Преимущества композитной арматуры для плитных фундаментов

Использование композитной арматуры в плитном фундаменте представляет собой перспективное решение, поскольку этот материал обладает высокой коррозионной стойкостью и легким весом, что значительно упрощает монтаж. Композитная арматура предотвращает разрушение бетона, возникшее из-за коррозии, увеличивая срок службы фундамента и снижая затраты на его обслуживание.

Кроме того, благодаря низкой теплопроводности композитной арматуры, такие фундаменты меньше подвержены тепловым деформациям. Это делает их более устойчивыми к изменениям температуры и внешним воздействиям, что особенно важно в регионах с резкими климатическими колебаниями. В целом, применение композитной арматуры в плитных фундаментах открывает новые возможности для повышения долговечности и надежности строительных конструкций.

Композитная арматура для фундамента применяемость и нагрузки

Принимаем расчетное сопротивление грунта R 0 = 1.5 кг / см² Размеры здания в плане 15.9х8.9м с шагом поперечных стен не более 4.6 метров Здание 2-х этажное (с мансардным вторым этажом). Перекрытие – по деревянным лагам. Кровля – деревянные стропила. Наружные стены – паротерм 380 мм и штукатурка Высота этажа 3,1м. Фундамент – монолитная плита Расчет фундаментной плиты с использованием стеклопластиковой арматуры АКП-СП

q = 0.2м * 2.7т / м³ = 0.54т / м²

q = 0.12м * 2.7т / м³ = 0.324т / м²

q = 8*0.0036т / м³ = 0.029т / м²

q = 2*0.001т / м³ = 0.02т / м²

q = 2*0.001т / м³ = 0.02т / м²

Нагрузка от стен: паротерм 380 мм при высоте кладки 3.6 м (ƴ кл =0.9 тн / м³ ) q = 0.38 м * 0.9 т / м³ * 3.6 м * 1.1 = 1.35 т / м штукатурка 50 мм при высоте стены 3.6 м (ƴ шт =1.4 тн / м³ ) q = 0.05 м * 1.4 т / м³ * 3.6 м * 1.1 = 0.28 т / м Вес от наружных стен составляет: q = 1.35 т / м + 0.28 т / м = 1.63 тн / м кирпич 250 мм при высоте кладки 2.8 м (ƴ кл =1.3 тн / м³ ) q = 0.25 м * 1.3 т / м³ * 2.8 м * 1.1 = 0.91 т / м Вес от внутренних стен составляет: q = 0.91 т / м = 0.91 тн / м Вес здания при общей площади S = 15.9 м * 8.9 м = 141,51 м² , при общей длине внутренних несущих стен l = 4.0 м + 2*8.1 м = 20.2 м и при общей длине наружных стен l нар = (15.9 м + 8.9 м ) *2 = 49.6 м составляет: P =141.51 м² *(1.235 тн / м² +0.317 тн / м² + 0.4 тн / м² ) + 20.2 м * 0.91 тн / м + 49.6 м * 1.35 тн / м = 361,6 тн

• Расчетная нагрузка на основание здания

p0 = 361,6тн /100м² = 3.616тн / м² = 0.3616кг / см²

• При внесении изменений в предложенные конструкции здания и габариты, сбор нагрузок необходимо выполнить заново вместе с расчетом фундаментной плиты.
• При изменении пролетов между несущими стенами расчет плиты Выполняется заново.
• При выборе в качестве несущих конструкций – колонн вместо стен, фундаментную плиту необходимо дополнительно проверить на продавливание в местах их опирания.

Расчет плиты производим как многопролетной балки без защемления концов с учетом давления под фундаментной плитой 3.616 тн/м, которое и будет нагрузкой на плиту, а стены – опорами.

Максимальный пролетный момент между стенами Mпр max = 5,503 тн* м

• Максимальный опорный момент над стеной Mоп max = — 7,243 тн* м

Расчет фундаментной плиты с использованием арматуры из стеклопластика при толщине плиты 200 мм

• При армировании фундаментной плиты арматурой из стеклопластика можно уменьшить величину защитного слоя, т.к. арматура не подвержена коррозии и имеет лучшие характеристики по расчетному сопротивлению на растяжение.
• Толщину фундаментной плиты назначаем – 200 мм.
• Величина защитного слоя 30 мм.
• Рабочая зона сечения — R АКП-СП b = 12 000кг/см²
• Расчетное сопротивление растяжению арматуры из стеклопластика R АКП-СП b = 12 000кг/см²
• Нагрузки принимаем те же – 3.13 тн/м²
• Максимальный пролетный момент между стенами Mпр max = 5,503 тн* м
• Максимальный опорный момент над стеной Mоп max = — 7,243 тн* м

Подбор сечения арматуры в нижней зоне под стенами (перпендикулярно стенам)

Определяем коэффициент A0 при b =1(м): ŋ=0.89

Площадь сечения арматуры класса АКП-СП: см2

Принимаем основную в нижней зоне армирования из Ø8 AКП-СП с шагом 200 (As=2.51см²)

Дополнительно вводим арматуру Ø8 АКП-СП с шагом 200 перпендикулярно несущим стенам

5.02см² >4.03 см², следовательно, условие выполнено.

Подбор сечения арматуры в верхней зоне в пролетах (между стенами)

Определяем коэффициент A0 при b =1(м): ŋ=0.925

Площадь сечения арматуры класса АКП-СП: см2

Принимаем в верхней зоне армирования сетку из Ø8 ACП с шагом 200 (As=2.51см²)

Применения стеклопластиковой арматуры в плитных фундаментах

Армирование фундаментной плиты. Арматура АКС. Плита 300 мм.

Армирование плиты фундамента. Арматура АКС. Плита 200 мм.

Исходные данные

• Принимаем расчетное сопротивление грунта R0 = 1.5кг/ смІ
• Размеры здания в плане 10х10 м с шагом поперечных стен не более 5 метров
• Здание 2-х этажное. Перекрытие – монолитный железобетон t=180. Кровля – деревянные

стропила. Наружные стены – кирпичная кладка 250 мм и штукатурка по утеплителю

• Высота этажа 3м.
• Фундамент – плитного типа, мелкого заложения

Задачи:

• Расчет фундаментной плиты с использованием стеклопластиковой арматуры АКС
• Сравнительные выводы расхода и цены для фундаментной плиты с использованием стеклопластиковой арматуры АКС

• кирпичная кладка 250 мм при высоте кладки 7 м

• утеплитель 200 мм при высоте +тены 7 м

• штукатурка 50 мм при высоте стены 7 м

Вес здания при общей площади S = 10м * 10м = 100мІ , при общей длине внутренних несущих

l = 10м + 10м = 20м и при общей длине наружных стен lнар = (10м + 10м) *2 = 40м

Расчетная нагрузка на основание здания

• При внесении изменений в предложенные конструкции здания и габариты, сбор нагрузок

необходимо выполнить заново вместе с расчетом фундаментной плиты.

• При изменении пролетов между несущими стенами расчет плиты Выполняется

• При выборе в качестве несущих конструкций – колонн вместо стен, фундаментную плиту

необходимо дополнительно проверить на продавливание в местах их опирания.

Расчет фундаментной плиты с использованием арматуры из стеклопластика при толщине плиты 300 мм

• Толщину фундаментной плиты назначаем аналогичную – 300 мм.
• Расчетное сопротивление растяжению арматуры из стеклопластика R АКП-СП b =12 000кг/смІ
• Нагрузки принимаем те же – 3.13 тн/мІ
• Максимальный пролетный момент между стенами Mпр max = 5,5 тн* м
• Максимальный опорный момент над средней стеной Mоп max = — 9,8 тн* м

Подбор сечения арматуры в нижней зоне под стенами (перпендикулярно стенам)

Определяем коэффициент A0 при b =1(м):

Принимаем основную в нижней зоне армирования из Ш8 AКП-СП с шагом 200 (As=2.51смІ)

Дополнительно вводим арматуру Ø8 АКП-СП с шагом 200 перпендикулярно несущим стенам

5.02смІ >3.44 смІ, следовательно, условие выполнено.

Подбор сечения арматуры в верхней зоне в пролетах (между стенами)

Определяем коэффициент A0 при b =1(м):

Площадь сечения арматуры класса АКП-СП:

Принимаем в верхней зоне армирования сетку из Ø8 АКС с шагом 200 (As=2.51смІ)

6. Расчет фундаментной плиты с использованием арматуры из стеклопластика при толщине плиты 200 мм

• При армировании фундаментной плиты арматурой из стеклопластика можно уменьшить

величину защитного слоя, т.к. арматура не подвержена коррозии и имеет лучшие

характеристики по расчетному сопротивлению на растяжение.

• Толщину фундаментной плиты назначаем – 200 мм.
• Величина защитного слоя 30 мм.
• Рабочая зона сечения — R АКП-СП b = 12 000кг/смІ
• Расчетное сопротивление растяжению арматуры из стеклопластика R АКП-СП b = 12 000кг/смІ
• Нагрузки принимаем те же – 3.13 тн/мІ
• Максимальный пролетный момент между стенами Mпр max = 5,5 тн* м
• Максимальный опорный момент над средней стеной Mоп max = — 9,8 тн* м

Подбор сечения арматуры в нижней зоне под стенами (перпендикулярно стенам)

Определяем коэффициент A0 при b =1(м):

Площадь сечения арматуры класса АКП-СП:

Принимаем основную в нижней зоне армирования из Ш10 AКП-СП с шагом 200 (As=3.93смІ)

Дополнительно вводим арматуру Ø10 АКП-СП с шагом 200 перпендикулярно несущим стенам

7.86смІ >5.7 смІ, следовательно, условие выполнено.

Подбор сечения арматуры в верхней зоне в пролетах (между стенами)

Определяем коэффициент A0 при b =1(м):

Площадь сечения арматуры класса АКП-СП:

Принимаем в верхней зоне армирования сетку из Ø10 AКС с шагом 200 (As=3.93смІ)

Результат

• Для выбранного 2-х этажного здания, в фундаментной плите толщиной 300 мм принята
• При той же толщине плиты стеклопластиковая арматура должна быть не менее Ш8 АКС.

• Затраты на стеклопластиковую арматуру при одинаковой толщине фундаментной плиты в 2 раза меньше, чем на стальную. В связи с тем, что антикоррозийная стойкость стеклопластиковой арматуры несравнимо выше стальной, может быть уменьшен защитный слой бетона и, соответственно, толщина плиты. При толщине плиты 200 мм применяется стеклопластиковая арматура — Ш10 АКС с шагом 200 в обоих направлениях в нижней и верхней зонах армирования с местным усилением под стенами.

• При внесении изменений в предложенные конструкции здания и габариты, сбор нагрузок

необходимо выполнить заново вместе с расчетом фундаментной плиты.

• При изменении пролетов между несущими стенами расчет плиты Выполняется заново.

• При выборе в качестве несущих конструкций – колонн (вместо стен), фундаментную плиту необходимо дополнительно проверить на продавливание в местах их опирания.
• Расчет фундаментной плиты произведен только на прочность.
• Расчет произведен исходя из цен на стеклопластиковую арматуру, действительных на дату

• Обращаем внимание, что при расчете надземных конструкций необходимообязательно производить расчет по деформациям, т.к. модуль упругости арматурыАКСв 10 раз ниже модуля упругости стальнойарматуры.

План дома с размерами 10х10 М1:100

Армирование фундаментной плиты стеклопластиковой арматурой

Армирование фундаментной плиты стеклопластиковой арматурой

Ведомость расхода стеклопластика на фундаментную плиту t=300, кг

Ведомость расхода стеклопластика на фундаментную плиту t=200, кг

Эта страница полезна?
80 % клиентов считают страницу полезной
Благодарим за оставленный Вами отзыв! Мы стараемся становиться лучше!
Арматура композитная полимерная

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации в строительстве установ.

Подробнее
Сцепление полимеркомпозитной арматуры с цементным бетоном

Приведены результаты экспериментальных исследований сцепления цементного бетона различного класса с полимеркомпозитной а.

Подробнее
Ваш город
Москва, Коровинское шоссе, 35, стр. 2
Москва, ул. Полимерная, 8
Москва, ул. Газопровод, 4Б
Москва, ул. 1-я Лыковская, 77с1
Пишите

Звоните
Вакансии

• Менеджер по продажам геосинтетических материалов
• Логист-снабженец
• Помощник оператора производственной линии

Присоединяйтесь к нам

• Пользовательское соглашение
• Карта сайта

Armplast

Покупайте нашу продукцию на Ozon

Покупайте нашу продукцию на Wildberries

Мы работаем на всей территории России, выберите Ваш город

• Астрахань

• Барнаул
• Белгород
• Благовещенск

• Волгоград
• Воронеж

• Екатеринбург

• Ижевск
• Иркутск

• Казань
• Калининград
• Калуга
• Кемерово
• Киров
• Краснодар
• Красноярск

• Набережные Челны
• Нижний Новгород
• Новосибирск

• Пенза
• Пермь
• Подольск
• Пятигорск

• Ростов-на-Дону
• Рязань

• Самара
• Санкт-Петербург
• Саратов
• Симферополь
• Сочи
• Ставрополь

• Тверь
• Тольятти
• Томск
• Тула
• Тюмень

• Улан-Удэ
• Ульяновск
• Уфа

• Хабаровск

• Челябинск

• Ярославль

Ваш город Москва?
Политика конфиденциальности

Я (далее — Субъект персональных данных) прочитал Политику конфиденциальности и даю свое согласие ООО «Армпласт», с местом нахождения: г. Нижний Новгород, 603001, Нижне-Волжская Набережная, 17/2, 3 этаж (далее — Компания), на сбор, запись, систематизацию, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, обезличивание, блокирование, удаление и уничтожение, в том числе автоматизированные, своих персональных данных в специализированной электронной базе данных о моих контактных данных, которые могут быть использованы Компанией при информировании меня о продуктах и услугах, предложения мне продуктов и услуг Компании, и в целях участия в опросах/анкетировании, проводимых Компанией для изучения и исследования мнения клиентов о качестве обслуживания и услугах Компании, при условии гарантии неразглашения данной информации третьим лицам.

Я согласен на предоставление мне информации и предложение продуктов путем направления почтовой корреспонденции, посредством электронной почты, телефонных обращений, SMS-сообщений.

Данное согласие действует с момента заполнения формы в течение срока предоставления Компанией услуг и пяти лет после прекращения указанных услуг. По истечении указанного срока действие данных считается продленным на каждые следующие пять лет при отсутствии у Компании сведений о его отзыве Субъектом персональных данных.

Субъект персональных данных может отозвать свое согласие, следуя по специальной ссылке в сообщениях от ООО «Армпласт».

Применение стеклопластиковой арматуры для армирования фундаментной плиты 15-этажного жилого дома

Усманходжаева Л.А., Нигматжонов Д.Г., Адхамов О.И. Применение стеклопластиковой арматуры для армирования фундаментной плиты 15-этажного жилого дома // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2020. № 2 (71). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/8811 (дата обращения: 27.12.2024).

Прочитать статью:

АННОТАЦИЯ

В данной статье выполнен обзор первого в мире масштабного конструктивного элемента, как фундаментная плита 15-этажного жилого здания в Москве с применением армирования из стеклопластиковых прутьев. Также рассмотрены критерии проектирования, детали конструкции для стеклопластиковой арматуры, состав и конструкция фундаментной плиты и краткий анализ исследования, выполненный в ходе строительства.

ABSTRACT

This article provides an overview of the world’s first large-scale structural element, as the foundation slab of a 15-story residential building in Moscow using fiberglass reinforcement. The design criteria, design details for fiberglass reinforcement, the composition and construction of the foundation slab, and a brief analysis of the study performed during construction are also considered.

Ключевые слова: коррозия, фундаментная плита, стекловолокно, прутья, арматура, бетон, армирование, датчики, устройства, прочность.

Keywords: corrosion, foundation plate, fiberglass, rods, reinforcement, concrete, reinforcement, sensors, devices, strength.

Вступление

Коррозия стальной арматуры является серьезной проблемой во всем мире. Грунтовые воды и почва могут быть очень агрессивной средой для стальной арматуры в конструкциях, особенно для фундаментов. Коррозия и износ могут привести к дорогостоящему ремонту, снижению долговечности и срока службы бетонных конструкций.

Поэтому в целях предотвращения таких случаев инженеры должны увеличить толщину бетонного покрытия и указать специальные дорогостоящие процедуры (например, гидроизоляцию), защищающие стальную арматуру от агрессивной среды при проектировании конструкций. Тем не менее, предпринятые процедуры не могут гарантировать 100% защиту. Поэтому стеклопластиковая арматура является более выгодной альтернативой, так как экономична, схожа по прочностным характеристикам, устойчива к агрессивным средам и лёгкая в эксплуатации (при монтаже арматуры фундаментной плиты можно избежать использования кранов).

Массовое применение стеклопластиковой арматуры было выполнено впервые в России в фундаментной плите 15-этажного жилого здания. Фундаментная секция представляет собой монолитную железобетонную плиту толщиной 400, 700, 750 и 1050 мм. Габаритные размеры по внешним осям составляют 49,8 × 15,0 м. Высота фундаментной плиты составляет -3,930 м. Фундаментная плита разработана бетоном В30, морозостойкостью F150, водостойкостью W6. В целях усиления фундаментной плиты и защиты от коррозии было спроектирована арматура из стеклопластика.

Каркас фундаментной плиты

Расчёт был произведён в программном комплексе ЛИРА-САПР. Фундаментные плиты и вертикальные стены были жестко связаны вместе со стальными соединительными арматурными стержнями, чтобы сформировать монолитную раму. Конструкция фундаментной плиты как двухстороннего изгибающего элемента была выполнена в соответствии с Российским кодексом для конструкций из армированных волокном полимеров СП 63.13330.2012 [1].

Плоские фундаментные плиты были усилены прямыми брусками из стеклопластика диаметром 18… 22 мм (рис1), пропитанные эпоксидной смолой для обеспечения перераспределения напряжений в волокнах и покрытые песком, для предотвращения микроперегибания волокон. Арматурная сетка имеет типичный интервал 200 мм. Области с максимальными отрицательными и положительными моментами (под стенами, колоннами и между ними соответственно) были усилены дополнительными стержнями. Диаметры стеклопластиковой арматуры были выбраны с учётом того, что растрескивание можно лучше контролировать с помощью арматур малых диаметров большого количества. Из-за невозможности изготовления изогнутых элементов с помощью стеклопластиковых стержней, все изогнутые элементы усиления, такие как С-образные и П-образные арматурные каркасы были разработаны стальной арматурой.

Рисунок 1. Армирование фундаментной плиты из стеклопластика 15-этажного жилого здания в г. Москва, Россия

Конструкция плиты

Фундаментная плита была возведена зимой 2017-2018 года, когда температура колебалась от -15°C до +5°C. Выемка котлована глубиной до 3,5 м началась в октябре 2017 г. с помощью бульдозеров и экскаваторов. Фундамент состоял из искусственной засыпки среднего крупнозернистого песка высотой 2,5 м и фундаментной плиты высотой 0,7 м. Арматурные стержни из стеклопластика были поставлены в декабре 2017 года.

На фундаментной плите экспериментально оценивались различные способы обвязки прутков:

• традиционные — связывание арматуры с использованием стальных прутьев
• нетрадиционных — с помощью кабельных стяжек.

Когда температура упала до -15°C, использование нейлоновых кабельных стяжек из небьющегося полиамида, шириной 5 мм, оказалось лучшим методом связывания арматурных стержней. Строители могли ходить по ним и собирать каркас фундаментной плиты. Нейлоновые стяжки доказали свою эффективность.

Заливка бетона продолжалось в течение 18 часов с контролем температуры бетона и консистенции. На седьмой и четырнадцатый день после отверждения бетона фундаментной плиты были проведены испытания. Результаты показали успешное отверждение фундаментной плиты.

Контроль и исследование.

Контроль осуществлялся для обеспечения безопасности возведения и содержания возводимого здания. Он был выполнен для того, чтобы проверять качество и точность строительства, выявлять несоответствие зарегистрированных параметров к проекту, а также определить риск отклонений.

Деформация стержней из стекловолокна в бетонной плите контролируется с помощью одноосных тензометрических датчиков. Выбирались места с максимальным изгибным напряжением, где тензометрические датчики были подключены к тензометрическим измерениям. Данные мониторинга регистрировались не реже двух раз в месяц на каждом новом этапе строительства.

Чтобы найти скрытые опасности подповерхностной бетонной плиты (такие как сегрегация бетона, горизонтальные трещины, посторонние объекты) применялся неразрушающий геофизический метод с использованием наземной радиолокационной станции. Осадка фундаментных плит и растрескивание, вызванные возрастающей нагрузкой в процессе возведения, регистрируются с помощью мониторинга устройств скольжения и было выявлено, что осадка фундаментных плит составила 0,0004. 0,0012 мм и не превысила предельно допустимого значения в 0.0016 мм. Параметры фундаментной плиты соответствовали проектным данным и не было выявлено существенных отклонений.

Выводы.

В данной работе представлено первое в мире применение прутков из стеклопластика в двухпозиционных плоских плитах фундамента для 15-этажного жилого дома в г. Москва, Россия.

На основании результатов, представленных в настоящей работе, можно сделать следующие выводы: прутки из стеклопластика могут быть эффективной и коррозионностойкой альтернативой для предотвращения коррозии стальной арматуры и повышение долговечности, экономичности жизненного цикла и снижения стоимости строительства.