Главное меню

Армирование монолитных фундаментов


Армирование монолитного фундамента. Расчет арматуры для монолитной плиты

Использование монолитных фундаментов – достаточно частое явление, особенно в условиях нестабильных грунтов. Такая плита является надежной опорой всему сооружению. Одним из этапов возведения такой конструкции является армирование. Этот процесс очень важен, поскольку благодаря ему обеспечивается устойчивость к высоким нагрузкам. При помощи армирования вся конструкция многие десятилетия остается целостной, выполняя без изменения свои функции.

Содержание статьи

Зачем нужно армировать монолитный фундамент?

Материал, из которого возводится монолитный фундамент – это бетон. Для него характерна высокая устойчивость к нагрузкам на сжатие, однако при изгибе или растяжении такой материал весьма непрочен. Если дом опирается на монолитную плиту из бетона, то распределение нагрузки происходит неравномерно. С течением времени, появляющийся изгибающий момент, приводит к разрушению конструкций.

Это весьма опасно, потому для исключения такого негативного влияния на основание используют арматурные сетки или каркасы. После установки арматуры, фундаментная конструкция получает высокие свойства устойчивости к изгибающим нагрузкам, что обеспечивает максимально высокую надежность.

Выбор арматурных стержней

Для изготовления арматурного каркаса в конструкции монолитного фундамента используется лишь арматура с маркировкой класса А400, устаревший вариант маркировки такой арматуры AIII, причём использовать прутья, относящиеся к классу ниже указанного, категорически запрещено.

Во время выбора арматуры не лишним будет ориентироваться в такой маркировке и знать визуальные отличия арматурных прутьев друг от друга в зависимости от классов:

Как правильно связывать арматуру для фундамента

Процесс изготовления армокаркаса для монолитного фундамента достаточно простой. Очень важным моментом в таком процессе является скрепление прутьев арматуры между собой. Это происходит следующим образом:

  1. Изначально нарезается стальная проволока на отрезки, равные в длину 20 см.
  2. После этого прутья арматуры раскладываются по периметру всей конструкции.
  3. Далее проводится установка прутьев вдоль опалубки в вертикальном положении.
  4. Крепление арматуры начинается со связывания в нижней части вертикально стоящих прутьев с горизонтальными. Сначала это делают, используя нить. Расстояние, которое должно соблюдаться при расположении фиксации – 5-7 см относительно грунта или песчаной подушки.
  5. После того, как было проведено крепление всех прутьев, следует приступать к окончательной фиксации этих мест. Для этого используют проволоку и крюк. Накручивают проволоку не слишком плотно, в виде восьмерки. Крепление нужно провести таким образом, чтобы не было лишнего трения, но одновременно с этим, сетка оставалась прочной.
  6. Процесс финишного крепления можно проводить поочередно, либо по всей конструкции сразу.

Расчёт арматуры для монолитного фундамента

Первое, что нужно учесть, приступая к расчётам объема арматуры – это размер ячеек арматурной сетки, а именно, длину шага, на котором располагаются прутья. Такой шаг по двум направлениям обязательно должен быть одинаковым. Он колеблется от 200 до 400 миллиметров. Это зависит от уровней нагрузки. Если возводится дом из кирпича, то шаг может быть равным 200 мм. Более легкие каркасные сооружения допускают укладку стержней реже.

Стоит помнить, что расстояние, которое стоит соблюдать между прутьями арматуры, не должно быть больше, чем в 1,5 раза, толщины фундамента. При этом, укладывают арматуру двумя рядами. Ее установка происходит за счёт вертикальных стержней. Шаг вертикально установленной арматуры равняется длине шага кладки прутьев в горизонтальном направлении или в 2 раза его превышает.

Расчет и выбор правильного диаметра (сечения)

Проведение таких расчётов достаточно сложная задача, которую без особых знаний правильно не решить. Даже не каждому специалисту под силу его выполнить. Если речь идет о частном строительстве, то в таком случае рекомендовано пользоваться минимально допустимыми значениями, которые содержит пособие по проектированию, где описаны процессы армирования касаемо железобетонных сооружений. Параметры относительно монолитного фундамента указаны в приложении 1 в первом разделе.

Значение общей площади сечения арматуры одного направления берется не меньше 0,3% от общего значения для сечения плиты. Минимальные параметры диаметра прутьев равны 7 мм в случае со стороной фундамента, равной меньше 3 м. Если стороны плиты в длину превышает 3 м, то сечение прутьев арматуры берут 12 мм.

Что касается вертикально установленных стержней, то их диаметр не должен быть меньше 6 мм. При этом важно учесть, что, возможно, элементы будут подвергаться сварке. Максимально допустимое значение рабочего армирования составляет 40 мм, но зачастую для строительства используют арматуру 12, 14, 16 мм.

Несмотря на то, что сварка возможна при скреплении арматуры для фундамента, большинство специалистов крайне не рекомендуют прибегать к её помощи.

Пример расчета арматуры

Для лучшего понимания расчетов следует их рассмотреть на примере. Исходные данные для примера – это плита с размерами 6х6 м, толщина 200 мм.

Далее потребуется ГОСТ 57 81-82, в котором указан перечень арматурных прутьев. Этот документ содержит список площадей сечения одного стержня. Чтобы было удобней, можно воспользоваться расширенным изданием сортамента. В нём указано, что для полученного сечения одного ряда сетки допускается использование нескольких вариантов прутьев:

Выбрав вариант с использованием 12 мм диаметром стержня, для правильного их распределения необходимо составить схему. При помощи чертежа можно безошибочно провести расчёт параметра шага. С длинной стороны в 6 м с учетом использования 16 штук прутьев выходит значение, равное 400 мм. Лучше всего назначить максимально возможное значение, которое равно 300 мм. Для придания конструкций надежности, для прутьев, располагающихся вертикально, берётся значение 8 мм, при этом шаг равен 300 мм.

Расчёт количества арматуры

Чтобы было удобнее и проще проводить закупку материалов, предварительно проводят вычисление их количества. Если имеется составленная схема конструкции плитной основы, такой процесс не слишком сложный. Чтобы вычислить длину прутьев, нужно учитывать значение бетонного слоя защиты в толщину. Он располагается с каждой стороны и ширина его равна 20-30 миллиметров.

  1. Параметр длины одного прута: 6000 — 30*2 = 5940 мм.
  2. Значения количества прутьев для одного направления: 5940/300 = 19,8, принимаем 20 шт.
  3. Значение количества прутьев для двух сеток: 20*2*2 = 80 шт.
  4. Значение длины 1го прута для хомутов П-образного типа: 200 мм + (200 мм * 2)*2 = 1 м.
  5. Значение количества прутьев: 20*2 = 40 шт.
  6. Параметр общей длины стержней с сечением диаметра 12 мм: 80*5,94 м +40*1 м = 515,2 м.
  7. Значение массы прутьев (при вычислении опираются на сортамент): 515,2*0,888 кг (находится по сортаменту) = 457,5 кг.

Расчет армировочных прутьев, расположенных в вертикальном направлении:

  1. Параметр длины одного прута: 200 — 20*2 = 140 мм.
  2. Значение количества прутьев: 20*20 = 400 шт.
  3. Значение общей длины при диаметре прутьев в 8 мм: 8 мм = 400*0,14 = 56 м.
  4. Значение массы прутьев арматуры: 56*0,395 = 22,12 кг.

Получив указанные значения, стоит учитывать стандартную длину прутьев, которая составляет 11,7 м. Соответственно, необходимо для каркаса 5-6 штук прутьев, сечение которых 8 мм.

К такому важному процессу, как армирование монолитного фундамента, необходимо подходить весьма скрупулезно. Учитывая свойства армирующего каркаса, весь процесс должен проходить без ошибок, в особенности это касается расчётов. Если сделать всё правильно и своими руками, то можно не только сэкономить на услугах строительной бригады, но и обеспечить конструкции фундамента надежность, прочность и устойчивость на многие десятилетия.

Вконтакте

Facebook

Twitter

LiveJournal

Одноклассники

Мой мир

Загрузка...

Армирование монолитной плиты фундамента: укладка, схема, расчет 

Все чаще в качестве фундамента используются монолитные железобетонные плиты. Они позволяют обеспечить надежную опору для зданий при высоких нагрузках и плохих характеристиках грунта. Также монолитный фундамент сможет решить проблему высокого уровня грунтовых вод.

Содержание статьи

Зачем необходимо армирование

Бетон — это материал, который хорошо справляется с работой на сжатие, но имеет очень небольшую прочность при изгибе или растяжении. При строительстве дома на бетонной плите, нагрузки по ней распределены неравномерно, что приводит к появлению изгибающего момента.

Это очень опасно для бетонной конструкции, но исключить негативное влияние возможно с помощью установки арматурных сеток или каркасов. Бетон берет на себя сжимающие нагрузки, а арматура воспринимает изгибающие. Это позволяет обеспечить максимальную надежность.

Схема армирования

Пример схемы (чертежа) армирования плитного фундамента.

Армирование железобетонной плиты производится неравномерно: в местах опирания стен или колонн необходимо дополнительное усиление. Такие участки называются зоны продавливания. Укладка арматуры производится в один слой при толщине плиты 150 мм и менее. При величине более 150 мм армирование выполняют каркасами. В качестве примера необходимо рассмотреть основные узлы конструкции.

Основная ширина плиты

Здесь схема представляет собой сетки с постоянным размером ячейки. Шаг прутьев в обоих направлениях должен быть одинаковым. В зависимости от расчетной нагрузки его принимают в пределах 200-400 мм. Для кирпичных домов подойдет шаг арматуры 200 мм, для более легких каркасных можно укладывать стержни реже. При этом важно учитывать, что по СП «Бетонные и железобетонные конструкции» расстояние между стержнями не должно превышать толщину плиты более чем в 1,5 раза.

Схема армирования плиты.

Чаще всего стержни укладывают в два ряда: верхний и нижний. Их совместная работа обеспечивается установкой вертикальных стержней. Шаг таких прутов может быть равен шагу основного армирования или приниматься в два раза больше.

С торцов плита армируется П-образными хомутами.

Согласно СП 63.13330.2012 (п. 10.4.9) на торцах плита должна армироваться П-образными стержнями арматуры, длина этих стержней должна быть равна 2-м толщинам плиты или больше. Стержни связывают верхний и нижний ряды армирования и обеспечивают восприятие крутящих моментов у края плиты и анкеровку концов продольной арматуры.

Внимание! Арматура должна быть утоплена в бетон на 20-30 мм со всех сторон: снизу, сверху, с торцов. Иначе возможна ускоренная коррозия арматуры и разрушение конструкции.

Зоны продавливания

В местах опирания несущих вертикальных конструкций раскладка меняется — уменьшают шаг армирования. Например, если по основной ширине плиты стержни укладывались через 200 мм, то под стенами рекомендуется использовать шаг 100 мм. Это позволит избежать чрезмерного продавливания и появления трещин.

Зона сопряжения с монолитной стеной подвала

Конструкция плиты позволяет изготавливать ее на одном уровне с поверхностью земли, но если в здании планируется обустройство подвала ее глубина заложения будет зависеть от высоты помещения. В этом случае необходимо обеспечить совместную работу основания и стен.

Выпуски арматуры в плите для сопряжения с монолитными стенами.

Чтобы правильно армировать фундамент, необходимо связать вместе каркасы монолитной стены и плиты. При заливке фундамента оставляют выпуски в виде вертикальных стержней, именно они будут связующим звеном. Концы выпусков запускают в тело плиты (загибают на конце на 2 высоты плиты и вяжут к основному каркасу).

Для удобства и точного расчета материалов выполняют чертеж, на котором показана схема армирования, включающая данные о расстоянии между стержнями и их диаметрах.

Выбор арматуры

При изготовлении стальной арматуры руководствуются ГОСТ 5781-82*.  Для железобетонной монолитной плиты применяют стержни класса A400 и А500 (или в устаревшем варианте Alll). Чтобы не ошибиться необходимо знать, как отличить пруты разных классов визуально:

Арматура А500 изготавливается по ГОСТ 52544-06.

Важно! Применение арматуры более низких классов не допускается.

Рекомендуем: Какая арматура нужна для фундамента.

Способы изготовления сеток и каркасов

Сетки изготавливаются по ГОСТ 23279-2012. Вариантов соединения стержней между собой существует всего два: вязание и сварка.

При первом используется тонкая проволока диаметром 2-3 мм, которая вручную или с помощью специальных приспособлений обматывается вокруг прутов. Вариант достаточно трудоемкий, но обеспечивает большую надежность соединений, поскольку позволяет стержням приспосабливаться к небольшим подвижкам конструкции.

Вертикальные хомуты можно изготовить как на фото ниже:

Паук из арматуры диаметром 8-10 мм.

Готовые сварные сетки обеспечат высокую скорость работ. Но количество их типоразмеров ограничено, и не всегда можно подобрать необходимую. Если же принято решение применять сварку прямо на стройплощадке, в особо ответственных местах (углы здания, участки опирания массивных стен) арматуру соединяют проволокой.

Шаблон поможет при вязке арматуры.

Укладка арматуры

Нахлест продольных стержней не менее 40 диаметров рабочей арматуры.

При укладке со всех сторон обеспечивают стержням защитный слой из бетона 20-30 мм. Это необходимо для предотвращения коррозии и разрушения. Чтобы соблюсти необходимое расстояние применяют пластиковые фиксаторы, «лягушки» или «стульчики» из металла.

Специальный пластиковый стакан обеспечивает защитный слой.

Если длины прута не хватает на всю ширину фундамента, соединение двух деталей производят с нахлестом не менее 40 диаметров рабочих стержней. Например, для арматуры 12 мм длина нахлеста будет равняться 40*12 мм = 480 мм.

Расчет диаметра арматуры

Расчеты, связанные с монолитной плитой, достаточно сложны и требуют особых знаний. Далеко не каждый конструктор может их правильно выполнить. Для индивидуального строительства можно руководствоваться минимальными значениями, принимаемыми по пособию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий».

Требования для монолитной плиты представлены в приложении 1, раздел 1. Общая площадь сечения рабочей арматуры в одном направлении принимается не менее 0,3% от общего сечения фундамента. Минимальный диаметр стержней назначается 10 мм при стороне плиты менее 3 м и 12 мм при большей длине стороны. Диаметр вертикальных стержней должен составлять не менее 6 мм, но также необходимо учитывать условия свариваемости. Максимальный размер рабочего армирования 40 мм, на практике чаще используют 12, 14 и 16 мм.

Пример расчета

В качестве исходных данных имеется железобетонная плита 6 на 6 м. Толщина для частного дома принимается 200 мм. Необходимо правильно армировать конструкцию. В примере не рассмотрено усиление железобетона на участках опирания стен.

Определение диаметров

В первую очередь определяется, что сетки будут укладываться в два ряда, поскольку толщина конструкции больше 150 мм. Далее производится расчет требуемой площади стальных прутьев.

Далее необходимо воспользоваться сортаментом арматурных стержней, который приведен в ГОСТ 5781-82*. В этом документе приведена площадь сечения одного прута. Для удобства можно найти расширенную версию сортамента. По нему определяется, что для данного сечения в одной сетке необходимо использовать один из следующих вариантов:

Выбираем вариант с двенадцатым диаметром. Чтобы правильно разложить элементы необходима схема. Чертеж поможет рассчитать шаг прутов. Для стороны длинной 6 м шаг 16-ти стержней получается примерно 400 мм. Назначаем максимальное расстояние 300 мм исходя из условия СП 63.13330.2012 п.10.3.8.

Вертикальное армирование для надежности принимается 8 мм с шагом 300 мм.

Расчет количества

Недавно у нас появился калькулятор плитного фундамента, для удобства можете воспользоваться им.

Для того, чтобы не ошибиться при закупке материалов, необходимо заранее рассчитать их количество. Если имеется схема плиты, сделать это не сложно. При вычислении длин стержней необходимо учитывать толщину защитного слоя бетона 20-30 мм с каждой стороны.

Расчет рабочего армирования.

Расчет вертикального армирования.

Все получившиеся значения удобно свести в таблицу.

Диаметр Длина Масса
12 мм 515,2 м 457,5 кг
8 мм 56 м 22,12 кг

При расчете расходов стоит учитывать стандартную длину одного прута – 11,7 м, это означает, что, например, стержней 8 диаметра понадобится 5-6 штук с небольшим запасом. А при большой длине рабочей арматуры требуется увеличить суммарную длину на 10-15% для соединения стержней внахлест.

Грамотный выбор диаметра, шага и соблюдение технологии монтажа обеспечат надежность и долговечность фундамента при минимально возможных затратах.

Рекомендуем: Технология строительства плитного фундамента.

Совет! Если вам нужны строители для возведения фундамента, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.

Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.

Хорошая реклама

Читайте также

Армирование монолитной плиты: расчет и вязка арматуры


Армирование монолитной плиты — это сложная и ответственная задача. Конструктивный элемент воспринимает серьезные изгибающие нагрузки, с которыми бетону не справится. По этой причине при заливке монтируют арматурные каркасы, которые усиливают плиту и не дают ей разрушаться под нагрузкой.

Как правильно армировать конструкцию? При выполнении задачи нужно соблюдать несколько правил. При строительстве частного дома обычно не разрабатывают подробный рабочий проект и не делают сложных расчетов. Из-за небольших нагрузок считаю, что достаточно соблюсти минимальные требования, которые представлены в нормативных документах. Также опытные строители могут заложить арматуру по примеру уже сделанных объектов.

Плита в здании может быть двух типов:

В общем случае армирование плиты перекрытия и фундаментной не имеет критических отличий. Но важно знать, что в первом случае потребуются стержни большего диаметра. Это вызвано тем, что под элементом фундамента есть упругое основание — земля, которое берет на себя часть нагрузок. А вот схема армирования плиты перекрытия не предполагает дополнительного усиления.

Армирование фундаментной плиты

Арматура в фундамент в этом случае укладывается неравномерно. Необходимо усилить конструкцию в местах наибольшего продавливания. Если толщина элемента не превышает 150 мм, то армирование для монолитной плиты фундамента выполняется одной сеткой. Такое бывает при строительстве небольших сооружений. Также тонкие плиты используются под крыльца.

Для жилого дома толщина фундамента обычно составляет 200—300 мм. Точное значение зависит от характеристик грунта и массы здания. В этом случае арматурные сетки укладываются в два слоя друг над другом. При монтаже каркасов необходимо соблюдать защитный слой бетона. Он позволяет предотвратить коррозию металла. При возведении фундаментов величина защитного слоя принимается равной 40 мм.

Диаметр армирования

Перед тем как вязать арматуру для фундамента, потребуется подобрать ее сечение. Рабочий стержни в плите располагаются перпендикулярно в обоих направлениях. Для соединения верхнего и нижнего ряда используют вертикальные хомуты. Общее сечение всех прутов в одном направлении должно составлять не менее 0,3% от площади сечения плиты в этом же направлении.

Пример армирования

Если сторона фундамента не превышает 3 м, то минимально допустимый диаметр рабочих прутов назначается равным 10 мм. Во всех остальных случаях он составляет 12 мм. Максимально допустимое сечение — 40 мм. На практике чаще всего используют стержни от 12 до 16 мм.

Перед закупкой материалов рекомендуется посчитать массу необходимой арматуры для каждого диаметра. К полученному значению прибавляют примерно 5 % на неучтенные расходы.

Укладка металла по основной ширине

Схемы армирования монолитной плиты фундамента по основной ширине предполагают постоянные размеры ячейки. Шаг прутьев принимается одинаковым независимо от расположения в плите и направления. Обычно он находится в пределах 200—400 мм. Чем тяжелее здание, тем чаще армируют монолитную плиту. Для кирпичного дома рекомендуется назначать расстояние 200 мм, для деревянного или каркасного можно взять большее значение шага. При этом важно помнить, что расстояние между параллельными прутами не может превышать толщину фундамента более чем в полтора раза.

Обычно и для верхнего, и для нижнего армирования используют одинаковые элементы. Но если есть необходимость уложить пруты разного диаметра, то те, которые имеют большее сечение укладывают снизу. Такое армирование плиты фундамента позволяет усилить конструкцию в нижней части. Именно там возникают наибольшие изгибающие силы.

Основные армирующие элементы

С торцов вязка арматуры для фундамента предполагает укладку П-образных стержней. Они необходимы для того, чтобы связать в одну систему верхнюю и нижнюю часть армирования. Также они предотвращают разрушение конструкции из-за крутящих моментов.

Зоны продавливания

Связанный каркас должен учитывать места, в которых изгиб ощущается больше всего. В жилом доме зонами продавливания будут участки, в которых опираются стены. Укладка металла в этой области осуществляется с меньшим шагом. Это значит, что потребуется больше прутов.

Например, если для основной ширины фундамента использован шаг 200 мм, то для зон продавливания рекомендуется уменьшить это значение до 100 мм.
При необходимости каркас плиты можно связать с каркасом монолитной стены подвала. Для этого на этапе возведения фундамента предусматривают выпуски металлических стержней.

Армирование монолитной плиты перекрытия

Расчет арматуры для плиты перекрытия в частном строительстве выполняется редко. Это достаточно сложная процедура, выполнить которую сможет не каждый инженер. Чтобы заармировать плиту перекрытия, нужно учесть ее конструкцию. Она бывает следующих типов:

Последний вариант рекомендуется при выполнении работ самостоятельно. В этом случае нет необходимости устанавливать опалубку. Кроме того, за счет использования металлического листа повышается несущая способность конструкции. Самая низкая вероятность ошибок достигается при изготовлении перекрытия по профлисту. Стоит отметить, что оно является одним из вариантов ребристой плиты.

Перекрытие с ребрами залить непрофессионалу может быть проблематично. Но такой вариант позволяет существенно сократить расход бетона. Конструкция в этом случае подразумевает наличие усиленных ребер и участков между ними.

Еще одни вариант — изготовит сплошную плиту перекрытия. В этом случае армирование и технология похожи на процесс изготовления плитного фундамента. Основное отличие — класс используемого бетона. Для монолитного перекрытия он не может быть ниже В25.

Стоит рассмотреть несколько вариантов армирования.

Перекрытие по профлисту

В этом случае рекомендуется взять профилированный лист марки Н-60 или Н-75. Они обладают хорошей несущей способностью. Материал монтируется так, чтобы при заливке образовались ребра, обращенные вниз. Далее проектируется монолитная плита перекрытия, армирование состоит из двух частей:

Армирование плиты перекрытия по профлисту

Наиболее распространенный вариант, когда в ребрах устанавливают по одному стержню диаметром 12 или 14 мм. Для монтажа прутов подойдут инвентарные пластиковые фиксаторы. Если нужно перекрыть большой пролет, в ребро может устанавливаться каркас из двух стержней, которые связаны между собой вертикальным хомутом.

В верхней части плиты обычно укладывается противоусадочная сетка. Для ее изготовления используют элементы диаметром 5 мм. Размеры ячейки принимаются 100х100 мм.

Сплошная плита

Толщина перекрытия чаще всего принимается равной 200 мм. Армирующий каркас в этом случае включает в себя две сетки, расположенные друг над другом. Такие сетки нужно связать из стержней диаметром 10 мм. В середине пролета устанавливают дополнительные пруты усиливающей арматуры в нижней части. Длина такого элемента назначается 400 мм или более. Шаг дополнительных прутов принимают таким же, как шаг основных.

В местах опирания нужно тоже предусмотреть дополнительное армирование. Но располагают его в верхней части. Также по торцам плиты нужны П-образные хомуты, такие же как в фундаментной плите.

Пример армирования плиты перекрытия

Расчет армирования плиты перекрытия по весу для каждого диаметра стоит выполнить до закупки материала. Это позволит избежать перерасхода средств. К полученной цифре прибавляют запас на неучтенные расходы, примерно 5%.

Вязка арматуры монолитной плиты

Для соединения элементов каркаса между собой пользуются двумя способами: сварка и связывание. Лучше вязать арматуру для монолитной плиты, поскольку сварка в условиях строительной площадки может привести к ослаблению конструкции.

Для выполнения работ используют отожженную проволоку, диаметром от 1 до 1,4 мм. Длину заготовок обычно принимают равной 20 см. Существует два типа инструмента для вязания каркасов:

Второй вариант существенно ускорят процесс, снижает трудоемкость. Но для возведения дома своими руками большую популярность получил крючок. Для выполнения задачи рекомендуется заранее подготовить специальный шаблон по типу верстака. В качестве заготовки используют деревянную доску шириной от 30 до 50 мм и длинной до 3 м. На ней делают отверстия и углубления, которые соответствуют необходимому расположению арматурных прутов.

Общие рекомендации

  1. при соединении стержней по длине минимальный нахлест составляет 20 диаметров, но не меньше 250 мм;
  2. все зоны, в которых возможен изгиб, в обязательном порядке должны быть усилены;
  3. при выборе между сваркой и вязкой, лучше — второе;
  4. при необходимости использовать стержни разного диаметра, те, которые толще, располагают снизу.

Армирование монолитного фундамента: расчет

Расчет толщины плиты

Расчет выполняется по СП «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений» и по руководству «Руководство по проектированию плитных фундаментов каркасных зданий и сооружений башенного типа» в два этапа:

Сбор нагрузок включает в себя проведение работ по вычислению общей массы дома с учетом веса снегового покрова, мебели, оборудования и людей. Значения для домов из различных материалов можно взять из таблицы.

Тип нагрузки Значение Коэффициент надежности
Стены и перегородки
Кирпич 640 мм 1150 кг/м2 1,2
Кирпич 510 мм 920 кг/м2
Кирпич 380 мм с утеплением 150 мм 690 кг/м2
Брус 200 мм 160 кг/м2 1,1
Брус 150 мм 120 кг/м2
Каркасные 150 мм с утеплителем 50 кг/м2
Перегородки гипсокартонные 80 мм 30-35 кг/м2 1,2
Перегородки кирпичные 120 мм 220 кг/м2
Перекрытия
Железобетонные 220 мм с цементно-песчаной стяжкой 30 мм 625 кг/м2 1,2 — для сборных и 1,3 — для монолита
Деревянные по балкам 150 кг/м2 1,1
Крыша по деревянным стропилам
С металлическим покрытием 60 кг/м2 1,1
С керамическим покрытием 120 кг/м2
С битумным покрытием 70 кг/м2
Временные нагрузки
Полезная для жилых зданий 150 кг/м2 1,2
Снеговая В зависимости от района строительства по п. 10.1 СП «Нагрузки и воздействия». Снеговой район определяется по СП «строительная климатология». 1,4

Важно! В таблице уже учитывается толщина конструкций. Для вычисления массы остается лишь умножить на площадь

Кроме этого, каждую нагрузку необходимо умножить на коэффициент надежности. Он необходим для обеспечения запаса по несущей способности конструкции из бетона и предотвращения проблем при незначительных ошибках строителей или изменениях условий эксплуатации (например, смена назначения здания). Все коэффициенты принимаются по СП «Нагрузки и воздействия».

Для различных нагрузок, коэффициент отличается и находится в пределах 1,05-1,4. Точные значения также приведены в таблице. Для фундамента из бетона по монолитной технологии принимают коэффициент 1,3.

Важно! Если уклон кровли составляет более 60 градусов, снеговую нагрузку в расчете не учитывают, поскольку при такой крутизне ската, снег не скапливается на нем. Общую площадь всех конструкций умножают на массу, приведенную в таблице и коэффициент, после чего, складывая, получают суммарный вес дома без учета фундаментов

Общую площадь всех конструкций умножают на массу, приведенную в таблице и коэффициент, после чего, складывая, получают суммарный вес дома без учета фундаментов.

Основная формула для вычислений имеет следующий вид:

P1= M1/S,

где P1 -удельная нагрузка на грунт без учета фундамента, M1 — суммарная нагрузка от дома, полученная при сборе нагрузок, S — площадь плиты из бетона.

Далее необходимо рассчитать разницу (Δ) между полученным значением и числом, приведенным в таблице выше, в зависимости от типа грунта.

Δ=P-P1

где P — табличное значение несущей способности грунта.

M2 = Δ*S,

где М2 — требуемая масса фундамента (больше этой массы строить фундамент нельзя), S — площадь плиты из бетона.

Следующая формула:

t = (М2/2500)/S,

где t — толщина заливки бетона, а 2500 кг/м3 — плотность одного кубического метра железобетонного фундамента.

Далее толщина округляется до ближайшей большей и меньшей величины кратной 5 см. После выполняется проверка, при которой разница между расчетным и оптимальным давлением на грунт не должна превышать 25% в любую сторону.

Совет! Если при расчете получается, что толщина слоя бетона превышает 350 мм, рекомендуется рассмотреть такие типы конструкции как ленточный фундамент, столбчатый или плита с ребрами жесткости.

Помимо толщины потребуется подобрать подходящий диаметр армирования, а также выполнить расчет количества арматуры для бетона.

Важно! Если в результате расчета у вас получится толщина плиты более 35 см, это указывает на то, что плитный фундамент избыточен в данных условиях, нужно посчитать ленточный и свайный фундаменты, возможно они окажутся дешевле. Если же толщина вышла меньше 15 см, значит здание слишком тяжелое для данного грунта и нужен точный расчет и геологические исследования

Сооружение плитного фундамента своими руками.

Для начала необходимо подготовить площадку, это пожалуй самая трудоемкая операция по строительству плитного фундамента. Для этого полностью снимается верхний слой грунта на глубину, установленную расчетом. Последний слой рекомендуется снимать и выравнивать вручную, делается это для того, чтобы не допускать неровностей и ям. Сам котлован должен превышать габариты фундамента на 1-2 м. со всех сторон для удобства выполнения работ.

Подготовка подушки для плитного фундамента из песка и гравия. Такая подушка необходима для компенсации сил деформации грунта, а также для отвода грунтовых вод и исключения их капиллярного подъема к основанию фундамента. Толщина подушки зависит от типа грунта: на песчаных грунтах она может быть 15 сантиметров, на насыщенных глинистых или склонных к сильному пучению – не менее 30 сантиметров. Песок засыпается в котлован, равномерно и распределяется по всей площади фундамента, после чего тщательно уплотняется. Для болотистых или влажных типов грунтов часть подушки будет состоять из щебня, это улучшает гидроизоляцию бетона.

Сооружение опалубки для плитного фундамента. Опалубка для плитного фундамента должна состоять из струганых досок толщиной не менее 20 мм, которые соединяются их по углам с помощью саморезов. С внешней стороны опалубку укрепляется подкосами. Иногда для плитного фундамента применяют несъемную опалубку из фиброволокнистой плиты. Ее крепят на металлические уголки и стяжки, а после также устраивают подкосы. После вышеописанных работ необходимо соорудить проходки для коммуникаций, попутно устанавливать вокруг них опалубку.  Трубы также можно уложить и вывести через проходки до заливки фундамента.

Гидроизоляция плитного фундамента выполняется с помощью толстой полиэтиленовой пленки, геотекстиля или рубероида, она укладывается внахлест на дно котлована с заходом на опалубку.

Армирование плитного фундамента – очень важный этап, от него будет зависеть прочность не только самого фундамента, но и здания в целом. Для небольших сооружений можно выполнять армирование с помощью арматурной сетки с ячеей 10-15 сантиметров, а места, в которых будут установлены несущие стены, необходимо усиливать металлическим прутком. Если конструкция сооружения более массивная, для армирования необходимо применять прут с диаметром 10-12 мм, уложенный в виде сетки. Поперечные пруты вяжут между собой с помощью проволоки. Сварка арматуры применяется редко, так как в местах сварки при подвижках конструкции возникают чрезмерные напряжения. Арматурная сетка должна быть полностью погружена в бетон, для этого её устанавливают на специальные направляющие. Если толщина фундамента велика, то устанавливают несколько слоев арматуры.

Заливка бетоном плитного фундамента выполняется одномоментно, поэтому бетон придется либо заказывать, либо очень быстро смешивать своими руками. Поэтому заливку нужно выполнять бригадой из 4-5 человек. Заливка бетона производится в подготовленную опалубку с уложенной арматурой, после чего уплотняется сначала с помощью глубинного вибратора, а потом с использованием вибрационной рейки. После пробивки бетона и удаления из него пустот и воздуха его разглаживают и выравнивают поверхность.

Сушка плитного фундамента происходит в течение 4-5 недель. За это время бетон набирает необходимую прочность, после чего он готов к дальнейшей эксплуатации. Во время сушки нужно внимательно наблюдать за тем, чтобы верхний слой фундамента не пересыхал и не подвергался чрезмерному влиянию влаги, для этого можно использовать материал, с помощью которого бетон можно накрывать. После высыхания бетона для улучшения теплоизоляционных свойств, плитный фундамент можно утеплить с помощью полистирольных плит.

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.

Расчет диаметра арматуры

Расчеты, связанные с монолитной плитой, достаточно сложны и требуют особых знаний. Далеко не каждый конструктор может их правильно выполнить. Для индивидуального строительства можно руководствоваться минимальными значениями, принимаемыми по пособию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий».

Требования для монолитной плиты представлены в приложении 1, раздел 1. Общая площадь сечения рабочей арматуры в одном направлении принимается не менее 0,3% от общего сечения фундамента. Минимальный диаметр стержней назначается 10 мм при стороне плиты менее 3 м и 12 мм при большей длине стороны. Диаметр вертикальных стержней должен составлять не менее 6 мм, но также необходимо учитывать условия свариваемости. Максимальный размер рабочего армирования 40 мм, на практике чаще используют 12, 14 и 16 мм.

Пример расчета

В качестве исходных данных имеется железобетонная плита 6 на 6 м. Толщина для частного дома принимается 200 мм. Необходимо правильно армировать конструкцию. В примере не рассмотрено усиление железобетона на участках опирания стен.

Определение диаметров

В первую очередь определяется, что сетки будут укладываться в два ряда, поскольку толщина конструкции больше 150 мм. Далее производится расчет требуемой площади стальных прутьев.

Далее необходимо воспользоваться сортаментом арматурных стержней, который приведен в ГОСТ 5781-82*. В этом документе приведена площадь сечения одного прута. Для удобства можно найти расширенную версию сортамента. По нему определяется, что для данного сечения в одной сетке необходимо использовать один из следующих вариантов:

Выбираем вариант с двенадцатым диаметром. Чтобы правильно разложить элементы необходима схема. Чертеж поможет рассчитать шаг прутов. Для стороны длинной 6 м шаг 16-ти стержней получается примерно 400 мм. Назначаем максимальное расстояние 300 мм исходя из условия СП 63.13330.2012 п.10.3.8.

Вертикальное армирование для надежности принимается 8 мм с шагом 300 мм.

Расчет количества

Недавно у нас появился калькулятор плитного фундамента, для удобства можете воспользоваться им.

Для того, чтобы не ошибиться при закупке материалов, необходимо заранее рассчитать их количество. Если имеется схема плиты, сделать это не сложно. При вычислении длин стержней необходимо учитывать толщину защитного слоя бетона 20-30 мм с каждой стороны.

Расчет рабочего армирования.

Расчет вертикального армирования.

Все получившиеся значения удобно свести в таблицу.

Диаметр Длина Масса
12 мм 515,2 м 457,5 кг
8 мм 56 м 22,12 кг

При расчете расходов стоит учитывать стандартную длину одного прута – 11,7 м, это означает, что, например, стержней 8 диаметра понадобится 5-6 штук с небольшим запасом. А при большой длине рабочей арматуры требуется увеличить суммарную длину на 10-15% для соединения стержней внахлест.

Грамотный выбор диаметра, шага и соблюдение технологии монтажа обеспечат надежность и долговечность фундамента при минимально возможных затратах.

Рекомендуем: Технология строительства плитного фундамента.

Хорошая реклама

Расчет расхода арматуры при армировании плитного фундамента

Расчет количества арматуры для монолитного фундамента осуществляется на основе общепринятых норм и правил. Все расчеты выполняются в строгом соответствии со СНиП 51-01-2003 и СНиП 3.03.01-87. Учитываются в обязательном порядке и указания ГОСТ Р 52086-2003.

Посмотрите видео, как правильно выбрать арматуру (металлическую или композитную).

Еще до начала работ по армированию необходимо установить:

  1. Сколько потребуется стержней и качество их поверхности.
  2. Минимальный диаметр прутов, установленных вертикально. Определяется он в соответствии со СНиП.
  3. Размер ячейки арматурной сетки. Шаг соответствующий стандартному размеру не должен быть меньше 20 сантиметров.
  4. Уровень нахлеста при укладке отдельных кусков арматуры внахлест.
  5. Общая длина всей арматуры с учетом нахлеста.
  6. Длину проволоки, с помощью которой осуществляется вязка.

В качестве примера можно привести расчет арматуры монолитного основания, размер плиты которого составляет 8х8 м. Для армирования идеально подходит стержень, диаметр которого составляет 10 миллиметров. В некоторых случаях используют для продольного армирования пруты, диаметр которых 14 миллиметров, а для поперечного – 8 мм.

Монолитная арматурная сетка

Что касается правил, в соответствии с которыми выполняется укладка арматуры, то шаг между прутьями арматурной сетки составляет 20 сантиметров. Зная это расстояние и толщину прута можно точно рассчитать количество стержней, необходимых для выполнения работ. Достаточно ширину плиты разделить на ширину шага и прибавить один пруток. В данном случае получится 8:0,2 + 1= 41.

Если в нашем случае длина и ширина плиты равны, то можно для вычисления количества продольных стержней полученное число умножить на 2. В другом случае расчет провести также, воспользовавшись размером длины плиты. Следовательно, 41х2=82 прута.

Это значит, что выполнив расчет количества прутов для первого слоя, можно полученный результат умножить на 2 и получить общее число. 82х2=164 прута. Чтобы обеспечить связь между слоями сетки, потребуется надежное соединение. Для этого используют специальные крепления. Общая длина составит  164х6=984 метра, так как 164 – это общее количество прутов, а 6 – это стандартная длина одного стержня.

Вязка арматурной сетки выполняется с помощью специальной вязальной проволоки. Сварка способствует разрушению конструкции из-за воздействия коррозии. Для определения количества точек, в которых стержни пересекаются достаточно умножить количество используемых прутов на это же число.41х41=1681. На каждый узел понадобится не менее 30 сантиметров проволоки, значит 1681х30=5043 м проволоки.

Посмотрите видео, как правильно произвести вязку арматуры.

Расчет арматуры для плитного фундамента можно произвести самостоятельно. В таких вычислениях учтены и вязка, и укладка, и шаг сетки. Но специализированные организации выполнят подобный расчет с более высокой точностью благодаря ПО, разработанному для проектировщиков.

Как работать с калькулятором

Калькулятор позволяет приблизительно рассчитать количество строительных материалов для плитного фундамента — арматуры, бетона, досок для опалубки, гидроизоляции, песка и щебня для подушки, чтобы сверится со строительной сметой или быстро подсчитать сколько заказывать материалов, если строите без проекта. Не питайте иллюзий, что с помощью онлайн калькулятора можно рассчитать фундамент по нагрузкам, для этого как минимум надо сделать геологические изыскания и иметь проект дома на руках. Для подобных расчетов обращайтесь к проектировщикам.

Армирование

В параметрах:

Материал дома — выбор материала не влияет на расчет, а лишь выводит в расчетной таблице рекомендуемый шаг ячейки армирования плиты. В любом случае шаг ячейки должен вычислять проектировщик дома, данное значение приведено для справки.

Диаметр рабочей арматуры — диаметр основной рабочей арматуры (сетки) фундамента из вашего проекта.

Шаг ячейки рабочей арматуры — расстояние между рядами рабочей арматуры.

Шаг сетки

Диаметр поперечной арматуры — диаметр арматуры которая служит для разделения нижнего и верхнего слоев арматуры (паук).

Паук из арматуры

В расчете:

Рекомендуемый диаметр рабочей арматуры — зависит от большего значения длины и ширины плиты. От 0 до 3 метров, рекомендуемый диаметр = 10 мм, от 3 до 10 метров диаметр = 12 мм, от 10 до 20 метров диаметр = 14 мм. Данное значение приведено исключительно для справки.

Рекомендуемый диаметр поперечной арматуры — если высота плиты меньше 30 см, то диаметр = 8 мм, если высота плиты больше 30 см, то диаметр = 10 мм. Значение приведено исключительно для справки.

Рекомендуемый размер ячейки рабочей арматуры — зависит от выбранного материала дома. Значение приведено исключительно для справки.

Количество слоев рабочей арматуры — если высота плиты меньше или равна 15 см, то количество слоев (сеток) =1, если высота плиты больше 15 см, количество слоев рабочей арматуры = 2.

Минимальный нахлест рабочей арматуры при соединении в одном ряду = 40 умножить на диаметр рабочей арматуры.

Длина рабочей арматуры рассчитывается с учетом усиления под стенами — добавляется по одному ряду арматуры по краям фундамента (шаг ячейки в два раза меньше заданного), усиление под внутренние стены нужно учитывать самостоятельно.

Количество подставок — рассчитывается с плотностью 2 штука на м².
Под арматурой для усиления торцов понимаются П-образные хомуты для для усиления торцов (см. рисунок ниже):

Опалубка

Тут задается только высота (ширина) досок для самой опалубки и для вертикальных подпорок с шагом в 0,5 метра. Длина всех досок принимается равной 6 м. Толщина досок опалубки  принимается равной 40 мм, толщина досок для подпорок принимается 50 мм. Длина распорок не рассчитывается, т.к. не все их используют.

Подушка

Выпуск подушки за фундамент — подушка всегда делается чуть шире самой плиты, обычно на 20-30 см, иногда подушка делается сразу под отмостку — примерно на 1 метр шире плиты.

Стоимость материалов

В стоимости не рассчитывается бетон для подбетонки, геотекстиль и гидроизоляция, так как эти элементы не являются строго обязательными в конструкции плитного фундамента, и не все их делают.

Хорошая реклама

Особенности армирования фундамента

В отличие от усиления перекрытий, укладка арматуры в фундаментных плитах должна проводиться в неравномерном порядке. Для обеспечения максимального усиления зон, находящихся под повышенной нагрузкой, прутья должны быть уложены с учетом уровня продавливания в том или ином месте плиты. Исключением является тонкое фундаментное основание (не более 150 мм), закладываемое под легкие сооружения – в подобных случаях раскладка проводится в форме сетки.

В жилищном строительстве толщина фундамента, как правило, варьируется в пределах 20-30 см. и зависит от массы сооружения и свойств грунта. Чтобы обеспечить максимально возможное усиление арматуру следует заложить в два слоя, поверх которых необходимо предусмотреть защитный бетонный слой, предотвращающий коррозию.

Полезные советы

Перед тем как приступить к расчету количества материалов и самого основания, нужно изучить все особенности почвы. Пучинистая почва может подниматься и опускаться на несколько сантиметров в течение года. Если этого не учесть, то со временем фундамент начнет лопаться под нагрузками, а трещины пойдут по всему дому.

Арматура связывается между собой проволокой, что делает ее подвижной и из-за этого застывший бетон, под воздействием деформаций почв, также будет подвижен, что позволит сохранить его структуру и гарантирует отсутствие трещин.

Видео по теме:

Расчет

Разберем, как производится расчет материалов для плиты 8 на 8 метров. Армирование будем производить с шагом 20 сантиметров, пруты диаметром 14 в два слоя, для вертикальных стержней 8 миллиметров, шаг такой же. Используемые бетон для плиты берем класса В20 (по прочности соответствует марке М250) на подготовку класса B7,5. Толщину плиты возьмем 25 см.

  1. Бетон для плиты В20: 8,2 х 8,2 = 67,24 м²;
  2. Рассчитаем кубатуру, то есть объем необходимого бетона: 67,24 м² х 0,25 м = 16,81 м³;
  3. Расход количества материала для армирования с учетом обеспечения защитного слоя плиты: 8200 – 60 = 8140 миллиметров длина стержня. Из расчета шага в 20 см, рассчитаем их кол-во для 1 направления делим 8200 на 200 = 41 штука х 2 стороны = 82 штука х 2 слоя всей плиты = 164 стержня;
  4. Высчитаем общую длину: 164 х 8,14 = 1334,96 метра. Масса 1 метра арматуры 14 диаметра равняется 1,2 килограмма. Таким образом масса всего рабочего армирования: 1334,96 метра x 1,2 = 1601,252 килограмма;
  5. Перейдем к вертикальным стержням арматуры, ее длина будет равняться разнице 25 см и 6 см = 19 см. Возьмем шаг в 40 сантиметров, получаем 21 шт х 21 шт = 441 единица, массу получаем из выражения 441 х 0,19 х 0,395 = 33,1 кг;
  6. Расход бетона класса B7,5 для подготовки считаем как: 8,2 х 8,2 х 0,05 (заданная толщина) = 3,3 метра³;
  7. Геотекстиль и гидроизоляцию плиты считаем, как площадь плиты добавив немного запаса: 67,24 метра²;
  8. Песчаную подушку считаем перемножением сторон плиты и высоты подушки с учетом того, что он выходит за ее границы на 0,1 метр с каждой стороны, то есть 8,4 х 8,4 х 0,5 = 32,5 куба песка.

Отметим, что для двухэтажных домов из газобетона (газосиликата), каркасных и гаражей (из кирпича) толщина плиты будет составлять 20-25 сантиметров. Для более тяжелых построек, а так же двухэтажных домов из кирпича, бетона, бруса, толщину необходимо брать 25-30 см. Для легких сооружений, например, гаражей и беседок, достаточно брать толщину плиты фундамента в 10-15 сантиметров.

Армирование фундамента толщиной в 10-15 см производится в один слой, толщиной 20-30 см — в два слоя (объемное).

Армирование монолитной фундаментной плиты: технология устройства

Сегодня монолитный или плитный фундамент пользуется немалой популярностью. Он подойдёт для строительства как уютного частного дома, так и многоэтажного торгового центра. Единственный его минус, это высокая стоимость – большой объем земляных работ, и немалое количество строительных материалов: арматуры и бетона. Зато большая площадь позволяет равномерно распределить нагрузку от конструкции по всему основанию. Его использование оправдано на пучинистых, подвижных и просадочных грунтах. Даже если из-за изменения уровня грунтовых вод происходит сильное пучение грунта, плита не разрушается, а просто немного изменяет угол залегания – поэтому фундамент называется плавающим. Получение надёжного основания для дома, гарантирует правильно выполненное армирование фундаментной плиты. Зачем оно нужно и как сделать его качественно? Ответим на эти вопрос поподробнее.

Зачем использовать арматуру?

Бетон входит в число наиболее распространённых и популярных строительных материалов вовсе не случайно. Его главным достоинством является прочность, позволяющая материалу выдерживать огромные нагрузки на сжатие. Увы, при работе в грунте основание подвергается не только нагрузкам на сжатие, но и на изгиб, а также растяжение. Обычная монолитная плита, залитая без использования арматуры, при таких нагрузках будет повреждена. Следовательно, безопасность сооружений, возведённых на ней также окажется под угрозой.

Зато если правильно выполнить армирование бетонной плиты, это решит проблемы. Благодаря металлическим прутам, бетон сможет выдерживать нагрузки на растяжение и изгиб без вреда для себя. Поэтому, хотя армирование повышает стоимость, его применение оправдано.

Какой прут выбрать?

Прежде чем начинать армирование монолитной плиты, нужно выбрать подходящий вид и диаметр прутов. Существует два вида арматуры металлическая и композитная (пластиковая). Каждая разновидность прутов имеет свои плюсы и минусы, об их сравнении подробнее читайте тут.

Для определения толщины арматуры, профессионалы берут специальный коэффициент, проводят расчёт, и высчитывают минимальный процент армирования фундаментных плит. Но если вас интересует строительство небольшого жилого дома, а не многоэтажного офисного здания, то есть возможность сделать проще. Достаточно запомнить несколько простых правил:

Обратите внимание! Только расчёты, выполненные проектировщиком, могут гарантировать качественное и правильное армирование фундаментной плиты.

Сколько материала нужно?

Ещё один важный момент, возникающий при строительстве – сколько арматуры нужно для монолитного фундамента? Здесь придётся провести кое-какие расчёты.

В первую очередь нужно высчитать площадь. Прутья обычно укладывают с шагом 20 см. Шаг – это расстояние между арматурой. Следовательно, на один квадратный метр верхней и нижней сетки, будет приходиться 20 метров прутьев. Зная это, подсчитать примерный объем не составит труда. Конечно, берите с запасом – на местах соединений прутья зарезают болгаркой вразбежку, а арматуру укладывать внахлёст, это существенно увеличивает расход материала. Но также следует учесть количество усилений.

К тому же придётся учитывать материал, который уйдёт на поперечное армирование – здесь используйте арматуру А1, она с гладкой поверхностью. По назначению дополнительное армирование является вспомогательным, поэтому не нужно тратить лишние деньги на покупку дорогого материала. Когда бетон застынет, то необходимость в изделиях из гладкой арматуры пропадёт – они должны лишь осуществлять удержание конструкции, чтобы равномерно распределить арматуру по всей толщине бетона, обеспечивая максимальное усиление.

Впрочем, знать общую длину арматуры, которая понадобится при строительстве, недостаточно. Ведь при покупке её обычно отгружают тоннами или сотнями килограмм, а не метрами. Но решить эту проблему несложно. Воспользуйтесь таблицей:

В ней есть все необходимые данные, чтобы, зная выбранный диаметр прутов и длину, подсчитать точный вес материала и приобрести именно столько арматуры, сколько уйдёт на усиление определённого фундамента.

Подготовка к строительству

Первым этапом является рытье котлована. Плитный фундамент нуждается в большом котловане, поэтому оправдано использование спецтехники – экскаватора и грузового автомобиля. На самостоятельное выполнение работы уйдут многие дни. А аренда спецтехники сегодня обходится сравнительно недорого.

Следующим этапом является формирование песчаной противопучинистой подушки. Под монолитную плиту нужен слой не меньше 20 см. Песок засыпается на дно котлована, равномерно распределяется по всей площади и трамбуется.

На песчаную подушку, заливаем по уровню бетонную подготовку 9–10 см.

Далее производят устройство гидроизоляции. Есть несколько способов: укладка в два слоя рубероида или использование сыпучие смеси, посыпается перед заливкой на поверхность подготовки и смачивается водой.

Схема устройства и армирования монолитной фундаментной плиты.

 Приступаем к работе

Очень важно знать, как правильно армировать плиту. Сразу следует сказать – откажитесь от сварки. Перегрев отрицательно сказывается на арматуре. При значительных нагрузках на растяжение она ломается обычно именно в тех местах, которые подвергались сварке. Кроме того, повреждение кристаллической решётки делает металл более подверженным коррозии.

Если вы работаете с фундаментной плитой, армирование лучше выполнять при помощи прутов, связанных специальной вязальной проволокой. Связи могут быть сделаны вручную или при использовании вязального пистолета. Это очень дорогой инструмент, но он часто сдаётся в аренду. Пистолет позволит существенно снизить затраты времени. Даже неопытный строитель легко будет делать 30–40 вязок в минуту. При использовании обычного вязального крючка этот показатель у новичка будет составлять не более 10.

Процесс армирования проводим в следующем порядке:

  1. Отбиваем контур фундамента. Натягиваем по краю нить или отчертим маркером.
  2. Размечаем месторасположения арматуры, согласно проекта.

    Пример чертежа по армированию фундаментной плиты.

  3. Раскладываем 1 слой арматуры. При нехватке одно целого прута стыкуем их, но следует помнить о правиле, что соседние пруты не соединяются в одном месте, следует сделать разбежку между арматурами. Размер нахлеста 42 диаметра арматуры.
  4. Выравниваем пруты по краю, соблюдая защитный слой. И укладываем на них поперёк начиная с края, пруты — монтажки через 200 см, по ним выполняем развязку сетки. Под провязанные через два метра монтажки, подставим фиксаторы для арматуры, для обеспечения защитного слоя.
  5. Производим разметку и укладку усиления 1 слоя. Укладываем остальную арматуру 2 слоя, и провязываем, соблюдая шаг. Доставляем фиксаторы, и укладываем и привязываем усиление 2 слоя. Нижнее армирование монолитной плиты закончено.
  6. Устанавливаем и провязываем пространственные каркасы для верхнего слоя сетки.
  7. Раскладываем 3-й слой основной сетки и привязываем её к каркасам, строго напротив нижней арматуры. Укладываем 3-й слой усиления, и перекрываем все 4 слоем сетки. Провязав усиление с сеткой раскладываем последнее усиление 4 слоя. По краю армирующего каркаса провязываются пешки.
  8. На этом армирование фундаментной плиты заканчивается.

Готовый каркас заливаем бетоном. Заливать необходимо беспрерывно, чтобы ранее уложенный бетон не успевал схватываться. В противном случае может произойти расслоение – жидкий бетон, попадая на уже схватившийся, не будет связан с ним. Из-за этого пострадает прочность фундамента и, соответственно, снизится надёжность возведённого здания.

На этом устройство фундамента считается завершённым. Спустя несколько дней, бетон схватится, а через месяц наберёт достаточную прочность для возведения нового дома.

Вот и всё. Теперь вы знаете, как армировать монолитный фундамент, выбирать подходящий материал и проводить необходимые расчёты. А значит, проблем при строительстве наверняка не возникнет.

что это такое, требования к армировке, минимальный показатель, расчеты, схемы и чертежи, как правильно армировать в один и два слоя

Армирование монолитных фундаментов регламентируется действующими стандартами.

Усиление бетона арматурным каркасом повышает степень надежности и эксплуатационный ресурс будущего сооружения.

Для чего необходимо армирование фундамента из плит, как правильно армировать монолитное плитное основание, расскажем в статье.

Что это такое, зачем нужно?

Армирование монолитной плиты называют процедуру помещения в тело бетона стальной силовой конструкции с целью повышения прочных характеристик фундамента и увеличения срока службы дома, который будет эксплуатироваться на нем.

В процессе службы основание подвергается неравномерному давлению как со стороны сооружения, так и почвы вокруг него. В результате возникают изгибающие моменты, которые влекут за собой появление трещин не только в теле фундамента, но и стенках самого дома.

Бетонный массив сам по себе характеризуется стойкостью к сжимающим нагрузкам, а арматура компенсирует действие растягивающих и изгибающих сил.

Таким образом, армирование позволяет:

Что будет, если не армировать?

С целью экономии некоторые строители отказываются от армирования.

Такой подход практикуется при строительстве легковесных построек, на которые по проекту будут стоять на грунте, не склонному к подвижкам. В других случаях необходимость армирования регламентируется нормативными требованиями.

Нарушение технологии влечет за собой преждевременное разрушение фундамента под действием больших нагрузок со стороны самой конструкции, давления в результате морозного пучения почвы и т.д.

Основные требования

Конструктор, занимающийся проектированием плитного основания, должен придерживаться условий армирования, изложенных в СП 52-101-2003.

В нормативном документе содержатся:

Согласно технологическим требованиям, не допускается использование арматуры со следами ржавчины, старой краски и т.д. Чтобы обеспечить высокую адгезию металла с бетоном, применяют стальные стержни периодического сечения. Для фиксации элементов силовой конструкции используют вязальную проволоку или применяют метод сварки: пластиковые хомуты в данном случае ненадежны.

Перед началом армирования проектировщик должен выбрать рациональную схему расположения прутков, определить потребность в арматуре, продумать способ фиксации конструкции в пространстве с помощью подпорок.

Минимальный показатель

Монолитные плиты, в теле колотых процент армирования составляет менее 0,05%, относят к бетонным конструкциям. Минимальный показатель зависит от проектных нагрузок и может варьироваться в пределах от 0,05 до 0,25% (выбирается по СП 52-101-2003 — СП 63.13330.2018).

По контуру рабочего сечения армокаркаса при повышенных нагрузках минимальный процент армирования может быть увеличен в два раза.

Схемы и чертежи укладки арматуры

Схема армирования дает полное представление о расположении элементов каркаса в пространстве. Когда толщина монолитной плиты меньше 15 см, то фундаменту достаточно жесткости, которую обеспечивает одна сетка из продольных и поперечных прутков, расположенных перпендикулярно друг к другу с проектным шагом.

Для легких блочных построек оптимальной высотой плиты считается 15–25 см, для жилых домов и коттеджей – 25–35 см. В этом случае арматурный каркас представляет собой соединенные между собой вертикальными прутками два пояса – верхний и нижний.

Основные параметры плиты

В простом варианте исполнения армирующий пояс представляет собой сетку, где арматура размещена по отношению друг к другу с одинаковым шагом, равным от 20 до 40 см. Расстояние между прутками, выбирается, исходя из расчетных нагрузок, действующих на фундамент.

Например, для кирпичных и других тяжелых домов выбирают шаг в 20 см, тогда как для одноэтажных каркасных коттеджей расстояние между силовыми элементами может быть увеличено до 30–40 см.

Шаг армирования должен быть меньше толщины фундаментной плиты минимум в 1,5 раза.

На практике чаще всего возникает потребность в армировании в два слоя. Тогда, согласно СП 63.13330.2018, верхний и нижний пояса соединяют между собой П-образными хомутами. Длина такого хомута должна превышать проектную толщину монолитной плиты минимум в два раза.

Концы арматуры должны быть утоплены в тело бетона минимум на 2–3 см со всех сторон. В противном случае металл быстро окисляется и возможно преждевременное разрушение силовой конструкции.

Зоны продавливания

В местах, где несущие стенки опираются на фундамент, возникает необходимость усиления армокаркаса. С этой целью уменьшают шаг армирования.

Например, если по основной площади прутки выкладывались через 20 см, то под стенами можно сократить это расстояние до 10 см. В противном случае остается риск деформации фундамента и появлений трещин.

Когда по проекту в доме предусмотрено подземное помещение, то глубина заложения плитного основания будет напрямую зависеть от высоты подвала. В этом случае проектировщику необходимо жестко объединить конструкции фундамента и стен.

С этой целью в армокаркасе основания оставляют вертикальные выпуски, которые послужат связующим звеном нескольких конструктивных элементов.

Дополнительное усиление арматурного каркаса

На практике часто возникают ситуации, когда требуется усиление арматурного каркаса в местах, где на фундамент действуют максимальные нагрузки, например, под колонами и действующими каминами внутри помещения.

В этом случае можно увеличить размер сечения прутков или ввести дополнительные продольные стержни в нижний пояс, поскольку именно на нижнюю часть силовой конструкции действует максимальное давление.

Расчеты

Зная площадь фундамента и ориентируясь на шаг между арматурой, можно рассчитать необходимое количество металлопроката для армирования. Согласно действующим стандартам, максимальный шаг между прутьями будет составлять 40 см. На значение параметра также влияют класс и размер сечения арматуры.

Занимаясь частным домостроением, лучше принимать шаг, равный не меньше 20 см, при этом, в местах максимальных нагрузок расстояние между элементами силовой конструкции нужно уменьшать.

Алгоритм расчета количества арматурных стержней лучше рассматривать на примере. Например, габариты фундамента – 6 на 6 метров, проектный шаг – 20 см.

Вначале рассчитывают потребность в арматуре для одного слоя сетки: 900 / 20 х 2 = 90 штук продольных и поперечных прутков длиной 6 м каждый. Для двух сеток потребность в арматуре увеличится вдвое – 180 штук. Для вертикальных прутков высотой 10 см понадобится 203 м арматуры. Значение получено методом умножения точек пересечения (45х45=2025 шт.) на длину одного прутка.

Таким образом для выполнения проектных условий потребность в арматуре составит: 180 х 6 + 203 = 1283 м. Если учесть, что один погонный метр арматуры диаметром 14 мм весит 1,21 кг, то необходимо закупить 1,56 т металлопроката. Практикующие строители рекомендуют заказывать арматуру с запасом (5–10%).

Правильный порядок работ

Вначале собирают нижнюю сетку. Для этого на рабочем поле выкладывают продольную и поперечную арматуру перпендикулярно друг к другу, соблюдая проектный шаг между элементами.

После фиксации деталей в местах пересечения крепят вертикальные прутки. Затем монтируют верхний пояс армокаркаса.

По окончании сборки проверяют соответствие размеров проектным значениям.

Фиксация стержней может проводится двумя способами:

  1. С помощью вязальной проволоки и специального крючка или реверсивного устройства.
  2. Методом электросварки.

Последний вариант позволяет значительно сократить время работы, но остается риск перегрева металла, в результате чего снизится прочность всей силовой конструкции. Поэтому эксперты рекомендуют вязать арматуру ручным или полуавтоматическим способом.

Готовый каркас укладывают на рабочее поле на подпорки, соблюдая технологическое расстояние между дном конструкции и стенками опалубки.

Основные ошибки монтажа

Собираясь заниматься строительством своими руками, собственнику стоит предварительно проанализировать ошибки, которые чаще всего допускают новички:

  1. Отсутствие защитного слоя бетона между армокаркасом и боковыми стенкам фундамента (минимум 30 мм). В результате концы стержней будут в большей степени подвержены коррозии, что в целом отражается на сроке службы основания.
  2. Использование деревянных фиксаторов для организации защитного слоя бетона. Дополнительные элементы остаются в теле плиты и нарушают его целостность. Дерево – рыхлый материал, который может разбухать и разрушать конструкцию. Поэтому для крепления арматуры используют специальные пластиковые фиксаторы.
  3. Сборка каркаса методом сварки при большой силе тока. В результате в местах соединения деталей структура стали разрушается, а силовой потенциал армированного каркаса ослабевает. Подбором силы тока должен заниматься профессионал.

Качественную сборку армокаркаса лучше доверить профессионалам, поскольку в этой работе нужны навыки и понимание технологии.

Видео по теме статьи

Как правильно связать каркас фундаментной плиты поставить «лягушки», подскажет видео:

Заключение

Следуя действующим стандартам, можно самостоятельно спроектировать схему, рассчитать и собрать армокаркас даже при минимальном опыте в строительстве фундаментов.

Сложность заключается в расчете суммарных нагрузок, действующих на основание, а также выборе качественных материалов.

При необходимости, начинающему конструктору лучше обратиться за помощью к квалифицированным специалистам, ведь от качества армирования зависит срок службы всего здания.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Одноклассники

Мой мир

проектирование, маркировка и этапы строительства

Монолитный железобетонный фундамент на сегодняшний день является наиболее распространенным решением при строительстве частных домов. За многие десятилетия эксплуатации он хорошо зарекомендовал себя, так как достаточно прост в устройстве, не требует применения специального оборудования и особо сложных устройств.

Технологии

Чтобы конструкция была прочной и надежной, необходимо соблюдать технологию.Он предусматривает создание проекта фундамента, рытье траншей, установку опалубки, укладку арматуры и работы по гидроизоляции. В основном ленточный фундамент представляет собой монолитную полосу из бетонного раствора, на которой возводятся несущие стены дома. Такая основа актуальна, если предлагается построить частный дом из материалов с внушительной массой, среди которых следует отметить:

Проект фундамента может быть создан для зданий, генплан которых представляет собой подвал, цокольный этаж или подземный гараж. Такую основу можно использовать и в том случае, если в доме будет мансарда или тяжелое перекрытие. Обычно такой тип строительства выбирают для регионов, где грунт преимущественно неоднородный. В целом ленточное основание подходит практически для всех типов грунтов, кроме торфяников и просадочных грунтов.

Разновидности монолитного ленточного фундамента

Ленточный монолитный железобетонный фундамент представлен несколькими разновидностями, которые можно классифицировать по нескольким факторам, в том числе по глубине залегания залежи.Для массивных построек из тяжелых строительных материалов применяется заглубленный фундамент, который располагается на глубине от 250 до 300 мм.

Укладывать такой фундамент необходимо ниже уровня промерзания грунта. Еще один вид ленточного фундамента - это неглубокая конструкция, которая подходит для каркасных легких конструкций. Глубина в этом случае может быть в пределах от 550 до 600 мм.

Подготовка материалов

Ленточный монолитный железобетонный фундамент возводится после подготовки некоторых инструментов и материалов.Среди последних следует отметить:

Монолитный железобетонный ленточный фундамент можно заполнить самоподготовленным бетоном. Для этого потребуется цемент марки М-400 и выше. Для раствора необходимо приготовить также щебень средней фракции, песок и гравий.

Чертеж

Проектирование фундамента может осуществляться на основании Данных, которые диктуют глубину залегания оснований в зависимости от грунта.Например, в случае каменистого грунта глубина составляет 200 мм, а нагрузка на грунт составит 20 кН / м 2 . Эти цифры актуальны для хозяйственных построек, бань и сараев. Нагрузка увеличится до 30 кН / м 2 , а глубина насыпи составит 300 мм, если это одноэтажный загородный дом с мансардой. Параметры будут составлять 50 кН / м , 2, и 500 мм соответственно, если вы планируете строительство двухэтажного коттеджа.

Трехэтажный особняк будет иметь фундамент, углубленный на 650 мм, а нагрузка составит 70 кН / м. 2 .Если это территория с преобладанием глины или плотной глины, то глубина сваи под хозпостройку составит 300 мм. Одноэтажный дом отдыха или двухэтажный коттедж заглубляется в подвальную площадь на 350 мм и 600 мм соответственно. Трехэтажный особняк будет иметь фундамент на высоте 850 мм.

Реализуя конструкцию фундамента, можно столкнуться с тем случаем, когда территория представляет собой мягкий песок или зольную супесю. В первом случае глубина фундамента хозпостройки составит 450 мм, во втором - 400 мм.Если планируется построить одноэтажный дачный дом, то на мягком песке его основание следует заделать на 650 мм. Для илистого грунта в случае сарая или бани необходимо основание, которое углубляют на 650 мм. Торфяники требуют другого типа фундамента.

Расчет нагрузки на фундамент

Нагрузка на фундамент рассчитывается по нескольким параметрам. Для этого нужно знать площадь стен, рассчитанную путем умножения высоты постройки на периметр дома.Объем стен рассчитывается путем умножения площади на толщину. Также важно определить вес стен, умножив удельный вес материала на объем.

Определить площадь сторон фундамента можно методом умножения периметра на толщину. Удельная нагрузка на фундамент будет равна величине, которая будет получена путем деления веса стен на площадь всех сторон фундамента.

Ориентир

Строя ленточный фундамент для дома, на первом этапе необходимо осуществить разметку.Участок перед его очисткой от мусора и посторонних предметов, с поверхности снимается верхний плодородный слой почвы, толщина которого равняется пределу от 120 до 150 мм.

Если не позаботиться об удалении органических остатков, это может вызвать возникновение процессов биологического разложения, которые нежелательны для подвалов. На участке необходимо разметить углы при помощи колышков. Плавность их установки следует уточнить, проверив диагонали.При необходимости колышки можно переставить. Между ними протягивается прочный шнур, с помощью которого можно контролировать углы и определять направление подвала.

Перед тем, как приступить к возведению ленточного фундамента под дом, для обозначения углов можно использовать подготовленные деревянные детали в виде прямоугольников. Один из них устанавливается в нужной точке и фиксируется. На него следует приклеить два шнура, взяв за основу расстояние ширины желоба за основание. Протяните шнуры до следующего места, где будет располагаться второй угол.К этому элементу прикрепляются натянутые шнуры. Это позволит разметить 4 угла.

Если несущие стены расположены неподвижно и внутри здания, важно выполнить их разметку по той же технологии. Как только все углы обнажены, вы должны проверить диагонали квадрата или прямоугольника. Они должны быть равны, это будет свидетельствовать о правильной установке углов. Перед тем как сделать фундамент, важно разметить территорию. По ходу шнура можно сделать присыпку с сухой известью, это даст возможность понять направление ленты и выявить ошибки.После того, как внутренние стены и очертание завершены, нужно положить фундамент под террасу, веранду или крыльцо.

Подготовка траншеи

Если вы задавались вопросом, как сделать фундамент, то необходимо выкопать т

.

Монолитный фундамент - AskmeDIY

Монолитные фундаменты (МФ)

Монолитный означает «все в одной заливке». Это означает, что опоры и пол заливаются одним выстрелом.

Насколько глубоко

Монолитный фундамент имеет глубину всего 12 дюймов. Измеряется от низа отверстия до верха пола.

Где их можно использовать

Эти типы фундаментов можно использовать в любой точке США.Однако, если у вашего дома есть фундамент из морозной стены, то есть нижняя часть фундамента находится ниже линии замерзания, 48 дюймов, то вы не можете соединить его с существующим фундаментом. Причина этого проста: фундамент вашего дома не будет двигаться вверх и вниз на морозе, в отличие от монолитного фундамента. То, что ваш пол движется, - это нормально. Представьте себе тротуар шириной всего в несколько дюймов. Они все время двигаются.

Уровень земли

По большей части вам понадобится ровное место для размещения вашего MF.Я не имею в виду супер-уровень; уровень на глаз должен быть достаточно хорошим.

Копаем землю

Вы не поверите, что вы можете выкопать этот фундамент вручную лопатой? Общая толщина составляет всего 12 дюймов, причем только половина толщины находится в земле. Значит, вы копаете всего на 6 дюймов. Однако это если ваша земля 100% уровня. В противном случае вам придется копать больше в нескольких местах, чтобы поддерживать уровень.

Также убедитесь, что вы удалили всю траву в центре / на полу.

Итак, вы пытаетесь копать примерно на 6 дюймов со всех четырех сторон, стараясь, насколько это возможно, переходить от одного уровня к другому. Не волнуйся так сильно. Позже я объясню, как это исправить, если вы слишком много копаете.

Изготовление форм

Есть несколько способов сделать это. Что мне нравится делать, так это делать мои формы похожими на маленькие стены из фанеры 2 × 4 и 3/4, но, конечно, высотой всего 12 дюймов. Реально важная часть здесь - убедиться, что вы делаете их действительно сильными.Бетон очень тяжелый, и последнее, что вам нужно, - это выброс газа! Выброс - это когда формы просто разрушаются, и бетон будет повсюду.

Кроме того, если ваша одна стена имеет длину 20 футов, вы должны сделать эту форму длиной 20 футов.

Размещение камня

Это может быть очень легко или очень сложно. Я сделал так много таких оснований и обнаружил, что мне не нравится перемещать камень 3/4, необходимый для основания пола, с одного места на внутреннюю часть фундамента.

Итак, что я делаю, когда могу, так это заставляю самосвал сваливать его прямо в фундамент. Если только у вас на работе нет фронтального погрузчика. Однако для этого я сначала выкапываю только три стороны, а затем самосвал въезжает прямо внутрь.

Сколько камня вам нужно?

Это уловка. Вы не хотите покупать слишком много. Но всегда думайте о подъездной дорожке и пандусе к полу гаража. Возможно, вы захотите получить за это дополнительную плату.Лучше всего позвонить тому, у кого вы собираетесь получить камень, и сказать им, насколько большим будет ваш ЭТАЖ. ТОЛЬКО пол, а не весь фундамент. Помните, что вы не будете устанавливать камень в опоры, и вам понадобится около 4 дюймов камня под полом.

Арматура и сетка

Как только вы поставите камень на место, вы захотите выгребать его ровно и ровно. Камни могут упасть на опоры - это нормально.Как только вы закончите, вы готовы к бетонной сетке 4 × 4. Это как прочный и всегда ржавый забор. Вам нужно отрезать сетку всего на несколько дюймов короче, чем сам фундамент.

Подождите, прежде чем устанавливать сетку, потому что вы хотите установить арматурный стержень №4 или №5. Арматура - это просто металлические прутки. И очень легко гнуть вручную. Их нужно будет разместить в опорах, соединяя друг с другом по углам. Не бойтесь их разрезать. Просто согните их по углам, чтобы они перекрывали друг друга, и свяжите их проволокой.Убедитесь, что вы держите их так, чтобы они оказались в середине заливки бетона.

Заливка бетона

Если вы никогда раньше не заливали бетон, возможно, вы захотите нанять каменщика для этой части. Первый раз действительно не так прост, как может показаться. Вы должны гоняться со временем. Бетон схватится примерно через час. И если у вас возникнут какие-либо проблемы после заливки этого бетона, давайте просто скажем, что вы можете получить большой бетонный холм в качестве пола.

Но если вас устраивает эта часть, давайте приступим.Последнее, что вам нужно сделать, - это слишком рано начать задействовать мышцы во время заливки. Позвольте водителю бетонного грузовика делать работу со своим грузовиком. Водитель будет знать, что делать. Вам нужно, чтобы водитель начал заливку с самой дальней точки. (задняя стена).

Мне нравится начинать сначала заливать все опоры более сухой и твердой смесью. Поднесите это к проволочной сетке. Затем вернитесь и сделайте пол, как только бетон окажется в опоре. Таким образом вы будете уверены, что формы останутся хорошими и сильными.

Если вы посмотрите на картинку выше, вы заметите большой длинный кусок алюминия. Это моя стяжка. Когда один человек на каждом конце будет двигать им взад и вперед по опалубке, он будет толкать и тянуть бетон и выравнивать его.

Затем вам нужно будет использовать большой «поплавок», называемый «бычий поплавок», с длинной ручкой, чтобы начать чистовую обработку. Это поможет немного сдвинуть камни вниз. Когда у вас есть бетонный уровень и вы используете бычий поплавок, вы можете дать ему возможность некоторое время настраиваться, пока он не станет жестким; не твердый и сухой.Теперь вы можете отправиться в город с несколькими друзьями, используя либо большую газовую мастерскую, либо просто с силой нажимая ручными мастерками вниз, чтобы поднять крем и сделать его красивым и гладким. Если вы будете очень много работать, вы сможете сделать его похожим на стекло.

.

Как создаются монолитные купола - несколько фактов о современном строительстве

Иглу демонстрирует два наиболее важных преимущества таких конструкций, а именно их высокую прочность и отличные изоляционные свойства. Монолитные купола своей долговечностью в основном обязаны естественной прочности арки, а хорошая изоляция обеспечивается минимальной поверхностью сферического сечения.

Первым современным монолитным куполом стал каток, построенный в Прово (штат Юта, США) в 1963 году.Четыре года спустя его перестроили и превратили в рынок. В таком виде первое монолитное сооружение функционировало до тех пор, пока не было снесено в 2006 году. В Польше наиболее узнаваемым купольным сооружением является так называемый «Космический город», в котором находится штаб-квартира Radio RMF FM.

В настоящее время монолитные купола используются в различных архитектурных проектах, как жилых, так и промышленных и служебных. Благодаря прочной конструкции монолитные конструкции могут использоваться в качестве складов в цементной, минеральной, энергетической, сельскохозяйственной и горнодобывающей промышленности.Они также часто используются в качестве так называемых зданий, ограничивающих радиацию на атомных электростанциях, благодаря своей структурной целостности.

Этапы возведения монолитного купола

Современные монолитные купола в основном строятся по методу, разработанному в США тремя братьями: Дэвидом, Барри и Рэнди Саутом. Первый купол был построен в Шелли в Айдахо в апреле 1976 года. Возведение монолитных куполов этим методом основано на нескольких этапах, выполняемых в строго определенном порядке.

Первый этап - подготовка площадки под строительство. Для этого делается кольцевой бетонный фундамент, армированный стальной арматурой. Выложенные за пределы фундамента бруски служат для связи конструкции с дальнейшим усилением конструкции. Это создает монолит с высокой конструкционной прочностью.

Второй этап строительства монолитного купола - это фиксация пневматического воздуха для образования кольца с последующей прокачкой воздуха до тех пор, пока не будет достигнута нужная форма.

На следующем этапе в игру вступают полиуретаны. Внутри купола нанесен слой пенополиуретана , который после затвердевания действует как изоляция для всей конструкции и обеспечивает дальнейшее усиление. На этом этапе вы можете использовать, среди прочего, готовые полиуретановые системы , доступные в предложении группы PCC, которые позволяют производить высококачественных изоляционных покрытий . Примером таких продуктов являются серии Ekoprodur и Crossin ®. Изоляционные полиуретановые системы обеспечивают отличную тепло- и звукоизоляцию благодаря полужесткой пене и жесткой пене . Эти типы изоляции имеют очень широкий спектр применения. Применяются для фундаментов, полов, внутренних и внешних стен, крыш и чердаков. Благодаря использованию продуктов Crossin® можно достичь отличных коэффициентов теплопроводности. Помимо готовых полиуретановых систем , портфель продуктов группы PCC также включает полуфабрикаты, такие как полиэфирполиолы Rokopol® , антипирены (серия Roflam ), а также используемые компатибилизаторы и эмульгаторы. производить монтажные пены OCF высокого качества.Все эти химические продукты широко используются в современном строительстве.

Четвертый этап строительства монолитных куполов - это монтаж арматурных стержней на ранее нанесенный пенополиуретан с использованием специально разработанной системы бортов. Маленькие купола требуют стержней небольшого диаметра с большим шагом. Для более крупных конструкций необходимо использовать более толстые стержни, расположенные на меньших расстояниях.

Последний этап возведения монолитных куполов заключается в напылении бетона на арматуру, сделанную на предыдущем этапе.Этот слой обычно не превышает 8 см и полностью покрывает стальные стержни, создавая тонкостенный монолитный каркас. После высыхания бетон образует чрезвычайно жесткую и прочную конструкцию. Для улучшения свойств напыляемого бетона часто используются специальные модифицирующие добавки, такие как, например, продукты серии Rofluid ( M, H, P, T ). Добавки для бетона этого типа используются в качестве очень эффективных замедлителей сцепления с бетоном , которые замедляют схватывание бетонной смеси.Кроме того, благодаря своей химической структуре и низкому содержанию хлоридов Rofluids не вызывают коррозии стальной арматуры.

Преимущества и недостатки монолитных куполов

Монолитные купола обладают рядом преимуществ. Прежде всего, они отличаются отличными несущими и изоляционными свойствами, в первую очередь благодаря своей форме. Их уникальный дизайн дает им возможность противостоять даже самым серьезным стихийным бедствиям, таким как штормы, торнадо и даже землетрясения.Поэтому монолитные здания особенно популярны в регионах мира, наиболее подверженных стихийным бедствиям.

Отсутствие необходимости установки несущих стен в монолитных конструкциях. позволяет удобно расположить планировку помещений. Кроме того, благодаря уникальному дизайну нет необходимости в крыше. Это приводит к значительному сокращению инвестиционных затрат, а также к экономии времени строительства. Значительная экономия достигается также за счет использования меньшего количества строительных материалов, чем при стандартном строительстве.

Одним из недостатков и трудностей, возникающих при возведении монолитных куполов, является необходимость привлечения опытных специалистов со специализированным оборудованием. Это может повлечь за собой относительно высокую стоимость выполнения такой конструкции. Кроме того, криволинейные поверхности внутри купола требуют корректировки всего внутреннего дизайна и меблировки. Для оптимального использования поверхностей, особенно труднодоступных частей, обычно необходимо изготавливать мебель на заказ.Оригинальный внешний вид этого типа зданий также может быть недостатком, особенно в районах с традиционными зданиями, где монолитные купола будут слишком самобытными.

.

экспериментов по гибридным сборным железобетонным стенам с сдвигом, имитирующим монолитную конструкцию с разным количеством прядей с последующим натяжением и разной длиной отложения арматуры, залитой цементным раствором высокопрочные пряди поперек горизонтального стыка для бокового сопротивления. Залитые раствором арматуры с заданной длиной дебонд были использованы для обеспечения прочности за счет растяжения и рассеивания энергии за счет податливости.Пост-натянутые нити в основном использовались для обеспечения восстанавливающей силы для уменьшения остаточного смещения за счет упругого растяжения. Сваренные внахлест закрытые хомуты улучшили удерживающую способность удерживаемого бетона, избегая хрупкого разрушения. Шесть образцов HPWEM, с учетом переменных, включая количество прядей и длину дебондирования арматуры, залитой раствором, а также один эталонный образец монолитной стены, монолитной на месте, были испытаны под малоцикловой обратной боковой нагрузкой.Образцы HPWEM были способны обеспечить прочность, жесткость, пластичность и рассеяние энергии, эквивалентные таковым у монолитного образца стенки при определенных переменных условиях.

1. Введение

Сборные железобетонные стены постоянно исследуются многими исследователями, и самые ранние исследования связаны с программой исследований PREcast Seismic Structural Systems (PRESSS) в начале 1990-х годов [1]. Испытания соединений из мягкой стали и предварительно напряженных соединений для горизонтальных стыков сборных стен, проведенные Soudki et al.показали, что в отношении соединения из мягкой стали, предварительно напряженное соединение демонстрирует очевидную способность к самоцентрированию, но более низкую способность рассеивать энергию [2, 3]. Гибридная система стен из сборного железобетона, в которой используется комбинация мягкой стали и несвязанной стали, подвергнутой последующему натяжению, проходящей через горизонтальный шов в качестве системы бокового сопротивления в сейсмических зонах, была исследована ранее [4, 5]. Желаемые свойства, такие как самоцентрирующийся характер и характеристики рассеивания энергии, были проверены в завершенных экспериментальных и аналитических работах [6, 7].Кроме того, в гибридной системе было применено дополнительное вязкое демпфирование для увеличения способности рассеивания энергии [8]. Однако гибридная сборная стеновая система выходит за рамки указанной монолитной бетонной структурной системы в соответствии с ACI 318-11 [9], и, таким образом, всегда существовали значительные ограничения на инженерное применение гибридных сборных железобетонных стен в сейсмических регионах. С другой стороны, из-за того, что бетон не сплошной поперек горизонтального стыка, эластичные боковые характеристики эмуляционных сборных бетонных стен, такие как противодействие трещинам, явно уменьшились по сравнению с монолитными стенами.

В этой статье представлены гибридные сборные бетонные стены, имитирующие монолитную конструкцию (HPWEM). Ключевые особенности HPWEM следующие (как показано на рисунке 1): (1) Несвязанные многожильные арматуры с постнатяжением помещаются в канал из ПВХ, заделанный в центре сборной стеновой панели, чтобы задержать растрескивание на этапе небольшого бокового смещения, уменьшить остаточный (2) Вертикальные соединительные арматуры выступают из фундамента или сборной стеновой панели нижнего этажа и заливаются металлическим сильфоном, встроенным рядом с вертикальными арматурами арматурного каркаса в верхнем -этажная сборная стеновая панель, образующая перекрывающее соединение вертикальных несущих арматур.Класс прочности и диаметр залитой арматуры идентичны вертикальной арматуре арматурного каркаса. Кроме того, заданная длина этих арматурных элементов отслаивается над соединениями (путем обертывания арматуры пластиковой пленкой) для ограничения деформации стали и предотвращения разрушения при малоцикловой усталости. Эти залитые цементным раствором арматуры, закрепленные на обеих сторонах горизонтального стыка, рассчитаны на то, чтобы выдерживать растяжение и сжатие и обеспечивать способность к изгибу, а также рассеивание энергии под боковой нагрузкой в ​​нелинейном диапазоне.(3) Горизонтальная арматура в сборной стеновой панели изготавливается из цельного стального стержня, охватывающего ограничивающий каркас на обоих носках стены, и сварена внахлест внахлест около середины панели для обеспечения эффективности армирования, а также для усиления сдерживающих свойств бетона. (4) ) Хомуты с ограниченным соотношением длины к диаметру помещаются в пальцы обеих стенок. Хомуты закрываются сварным швом внахлест, размещаются вокруг четырех вертикальных усилителей и перекрываются друг с другом посредством двух совместно используемых вертикальных усилителей.Сваренные внахлест закрытые хомуты могут более эффективно улучшить удерживающие свойства бетона.


Что касается HPWEM, конкретные цели проекта в этой статье заключаются в основном в разработке (1) экспериментальных данных, демонстрирующих эмуляционные монолитные характеристики образцов при циклической боковой силе; (2) проверенные аналитические модели ABAQUS; (3) влияние разного количества прядей и разной длины заделки арматуры на поперечные характеристики образцов.

2. Значение исследований

Сборные железобетонные конструкции широко использовались из-за их высокого качества, быстрого возведения и относительно экономической выгоды. Эмуляционные и гибридные системы сборных железобетонных стен постоянно исследовались и разрабатывались в последние несколько десятилетий. Однако существовали значительные ограничения в их практическом использовании в сейсмических зонах в соответствии с действующими стандартами. HPWEM, сочетающий в себе концепцию эмуляционных и гибридных стен, должен работать в точном соответствии с монолитной стеной, монтируемой на месте, даже лучше, чем монолитная стена.Авторы считают, что предлагаемая стена имеет конкурентное преимущество, и результаты исследований будут очень полезны для технологии сборного железобетона.

3. Экспериментальное исследование

В данной статье были исследованы семь полномасштабных образцов стенок, состоящих из одного эталонного монолитного образца стены, отлитого на месте, и шести образцов HPWEM. Все образцы были испытаны при обратной циклической боковой нагрузке. Гистерезисное поведение, несущая способность, ухудшение жесткости, пластичность, диссипация энергии и остаточное смещение образцов HPWEM были получены путем контракта с монолитным образцом.В эксперименте учитывались проектные переменные, в том числе количество прядей с последующим натяжением и длина дебондирования залитых швов из мягкой стали.

3.1. Материалы

Обычный бетон класса прочности C35 (т.е. кубическая прочность на сжатие составляла 35 МПа [5,08 тыс. Фунтов на квадратный дюйм]) были указаны для всех образцов. Три группы из девяти кубиков со стороной 150 мм (5,91 дюйма) были изготовлены и испытаны 28 дней спустя. Статистическая прочность на сжатие по результатам испытаний составила 35.38 МПа (5,17 фунтов на квадратный дюйм).

В металлическом сильфоне и подушке для затирки использовался безусадочный, высокопрочный раствор на цементной основе. Измеренная прочность на сжатие цилиндров с длиной стороны 100 мм (3,94 дюйма) и высотой 200 мм (7,87 дюйма) составила 60 МПа (8,77 ksi). Более того, для обеспечения качества конструкции цементного раствора требуется, чтобы текучесть раствора составляла не менее 290 мм (11,42 дюйма), а измеренная текучесть составляла 300 мм (11,81 дюйма).

Три образца стальных прядей и арматуры, включенных в образцы, были вытянуты, и их средние характеристики при растяжении приведены в таблице 1.Обратите внимание, что после растяжения прядь и стержень стремени не имели очевидного плато текучести, и их предел текучести был принят как предел пропорциональности и напряжение, соответствующее пластической деформации 0,2%, соответственно.


Характеристики Прядь с последующим натяжением диаметром 15,24 мм Пруток диаметром 16 Пруток 10 диаметров Хомут 8 диаметров

Площадь, мм 2 (в. 2 ) 140 (0,22) 201,1 (0,31) 78,5 (0,12) 50,3 (0,08)
Предел текучести, МПа (тыс. Фунтов / кв. Дюйм) 1650 (239,25) 438 (63,51) ) 430 (62,35) 451 (65,4)
Деформация при пределе текучести,% 0,85 0,31 0,36 0,43
Пиковая прочность, МПа (тыс. Фунтов / кв. Дюйм) 2050 ( 297,25) 620 (89,9) 557 (80.77) 618 (89,61)
Деформация при максимальной прочности,% 5,6 15 12 7,7
Удлинение,% 5,6 19 14,3 10,8

3.2. Образцы

Были исследованы один монолитный и шесть HPWEM образцов. Все образцы были испытаны в полном масштабе с постоянной геометрией стенок толщиной 200 мм (7.87 дюймов), длиной 1700 мм (66,93 дюйма) и высотой 3620 мм (142,52 дюйма). Фундаментная балка высотой 640 мм (25,2 дюйма), шириной 700 мм (27,56 дюйма) и длиной 2200 мм (86,61 дюйма) использовалась для моделирования структурного основания. Кроме того, в верхней части стены была изготовлена ​​ограждающая балка высотой 320 мм (12,6 дюйма), шириной 240 мм (9,45 дюйма) и длиной 1700 мм (66,93 дюйма) для подключения гидравлического домкрата.

Детали армирования образца монолитной стены (называемого Образцом MW) показаны на Рисунке 2.Глубина бетонного покрытия составляла 15 мм (0,59 дюйма). Восемь арматуры диаметром 16 мм (0,63 дюйма) были размещены внутри ограничивающих элементов на пальцах обеих стенок, а восемь арматуры диаметром 10 мм (0,39 дюйма) были встроены в середину стены. Распределенная горизонтальная арматура была устроена по всей высоте стены на расстоянии 200 мм (7,87 дюйма) и имела сварные швы внахлест внахлест вблизи центра стены. Стремена диаметром 8 мм (0,31 дюйма) со 135 крючками были размещены в ограничивающих элементах на пальцах обеих стенок на расстоянии 100 мм (3.94 дюйма).


Детали армирования образцов HPWEM (называемых Образцами HPWEM1–5) в целом были идентичны Образцу XJ, за исключением следующего, как показано на Рисунке 3: металлические сильфоны, встроенные рядом с вертикальной арматурой в стене и обеспечивающие соединение внахлест для непрерывности арматуры, как показано на рисунке 1. Вертикальные арматуры выступали на 600 мм (23.62 дюйма) от верхней части фундаментной балки. Более того, арматура была обернута пластиковой пленкой в ​​соответствии с заданной длиной дебонд. (2) Определенное количество высокопрочных нитей диаметром 15,2 мм (0,6 дюйма) было помещено в заделанный ПВХ-канал диаметром 75 мм (2,95 дюйма). и проходил через стеновую панель, внешнюю балку и фундаментную балку. (3) Стремена с 135 крючками были заменены перекрывающимися сварными закрытыми скобами, как показано на Рисунке 1. Кроме того, пространство между внешними сварными закрытыми скобами было уменьшено до 50 мм ( 1.97 дюймов).


Построение образцов HPWEM было следующим: (1) Стальные прокладки толщиной 20 мм (0,79 дюйма) были равномерно размещены на верхней части фундаментной балки вдоль поперечного сечения стены сдвига для регулировки возвышение конструкции и формирование зазора для слоя раствора. (2) Затем была возведена сборная стеновая панель и временно закреплена на фундаментной балке, а соединительные элементы также были вставлены в металлический сильфон. (3) Деревянный каркас был установлен вокруг слой затирки.(4) Раствор заливался в металлический сильфон и слой раствора под действием силы тяжести с места, находящегося примерно на 1000 мм (39,37 дюйма) выше входа для раствора. Сильфоны были залиты один за другим, в то время как раствор вытекал из рабочего входа. После того, как все сильфоны были залиты, подаваемый раствор был необходим для обеспечения плотности раствора. (5) После того, как раствор был сохранен до своей проектной прочности, высокопрочные пряди были помещены в канал, а затем дополнительно натянуты и закреплены на якоре. образец.Таким образом, изготовление

.

Монолитная архитектура против микросервисной архитектуры - GeeksforGeeks

Монолитная архитектура против микросервисной архитектуры

Чтобы понять микросервисы, нам необходимо понять, что такое монолитные приложения и что привело нас к переходу от монолитных приложений к микросервисам в последнее время.
Монолитные приложения
Если все функции проекта существуют в единой кодовой базе, то это приложение называется монолитным приложением.Все мы, должно быть, в своей жизни разработали монолитное приложение, в котором нам дали формулировку проблемы и попросили разработать систему с различными функциями. Мы проектируем наше приложение на различных уровнях, таких как представление, обслуживание и постоянство, а затем развертываем эту кодовую базу как один файл jar / war. Это не что иное, как монолитное приложение, в котором «моно» представляет собой единую кодовую базу, содержащую все необходимые функции.

Но если мы уже использовали монолитные приложения, то что привело нас к микросервисам?
Недостатки монолитных приложений:

  • Со временем он становится слишком большим по размеру и, следовательно, с ним трудно работать.
  • Нам нужно повторно развернуть все приложение даже для небольшого изменения.
  • По мере увеличения размера приложения увеличивается время его запуска и развертывания.
  • Любому новому разработчику, присоединяющемуся к проекту, очень сложно понять логику большого монолитного приложения, даже если его ответственность связана с единственной функциональностью.
  • Даже если одна часть приложения сталкивается с большой нагрузкой / трафиком, нам необходимо развернуть экземпляры всего приложения на нескольких серверах.Это очень неэффективно и без надобности требует больше ресурсов. Следовательно, горизонтальное масштабирование невозможно в монолитных приложениях.
  • Очень сложно принять любую новую технологию, которая хорошо подходит для конкретной функции, поскольку она влияет на все приложение, как с точки зрения времени, так и с точки зрения затрат.
  • Это не очень надежно, поскольку одна ошибка в любом модуле может вывести из строя все монолитное приложение.

Преимущества монолитных приложений:

  • Простота разработки по сравнению с микросервисами, где требуются опытные разработчики для определения и разработки сервисов.
  • Проще развертывать, так как развертывается только один файл jar / war.
  • Относительно проще и проще разрабатывать по сравнению с архитектурой микросервисов.
  • Проблемы задержки сети и безопасности относительно меньше по сравнению с архитектурой микросервисов.

Microservices
Это архитектурный стиль разработки, в котором приложение состоит из более мелких служб, напрямую взаимодействующих друг с другом с использованием легких протоколов, таких как HTTP.По словам Сэма Ньюмана, «микросервисы - это небольшие сервисы, которые работают вместе».

Архитектура микросервисов оказывает значительное влияние на взаимосвязь между приложением и базой данных. Вместо того, чтобы делиться одной базой данных с другими микросервисами, каждая микрослужба имеет собственную базу данных. Это часто приводит к дублированию некоторых данных, но наличие базы данных для каждой микрослужбы необходимо, если вы хотите извлечь выгоду из этой архитектуры, поскольку она обеспечивает слабую связь. Еще одно преимущество наличия отдельной базы данных для каждой микрослужбы состоит в том, что каждая микрослужба может использовать тип базы данных, наиболее подходящий для ее нужд.
Принципы микросервисов:

  • Единоличная ответственность: Это один из принципов, определенных как часть шаблона проектирования SOLID. Он гласит, что отдельный модуль, класс, метод или микросервис должен иметь одну и только одну ответственность. Каждый микросервис должен нести единственную ответственность и обеспечивать единую функциональность. Вы также можете сказать, что: количество микросервисов, которые вы должны разработать, равно количеству необходимых вам функций.База данных также децентрализована, и, как правило, каждый микросервис имеет свою собственную базу данных.
  • Основано на бизнес-возможностях: В современном мире, где существует так много технологий, всегда есть технология, которая лучше всего подходит для реализации той или иной функции. Но в монолитных приложениях это был серьезный недостаток, поскольку мы не могли использовать разные технологии для каждой функции и, следовательно, приходилось идти на компромисс в определенных областях. Микрослужба никогда не должна ограничивать себя в использовании соответствующего технологического стека или внутреннего хранилища базы данных, которое наиболее подходит для решения бизнес-цели i.е. каждый микосервис может использовать разные технологии в зависимости от требований бизнеса.
  • Дизайн для сбоев: Микросервисы должны разрабатываться с учетом случаев сбоев. Микросервисы должны использовать преимущества этой архитектуры, и выход из строя одного микросервиса не должен влиять на всю систему, другие функции должны оставаться доступными для пользователя. Но этого не было в монолитных приложениях, где отказ одного модуля приводит к отказу всего приложения.

Сервис-ориентированная архитектура (SOA) против архитектуры микросервисов:
Стив Джонс, MDM в Capgemini, однажды сказал: «Микросервисы - это SOA, для тех, кто знает, что такое SOA». Итак, те, кто знает о SOA, в основном думают, что они такие же, или разница в их уме не очень ясна. Мы также не можем их винить, если мы говорим о торте и выпечке, мы обнаружим больше сходства, чем различий. Итак, давайте попробуем понять разницу между ними.
SOA была разработана для решения проблем монолитной архитектуры и стала популярной в начале 2000-х годов.В SOA большое приложение разделено на несколько более мелких служб, которые развертываются независимо. Эти сервисы не взаимодействуют друг с другом напрямую. Раньше существовала корпоративная служебная шина (ESB, промежуточное программное обеспечение или сервер с помощью служб, использующих разные протоколы или стандарты сообщений, которые могут легко взаимодействовать друг с другом), где эти службы раскрывают себя и связываются друг с другом через нее. Кроме того, не существовало указаний по созданию независимой базы данных для каждой службы.
Архитектура микросервисов - это эволюция SOA. Люди также рассматривают SOA как надмножество микросервисов. Проще говоря, микросервисы - это мелкозернистая SOA. Здесь микросервисы напрямую связываются друг с другом, и нет центральной зависимости для взаимодействия, такой как ESB в SOA. Кроме того, существует рекомендация иметь отдельную базу данных для каждого микросервиса. Фундаментальная идея эволюции микросервисов из SOA состоит в том, чтобы уменьшить зависимость между сервисами и сделать их слабо связанными в соответствии с вышеупомянутыми рекомендациями.
Преимущества микросервисов:

  • Легко управлять, поскольку он относительно меньше по размеру.
  • Если есть какие-либо обновления в одном из микросервисов, нам нужно повторно развернуть только этот микросервис.
  • Микросервисы
  • являются автономными и, следовательно, развертываются независимо. Их время запуска и развертывания относительно меньше.
  • Новому разработчику очень легко подключиться к проекту, так как ему нужно понимать только конкретный микросервис, обеспечивающий функциональность, над которой он будет работать, а не всю систему.
  • Если конкретная микрослужба сталкивается с большой нагрузкой из-за того, что пользователи используют эту функциональность в избытке, нам нужно масштабировать только эту микросервис. Следовательно, архитектура микросервисов поддерживает горизонтальное масштабирование.
  • Каждый микросервис может использовать разные технологии в зависимости от бизнес-требований.
  • Если конкретный микросервис выходит из строя из-за какой-либо ошибки, он не влияет на другие микросервисы, и вся система остается нетронутой, продолжая предоставлять пользователям другие функции.

Недостатки микросервисов:

  • Являясь распределенной системой, она намного сложнее монолитных приложений. Его сложность возрастает с увеличением количества микросервисов.
  • Квалифицированные разработчики должны работать с архитектурой микросервисов, которая может идентифицировать микросервисы и управлять их взаимодействием.
  • Самостоятельное развертывание микросервисов затруднено.
  • Микросервисы
  • являются дорогостоящими с точки зрения использования сети, поскольку им необходимо взаимодействовать друг с другом, и все эти удаленные вызовы приводят к задержкам в сети.
  • Микросервисы менее безопасны по сравнению с монолитными приложениями из-за межсервисной связи по сети.
  • Отладка затруднена, так как управление осуществляется через многие микросервисы, и указать, почему и где именно произошла ошибка, является сложной задачей.

.

Сравнительное исследование сейсмического поведения монолитной сборной железобетонной конструкции и монолитной бетонной конструкции

Мы сомневаемся, что монолитная сборная железобетонная конструкция может быть спроектирована как монолитная в зоне с высокой сейсмической интенсивностью. Чтобы решить эту загадку, были спроектированы и протестированы на вибростоле модель монолитной конструкции из сборного железобетона в масштабе 1/5 и модель монолитной конструкции. Был проведен сравнительный анализ между ними, чтобы лучше понять их сейсмическое поведение.Основываясь на результатах экспериментов, характер и механизм разрушения были разными: концентрированное повреждение в соединительной балке, которое затем распространялось на сдвиговые стенки CIPS, а слабые соединения представляли трещины между сборными элементами помимо соединительной балки MPCS. Собственная частота MPCS обладала характерной особенностью слабости связей, которая была изначально больше, чем у CIPS, и быстро уменьшалась после первых волн с PGA 0,035 g. Коэффициенты усиления ускорения представляли тенденцию изменения под разными волнами землетрясений.Распределение сейсмического отклика имело линейность по высоте моделей в пластической стадии и позже превратилось в нелинейность из-за серьезных повреждений. В целом, MPCS и CIPS имели сходные сейсмические характеристики, за исключением типичных характеристик. И было доказано, что они обладают лучшими сейсмическими характеристиками без обрушения при сильных землетрясениях.

1. Введение

Сборная железобетонная конструкция состоит из сборных элементов, изготовленных на заводе, которые широко используются для жилых домов, промышленных зданий и общественных зданий, таких как квартиры, автостоянки и стадионы.Он обладает высококачественными сборными элементами: скоростью возведения и свободой архитектурной формы элементов. Однако целостность и безопасность соединений между сборными железобетонными элементами имеют большое значение для общей конструкции, особенно при землетрясениях. Как известно, конструкция стены на сдвиг является эффективной системой бокового сопротивления для многоэтажных жилых домов [1, 2] в сейсмоопасной зоне.

Сборные элементы стены, работающей на сдвиг, по высоте этажа соединяются, образуя боковую систему сопротивления.Чтобы сохранить надежность горизонтального соединения, используются различные способы соединения продольных арматурных элементов, такие как залитые втулки, последующее натяжение и соединительные муфты [3–7]. Далее были испытаны изолированные поперечные стенки с различными горизонтальными соединениями с учетом контактной поверхности и упомянутого соединения продольной арматуры [8–10]. Вертикальное соединение, расположенное между сборными элементами этажа, было исследовано Vaghei et al. [11]. В настоящее время улучшенная герметизированная муфта представляет собой эффективное соединение продольной арматуры, а монолитное вертикальное соединение между сборными элементами этажа проводится для повышения их целостности.А именно, вертикальное соединение - это краевые элементы сдвиговой стенки монолитной конструкции.

Свойства преобладающих соединений сборных элементов и конструкции в целом были определены с помощью псевдостатических испытаний и псевдодинамических испытаний [12–15], в то время как испытания не учитывали влияние продолжительности сейсмических волн. Один из видов сборных стеновых конструкций - крупнопанельное сборное железобетонное здание с тремя одинарными простыми стенами был испытан Oliva et al. [16], а трехэтажная модельная структура была протестирована Lee et al.[17]. Сейсмические свойства сборной железобетонной конструкции в масштабе 1/4 с резиновыми подшипниками с высоким демпфированием были изучены Wang et al. [18]. Тем не менее, некоторые отчеты об исследованиях показали, что сборные железобетонные конструкции не обладали превосходными сейсмическими характеристиками во время предыдущего землетрясения из-за отказов сварных и плохо сконструированных соединений [19, 20]. Совершенно очевидно, что необходимы дальнейшие экспериментальные исследования, чтобы заполнить пробел в знаниях о сейсмическом поведении сборных железобетонных конструкций. А крупномасштабное испытание на вибростоле - надежный метод исследования динамической сейсмической реакции сборных железобетонных конструкций.

В этой статье представлена ​​программа сравнительных испытаний на вибростоле, реализованная на двух масштабных 1: 5 моделях 12-этажной конструкции стены, работающей на сдвиг, для понимания динамической сейсмической реакции сборной бетонной конструкции. Одна представляет собой монолитную конструкцию (CIPS), а другая - монолитную сборную железобетонную конструкцию (MPCS). Конструкция прототипа была спроектирована с двумя отсеками и двумя пролетами в соответствии с положениями кодекса [21], а конструкция MPCS была спроектирована согласно кодексу [22] и листам чертежей проекта [23].На основе результатов тестирования динамические характеристики двух моделей, такие как частота, коэффициент демпфирования и форма колебаний, оцениваются с помощью теста белого шума. Для сравнения: характер и механизм разрушения, реакция на сейсмические силы, сдвиг по этажу, смещение по этажу и дрейф между этажами будут интенсивно изучаться, анализироваться и обсуждаться. Наконец, будет раскрыто всестороннее понимание сейсмических характеристик MPCS и CIPS, особенно реакции MPCS на землетрясение в целом.

2. Экспериментальная программа
2.1. Конструкция модели
2.1.1. Взаимосвязь подобия

В качестве рабочих параметров встряхиваемого стола и состояния подъемника в лаборатории в испытании на вибростоле применялась масштабированная модель. Конструкция прототипа была разработана с соблюдением положений китайского кодекса [21]. Дизайн моделей в уменьшенном масштабе был основан на теореме Пи Бэкингема [24]. Подобные константы геометрии, напряжения и ускорения сначала были определены как 0.2, 0,2 и 1 соответственно [25]. А затем другие параметры были выведены по правилам подобия и сведены в Таблицу 1. У CIPS и MPCS были одинаковые правила подобия. Кроме того, модели были разработаны как упруго-пластические модели для наблюдения за пластическим поведением при сильных землетрясениях [26].


Параметр
Параметр
Геометрия
длина
Физика Нагрузка Динамические характеристики
Модуль упругости Напряжение Коэффициент Пуассона Деформация Масса Массовая плотность Частота Ускорение

Формула
Взаимосвязь 0.2 0,2 0,2 1 1 0,008 1 2,236 1
Примечание Размер контроля Контрольный материал Контрольный тест на встряхивающем столе

Примечание. ; «» Означает структуру модели; «» Означает структуру прототипа.
2.1.2. Материальный дизайн

В соответствии с масштабируемыми параметрами физики, напряжение и модуль упругости материала модели уменьшились до 20% от таковых для бетона конструкции прототипа. Микробетон был принят в качестве модельного материала для ограничения крупного заполнителя. Шен и др. предложенный керамзит, порошковая угольная зола или пемза в качестве смешивающего агента могут снизить модуль упругости микробетона [27]. Итак, гипс смешали с микробетоном. После испытаний модельный материал представлял собой смесь цемент: мелкий заполнитель: крупный заполнитель: вода: гипс = 1: 3.64: 3,64: 0,93: 0,5 (в весовом соотношении). Предел прочности микробетона составил 8,94 МПа, а его модуль упругости - 7,29 ГПа, что соответствует константе подобия 0,2 в отличие от бетона C40. Оцинкованная железная проволока использовалась для замены арматуры по аналогичным правилам внутренних сил [25].

2.1.3. Плоская конструкция

С учетом архитектурного пространства, физических размеров и плоскости соединения сборных элементов многоэтажного дома на практике, модель представляла собой двухпролетную, двухпролетную, двенадцатиэтажную конструкцию стены со сдвигом, которая была регулярной в план и высота.Масштабированные модели CIPS и MPCS имели размер 1800 мм × 1800 мм в плоскости и с постоянной высотой этажа 600 мм. Расстояние пролета составляло 1100 мм и 700 мм по направлению и 900 мм и 900 мм по направлению. Толщина стенки сдвига и соединительной балки составляла 40 мм, а толщина плиты 30 мм. Он содержал три вида соединительных балок с разными пролетами: 500 мм, 300 мм и 160 мм соответственно. На рисунке 1 показаны модели в виде сверху.


Модель MPCS включала три типа монтируемых на месте соединений, связывающих сборные элементы, тип «L», тип «T» и тип «+», чтобы сформировать целостную часть в каждом этаже, и три вида сборных железобетонных изделий. бетонные стены со сдвигом (PCSW): PCSW-1, PCSW-2 и PCSW-3.Три соединения представляют собой внешнюю PCSW, соединенную в углу, внешнюю и внутреннюю PCSW, соединенную сбоку, и внутреннюю PCSW, соединенную внутри сборной конструкции. Более того, монолитные соединения соответствовали краевым компонентам поперечной стены модели CIPS, которые были отделены от сборного элемента на заводе, а затем были выполнены из монолитного бетона после установки сборных элементов. А именно, монолитные соединения и PCSW составляли стенку сдвига CIPS.Конструктивные параметры, материалы модели и программа загрузки MPCS были такими же, как и у CIPS. Однако модели были построены по-разному. Детали усиления монтируемых на месте соединений или краевых компонентов и PCSW показаны на рисунке 2.


(a) Усиление соединений CIP
(b) Усиление PCSW
(a) Усиление Соединения CIP
(б) Усиление PCSW
2.2. Детали сборного железобетона и строительства

Конструктивные мероприятия CIPS соответствовали положениям кодекса [21].Модель CIPS была построена с использованием общей строительной техники, включая сборку арматуры, установку шаблона, заливку бетона и техническое обслуживание. Однако сборные элементы изготавливаются на заводе, транспортируются на строительную площадку, поднимаются краном и объединяются вместе с монолитным бетоном, позже формируя монолитную сборную бетонную конструкцию на практике. В этом проекте был принят компромиссный метод строительства. В лаборатории были изготовлены макеты стен из сборного железобетона сдвига.Подкрепления были связаны следующими способами. Верхняя выступающая планка проходила через залитую втулку для соединения следующего PCSW, а боковая зацепляла продольные арматуры в CIP-соединении и позже надевала дополнительные хомуты. Монолитный пол между верхним и нижним ПКСВ заменил сборно-монолитную бетонную композитную плиту с аналогичной жесткостью для удобства. Оставшееся соединение CIP и пол были залиты после того, как PCSW затвердел в течение 48 часов. Таким образом, соединительная балка была предварительно изготовлена ​​наложенной в MPCS, а в CIPS - целостности.Материал модели - микробетонный смешанный гипс с давлением 8,94 МПа. Процедуры MPCS и CIPS показаны на рисунке 3. Они были отверждены при нормальной температуре в течение 28 дней и испытаны на вибростоле при землетрясении.


Чтобы восполнить недостающую гравитацию и неструктурные элементы, железные блоки были использованы в качестве искусственной массы и равномерно закреплены на каждом этаже двух моделей примерно на 1,56 тонны. Общая масса каждой модели достигала 13,6 тонны, включая поперечные балки, а высота двух моделей составляла 7.56 м, что соответствует ограничению мощности системы встряхивания.

2.3. Процедура испытаний

Хорошо известно, что состояние почвы на площадке является одним из важных факторов при выборе сейсмических входных данных для испытания вибростола. Скорость волны резания, эквивалентная слою почвы, и толщина верхнего слоя почвы определяют классификацию площадки. Участок грунта типа II был определен в Кодексе сейсмического проектирования зданий [21], который был условным грунтом этого проекта.По сравнению со спектрами отклика сейсмического проекта, землетрясение на холмах Суеверия (B-WSM), волна землетрясения Коджаэли (Турция) (DZC) и волна землетрясения Эль-Сентро (ELW) были выбраны в качестве наземных возбуждений и введены указанной последовательностью. Волны были выбраны из Тихоокеанского центра инженерных исследований землетрясений (PEER). Испытания проводились с однонаправленными и двунаправленными землетрясениями с коэффициентом PGA 1, 0,85, чтобы оценить общие сейсмические характеристики CIPS и MPCS.Программа испытаний на вибростоле включала восемь фаз, и пиковое ускорение грунта (PGA) составляло 0,035 г, 0,07 г, 0,14 г, 0,22 г, 0,40 г, 0,62 г, 0,70 г и 0,80 г в каждой фазе соответственно. PGA 0,70 г и 0,80 г были введены для наблюдения за их нелинейным поведением. После каждой фазы сосков вводился белый шум с PGA 0,035 г для определения динамических характеристик моделей.

Для мониторинга реакции на землетрясение двух моделей, 32 одноосных акселерометра, в том числе два на вибростоле, два на поперечной балке, двадцать четыре на каждом этаже по направлениям и четыре по диагонали в 12-м. этаж, были установлены для регистрации горизонтального ускорения.На каждом этаже было установлено 12 датчиков перемещения и 12 датчиков скорости вибрации. Расположение тестовых инструментов показано на рисунке 4. Рисунок 5 показывает модели на встряхивающем столе.



3. Характер и механизм отказов

Трещины и повреждения моделей отслеживались вместе с увеличением PGA. При PGA 0,035 г диагональные микротрещины на соединительной балке наблюдались только в основном направлении CIPS, а микротрещины MPCS были обнаружены в направлениях стенок сдвига, расположенных с 1-й по 4-ю.Когда PGA увеличился с 0,07 г до 0,22 г, трещины на CIPS расширились вдоль угла соединительной балки и возникли новые диагональные микротрещины. В фазах существующие трещины MPCS проникли в соединительную балку, а тем временем появились новые микротрещины. Диагональные микротрещины были основным рисунком моделей на этом этапе.

На следующем этапе модели представили различные рисунки трещин. После PGA, равного 0,40 г, трещины CIPS быстро концентрировались на концах соединительных балок, например, с наибольшим отношением глубины пролета с уменьшенным сечением для пластикового шарнира и с наименьшим отношением глубины пролета с диагональными трещинами.Напротив, диагональные трещины MPCS расширялись медленно, и одновременно возникала горизонтальная трещина между PCSW и полом CIP как особой формы. По мере роста сейсмической энергии новые трещины последовательно добавлялись по высоте моделей. Трещины CIPS были подобны диагональным трещинам, возникающим с PGA 0,035 г, а трещины MPCS были горизонтальными трещинами, возникающими в горизонтальных соединениях. Чтобы наблюдать за их нелинейным поведением, PGA 0.Было введено 80 г. На этом этапе в CIPS возникли вертикальные трещины вдоль краевого компонента и групповые трещины в стене сдвига на 4-м этаже. Мы считали, что слабой историей CIPS была 4-я история. Горизонтальная трещина распространилась на монолитный бетон, а вертикальная трещина возникла в месте контакта сборного железобетона и монолитного соединения на 2-м и 3-м этажах MPCS. Общая структура трещин моделей показана на рисунке 6.


В целом диагональные трещины были представлены в концевых соединительных балках CIPS и MPCS.Феномен является благоприятным государством. Они обладали разными механизмами диссипации энергии под действием волн землетрясений. Связующий луч действовал как первая линия рассеяния энергии. В то время как соединительная балка образовывала пластиковый шарнир, поперечная стенка превратилась в однослойную стенку для рассеивания энергии в качестве второй линии, предотвращающей схлопывание в CIPS. Помимо соединительной балки, относительно слабые связи между сборными элементами стали новым способом рассеивания энергии в MPCS: сначала горизонтальные трещины, а затем вертикальные трещины.Кроме того, они в некоторой степени защищали систему бокового сопротивления.

4. Анализ реакции на землетрясение
4.1. Динамические характеристики

Динамические характеристики конструкции включают собственную частоту, жесткость, коэффициент демпфирования и форму колебаний. Их можно вывести из белого шума, вводимого передаточной функцией после каждой фазы тестирования. Первая и вторая собственные частоты по направлению и направлению показаны в Таблице 2. Также жесткость может быть рассчитана с помощью частоты, и она представлена ​​на Рисунке 7 [28].Начальная частота MPCS была больше, чем у CIPS, и такая же, как и исходная жесткость. Мы предположили, что примыкающие залитые цементным раствором втулки и дополнительные хомуты в соединениях привели к явлению. Когда было введено первое землетрясение, собственная частота MPCS снизилась примерно на 20%, что могло быть вызвано усадкой и микротрещинами в соединениях в качестве начального повреждения [29]. При увеличении энергии влияние начальных повреждений не было основным фактором. А затем две модели примерно с одинаковой частотой представлены в состоянии отказа.Кривые деградации жесткости CIPS постепенно уменьшались с увеличением PGA. В отличие от CIPS, MPCS явно снизился на первой фазе, а затем медленно снизился с 0,035 г до 0,14 г. Наконец, они имели схожую остаточную жесткость. Разнообразие тенденций можно понять по упомянутой схеме отказов.


PGA / g Частота / Гц
Первая частота Вторая частота
- направление - направление - направление - направление
MPCS CIPS MPCS CIPS MPCS CIPS MPCS CIPS

Начальный 6.19 5,13 7 5,69 25,00 20,75 27,94 23,25
0,035 г 4,81 5,12 5,13 5,63 20,56 20,13 23,5
0,07 г 4,80 5,12 5,06 5,5 20,06 19,88 22,00 23,25
0.14 г 4,69 4,56 4,94 5,37 19,69 19,88 21,06 22,06
0,22 г 4,26 4,13 4,44 4,81 18,25 19,81 20,94
0,40 г 2,79 2,81 3,75 3,75 14,19 13,56 16,25 16.56
0,62 г 2,31 1,94 3,00 2,69 11,63 10,06 13,63 13,00
0,80 г 1,86 1,55 2,88 9,38 9,42 13,18 12,88


Коэффициент демпфирования отражает рассеивающую способность конструкции.Как показано на рисунке 8, коэффициент демпфирования постепенно увеличивается после PGA. На первом этапе - 4,2%. Затем коэффициент демпфирования медленно увеличивался до значения PGA 0,40 г, которое составляло от 4,2% до 5,0%. Средний коэффициент демпфирования каждой фазы изменился с 4,2% до 8,2% в процессе нагружения, что относится к монолитной бетонной конструкции. Тем не менее, механизм диссипации энергии CIPS и MPCS был различным для порядка и распределения трещин.


Первая и вторая формы колебаний моделей описаны на рисунке 9.В общем, форма моды первого порядка показывала характеристики деформации изгиба, а поперечная жесткость была равномерным распределением по высоте модели. Их формы постепенно изгибались к оси. Это явление может быть вызвано модами высокого порядка. И тенденция CIPS была более очевидной для PGA 0,40 г и 0,62 г, поскольку серьезное повреждение произошло в стенке сдвига. Форма колебаний второго порядка у них была аналогичной. Причем максимальный модовый коэффициент второй формы колебаний был на позиции 4 этажа.


.

Смотрите также