку разрыв связи является важным фактором, влияющим на производительность члена, были проведены исследования для экспериментального и аналитического прогнозирования характеристик разрушения связи. Даже если разрушение соединения при испытании на вырыв происходит по-разному, например, разрушение границы раздела арматура-наполнитель из углепластика, внутри заполнителя или раздела между заполнителем и бетоном, разрушение соединения усиленного изгибом элемента арматурой NSM может не иметь разнообразия по сравнению с к испытанию на выдергивание [4]. Соответственно, существует потребность в изучении основных видов отказов посредством испытания на изгиб, чтобы оценить поведение при изгибе арматуры NSM.

Исследованные результаты до 2016 г. по видам разрушения, наблюдаемые в 106 бетонных балках, усиленных на изгиб арматурой FRP NSM и показанные на Рисунке 1, показывают, что разрушение произошло в основном из-за разрыва арматуры FRP и разрушения границы раздела наполнитель-бетон (включая бетонное покрытие). Это указывает на то, что около 90% отказов, испытываемых усиленными на изгиб элементами с помощью NSM FRP, происходят из-за разрыва FRP или разрушения бетонной поверхности раздела, которые представляют собой основные виды отказов, определяющие усиленные характеристики изгибаемых элементов.

Это означает, что разрушение связки при усилении NSM зависит от связного бетона вокруг щели, поскольку прочность связного наполнителя лучше, чем у связного бетона в целом. Поэтому ансамбль арматуры наполнитель-углепластик ведет себя как уникальное армирование. Соответственно, это исследование предполагает арматурный ансамбль наполнитель-углепластик как эквивалентный раздел, чтобы предложить модель разрушения связи. Эквивалентная секция, показанная на рисунке 2, определяется как секция, включающая секции наполнителя и арматуры и ведущая себя монолитно.В соответствии с этим предположением напряжение, возникающее на границе раздела наполнитель-арматура, передается на границу раздела заполнитель-бетон с помощью наполнителя, что позволит нам предложить модель разрушения связи независимо от формы сечения арматуры.

3. Предложение модели несостоятельности облигаций

Следующие допущения приняты для создания модели несостоятельности облигаций с применением эквивалентного раздела, выведенного выше. Во-первых, разрушение соединения происходит на границе раздела бетонного эквивалента.Во-вторых, сила сдвига, возникающая на границе раздела углепластик-наполнитель, передается на поверхность раздела «наполнитель-бетон». В-третьих, наполнитель рассматривается только как средство передачи усилия сдвига, а деформация наполнителя игнорируется (см. (1)).

Исходя из этих предположений, равновесие сил, действующих на бесконечно малый элемент

.

Площадь поперечного сечения цилиндра

Здесь представлена ​​формула, необходимая для вычисления площади поперечного сечения цилиндра. Сопровождающие разработанные примеры должны помочь вам понять его использование.

Одним из моих любимых предметов изучения геометрии было вычисление площади и объема различных трехмерных объектов. Это важный математический предмет, который находит применение в инженерии. Каждый геометрический объект отличается своей отчетливой формой.Это характеризуется различной площадью поверхности, объемом и площадью поперечного сечения этих объектов.

Какова площадь поперечного сечения цилиндра?

Хотите написать для нас? Что ж, мы ищем хороших писателей, которые хотят распространять информацию. Свяжитесь с нами, и мы поговорим …

Давайте работать вместе!

При анализе различных геометрических форм одной из наиболее важных характеристик считается площадь поперечного сечения. Поперечное сечение — это перпендикулярное сечение любого геометрического объекта, которое берется перпендикулярно самой длинной оси, проходящей через него.Цилиндр можно определить как трехмерную поверхность, созданную равноудаленными точками от отрезка прямой, простирающегося в пространстве. Отрезок водопроводной трубы — это пример объекта цилиндрической формы.

Поперечное сечение цилиндра будет перпендикулярно самой длинной оси, проходящей через центр цилиндра. Представьте себе круглый объект, такой как труба, и разрезаете его перпендикулярно по длине. Какой будет форма поперечного сечения? Учитывая, что цилиндр имеет две круглые грани на обоих концах, форма поперечного сечения обязательно должна быть кругом.Тонкий поперечный срез цилиндра будет кругом, и поэтому формула площади поперечного сечения цилиндра будет такой же, как формула для площади круга.

Формула

Итак, вот формула:

Площадь поперечного сечения цилиндра = π x R2

, где π — постоянная величина (= 3,14159265), которая представляет собой отношение длины окружности к диаметру круга, а R — радиус цилиндра. Итак, все, что вам нужно знать, чтобы рассчитать площадь поперечного сечения, — это его радиус.Квадрат радиуса, умноженный на π, даст вам значение площади поперечного сечения. Единица площади поперечного сечения будет зависеть от единицы длины, используемой для измерения радиуса. Поскольку π безразмерно, единицей измерения площади может быть метр 2 , см 2 или даже фут 2 .

Решенный пример

Задача : Рассмотрим цилиндр радиусом 3 метра и высотой 6 метров. Какова будет площадь поперечного сечения этого цилиндра
Решение: Используя приведенную выше формулу для расчета, значение площади поперечного сечения будет:

Площадь поперечного сечения = π x (3 метра) 2 = 3.14159265 x 9 = 28,2743385 м2

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

*

*