Вязание спицами для малышей. Теплые вязаные вещи для самых маленьких, новорожденных.
Случайные записи

Как правильно связать арматуру для ленточного фундамента


схема, чертеж и пошаговая инструкция по укладке арматуры своими руками, как правильно уложить каркас, какое должно быть расстояние

Чтобы выстроить малый дом в 1-2 этажа, хоз. постройку, придорожный магазинчик или гараж устраивается ленточный фундамент.

Это недорогой и надежный вариант при возведении строений малой этажности.

На его заливку расходуется минимум материалов и времени.

Бетон сам по себе довольно хрупкий и подвержен разрушению. Для его упрочнения используется арматурный каркас.

Строительные работы до начала процесса

Перед началом армирования необходимо сделать чертеж фундамента. Он должен подпирать внешние стены и несущие внутренние перегородки. После производится расчет арматурного каркаса.

Перед непосредственным началом строительных работ по вязке скелета необходимо:

  1. Выкопать траншею – согласно расположению и размерам чертежа.
  2. Собрать опалубку внутри траншеи из подходящих материалов.
  3. Организовать песчаную подушку в качестве подложки для равномерности распределения бетона.

Главные элементы для обустройства арматурного каркаса

От правильно собранной конструкции зависит ее надежность и долговечность.

Любой каркас ленточного фундамента включает такие арматурные элементы:

  • Продольная.
  • Поперечная.
  • Вертикальная.
  • Хомуты.
  • Вязальная проволока.

Правильный остов повышает несущую способность строения. Он также препятствует воздействию деформационных сил извне.

Какие схемы существуют?

Существует две установленные схемы продольной установке арматуры:

  • В четыре прута;
  • В шесть прутьев.

Если принять ширину основания для фундамента более чем 500 мм, то используется вторая схема. Это зависит от норм, которые предписывают рядом расположенные стержни укладывать с интервалом 400 мм друг от друга.


Боковая продольная арматура должна отходить от бетонных стенок на 50-70 мм. Это способствует сохранению защитного слоя бетона на каркасе.

При возведении фундамента любой высоты применяется два пояса армирования:

  • Верхний.
  • Нижний.

Типовые схемы по устройству углов и Т-образных примыканий применяются хомуты:

  • В виде «Г» элементов.
  • В виде «П» элементов.

На рисунке изображен чертеж схемы армирования ленточного фундамента с применением Г и П элементов:

Гнутые элементы должны быть продолжением основных продольных прутьев и «наслаиваться» на них на 600-700 мм, но не короче 50 диаметров арматуры. Шаг арматуры в местах расположения углов вычисляется по соотношению: 0,75 х высоты фундамента.

Детальная информация по армированию содержится в СНиП 2.03.01-84 и СНиП 2.02.01-83.

Выбор и расчет

При армировании необходимо использовать арматуру класса АIII. Она отличается рифленой поверхностью. Ее применяют для продольных и поперечных хлыстов, а также в упрочнении углов.

Такой тип, по сравнению с гладкой, имеет лучшую сцепляющую способность с бетоном. Гладкие класса АI применяют для вертикальных элементов.

Допустимо применять только горячекатаную сталь марок:

  • Ст3кп;
  • 35ГС;
  • 35Г2С;
  • 32Г2Рпс;
  • 22Х2Г2АЮ;
  • 22Х2Г2Р;
  • 80С;
  • 20ХГ2Ц.

В настоящее время помимо стандартных металлических прутков применяют арматуру из стеклопластика. Ее прочность выше, чем у стальной. Но такой тип чаще используется в крупногабаритном строительстве для уменьшения нагрузки.

Упрощенный план расчета:

  1. Чтобы рассчитать сечение рабочих прутьев необходимо взять 0,1% площади сечения фундамента, а именно, для фундамента длиной:
    • менее 3м применимо сечение в 10мм;
    • более 3м — сечение необходимо применять не менее 12 мм, но не более 40 мм.
  2. Горизонтальная арматура составляет более 25% толщины рабочего прутка (минимальное значение 6 мм).
  3. Вертикальные стержни рассчитываются согласно высоты фундамента:
    • менее 0,8м принимается сечение в 6мм;
    • более 0,8м принимается сечение в 8мм и более.

Данные формулы применимы только при возведении небольших построек. Габаритные строения в соответствие со СНиП требуют учитывать запас арматуры для обеспечения достаточной прочности.

При планировании постройки в три этажа и выше, либо при наличии подвижных грунтов, предпочтительнее заказать расчет и схему в специализированной строительной фирме.

Еще больше информации о расчете арматуры в видео:

Необходимые инструменты и материалы

Прежде чем приступить к строительно-монтажным работам нужно заранее собрать необходимые инструменты и приспособления:

  • Рулетка или другой измерительный инструмент, чтобы выполнить замеры по месту;
  • Угловая шлифовальная машина (по-простому «болгарка»), чтобы раскраивать арматуру;
  • Специализированный крючок (можно изготовить самостоятельно), клещи или профессиональный пистолет, чтобы вязать проволоку;
  • Специальный инструмент, чтобы сгибать прутья.

Обустройство опалубки и подушки

Для устройства опалубки используются ОСБ-плиты, деревянные конструкции, фанера или ДВП. Материал должен удерживать бетон и не сгибаться под его давлением. Чем выше фундамент, тем прочнее требуется материал.

Сборка опалубки поэтапно:

  • 1 этап. Установка распорок по периметру траншеи (длина распорок в два раза больше, чем принятая высота фундамента). Располагать их следует отступая от низа фундамента на 70% его высоты. В дальнейшем они будут удерживать деревянную основу.
  • 2 этап. Установка опалубки из выбранного материала. Крепить отдельные деревянные элементы стоит изнутри опалубки, чтобы потом без проблем ее разобрать. В готовой основе не должно быть зазоров более 0,3см, чтобы не допустить вытекания бетона и деформации готовой конструкции.
  • 3 этап. Смазывание внутренней части опалубки техническим маслом перед началом бетонных работ. Это обеспечивает легкое снятие опалубки после застывания бетонной смеси.

Следом устраивается песчаная подушка. Ее толщина варьируется в пределах 200 мм. При этом песок следует предварительно утрамбовать. Для быстрой трамбовки достаточно намочить песок водой.

Как правильно армировать — пошаговая инструкция

Связывание арматуры для остова делается либо сразу в опалубке, либо за ее пределами с последующей установкой в местах использования.

Этапы вязки «скелета» фундамента:

  • 1 этап. Выкладывание поперечных стержней с длиной на 100 мм меньше, чем ширина фундамента.
  • 2 этап. Выкладывание двух нижних хлыстов продольной арматуры. В два этапа создается нижний пояс.
  • 3 этап. Установка вертикальных опор в местах соединения с высотой на 100 мм меньше, чем высота готового фундамента.
  • 4 этап. К вертикальному каркасу крепится верхний пояс, который делается с использованием пунктов первых двух этапов.

Независимо от того, где происходит вязка: непосредственно в опалубке или же отдельно с последующей установкой в опалубку – последовательность шагов неизменна. Если части каркаса собираются отдельно, то их необходимо хорошо связать между собой непосредственно в опалубке.

Все пересечения арматуры должны вязаться проволокой. Иногда допустимо применять хомуты из пластика. Использование сварочного аппарата для соединения элементов запрещается строительными нормами.

Как правильно гнуть арматуру?

Правильность работы с инструментами, которые способны согнуть металлические основы для дальнейшего использования в процессе армирования, позволяет создавать правильные и надежные гнутые элементы костяка.

Чтобы согнуть металлический прут существует два способа:

  • Горячая гибка – место сгиба нужно раскалить до 700-900 градусов при помощи паяльной лампы, после ударами кувалды или молотка согнуть до нужного угла.
  • Холодная гибка – предполагает использование специального станка. Некоторые хлысты можно гнуть руками (до 8мм), либо при помощи рычага, но при этом нужно контролировать угол изгиба.

Горячий метод делает место сгиба хрупким. Для дальнейшей работы необходимо остудить готовое изделие на открытом воздухе.

Раскрой

Если диаметр прутьев не превышает 12 мм, для резки применимы ножовка по металлу, либо ленточная пила. Если диаметр штырей больше 12 мм, лучше применять «болгарку» со специальной насадкой, предназначенной для «мягкой» стали.

Автоматический инструмент способствует ускорению строительно-монтажных работ, но требует аккуратной работы, чтобы избежать травматизма.

Расположение

Арматура должна отступать от края фундамента вовнутрь на 50-60 мм. Это предотвратит коррозию металла внутри фундамента и создаст защитный слой из бетона. Глубже делать не рекомендуется, так как остов перестанет выполнять свои функции и противостоять внешним воздействиям среды на бетон.

Для создания цельносвязанного каркаса необходимо соединять вертикальные и поперечные стержни одним хомутом.

Для создания защитного бетонного слоя внизу фундамента под каркас на расстоянии около 0,5 метров необходимо подкладывать кирпичи. При этом не следует допускать прогибов скелета.

Как правильно уложить продольную арматуру?

Продольная арматура должна обеспечивать равномерность распределение деформационных сил по всему фундаменту.

То есть она делает бетон работоспособным. В п. 7.3.6 СНиП 52-01-2003 указывается, что шаг между продольными армирующими прутами нужно рассчитывать исходя из их типа (стены, плиты перекрытия, балки, колонны), а также высоты и ширины поперечного сечения.

Но при этом расстояние между продольными прутками не должно быть более 400-500 мм. При укладке следует использовать целые хлысты без соединений, удлиненные на 1,5-2 метра для того, чтобы сделать загибы по углам. Это повысит их прочность.

Укладка поперечной

Правила поперечного армирования рассмотрены в п. 7.3.7 СНиП 52-01-2003. Вертикальная и поперечная арматура размещается с отступом до 300 мм друг от друга.

Но при этом это расстояние не должно быть меньше половины высоты основания. Она забирает на себя часть поперечной нагрузки, которая воздействует на бетон и предупреждает формирование наклонных трещин.

Процесс вязки

Для вязки существует специализированная «вязальная» проволока. Чтобы правильно выбрать необходимый материал, нужно обратить внимание на его состав.

В состав вязальной проволоки входит низкоуглеродистая сталь. Отличается она белым цветом.

В процессе связывания достаточно приобрести проволоку диаметром от 1,0 до 1,4 мм. Если использовать минимальную толщину, то материал легко рвется. При использовании более толстой продукции в процессе монтажа будет сложно ее скручивать.

Для вязки двух элементов остова необходимо подготовить отрезы длиной 250-500мм, для соединения трех штырей нужны отрезы не менее 500мм. Отрезаемая длина зависит от диаметра связываемых материалов. При связывании нескольких элементов, вязальную проволоку следует складывать пополам.

Длину скрутки не следует делать слишком большой. Достаточно 3-5 витков для создания прочного соединения.

Углы основания

Чтобы обеспечить гармоничный переход двух векторов разной нагрузки, нужно правильно произвести армирование углов. В этом случае применимы гнутые элементы.

При достаточной длине продольных стержней лучше будет завести хлысты за угол на 600-700мм. Цельные элементы значительно повысят прочность отдельных хомутов.

При этом шаг пояса из вертикальной и поперечной арматуры должен составлять ½ шага прямых участков ленточного фундамента.

Возможные ошибки и как исправить

Малый напуск арматуры или его отсутствие в каркасе недопустим, так как в процессе бетонирования костяк может двигаться.

Это может привести к нарушению готового изделия. Лучше оставлять припуски по 200 мм.

Сварка элементов или связывание неподходящим материалом, например, веревкой недопустимы.

Сварка делает узел крепления хрупким, а веревка не обеспечивает достаточной прочности соединения.

Армирование углов без напусков. Армирование углов внахлест хлыстом может привести к быстрому разрушению и неравномерному переходу нагрузок между двумя частями фундаментной конструкции. Для решения проблемы включаются добавочные гнутые элементы.

Заключение

В технологическом плане армирование ленточного фундамента – процесс запутанный и трудоемкий. Но его вполне реально осуществить самостоятельно с использованием инструкций. Достаточно использовать силу двух-трех рабочих и подготовить несколько простых расчетов. Такой фундамент станет хорошим началом для будущего негабаритного строения.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Одноклассники

Мой мир

Инженер-строитель: Пример проектирования 3: Армированный ленточный фундамент.

Несущая стена одноэтажного дома должна опираться на широкий армированный ленточный фундамент.

Исследование участка выявило рыхлые и среднезернистые почвы от уровня земли до значительной глубины. Почва изменчива и имеет безопасную несущую способность от 75 до 125 кН / м2. Также были выявлены уязвимые места, где нельзя было рассчитывать на несущую способность.

Здание может поддерживаться на грунтовых балках и сваях, снятых до прочного основания, но в этом случае выбрано решение - спроектировать широкий усиленный ленточный фундамент, способный перекрывать мягкую область номинальной ширины.

Для минимизации дифференциальных расчетов и позволяют для мягких областей, допустимое опорное давление будет ограничено па = 50 кН / м2 в течение. Мягкие участки, встречающиеся во время строительства, будут удалены и заменены тощей бетонной смесью; Кроме того, основание будет спроектировано таким образом, чтобы охватить предполагаемые углубления на 2,5 м. Это значение было получено из указаний по местным впадинам, которые были даны позже на фундаментах плотов. Плита перекрытия пола предназначена для подвешивания, хотя она будет залита с использованием грунта в качестве несъемной опалубки.

Загрузки


Если фундамент и надстройка проектируются в соответствии с принципами предельного состояния, нагрузки должны храниться как отдельные необработанные характеристические мертвые и заданные значения (как указано выше), как для расчета давления на опору фундамента, так и для проверок работоспособности. Затем, как обычно, нагрузки должны быть скорректированы для расчета отдельных элементов в предельном состоянии.

Для фундаментов, подверженных только статическим и прилагаемым нагрузкам, факторные нагрузки для расчета арматуры лучше всего выполнять путем выбора среднего коэффициента частичной нагрузки, γP, для покрытия как статических, так и накладываемых нагрузок надстройки из Рис.11.22 (это копия Рис. 11.20 Условия расчета железобетонной полосы.).

Рис. 11.22 Комбинированный частичный коэффициент безопасности для статических + приложенных нагрузок.
Из Рис. 11.22 , комбинированный частичный коэффициент запаса прочности по нагрузкам надстройки составляет γP = 1,46.

Вес основы и засыпки, f = средняя плотность × глубина
= 20 × 0.9
= 18,0 кН / м2

Это все статическая нагрузка, следовательно, комбинированный коэффициент частичной нагрузки для нагрузок на фундамент, γF = 1,4.

Определение ширины фундамента
Новые уровни земли аналогичны существующим, таким образом (вес) нового фундамента не требует дополнительной оплаты и может быть проигнорирован.

Минимальная ширина фундамента равна


Принять ленточный армированный фундамент шириной 1,2 м и глубиной 350 мм из бетона марки 35 (, см.рис.11.23 ).

Рис. 11.23 Пример расчета усиленного ленточного фундамента - нагрузки и опорные давления.


Реактивное расчетное давление вверх для расчета боковой арматуры
Боковой изгиб и сдвиг b = 1000 мм.

Таким образом, vu

Нагрузка для перекрытия углублений
В местах локального углубления фундамент действует как подвесная плита.Предельная нагрузка, вызывающая изгиб и сдвиг в фундаменте, - это общая нагрузка, т.е. нагрузка надстройки + нагрузка на фундамент, которая определяется как

.
Продольный изгиб и сдвиг из-за углублений
Предельный момент из-за перекрытия фундамента - предполагается, что он просто поддерживается - в локальной депрессии 2,5 м составляет Ширина для расчета арматуры b = B = 1200 мм.
Таким образом, vu

Впадина на углу здания
В предыдущих расчетах предполагалось, что впадина расположена под сплошным ленточным основанием.Углубление
могло также произойти в углу здания, где две опоры пересекались под прямым углом. Затем следует выполнить аналогичный расчет, чтобы обеспечить верхнее усиление обеих опор до консоли в этих углах.

Рис. 11.24 Пример расчета армированного ленточного фундамента - арматура.

.

Каковы требования к толщине ленточного фундамента?

Существует ряд факторов, влияющих на толщину ленточного фундамента, таких как состояние потери, типы почвы и глубина фундамента. Обсуждаются требования к толщине ленточного фундамента в зависимости от условий нагрузки и глубины фундамента.

Рис.1: Ленточный фундамент

Требования к толщине ленточного фундамента

Толщина ленточного фундамента, несущего легкие нагрузки

Обычно толщина ленточного фундамента равна выступу от поверхности фундамента или стены, но не должна быть меньше 150 мм.Эта минимальная толщина необходима для того, чтобы ленточный фундамент обладал достаточной жесткостью и, следовательно, мог перекрывать слабые карманы в грунте.

Кроме того, чтобы выдерживать продольное усилие, создаваемое путем термического сжатия и расширения и движения влаги фундамента стены. Если тип почвы под фундаментом - глина, то набухание глины может быть большим и оказывать давление на фундамент. Именно на ленточный фундамент необходимо наложить минимальный предел.

Толщина ленточного фундамента, выдерживающего тяжелые нагрузки

Если ленточный фундамент выдерживает большие нагрузки, то толщина фундамента определяется его прочностью, чтобы выдерживать сдвиговые и изгибающие моменты, которые могут привести к разрушению выступа фундамента.

Рисунок 2 объясняет разрушение при изгибе и сдвиге соответственно. Если арматура не заделана в ленточный фундамент, то разрушение основания ленточного фундамента будет определять его толщину.

Рис.2: Разрушение ленточного фундамента при изгибе и сдвиге

Разрушения при изгибе можно избежать, используя бетон достаточной толщины. можно применить ступенчатый или наклонный переход заданной толщины от лицевой стороны стены к нижней ширине.

Иногда ленточный фундамент проектируется консервативно, выбирая толщину, которая предотвращает развитие напряжения на нижней стороне ленты. Такая толщина обычно равна удвоенному выступу полосы.

Тем не менее, учитывается 45-градусное распределение нагрузок у основания ленточного фундамента. И в соответствии с этим распределением нагрузки небольшое напряжение растяжения в основании фундамента является приемлемым, но его величина неизвестна.

Толщина глубокого и широкого ленточного фундамента

Если глубина и ширина ленточного фундамента велики, необходимо учитывать экономичное использование бетона, учитывая толщину фундамента.Это связано с тем, что можно использовать значительное количество бетона, который не способствует передаче нагрузок от стены на грунт под фундаментом.

Количество бетона, используемого для строительства фундамента, можно уменьшить, ступенчато увеличивая выступ фундамента. Однако строительство опалубки для ступенчатого строительства будет дорогостоящим и может превышать стоимость дополнительного бетона, используемого, когда ступенчатые выступы не используются.

Что касается наклонных выступов ленточного фундамента, это улучшит экономичность фундамента, если только коэффициент уклона не превышает один вертикальный к трем горизонтальным.

Если уклон проекции фундамента больше 1 по вертикали на 3 по горизонтали, тогда необходима опалубка, которая явно увеличивает стоимость строительства.

В случае сильно нагруженного или широкого ленточного фундамента рекомендуется провести сравнение стоимости неармированного ленточного фундамента и армированного ленточного фундамента. Это связано с тем, что первое привело бы к большей экономии в этом случае, особенно когда глубина фундамента увеличивается, чтобы достичь сдутого слоя слабой почвы.

Кроме того, стоимость бетона, используемого в случае неармированного бетона, меньше, чем стоимость бетона, используемого в случае железобетонного ленточного фундамента.Потому что последний должен соответствовать требованиям правил применения, тогда как бетон в соотношении 1: 9 может использоваться для неармированного бетонного основания в неагрессивной почве.

.

Фондов

Фондов

Фонды

Типы фундаментов

Неглубокие фундаменты (иногда называемые «раздвижными опорами») включают подушки («изолированные опоры»), ленточные опоры и плоты.
Фундаменты глубокие
включают сваи, свайные стены, диафрагменные стены и кессоны.


Типы фундаментов

Фундамент мелкого заложения

Фундаменты мелкого заложения - фундаменты, заложенные вблизи готовой поверхности земли; как правило, если глубина фундамента (D f ) меньше ширины основания и менее 3 м.Это не строгие правила, а просто рекомендации: в основном, если поверхностная нагрузка или другие условия поверхности влияют на несущую способность фундамента, это «неглубокий». Неглубокие фундаменты (иногда называемые «раздвижными опорами») включают подушки («изолированные опоры»), ленточные опоры и плоты.
Фундаменты мелкого заложения используются, когда поверхностные почвы достаточно прочные и жесткие, чтобы выдерживать приложенные нагрузки; они, как правило, непригодны для слабых или сильно сжимаемых почв, таких как плохо уплотненная насыпь, торф, современные озерные и аллювиальные отложения и т. д.


Фундамент мелкого заложения

Падовый фундамент

Подушечки фундаментов используются для поддержки отдельных точечных нагрузок, например, от несущей колонны. Они могут быть круглыми, квадратными или прямоугольными. Обычно они состоят из блока или плиты одинаковой толщины, но они могут быть ступенчатыми или изогнутыми, если требуется для распределения нагрузки от тяжелой колонны. Фундаменты с подушечками обычно неглубокие, но можно использовать и глубокие фундаменты.


Фундамент мелкого заложения

Ленточный фундамент

Ленточные фундаменты используются для поддержки линии нагрузок либо из-за несущей стены, либо если линия колонн нуждается в опоре, если расположение колонн настолько близко, что отдельные опорные основания были бы неприемлемыми.


Фундамент мелкого заложения

Плотные фундаменты

Плотные фундаменты используются для распределения нагрузки от конструкции на большую площадь, обычно на всю площадь конструкции.Они используются, когда нагрузки на колонны или другие нагрузки на конструкцию близки друг к другу и отдельные опорные основания взаимодействуют друг с другом.

Плотный фундамент обычно представляет собой бетонную плиту, простирающуюся по всей загруженной площади. Он может быть усилен ребрами или балками, встроенными в фундамент.

Фундаменты на плотах имеют то преимущество, что они снижают дифференциальные осадки, поскольку бетонная плита сопротивляется дифференциальным движениям между позициями загрузки. Они часто необходимы на мягких или рыхлых грунтах с низкой несущей способностью, поскольку могут распределять нагрузки на большую площадь.


Типы фундаментов

Фундамент глубокий

Глубокие фундаменты - это фундаменты, заложенные слишком глубоко под готовой поверхностью земли, чтобы на их несущую способность основания влияли условия поверхности, обычно это происходит на глубине> 3 м ниже готовой поверхности земли. К ним относятся сваи, опоры и кессоны или компенсированные фундаменты с использованием глубоких фундаментов, а также глубокие подушечные или ленточные фундаменты. Глубокие фундаменты могут использоваться для передачи нагрузки на более глубокие и более подходящие слои на глубине, если неподходящие почвы присутствуют вблизи поверхности.

Сваи - это относительно длинные тонкие элементы, которые передают нагрузки на фундамент через слои почвы с низкой несущей способностью на более глубокие слои почвы или породы с высокой несущей способностью. Они используются, когда по экономическим соображениям, конструкционным соображениям или условиям почвы желательно передавать нагрузки на слои за пределами практической досягаемости фундаментов мелкого заложения. В дополнение к опорным конструкциям, сваи также используются для анкеровки конструкций против подъемных сил и для оказания помощи конструкциям в сопротивлении боковым и опрокидывающим силам.

Опоры - это фундаменты, способные выдерживать большие нагрузки на конструкцию, которые сооружаются на месте в глубоких выработках.

Кессоны - это форма глубокого фундамента, который сооружается над уровнем земли, затем опускается до необходимого уровня путем выемки грунта или выемки грунта изнутри кессона.

Компенсированные фундаменты - это глубокие фундаменты, в которых снятие напряжения, вызванного земляными работами, приблизительно уравновешивается приложенным напряжением, создаваемым фундаментом.Таким образом, прикладываемое чистое напряжение очень мало. Компенсированный фундамент обычно представляет собой глубокий фундамент.


Фундамент глубокий

Сваи

Свайные фундаменты можно классифицировать по
тип сваи
(разные конструкции, которые должны поддерживаться, и разные условия грунта, требуют разных типов сопротивления)
вид конструкции
(можно использовать разные материалы, конструкции и процессы).


Сваи

Типы свай

Сваи часто используются, потому что на достаточно малых глубинах нельзя найти адекватную несущую способность, чтобы выдержать нагрузки конструкции. Важно понимать, что сваи получают опору как от концевой опоры , так и от поверхностного трения . Пропорция несущей способности, создаваемая либо торцевым подшипником, либо поверхностным трением, зависит от условий почвы. Сваи могут использоваться для поддержки различных типов структурных нагрузок.


Типы свай

Концевые опорные сваи

Концевые несущие сваи - это сваи, которые оканчиваются твердым, относительно непроницаемым материалом, таким как скала или очень плотный песок и гравий. Они получают большую часть своей несущей способности за счет сопротивления слоя у носка сваи.


Типы свай

Сваи фрикционные

Фрикционные сваи получают большую часть своей несущей способности за счет поверхностного трения или адгезии.Это обычно происходит, когда сваи не достигают непроницаемого пласта, а забиваются на некоторое расстояние в проницаемый грунт. Их несущая способность определяется частично концевой опорой и частично поверхностным трением между заделанной поверхностью почвы и окружающей почвой.


Типы свай

Сваи редукционные

Сваи, уменьшающие оседание, обычно закладываются под центральной частью фундамента плота, чтобы уменьшить разницу осадки до приемлемого уровня.Такие сваи укрепляют почву под плотом и помогают предотвратить перекос плота в центре.


Типы свай

Натяжные сваи

Конструкции, такие как высокие дымоходы, опоры электропередачи и пирсы, могут подвергаться большим опрокидывающим моментам, поэтому часто используются сваи для противодействия возникающим подъемным силам на фундаменте. В таких случаях возникающие силы передаются на грунт по длине заделки сваи.Сила сопротивления может быть увеличена в случае буронабивных свай за счет недостаточного расширения. При проектировании натяжных свай необходимо учитывать эффект радиального сжатия сваи, так как это может привести к снижению сопротивления вала примерно на 10-20%.


Типы свай

Сваи с боковой нагрузкой

Почти все свайные фундаменты подвергаются, по крайней мере, некоторой степени горизонтальной нагрузки. Величина нагрузок по отношению к приложенной вертикальной осевой нагрузке, как правило, будет небольшой, и никаких дополнительных расчетов конструкции обычно не требуется.Однако в случае причалов и пристаней, на которые воздействуют ударные силы пришвартованных судов, свайных оснований для опор мостов, эстакад для мостовых кранов, высоких дымоходов и подпорных стен, горизонтальный компонент относительно велик и может иметь решающее значение при проектировании. Традиционно в таких случаях сваи устанавливаются под углом к ​​вертикали, обеспечивая достаточное горизонтальное сопротивление за счет компонента осевой нагрузки сваи, действующего горизонтально. Однако способность вертикальной сваи противостоять нагрузкам, приложенным нормально к оси, хотя и значительно меньше, чем осевая способность этой сваи, может быть достаточной, чтобы избежать необходимости в таких «сгребающих» или «битых» сваях, установка которых является более дорогой. .Поэтому при проектировании свай для восприятия боковых сил важно учитывать это.


Типы свай

Сваи в насыпи

Сваи, проходящие через слои средне- или плохо уплотненного заполнителя, будут подвержены отрицательному поверхностному трению , которое вызывает сопротивление вниз вдоль ствола сваи и, следовательно, дополнительную нагрузку на сваю. Это происходит, когда заливка затвердевает под действием собственного веса.


Сваи

Виды свайных конструкций

Вытесняемые сваи вызывают смещение почвы как в радиальном, так и в вертикальном направлении, когда вал сваи забивается или вдавливается в землю. При использовании несмещаемых свай (или сменных свай) грунт удаляется, а образовавшаяся яма, заполненная бетоном или сборной бетонной сваей, опускается в яму и заливается раствором.


Виды свайного строительства

Сваи вытесняющие

Пески и зернистые почвы имеют тенденцию уплотняться в процессе смещения, тогда как глины имеют тенденцию к вспучиванию.Сами сваи смещения можно разделить на разные типы, в зависимости от того, как они построены и как они вставляются.


Сваи смещения

Полностью готовые вытесняющие сваи

Они могут быть из сборного железобетона;
армированный по всей длине (предварительно напряженный)
сочлененный (усиленный)
полый (трубчатый) профиль
или они могут быть из стали различного сечения.


Сваи смещения

Забивные и забивные сваи

Этот тип сваи бывает двух форм. Первый включает в себя вбивание временной стальной трубы с закрытым концом в землю для образования пустоты в почве, которая затем заполняется бетоном, когда труба извлекается. Второй тип такой же, за исключением того, что стальная труба остается на месте, образуя прочный кожух.


Сваи смещения

Винтовые забивочные сваи

Конструкция этого типа выполняется с использованием специального шнека.Однако почва уплотняется, а не удаляется, поскольку шнек ввинчивается в землю. Шнек установлен на полой штанге, которую можно заполнить бетоном, поэтому, когда необходимая глубина будет достигнута, бетон может быть закачан вниз по штоку, и шнек будет медленно отвинчиваться, оставляя сваю на месте.


Сваи смещения

Способы установки

Сваи забиваются или вдавливаются в грунт.Можно использовать несколько различных методов.


Способы установки

Падение веса

Падающий груз или ударный молот - это наиболее часто используемый метод установки вытесняющих свай. Вес примерно в два раза меньше веса сваи поднимается на подходящее расстояние в направляющей и отпускается, чтобы ударить по головке сваи. При забивке полой трубы сваи вес обычно воздействует на пробку в нижней части сваи, таким образом уменьшая любые избыточные напряжения по длине трубы во время вставки.

Вариантами простого отбойного молотка являются перфораторы одностороннего и двустороннего действия . Они приводятся в движение паром, сжатым воздухом или гидравлически. В молоте одностороннего действия вес поднимается сжатым воздухом (или другими средствами), который затем выпускается, и весу позволяют упасть. Это может происходить до 60 раз в минуту. Молоток двустороннего действия такой же, за исключением того, что сжатый воздух также используется при движении молота вниз. Однако этот тип молота не всегда подходит для забивки бетонных свай.Хотя бетон может выдерживать сжимающие напряжения, создаваемые молотком, ударная волна, создаваемая каждым ударом молота, может создавать высокие растягивающие напряжения в бетоне при возврате. Это может привести к разрушению бетона. Вот почему бетонные сваи часто подвергаются предварительному напряжению.


Способы установки

Дизельный молот

Быстрые контролируемые взрывы можно производить от дизельного молота. Взрывы поднимают таран, который используется для забивания сваи в землю.Хотя вес поршня меньше, чем вес, используемый в отбойном молотке, повышенная частота ударов может компенсировать эту неэффективность. Этот тип молота наиболее подходит для забивки свай через несвязные зернистые грунты, где большая часть сопротивления приходится на торцевую опору.


Способы установки

Вибрационные методы забивки свай

Вибрационные методы могут оказаться очень эффективными при забивании свай через несвязные зернистые почвы.Вибрация сваи возбуждает зерна грунта, прилегающие к свае, делая грунт почти свободным, что значительно снижает трение вдоль вала сваи. Вибрация может создаваться электрически (или гидравлически) вращающимися в противоположном направлении эксцентриками, прикрепленными к головке сваи, обычно действующими с частотой около 20-40 Гц. Если эту частоту увеличить примерно до 100 Гц, это может вызвать продольный резонанс в свае, и скорость проникновения может достигать 20 м / мин в умеренно плотных зернистых грунтах.Однако большая энергия, возникающая в результате вибрации, может повредить оборудование, распространение шума и вибрации также может привести к заселению близлежащих зданий.


Способы установки

Методы установки домкратом

Домкратные сваи чаще всего используются для опор существующих конструкций. Выкапывая грунт под конструкцией, можно вставить короткие куски сваи и вдавить их в землю, используя в качестве реакции нижнюю часть существующей конструкции.


Виды свайного строительства

Несвижные сваи

При использовании несмещаемых свай почва удаляется, а образовавшаяся яма заполняется бетоном или, иногда, сборная бетонная свая опускается в яму и заливается раствором. Глины особенно подходят для этого типа образования свай, поскольку в глинах требуется только стенка скважины. опора близко к поверхности земли. При бурении более неустойчивого грунта, такого как гравий, может потребоваться какая-либо форма обсадной трубы или опоры, например, бентонитовая суспензия.В качестве альтернативы раствор или бетон можно вводить из шнека, вращающего гранулированный грунт. Таким образом, существует четыре типа несмещаемых свай.

Этот метод строительства создает неравномерную поверхность раздела между стволом сваи и окружающей почвой, что обеспечивает хорошее сопротивление поверхностному трению при последующей нагрузке.


Несвижные сваи

Буронабивные сваи малого диаметра

Они обычно имеют диаметр 600 мм или меньше и обычно изготавливаются с использованием штатива.Оборудование состоит из штатива, лебедки и троса для управления различными инструментами. Основные инструменты показаны на этой диаграмме.

В зернистых почвах основной инструмент состоит из тяжелой цилиндрической оболочки с режущей кромкой и откидной заслонкой внизу. Для проведения раскопок этого типа необходима вода. При перемещении корпуса вверх и вниз на дне ствола скважины происходит разжижение грунта (так как под корпусом создается низкое давление, поскольку разжиженный грунт быстро перемещается вверх), и он течет в корпус и может быть поднят на лебедку. поверхность и опрокинулась.При просверливании гранулированного грунта существует опасность чрезмерного разрыхления материала по бокам отверстия. Чтобы этого не произошло, необходимо продвинуть временную обсадную колонну, вбивая ее в землю.

В связных грунтах ствол скважины продвигается путем многократного опускания инструмента крестообразного сечения с цилиндрической режущей кромкой в ​​грунт, а затем подъема его на поверхность вместе с грузом грунта. Оказавшись на поверхности, глина, которая прилипает к крестообразным лезвиям, разделяется на пары.


Несвижные сваи

Буронабивные сваи большого диаметра

Большие скважины диаметром от 750 мм до 3 м (с 7-метровыми нижними расширениями) возможны при использовании роторного бурового оборудования. Шнековая установка обычно устанавливается на кран или грузовик.

Спиральный или ковшовый шнек, показанный на этой схеме, прикреплен к валу, известному как штанга Келли (телескопический элемент квадратного сечения, приводимый в движение горизонтальным вращателем).При использовании этой техники возможна глубина до 70 метров. Использование бентонитовой суспензии в сочетании с бурением ковшовым шнеком может устранить некоторые трудности, связанные с бурением мягких илов и глин и рыхлых зернистых грунтов без постоянной поддержки обсадными трубами. Одним из преимуществ этого метода является потенциал до

.

Типы фундаментов и их применение в строительстве

Фундаменты делятся на мелкие и глубокие. Обсуждаются типы фундаментов под мелкие и глубокие фундаменты для строительства зданий и их использование.

Желательно знать пригодность каждого типа фундамента перед их выбором в любом строительном проекте.

Типы фундаментов и их использование

В строительстве используются различные типы фундаментов:

  1. Фундамент мелкого заложения
    • Отдельная опора или изолированная опора
    • Комбинированная опора
    • Ленточный фундамент
    • Плот или мат фундамент
  2. Фундамент глубокий
    • Свайный фундамент
    • Валки или кессоны просверленные

Типы фундаментов мелкого заложения

Отдельное или изолированное основание - это наиболее распространенный тип фундамента, используемый при строительстве.Этот фундамент строится для одной колонны и также называется подушечным фундаментом.

Форма индивидуального фундамента - квадрат или прямоугольник, и используется, когда нагрузки от конструкции воспринимаются колоннами. Размер рассчитывается исходя из нагрузки на колонну и допустимой несущей способности грунта.

Прямоугольная изолированная опора выбирается, когда фундамент испытывает моменты из-за эксцентриситета нагрузок или из-за горизонтальных сил.

Например, рассмотрим колонну с вертикальной нагрузкой 200 кН и безопасной несущей способностью 100 кН / м 2 , тогда требуемая площадь опоры будет 200/100 = 2 м 2 .Так, для квадратного фундамента длина и ширина фундамента будут 1,414 м х 1,414 м.

Комбинированная опора создается, когда две или более колонны расположены достаточно близко, а их изолированные опоры перекрывают друг друга. Это комбинация изолированных опор, но их конструкция отличается.

Форма основания представляет собой прямоугольник и используется, когда нагрузки от конструкции воспринимаются колоннами.

3. Раздвижные или ленточные и стеновые опоры

К основанию относятся те, у которых основание шире, чем у типичного фундамента несущей стены.Более широкое основание этого типа фундамента распределяет вес строительной конструкции на большую площадь и обеспечивает лучшую устойчивость.

Подножки

Раздвижные опоры и опоры стен используются для отдельных колонн, стен и опор мостов, где несущий слой почвы находится в пределах 3 м (10 футов) от поверхности земли. Несущая способность грунта должна быть достаточной, чтобы выдержать вес конструкции над базовой площадью конструкции.

Их не следует использовать на почвах, где есть вероятность попадания грунтовых вод над несущим слоем почвы, что может привести к размыву или разжижению.

4. Фундамент или мат

Плотные или матовые фундаменты - это типы фундаментов, которые распространяются по всей площади здания, чтобы выдерживать большие структурные нагрузки от колонн и стен.

Плот или мат фундамент

Матовый фундамент используется для фундаментов колонн и стен, где нагрузки от конструкции на колонны и стены очень высоки. Это используется для предотвращения неравномерного оседания отдельных опор, поэтому они спроектированы как единое покрытие (или комбинированное основание) всех несущих элементов конструкции.

Подходит для обширных грунтов, несущая способность которых меньше подходит для раздвижных опор и стеновых опор. Плотный фундамент экономичен, когда половина площади сооружения покрывается индивидуальными опорами и предусмотрены стенные опоры.

Эти фонды не должны использоваться, где уровень грунтовых вод находится выше опорной поверхности почвы. Использование фундамента в таких условиях может привести к размыву и разжижению.

Типы глубокого фундамента

5.Фундамент свайный

Свайный фундамент - это тип глубокого фундамента, который используется для передачи тяжелых нагрузок от конструкции на пласты твердой породы, находящиеся намного глубже уровня земли.

Свайный фундамент

Свайные фундаменты используются для передачи тяжелых нагрузок от конструкций через колонны на твердые слои почвы, которые находятся намного ниже уровня земли, где нельзя использовать неглубокие фундаменты, такие как раздвижные опоры и маты. Это также используется для предотвращения подъема конструкции из-за боковых нагрузок, таких как землетрясение и сила ветра.

Подробнее о Deep Foundations

Свайные фундаменты обычно используются для почв, где почвенные условия у поверхности земли не подходят для тяжелых нагрузок. Глубина пластов твердых пород может составлять от 5 до 50 м (от 15 до 150 футов) от поверхности земли.

Свайный фундамент выдерживает нагрузки от конструкции за счет поверхностного трения и концевой опоры. Использование свайных фундаментов также предотвращает неравномерную осадку фундаментов.

Подробнее о свайном фундаменте

6.Бурение стволов или кессонный фундамент

Просверленные стволы, также называемые кессонами, представляют собой тип глубокого фундамента и действуют аналогично свайным фундаментам, рассмотренным выше, но представляют собой монолитные фундаменты высокой прочности. Он выдерживает нагрузки от конструкции за счет сопротивления вала, сопротивления пальцев ног и / или комбинации обоих этих факторов. Строительство просверленных валов или кессонов выполняется с помощью шнека.

Рис: Просверленные валы или фундамент кессона (Источник: Hayward Baker)

Просверленные валы могут воспринимать нагрузки на колонны, превышающие свайные основания.Он используется там, где глубина твердых пластов ниже уровня земли находится в пределах от 10 до 100 м (от 25 до 300 футов).

Просверленные валы или кессонный фундамент не подходят при наличии глубоких залежей мягких глин и рыхлых водоносных гранулированных грунтов. Он также не подходит для почв, где обрушительные образования трудно стабилизировать, грунты, состоящие из валунов, существуют артезианские водоносные горизонты.

Резюме:

Каковы общие классификации фундаментов?

Фундаменты зданий в целом подразделяются на мелкие и глубокие фундаменты.

Какие бывают типы мелкого фундамента?

Типы фундаментов мелкого заложения: индивидуальные или изолированные, комбинированные, ленточные, плотные или матовые.

Какие бывают типы глубокого фундамента?

Типы фундаментов глубокого заложения - свайный фундамент и бурильные стволы или кессоны.

В чем разница между свайным фундаментом и просверленными валами?

Просверленные валы действуют так же, как свайные фундаменты, но представляют собой монолитные фундаменты высокой прочности.Он может переносить нагрузки на колонны, превышающие свайный фундамент. Он используется там, где глубина твердых пластов ниже уровня земли находится в пределах от 10 до 100 м (от 25 до 300 футов).

В чем разница между изолированным и комбинированным фундаментом?

Комбинированная опора создается, когда две или более колонны расположены достаточно близко, а их изолированные опоры перекрывают друг друга. Это комбинация изолированных опор, но их конструкция отличается.

Когда используется плотный или матовый фундамент?

Плотный или матовый фундамент используется для фундаментов колонн и стен, где нагрузки от конструкции на колонны и стены очень высоки.Плоты используются для предотвращения дифференциальной осадки отдельных опор, поэтому они спроектированы как комбинированные опоры всех несущих элементов конструкции.

Подробнее: Исследование грунта и типы оснований на основе свойств грунта

.

Смотрите также

Scroll To Top