Калькулятор расчета монолитного фундамента

В строительстве известно большое количество типов фундаментов, различных по своим конструктивным особенностям, способам возведения и исходным материалам.

Фундаментальным можно считать монолитный тип основания, который призван выдерживать больше нагрузки и любые неблагоприятные климатические условия.

Монолитный тип подразделяют на подвиды: мелкозаглубленный и глубокозаложенный.

При возведении небольшого по габаритам дома, монолитное основание можно обустроить только при наличии дополнительной рабочей силы, или, в крайнем случае, помощи друзей.

Устройство монолитного фундамента

Большое преимущество монолитного типа основания заключается в его уникальной способности монтажа на абсолютно любых поверхностях. Даже если поверхность строительной площадки – это неравномерная по своей структуре почва, с участками торфяников и песчаных подушек, то монолитный фундамент, представленный бетонной плитой и опалубкой способен выдержать любую нагрузку будущего здания.

Монолитное основание весьма устойчиво к нагрузкам, даже к тем, которые возникают вследствие просадки грунта. Эта особенность обеспечивается большой площадью опоры, которая существенно снижает давление на почву.

К отрицательным характеристикам монолитного основания можно отнести:

• большой расход дорогостоящих материалов;
• массивность сооружения;
• большие трудозатраты при возведении конструкции.

В отличие от других видов фундамента, монолитная основа требует усиления по всей конструкции. Она, как правило, проводиться путем армирования поверхности. Такой подход также позволяет справиться с возможными нагрузками, возникающими при движении почвы.

Традиционно монолитное основание используется в строительстве тех зданий, у которых функции основания берет на себя поверхность первого этажа.

Внимание! Применение монолитных оснований позволяет воплощать в жизнь большое количество архитекторских проектов современных зданий.

Расчет монолитного фундамента

От того, насколько верными будут результаты расчета, зависит уровень прочности дома и длительность его эксплуатации. Для всех основных показателей монолитного основания стоит проводить расчет еще на стадии разработки строительного проекта.

Первым делом определяем уровень нагрузки, который сможет выдержать выбранный тип фундамента и  почва, на которую будет давить основание. Выделяют временный и постоянный тип нагрузки. Постоянные включают в себя вес фундамента, крыши и стен, а также учитывают массу мебели, оборудования расположенных в доме, и людей проживающих в нем.

Переменные нагрузки несколько сложнее рассчитать, так как – это те погодные и климатические условия, которые преобладают на территории возведенного здания.

Перед тем как начать расчет фундамента, специалисты вычисляют площадь опоры, на которой он будет располагаться. Обязательно проводится расчет массы монолитного основания, так как превышение нагрузки на грунт, может привести к довольно плачевной ситуации.

Важно! При проведении расчетов, специалисты особое внимание уделяют строительным материалам, которые будут применяться в строительстве дома. Такой подход дает возможность правильно оценить реальную нагрузку и правильно распределить ее по всей площади дома.

Толщина монолитного фундамента

Расчет показателя толщины следует проводить с учетом:

• показателей почвы;
• геодезии участка;
• технологических особенностей строительного проекта.

Учитывая данные параметры, проводят расчет толщины и площади монолитного основания. Рассмотрим особенности применения монолитного основания в зависимости от показателя толщины.

При минимальном значении в 15 см, монолитное основание подходит лишь для легких небольших построек, возведенных на непучинистом грунте. Идеальный вариант – толщина фундамента в 20-30 см. Это оптимальный параметр для возведения знаний, независимо от материалов использования и видов почвы строительного участка.

Если проектом предусмотрена дополнительная защита от низких температур, то фундамент утепляют пенопластовыми пластинами и соответственно при расчетах нужно учитывать утолщение края. Морозоустойчивый тип монолитного основания выполняется из железобетонной плиты. Применять основание с толщиной более 30 см – нерационально.

Толщина стен ленточного фундамента должна быть не меньше 35см. Если на строительном участке преобладают сыпучие почвы, стоит обязательно расширить основание фундамента методом обустройства нескольких уступов, с целью уменьшения давления на почву. Ширина возведенных элементов должна быть порядка 20 см, показатель высоты около 30-40см. Обрез ленточного фундамента должен превышать уровень поверхности грунта.

Расчет для монолитного ленточного фундамента

Для начала определяем следующие габариты: ширину стен, периметр будущей постройки и высоту заливки фундамента. Каждый из этих показателей необходим для правильного расчета объема отливки.

Приступим к расчету:

Найдем высоту фундамента. Для этого воспользуемся следующей формулой:

F ≥ Z + 10 см., где F – это показатель высоты фундамента, а Z – является единицей глубины заделки колонны.

Важно! Высота фундамента должна быть больше или приравниваться к длине арматуры, применяемой для укрепления бетонной заливки.

Затем вычислим объем отливки. Для этого воспользуемся следующей формулой:

V_отл= b × P × F, где b – это ширина стен, P – периметр основания, F – высота отливки.

Чтобы подсчитать объем внутренней части необходимо:

V = (b × l × F) – V_отл  ,где b – это ширина стен, l –длина фундамента  F – высота отливки, V_отл – объем отливки.

Также необходимо произвести расчет опалубки. Для этого первым действием определяем площадь боковых поверхностей. После этого находим площадь боковых стенок, для этого периметр основания умножаем на 2 и умножаем на высоту отливки. На следующем этапе определяется площадь одной доски:

S доски = b × l, где b – это ширина доски, а l – длина доски.

Чтобы подсчитать количество пиломатериала необходимо:

Количество пиломатериала = S боковых поверхностей  / S одной доски.

Рассмотрим расчет монолитного ленточного фундамента на примере. Допустим, что фундамент имеет следующие исходные данные:

• длина -15м;
• ширина — 3,8м;
• высота отливки — 0,3м;
• высота отливки — 0,18м.

Исходя из этих данных, определяем объем отливки по ранее рассмотренной формуле. Получаем, что V_отл = (15*2+3,8*2)*0,18*0,3 = 2,03м3.

Теперь определим объем внутренней части V = (3,8*15*0,3) – 2,03 = 15,07м3.

В результате произведенных расчетов мы определили, что объем отливки равен 2,03 м3, а объем под заполнитель 15,07 м3.

Технологический процесс обустройства монолитного фундамента очень сложный и дорогой. Но категорически недопустимо вносить какие-либо изменения в вычисления материалов, с целью экономии денежных средств. В противном случае подобная деятельность может привести к весьма плачевным результатам. Возведенная конструкция будет настолько хрупкой и низкокачественной, что вряд ли сможет выдержать нагрузку здания. Как следствие возможны полные или частичные разрушения возведенной постройки.

Поэтому вычисления основных параметров монолитного фундамента нужно проводить с неукоснительным выполнением всех рекомендаций, а в случае спорных ситуаций, нужно обращаться за помощью к специалистам.

В следующем видео рассмотрим типовые ошибки при армировании и бетонировании ленточного монолитного фундамента 

Расчет толщины стен цокольного этажа и подвала

Правильный расчет стены подвала подразумевает учет влияния множества факторов. В частности, это уровень грунтовых вод на участке, тип грунта, высота будущего здания, материалы, используемые для строительства и т. д. Все работы по проектированию рекомендуется поручать специалистам. Однако, для общего понимания технологии расчета, вы вполне можете воспользоваться приведенной ниже информацией.

При наличии подвала или цокольного этажа, малозаглубленный ленточный фундамент дома автоматически становится заглубленным. Иными словами, он будет представлять собой полноценную стену под землей, а не просто основание для строения.

Фундамент для сооружения с подвалом

Если подвал делается уже после возведения основного сооружения, то необходимо соблюдать следующее правило: образовавшиеся после выемки грунта пустоты не должны попасть в пределы 45-градусной проекции подошвы ленточного фундамента с одной и другой стороны.

Фундамент должен иметь достаточно широкую подошву.

Фундамент следует делать максимально прочным и надежным, чтобы его стены могли успешно противостоять горизонтальным сдвигам вследствие давления окружающего грунта. В качестве фундаментного основания рекомендуется использовать подушку из монолитного бетона, связанную с лентой арматурным каркасом. Так как вес фундамента достаточно большой, подошву следует делать широкой.

Давление грунта на стену подвала.

Планируя строительство цокольного этажа, который в дальнейшем станет жилой комнатой, следует учитывать, что высокие стены (от 200 см и более), расположенные под землей, будут в течение всего времени эксплуатации испытывать значительное давление со стороны грунта. Поэтому в процессе возведения подвального помещения армированию бетонной стены следует уделить особое внимание.

Шаг между арматурными стержнями в каркасе стены не должен быть чересчур большим. Рекомендуется делать его меньше 40 см по горизонтали и вертикали. Каркас стены должен быть обязательно связан с каркасом фундаментной подушки. Кроме того, необходимо соблюдать правила армирования углов и примыканий стен.

Монолитная армированная бетонная стена является оптимальным вариантом в плане прочности, долговечности и устойчивости к давлению грунта. Такая конструкция надежнее, чем, к примеру, блочные или кирпичные.

Дополнительное усиление конструкции достигается за счет постройки пересекающихся внутренних стен подвального помещения под внутренними стенами сооружения.

Минимальная толщина стен

В зависимости от используемых в строительстве материалов, а также глубины подземного помещения, существуют минимальные значения толщины стен подвалов, а также ширины подошвы фундамента.

Расчет толщины подвальных стен при строительстве из различных материалов (минимальные значения).

Если стены подвала возводятся из небольших по размеру строительных блоков (например, керамзитобетонных), то кладка должна быть обязательно усилена с помощью продольного армирования и армопояса, проложенного по верхней границе кладки. Что касается сборных бетонных блоков, то нужно учитывать тот факт, что для фундамента дома с подвалом подходят только те, которые произведены с использованием бетона М150 и выше.

Ширина стен и размеры подошвы фундамента из монолитного бетона и блоков.

Представленная выше таблица предполагает, что:

• Стены имеют боковое опирание, если балки потолка подвального помещения опираются о верхнюю часть его стены.
• Если в стене имеется промежуток (проем) шириной более 120 см, или несколько промежутков, суммарная ширина которых больше 1/4 длины стены, а армирование по контуру этих промежутков отсутствует – часть стены под проемом рассчитывается как не имеющая бокового опирания. В том случае, если ширина участков стены меньше ширины промежутков, то вся стена считается как один большой проем.

Эти критерии нужно учитывать, производя расчет для стены подвала. Конструкция должна обладать хорошей устойчивостью. Следует также помнить об одном из правил строительства – устойчивость стены напрямую зависит от ее длины. Чем она короче, тем конструкция крепче и надежнее.

Деформационные швы

Для больших подвальных помещений (длина стен составляет больше 25 метров) необходимо устройство специальных деформационных швов, которые будут располагаться друг от друга на расстоянии в 15 метров или меньше. Кроме того, швы должны иметься в местах, где наблюдаются перепады высоты сооружения. Их конструкция должна предусматривать защиту от проникновения влаги внутрь подвала.

Расстояние от облицовки до земли

Если внешняя отделка дома производится при помощи кирпича, то декоративная кладка может быть продолжена и на часть стены подвального помещения, которая выступает над землей (верхняя часть подвальной стены должна подниматься не менее чем на 15 см над поверхностью грунта).

Толщина надземной части подвальной стены в этом случае может быть уменьшена до 9 см. Облицовочная кладка крепится к бетонной стене с помощью специальных стяжек. Расстояние между стяжками не должно быть слишком большим: до 90 см по горизонтали и до 20 см по вертикали. Свободное пространство между стеной и облицовочной кладкой заполняется раствором.

Если же облицовка первого этажа будет выполнена из дерева или посредством оштукатуривания по теплоизоляционному материалу либо обрешетке, то от нижней границы обшивки до грунта должен оставаться промежуток в 25 см и более.

Арматурный каркас

Стены цокольного этажа или подвального помещения, как уже было сказано ранее, нуждаются в дополнительном укреплении при помощи арматурного каркаса. Важным качеством такого каркаса является его упругость. Именно поэтому рекомендуется использовать вязку арматурных прутьев, а не жесткое сварочное соединение.

В процессе эксплуатации здания происходят некоторые подвижки фундамента. Это случается во время обильных осадков или при морозном пучении грунта. Арматурный каркас внутри подземных стен будет подвергаться серьезной нагрузке. Со связанными между собой стержнями в таких условиях ничего не произойдет, в то время как сварочное соединение при значительном давлении попросту ломается. А ремонт в подобных ситуациях чрезвычайно сложен и дорог.

Связывание арматурного каркаса осуществляется в тех местах, где металлические стержни пересекаются. Для выполнения этой работы требуется использовать специальную проволоку, предназначенную для вязки арматуры. По сути, ей может стать любая проволока, диаметр которой превышает 2—3 мм. Работа выполняется специальным крючком или пистолетом.

Ржавчина на прутьях

Не следует использовать бывшие в употреблении металлические стержни, потому что старая арматура в ряде случаев имеет дефекты, которые могут проявиться во время эксплуатации. Экономия при покупке материалов в этом случае не оправдана.

Если же новые металлические стержни имеют следы ржавчины, то в этом ничего страшного нет. Не стоит пытаться удалить ржавчину или закрасить ее. Такие манипуляции негативно скажутся на сцеплении арматуры с бетоном. При устройстве каркаса из арматуры металлические стержни можно резать при помощи болгарки.

Для сгибания прутьев можно воспользоваться специальными устройствами для разогрева металла на месте. Однако, если есть возможность, от такого подхода следует отказаться, потому что в процессе нагревания меняется структура металла, а это отрицательно сказывается на его эксплуатационных характеристиках.

Не допускается монтаж арматурной конструкции в опалубку, куда ранее уже был залит бетон. Если этапы работы были перепутаны, то весь процесс проводится заново: убирается раствор, опалубка полностью демонтируется, зачищается и устанавливается снова, в нее укладывается металлический каркас и после этого заливается новый раствор.

Наращивание арматурного каркаса

Проводить работы по наращиванию арматурной конструкции в горизонтальном или вертикальном направлении не рекомендуется. Это связано с тем, что при значительных нагрузках в местах соединения могут образоваться разрывы.

Наращивание арматурного каркаса разрешается лишь в тех случаях, когда подвальные стены в процессе эксплуатации не будут испытывать значительных нагрузок (легкие стройматериалы, низкий уровень грунтовых вод и т. д.).

Самостоятельно провести армирование стен не всегда просто. Особенно если вы ранее не занимались строительством и не обладаете требуемыми навыками и умениями. Для этой работы рекомендуется нанять профессиональных строителей.

Толщина стен подвала, диаметр используемой арматуры и количество строительных материалов должны быть заранее определены с учетом особенностей эксплуатации сооружения, уровня грунтовых вод и других факторов.

Устройство монолитных стен. Технология, ее плюсы и минусы, технологическая карта

Технология устройства монолитных стен при возведении зданий, построек и конструкций относится к категории наиболее распространенных способов современного строительства. Это обусловлено прочностью, надежностью и долговечностью сооружений, невысокой сметной стоимостью и возможностью быстрого выполнения работ.

Описание технологии монолита

Последовательность рабочих операций по установке опалубки, сборке армирующего каркаса, заливке бетонной смеси и последующему разопалубливанию, делают производственный процесс непрерывным, с отсутствием вынужденных технологических простоев. Монтаж бетонных стеновых конструкций допускается производить в любое время года, и даже при отрицательной температуре наружного воздуха.

Все эти важные факторы привели к тому, что устройство монолитных железобетонных стен стало все чаще применяться при возведении жилых домов на объектах индивидуальной застройки.

При этом практикуются три различных способа:

• монтаж бетонного каркаса с наружными стенами из штучных каменных материалов или сборных панелей;
• возведение несущих ограждающих конструкций из монолитного железобетона без вертикальных опорных колонн;
• совмещение двух вышеперечисленных вариантов.

В каждом случае изготовление элементов зданий производится непосредственно на строительной площадке по месту его установки. Бетонные стены, выполненные по монолитной технологии, достаточно прочны и долговечны, но имеют малопривлекательный внешний вид и требуют обязательного выполнения отделочных работ.

Преимущества и недостатки

Плюсы	Минусы
Высокая скорость возведения зданий	Трудоемкость процесса
Прочность конструкции	Низкая энергоеффективность здания
Высокая этажность (не относится к технологии несъемной опалубки)	Необходимость финишной отделки
Низкая стоимость

Принципы возведения монолитных стен, перегородок и ограждений

Основными этапами строительства, которые предусматривает технологическая карта на устройство монолитных стен, являются:

• монтаж щитовой опалубки;
• сборка и установка арматурного каркаса;
• заливка бетонной смеси с виброуплотнением;
• снятие опалубки с готовой конструкции.

При наличии несущего каркаса с вертикальными колоннами для изготовления его элементов применяют бетон марок М300 и М400. Наружные стены в этом случае весовых нагрузок не несут и заливаются более дешевым материалом марок М200 и М250, с возможным добавлением легких наполнителей для улучшения теплоизоляционных свойств. Если бетонная стена используется в конструкции здания, как несущий элемент, то марка бетонной смеси должна быть не менее М350.

Определение толщины стен

Размер поперечного сечения бетонной монолитной стены зависит от ее конструкционного назначения, расчетной температуры наружного воздуха, наличия вида утеплителя. Устройство монолитных стен для внутренних перегородок определяется наличием плоской арматурной сетки и обязательного бетонного покрытия по 50 мм с каждой стороны. Соответственно минимальная толщина таких элементов равна 100 мм.

Наружные ограждающие стены в зависимости от расчетной температуры наружного воздуха имеют минимальную толщину:

• при -20°C – 250 мм;
• -30°C – 350 мм;
• -40°C – 450 мм.

Это обеспечит величину нормативного коэффициента теплопроводности материала и сохранение тепла в доме, что является важным аспектом в его энергоэффективности.

Сравнение теплопроводности бетона и других материалов.

Толщина бетонных стен, выполняющих роль несущей конструкции не должна быть менее 450 мм для одноэтажных домов с добавлением 100 мм при возведении каждого верхнего этажа. Например, для 3-х этажного дома минимальная толщина стен первого этажа составит 650 мм, для второго – 550 мм, а третьего 450 мм.

Выбор и монтаж опалубки

Опалубка представляет собой систему ограждающих конструкций из листовых материалов, предназначенную для формирования бетонного монолита в соответствии с проектными размерами. Средний вес 1м³ бетона около 180 кг. Поэтому устройство опалубки монолитных стен и перекрытий должно быть прочным настолько, чтобы выдерживать создаваемые весовые нагрузки при заливке смеси. Кроме этого установленная форма должна обеспечить полную герметичность рабочего шва. Утечка жидкости и уменьшение влагосодержания бетона увеличат время гидратации цемента и приведут к снижению качества материала.

Лучший вариант комплекта для опалубки монолитных стен состоит из штатных щитов заводского изготовления и набора элементов фиксирующего инвентаря. Стоит такая опалубка очень дорого, но строительные компании очень часто предлагают свой инвентарь на прокат. Воспользоваться такой услугой будет вполне оправдано и более дешево, чем покупать доски или фанеру, которые к окончанию работ полностью придут в негодность.

Монтаж штатной опалубки довольно прост и может выполняться рабочим звеном из 3-4 человека. Щиты соединяются в единую поверхность при помощи зажимных или клиновых замков, гарантируя плотное соединение стыков и герметичность конструкции. Устойчивая фиксация опалубки обеспечивается путем установки наклонных откосов и стоек. Точность геометрических размеров и прочность при установке достигается с помощью стяжных винтов.

Несъемная опалубка

При возведении наружных стен зданий, ленточных и плитных фундаментов применяют технологию установки несъемной опалубки. В этом случае в качестве наружной палубы для заливки бетона с одной стороны стены устанавливают листы пенополистирола. После твердения смеси утеплитель не убирают и он остается в качестве эффективной тепловой и гидроизоляции.

Этот способ позволяет хорошо утеплить здание и снизить расход бетона за счет уменьшения толщины стен. При большой высоте конструкции и одновременной заливке большой массы бетона потребуется принятие дополнительных мер для обеспечения прочности пенополистирольного ограждения.

В качестве другого варианта несъемных формирующих ограждений при устройстве железобетонных стен ленточных фундаментов и подвала может выступать каменная кладка из полнотелого или клинкерного кирпича. Однако такие виды опалубки из новых материалов обходится значительно дороже и его применяют в тех случаях, когда в наличии есть утилизированный кирпич вторичного применения.

Армирование конструкции

Для повешения прочности монолитной конструкции применяется специальная система армирования бетона путем установки конструкций из металлических или полимерных прутов специального назначения. В зависимости от толщины стены армирующий каркас может быть выполнен в виде плоской сетки или пространственной конструкции с расположением арматурных струн в несколько рядов.

Минимально допустимый диаметр продольных арматурных прутов из стали составляет 10 мм, поперечная перевязка не менее 8 мм. Полимерная стеклопластиковая арматура может применяться на один стандартный размер меньше, чем металл. Шаг поперечных вставок не более 250 мм. Это обеспечит нормальную фиксацию продольных прутов и неподвижную форму всей конструкции.

Соединение всех армирующих элементов между собой производится при помощи вязальной проволоки. Применение электросварки допускается только в крайних случаях, так как при сильном нагреве и последующем остывании физико-механические свойства арматурной стали могут ухудшиться.

Заливка бетона

После установки опалубки и сборки армирующего каркаса приступаю к заливке бетонной смеси внутрь подготовленной формы. Технологическая карта устройства монолитных стен предусматривает выполнение этой работы за один раз и поэтому лучше воспользоваться услугами централизованных поставок бетона с завода строительных материалов. Наличие бетононасоса на автомобильном миксере значительно облегчит подачу бетонной смеси через верх опалубочной конструкции.

Заливка производится слоями по 50-70 см с обязательным уплотнением смеси при помощи вибрационного инструмента. Остановка работ, приводящая даже к частичному высыханию верхнего слоя, не допускается, так как это приводит к нарушению прочности стены. Снятие опалубки после заливки бетона производится не ранее чем через 72 часа в летнее время и 96 часов зимой. Более подробно о том как правильно заливать бетон можно почитать здесь.

Видео обзор технологии

В заключение

Применение монолитного железобетона в строительстве имеет существенные преимущества в сравнении с другими материалами и технологиями. Это, прежде всего, скорость выполнения работ и прочность изготовленных конструкций. Довольно простая технология производства работ позволяет выполнять монтаж без привлечения профессиональных бригад и строительных компаний. Все это привлекает внимание индивидуальных застройщиков и служит дальнейшей популяризации данной технологии.

СП 430.1325800.2018 Монолитные конструктивные системы. Правила проектирования / 430 1325800 2018

МОНОЛИТНЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ

СИСТЕМЫ

Правила проектирования

Предисловие

Сведения о своде правил

1 ИСПОЛНИТЕЛЬ — АО «НИЦ
«Строительство» — НИИЖБ им. А.А. Гвоздева

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом
по стандартизации ТК 465 «Строительство»

3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению
Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства
строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой
России)

4 УТВЕРЖДЕН приказом
Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской
Федерации от 25 декабря 2018 г. № 861/пр и введен в действие с 26 июня 2019 г.

5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным
агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода
правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке.
Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в
информационной системе общего пользования — на официальном сайте разработчика
(Минстрой России) в сети Интернет

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Настоящий свод правил разработан с учетом требований,
установленных в федеральных законах от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О
техническом регулировании», от 30 декабря 2009 г. № 384-ФЗ
«Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» и содержит
требования к расчету и проектированию монолитных конструктивных систем жилых и
общественных зданий и сооружений, а также их несущих элементов и узлов.

Свод правил разработан авторским коллективом АО «НИЦ
«Строительство» — НИИЖБ им. А.А. Гвоздева (руководитель работы — канд. техн.
наук С.А. Зенин; доктор техн. наук Е.А. Чистяков, канд. техн.
наук Р.Ш. Шарипов, О.В. Кудинов).

СВОД ПРАВИЛ

порядок выполнения работ, определение размера опалубки и ее монтаж, советы профессионалов

Армированные монолитные конструкции впервые в России использовали в 1802 году при постройке Царскосельского дворца. Материалом служили металлические стрежни. Монолитные железобетонные конструкции позволяют возводить здания с разным уровнем сложности и конфигурации. Часто такую технологию используют при строительстве резервуаров, фундаментов, перекрытий, стен.

Преимущества и недостатки монолитно-каркасной технологии

Монолитные армированные стены имеют такие преимущества:

• цельная конструкция без швов прочная и надежная, ее не продувает, не образуются температурные мосты;
• гладкая ровная поверхность позволяет приступить к отделочным работам без предварительной подготовки;
• сооружения здания в короткие сроки;
• монолитные дома имеют свободную планировку;
• повышенный срок службы железобетонных сооружений;
• сложные архитектурные криволинейные элементы и арки выполняются достаточно легко.

Недостатки монолитных стен:

• низкая звукоизоляция;
• обязательное утепление стен;
• способность бетона проводить вибрации.

В чем необходимость армирования?

Для того чтобы повысить прочность бетона и сократить его количество, используют арматуру. В теории, в роли арматуры может выступать любой материал. Но на практике чаще всего используют сталь и композит.

Композит — это комплекс материалов. Основой могут служить базальтовые или углеродные волокна, которые заливают полимером. Такая арматура обладает небольшим весом и не подвержена коррозии.

Сталь, по сравнению с композитом, имеет гораздо большую прочность и относительно невысокую стоимость. В процессе армирования монолитных стен используют швеллеры, уголки, двутавровые балки, рифленые и гладкие прутья. В случае создания сложных строительных конструкций для армирования применяют металлические сетки.

Арматура бывает разной формы. Но чаще всего в продаже можно встретить стержневую. При строительстве малоэтажных зданий обычно используют рифленые прутья. Они имеют низкую цену и отличное сцепление с бетоном, что делает их очень популярными среди покупателей. Стальные стержни, которые используют при строительстве монолитных конструкций, обычно имеют диаметр в диапазоне 12-16 мм.

Нюансы армирования

При самостоятельном армировании монолитных стен следует учесть такие факторы:

• При создании арматурной сетки лучше всего применить новые стальные стержни, потому что они могут выдержать большие нагрузки.
• В случае обнаружения ржавчины на новых стрежнях не следует ее удалять. Это может привести к ухудшению сцепки бетона и прутьев.
• Чтобы разрезать стержни, лучше всего применить болгарку. Если стрежень нужно согнуть, то место сгиба предварительно прогревают непосредственно перед самой манипуляцией. Но это делать крайне не рекомендуется. Как в случае со сваркой, материал теряет прочность.
• Если уже бетон был залит в опалубку, то арматуру ставить нельзя. В случае если порядок работ не соблюден, то весь процесс нужно начинать сначала.
• Наращивать арматурную сетку по длине или высоте также не рекомендуется, так как при сильных нагрузках в местах наращивания могут образоваться разрывы. Если же таких нагрузок не предвидится, то нужно выполнить эти работы максимально качественно.

На стены помещений, расположенных ниже уровня грунта, будет сильная нагрузка. Поэтому для монтажа сетки нужно выбрать качественную арматуру стандартных размеров, а узлы армирования монолитных стен стоит выполнять из специальной проволоки.

Опалубка и ее монтаж

Возведение монолитных стен происходит с помощью опалубки. По своей сути — это форма для заливки бетонной смеси. Делится конструкция на два вида:

• съемная — удаляется после застывания бетонной смеси;
• несъемная — является частью стены, придавая ей дополнительные качества.

Чаще всего применяют опалубки из вспененного полистирола. Он выпускается в виде блоков, которые соединены замками. Пенополистирол утепляет слой бетона и увеличивает звукоизоляцию.

Монтаж несъемной опалубки достаточно прост:

• На гидроизоляционный слой фундамента укладывают блоки опалубки. Это нужно сделать таким образом, чтобы сквозь них проходила арматура, скрепленная с фундаментом. В процессе укладки первого ряда блоков оформляются откосы для дверей и отводы внутренних стен.
• Второй ряд блоков должен перерыть все вертикальные швы первого ряда. То есть способ укладки очень похож на кладку кирпича. Замки, находящиеся внизу и вверху кромок, должны соединяться без зазоров.
• Третий ряд — самый важный. Именно по нему выравниваются все слои блоков.

На количество необходимого материала влияет площадь, которую будут заливать бетонной смесью, и толщина стенок. Чем больше будет бетона, тем больше нужно опорных стенок.

По сути, процесс расчета опалубочной системы не сложен. Размер конструкции вычисляют способом деления на высоту и ширину доски. К примеру, среднее количество досок для монтажа 1 м³ опалубки — 40-43 шт.

Типичные размеры блоков из пенополистирола:

• длина — 1,2 м;
• ширина — 25 или 30 см;
• высота — 25, 30 или 40 см;
• толщина внутренней стенки — 5 см;
• толщина наружной стенки — 5 или 10 см.

Армирование монолитных стен и простенков

Процент армирования от сечения стены около 10 %. Для этого процесса применяют армирующие сетки из стали или каркас (для повышенной прочности).

Укрепление арматурой чаще всего выполняют по горизонтали и вертикали. Для этого используют прутья диаметром 6-8 мм. Располагают их симметрично у боковых стен. Горизонтальные стержни с вертикальными у противоположных боковых стен соединяют поперечными связями. Нужны такие соединения для того, чтобы предотвратить выпучивание вертикальной арматуры. Армирование углов монолитной стены выполняется обязательно. Для этого желательно использовать П-образные хомуты. Они дают необходимое скрепление концов горизонтальных стержней и защищают вертикальные от выпучивания.

Простенок — это часть стены между двумя проемами (окна, двери). Армирование маленьких простенков в монолитных стенах происходит с помощью плоских сеток, монтируемых с двух сторон. В случае если перекрытия сборные, то используют сборный каркас. Плоские стенки первого простенка нужно объединить пространственными каркасами соединив стержни.

Типовая последовательность по армированию стен подвала

Укрепление стен подвала необходимо в любом случае и независимо от их толщины. Армирование монолитных стен подвала проходит следующим образом:

• Покупка проволоки диаметром 3 мм. Сетку для армирования можно купить в виде рулонов (наиболее распространенный вариант). Именно ее чаще всего применяют для стяжки пола или армирования стен.
• Подготовка инструмента. Обычно достаточно проволоки и кусачек. Но ускорит процесс вязки сетки пистолет для вязки арматуры. Он обладает электродвигателем, запускающим протяжку проволоки.
• Производятся нужные расчеты. Обязательно берется во внимание уровень залегания подземных вод при расчете толщины стен. Если армирование монолитной стены подвального помещения нужно провести ниже уровня грунтовых вод, то плита основания должна быть толщиной от 20 см и выходить за стены на 40 см. При условии, когда подземные воды далеки от основания, то требования следующие: толщина стен подвала с глубиной размещения 1,5-2,5 м может быть от 20 до 40 см, а нижняя стена может быть несиловая, и допускается выступ за контур постройки на 10 см.
• Очищение опалубки. По факту, это удаление строительной пыли и грязи из конструкции.

• Изготовление армирующей сетки. На этом моменте важно правильно определить размер ячейки. Для стен подвала он может быть в диапазоне 25-35 см. Соответственно, чем меньше звено, тем прочнее и надежнее сетка. Но ячейки менее 5 см не допускаются, так как возможно возникновение пустот при заливке бетонной смеси.
• Прокладка арматурной сетки в опалубку. Необходимую прочность монолитной стене придаст армирование сеткой в два слоя. Важно, чтобы диаметр проволоки был не меньше 12 мм, а шаг и по горизонтали и по вертикали не больше 40 см. Оба слоя сетки нужно соединить в шахматном порядке через каждые две ячейки. Для соединения используют проволоку такого же диаметра. Кроме того, арматура и ее элементы не должны соприкасаться со стенками опалубки.
• Проверка правильности монтажа армирующей сетки. Арматура должна быть размещена строго вертикально. Допустимое отклонение 1-2 мм. Причина этого — давление почвы на стены подвала. Правильность расположения можно проверить строительным или лазерным уровнем.
• Заливка бетона и засыпание почвы возле стен. Чтобы обеспечить антикоррозийную защиту арматуры, в бетон добавляют специальные растворы.

Усиление проемов

Любой проем является слабым местом конструкции. Поэтому периметры оконных и дверных проемов обязательно укрепляют дополнительно. Если это сделать неправильно, то конструкция растрескивается и деформируется.

Размеры и тип металлоконструкций для усиления проемов подбирается согласно точным расчетам. Нужно учитывать все параметры, которые влияют на целостность конструкции здания: материал стен, этажность, размер проема, тип основания, вес кровли.

Существует несколько способов армирования проемов в монолитной стене:

• Армирование в один ряд с использованием швеллеров. Это стандартный способ, который заключается в анкерном креплении к стене металлической рамы. Ширина швеллера должна немного больше ширины стены.
• Двухрядное армирование. Суть заключается в накладке двух швеллеров на стену, которые потом дополнительно крепятся и привариваются к металлическим пластинам.
• Усиление с помощью уголков. К краям проема крепятся металлические элементы. Их внутренняя часть соединяется с помощью полосы, которая зафиксирована в стене. Стойки в таких случаях стягивают шпильками или сваривают.
• Коробковое усиление. Швеллеры приваривают параллельно и вертикально. В качестве верхнего элемента служит силовой двутавр.
• Армирование из уголка. Применяют, когда необходимо усиление нестандартных проемов и отверстий.
• Комбинирование способов. Зависит от конструктивных особенностей проемов.

Армирование отверстий в монолитной стене — довольно сложный и ответственный процесс, тем более когда проем необходимо сделать в несущей стене. Неправильно выполненное устройство проема может привести к значительному снижению надежности здания. Поэтому такие процессы лучше производить с помощью специалиста.

Краткий алгоритм усиления проемов:

• Разметка будущего отверстия и армирования.
• Установка временных подпорок.
• Непосредственное усиление с использованием металлических профилей.
• Резка.

Армирование цокольного этажа

Нулевой этаж чаще всего имеет высоту от 1,5 до 2,5 м. Армирование монолитной стены цокольного этажа проходит следующим образом:

• Устанавливают несъемную опалубку из пластика. Она одновременно служит и утеплителем для стен.
• При установке опалубки прокладываются проемы для окон и дверей, а также гильзы из металла для прокладки коммуникаций.
• Армировать нужно в продольном направлении стен. При этом металлические стержни связываются с уже установленными вертикальными прутьями. Сечение стержня не менее 10 мм.
• При наличии необходимой техники и материалов бетон лучше заливать сразу же. Если возможности такой нет, то бетонную смесь заливают слоями. При втором варианте каждый последующий слой заливается через трое суток после предыдущего. Набор требуемой твердости происходит в течение 28 суток.
• После окончательного затвердения можно приступать к дальнейшим строительным работам.

Полезное видео по теме и выводы

В дополнение полезное видео по теме армирования.

В заключение стоит сказать, что сам процесс армирования монолитных стен не сильно сложен. Но требуется правильный расчет, точность выполнения работ и качественный материал.

Расчет и проектирование и монолитного каркаса задний

Профессиональное удалённое проектирование монолитного каркаса зданий от простых до высотных. Оформление рабочих чертежей для экспертизы проекта. Расчет монолитного каркаса выполняется в программах согласно строительным нормам:СП 63.13330.2012, СП 52-103-2007, СП 20.13330.2011…

Примеры проектирования монолитного каркаса

Пример 1:

Проект представляет собой физкультурно-оздоровительный комплекс. Был выполнен полностью расчет монолитного каркаса в SCAD, а так же отдельностоящих фундаментов по усилиям РСУ. Проект выполнен в период занимаемой должности главного конструктора в проектной организации. Здание введено в эксплуатацию в 2013 году

Пример 2:

Выполнен расчет монолитного каркаса высотного жилого дома. Особенностью данного проекта КЖ является пилоны и высота. А так же динамическое воздействие от  ветровой нагрузки, так как здание высокое. Далее по моему отчету проектировщики выполняли раздел чертежей КЖ.
Экспертиза была пройдена с символическими замечаниями.

Дом эксплуатируется с 2016г.

Расчет каркаса жилого монолитного дома

Пример 3:

Пример проектирование монолитного каркаса КЖ частного дома:Сейсмичность Дом трёхэтажный Проект КЖ . Конструктивные требования и расчёты выполнены в соответствии действующего СП: Дом эксплуатируется где-то с 2014 года

Расчет монолитного каркаса

1. Определение с расчётной моделью. Здесь нужно согласование с архитекторами по расположению диафрагм жесткости для задний условно выше 3 этажей. Так же определение больших технических отверстий в перекрытиях. Здесь же нужно определиться с видом фундамента и стен подвала.
2. Подготовка пространственной модели железобетонного каркаса.
3. Сбор нагрузок на раму (Статические — от людей, груза и снега; пульсационные ветровые;  сейсмические)
4. Подготовка и расчет монолитного каркаса в программе. Здесь определяется площадь армирования конструкций и проверяется жесткость здания. На этом этапе у меня встречаются странные показания площадей арматуры — которые исправляются обнаружением ошибок.
5. Заключительным шагом выполняется разработка рабочих чертежей КЖ

Оформленный расчет железобетонного каркаса включает:

• Сбор нагрузок
• Описание расчётных характеристик:
• Коэффициенты условия работы
  Указания вида нагрузки и долей длительности
  Расчётные длины колонн
  Марка бетона и расчётный модуль упругости, коэффициенты
  Класс арматуры, защитный его слой и заданное армирование
  Коэффициент постели
• Основные усилия в элементах от комбинации нагрузок
• Расчётные данные о перемещениях (вертикальные и горизонтальные)
• Итоги расчёта подбора сечений армирования
• Приложение:
  Расчёт ветровой нагрузки
  Расчёт на продавливание плиты

Купольный калькулятор

iPhone | Монолитно-купольный институт

Когда вышел iPhone, мы сразу заметили его преимущества. Мы знали, что если мы собираемся перейти на iPhone, нам придется разработать купольный калькулятор.

Мы нашли в Интернете множество приложений с программируемыми функциями, но остановились на MACalc Pro от TTrix. Это отличный калькулятор с множеством функций. Затем Дэвиду Сауту младшему, моему брату, пришлось запрограммировать его для расчета куполов.

Дэйв написал отличный набор функций купольной камеры для MACalc Pro. Включает:

• Сферические купола
  • Cc = окружность
  • Fa = Площадь помещения
  • Sa = Площадь купола
  • r (x) = радиус в (x) единицах над полом
  • a (x) = площадь в (x) единиц над полом
  • Rc = радиус кривизны
  • Vol = Объем купола
  • Sd = Расстояние от поверхности или расстояние от вершины купола до периметра.

• Сплюснутые эллипсоиды
  • Cc = окружность
  • Fa = Площадь помещения
  • Sa = Площадь купола
  • r (x) = радиус в (x) единицах над полом
  • a (x) = площадь в (x) единиц над полом
  • Rt = радиус кривизны в верхней части купола.
  • Vol = Объем купола
  • Sd = Расстояние от поверхности или расстояние от вершины купола до периметра.
  • D = Диаметр купола
  • e = Эллиптичность. Это отношение большой полуоси к малой полуоси эллипса. Мы используем максимальный коэффициент эллиптичности 1,45. Мы также обнаружили, что 1,45 — это не только максимальное, но и оптимальное соотношение для сжатых эллипсов.

• Вытянутые эллипсоиды
  • p = итеративно рассчитанный периметр фундамента на уровне пола
  • Fa = Абсолютный расчет эллиптической площади пола
  • Sa = Итерационный расчет площади поверхности купола
  • ab (x) = Вставляет в стопку «a» и «b» эллипса, пересекающего вытянутый эллипсоид в (x) единицах над полом.
  • p (x) = периметр эллипса, который пересекает вытянутый эллипсоид в (x) единицах над полом
  • a (x) = эллиптическая площадь в (x) единицах над полом
  • e = Эллиптичность, которая меньше 1,0 для вытянутых эллипсоидов
  • a b = Вставляет в штабель большие и полу-второстепенные размеры пола

Установка

Для установки посмотрите видео или щелкните первое изображение в статье, а инструкции находятся в подписи.

Скачать функции

Нажмите здесь, чтобы загрузить функции
Версия 1.5 — Обновлено 2/2/15

• Расчет расстояния до поверхности для сфер больше полусферы

Версия 1.4 — Обновлено 18.09.09

.

Расчет нагрузки на колонну, балку, стену и перекрытие

• Элемент сжатия, то есть колонна, является важным элементом каждой железобетонной конструкции . Они используются для безопасной передачи нагрузки надстройки на фундамент.

• В основном колонны, стойки и опоры используются в качестве элементов сжатия в зданиях, мостах, опорных системах резервуаров, заводов и многих других подобных конструкций.

• Колонна определяется как вертикальный сжимающий элемент, который в основном подвергается действующей длине и осевым нагрузкам, превышающей в три раза ее наименьший поперечный размер.

• Элемент сжатия, эффективная длина которого меньше трехкратного его наименьшего поперечного размера, называется опорой

• Элемент сжатия, который наклонен или горизонтален и подвергается осевым нагрузкам, называется распоркой. В фермах используются подкосы.

• Функция колонн заключается в передаче нагрузки конструкции вертикально вниз для передачи ее на фундамент. Помимо стены выполняет также следующие функции:

(a) Он разделяет участки здания на различные отсеки и обеспечивает конфиденциальность.
(b) Обеспечивает защиту от взлома и насекомых.
(c) Сохраняет тепло в здании зимой и летом.

• Балка — это конструктивный элемент, который противостоит изгибу. Балка несет в основном вертикальные силы тяжести, но также тянет на нее горизонтальные нагрузки.

• Балка называется стеновой пластиной или порогом , которая переносит передачи и нагружает их на балки, колонны или стены. Он прикреплен с помощью.

• В ранние века древесина была наиболее предпочтительным материалом для использования в качестве балки для этой структурной опоры, теперь она выдерживает силу вместе с вертикальной гравитационной силой, теперь они состоят из алюминия, стали, или другие подобные материалы.

• Фактически, балки — это конструкционные материалы, которые выдерживают поперечную силу нагрузки и изгибающий момент.

• Для того, чтобы выдерживать большее напряжение и нагрузку, предварительно напряженные бетонные балки широко используются в настоящее время в фундаменте мостов и других подобных громоздких конструкций.

• Несколько известных балок, используемых в настоящее время, поддерживаются балкой, фиксированной балкой, консольной балкой, неразрезной балкой, нависающей балкой.

• Стена — конструктивный элемент, который разделяет пространство (комнату) на два пространства (комнаты), а также обеспечивает безопасность и укрытие.Обычно стены делятся на два типа: внешняя и внутренняя.

• Наружные стены служат ограждением для дома для укрытия, а внутренние стены помогают разделить ограждение на необходимое количество комнат. Внутренние стены также называются перегородками.

• Стены делят жилую зону на разные части. Они обеспечивают конфиденциальность и защиту от температуры, дождя и кражи.

Также прочтите: Что такое гипс | Тип штукатурки | Дефекты штукатурки

Что такое плита?

• Плита конструируется для обеспечения плоских поверхностей, обычно горизонтальных, на крышах зданий, перекрытиях, мостах и ​​других типах конструкций .Плита могла поддерживаться стенами , железобетонными балками, обычно , монолитно залитыми с плитой, балками из конструкционной стали, либо колоннами , либо из земли.

• Плита — это пластинчатый элемент, имеющий глубину (D), очень маленькую по сравнению с его длиной и шириной. Плита используется в качестве перекрытия или крыши в зданиях, равномерно переносит распределительную нагрузку.

Плита может быть

• Простая поддержка

• Continuos

• Консоль

Расчет различных нагрузок на колонну, балку, стену и перекрытие

1) Столбец = Собственный вес x Количество этажей

2) Балки = Собственная масса на погонный метр

3) Нагрузка на стену на погонный метр

4) Общая нагрузка на плиту (постоянная нагрузка + динамическая нагрузка + ветровая нагрузка + собственный вес)

Помимо указанной выше нагрузки на колонны также действуют изгибающие моменты, которые необходимо учитывать при окончательном проектировании.

Эти инструменты представляют собой упрощенный и трудоемкий метод ручных расчетов для проектирования конструкций, который в настоящее время настоятельно рекомендуется в полевых условиях.

Наиболее эффективным методом проектирования конструкций является использование передового программного обеспечения для проектирования конструкций, такого как STAAD Pro или ETABS.

для профессиональной практики проектирования конструкций, есть несколько основных допущений, которые мы используем при расчетах нагрузок на конструкции.

Также прочтите: Введение в портальную балку | Нагрузка на портальный желоб | Тип нагрузки на портальный желоб

Как загрузить расчет в столбец:

, мы знаем, что собственный вес бетона составляет около 2400 кг / м ³ , , что эквивалентно 24.54 кн / м ³ , а собственный вес стали составляет около 7850 кг / м ³ . (Примечание: 1 килоньютон равен 101,9716 килограмму)

Итак, если мы примем размер колонны 300 мм x 600 мм с 1% стали и 2,55 (, почему 2,55 так, высота колонны 3 м — размер балки ) метра стандартная высота, собственный вес колонны около 1000 кг на пол , что id равно 10 кН.

• Объем бетона = 0.30 x 0,60 x 2,55 = 0,459 м³

• Вес бетона = 0,459 x 2400 = 1101,60 кг

• Вес стали (1%) в бетоне = 0,459 x 1% x 7850 = 36,03 кг

• Общий вес колонны = 1101,60 + 36,03 = 1137,63 кг = 11,12 кН

При проведении расчетов мы предполагаем, что собственный вес колонн составляет от 10 до 12 кН на этаж.

Расчет балочной нагрузки:

Мы применяем тот же метод расчета для балки.

мы предполагаем, что каждый метр балки имеет размеры 300 мм x 600 мм без учета толщины плиты.

Предположим, что каждый (1 м) метр балки имеет размер

• 300 мм x 600 мм без плиты.

• Объем бетона = 0,30 x 0,60 x 1 = 0,18 м³

• Вес бетона = 0,18 x 2400 = 432 кг

• Вес стали (2%) в бетоне = 0,18 x 2% x 7850 = 28,26 кг

• Общий вес колонны = 432 + 28.26 = 460,26 кг / м = 4,51 кН / м

Таким образом, собственный вес составит около 4,51 кН на погонный метр.

Также прочтите: Разница между битумом и гудроном | Что такое битум | Что такое смола

Расчет нагрузки на стену :

мы знаем, что плотность кирпича варьируется от 1800 до 2000 кг / м ³ .

Для кирпичной стены толщиной 9 дюймов (230 мм) толщиной 2.Высота 55 метров и длина 1 метр ,

Нагрузка на погонный метр должна быть равна 0,230 x 1 x 2,55 x 2000 = 1173 кг / метр,

, что эквивалентно 11,50 кН / м.

Этот метод можно использовать для расчета нагрузки кирпича на погонный метр для любого типа кирпича с использованием этого метода.

Для блоков из пенобетона и блоков из автобетона (ACC), таких как Aerocon или Siporex, вес на кубический метр составляет от 550 до кг на кубический метр.

Нагрузка на погонный метр должна быть равна 0,230 x 1 x 2,55 x 650 = 381,23 кг

, если вы используете эти блоки для строительства, нагрузка на стену на погонный метр может составлять всего 3,74 кН / метр , использование этого блока может значительно снизить стоимость проекта.

Расчет нагрузки на перекрытие :

Пусть, Предположим, плита имеет толщину 150 мм.

Таким образом, собственный вес каждого квадратного метра плиты будет

.

Расчет нагрузки на перекрытие = 0.150 x 1 x 2400 = 360 кг, что эквивалентно 3,53 кН.

Теперь, если мы считаем, что нагрузка на чистовую отделку пола составляет 1 кН на метр , добавленная временная нагрузка составляет 2 кН на метр, а ветровая нагрузка согласно Is 875 Около 2 кН на метр .

Итак, исходя из приведенных выше данных, мы можем оценить нагрузку на плиту примерно в от 8 до 9 кН на квадратный метр.

Видеоурок для лучшего понимания:

Нравится этот пост? Поделитесь этим с вашими друзьями!

Рекомендуемое чтение —

.