Армирование монолитных стен СНИП

Арматурные работы: советы профессионала, приёмы и секреты

В этой статье мы расскажем о разных видах армирования конструкций и откроем некоторые секреты профессии арматурщика. Также будут приведены упрощённые расчёты, описания документации, схемы армирования. В статье вы найдёте практические советы и рекомендации по ведению арматурных работ.

Виды армирования

Армирование — неотъемлемая часть конструкции, материал которой предусматривает переход из жидкого состояния в твёрдое. Этот процесс называют схватыванием или твердением. По способам армирования различают:

1. Дисперсное — добавление в жидкий раствор фибровых волокон или металлической стружки. Придаёт монолитному участку жёсткость и стойкость к истиранию. Применяют в устройстве полов, стяжек. Может применяться в комбинации со стержневым способом.
2. Стержневое — в объём бетона или раствора включают систему стержней (сетку, каркас), которая распределяет нагрузку внутри конструкции. Применяют для несущих и отдельно стоящих элементов зданий.
3. Слоевое (укрепление слоя) — в слой жидкого раствора или шпатлёвки включают сетку для придания стабильности отделочного слоя. Применяют при отделке и ремонте плоскостей.

В данной статье мы рассмотрим армирование конструкций при помощи каркаса и сеток.

Армирование конструкций

Отвердевший бетон выдерживает высокие нагрузки на сжатие — до 1000 кг/см 2 , но неустойчив на излом, разрыв и растяжение. При этом его производство — относительно недорогое.

Арматурный стержень воспринимает значительные нагрузки на растяжение, но неустойчив к сжатию и изгибу. К тому же стоимость производства высока, учитывая, что в неё входят расходы на добычу металла.

Поскольку любая несущая конструкция подвергается комбинированным нагрузкам, необходим материал, удовлетворяющий нескольким требованиям. Комбинация арматурных стержней и бетона даёт комбинацию их свойств. В результате получается железобетон, устойчивый к сжатию, изгибу и излому.

Поскольку все ж/б изделия условно подразделяются на заводские и местного производства, арматура работает в них по-разному. Большинство заводских изделий производится с использованием предварительно напряжённой арматуры. Перед укладкой бетона в форму стержни предварительно растягивают (напрягают) специальным устройством. После отвердения напряжение в стержнях остаётся — арматура как бы «поджимает» весь элемент вдоль них, что значительно улучшает механические свойства детали. Например, балка или плита с предварительно напряжённой арматурой выдерживает большие нагрузки (+ 40–60%) на изгиб, чем обычные.

В высотных зданиях арматурный каркас служит основой всей конструкции. Стержни переходят из одного элемента в другой, что делает их взаимосвязанными между собой и придаёт требуемую жёсткость каркасу здания. Этот эффект даёт возможность возводить небоскрёбы на относительно малой площади.

Армирование СНиП

При строительстве ответственных зданий и сооружений расчёт сечения и количества стержней — один из основных. Нормы армирования регламентируются документами — СНиП 2.03.01–84 «Бетонные и железобетонные конструкции» и приложением к нему «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий. Пособие по проектированию». В этих документах подробно описаны расчёты, допуски и требования к конструкциям, в которых применено армирование.

Условия эксплуатации и требования к самим стержням нормируются документом ГОСТ 10884–94 «Сталь для железобетонных конструкций».

Глубокие расчёты необходимы при строительстве крупных и сложных объектов — высотных зданий, мостов, башен, плотин. Для расчёта армирования конструкций в частном строительстве достаточно придерживаться основных правил, которые актуальны для всех случаев применения арматуры.

Сортамент арматуры

Ещё одним полезным документом является сортамент. В нём приведены все возможные характеристики арматурных изделий — вес погонного метра и зависимость его от диаметра, площадь сечения стержня и марки стали и многие другие. Эти данные необходимы при более сложных расчётах — монолитных перекрытий, резервуаров или зданий, имеющих более 3-х этажей.

Класс арматуры

Как правило, в частном порядке используют самые распространённые марки и диаметры стержней. Условно этот набор можно назвать «оптимальным разрядом». В него входят стержни диаметром от 6 до 18 мм. Классы арматуры оптимального разряда по ГОСТ 5781:

1. А1 (А240). Гладкий прут Ø 6–12 мм — в бухтах (бобинах, мотках), 12–40 мм — в прутах (круг).
2. А2 (А300). Имеет винтовые рёбра. Диаметр 10–12 мм — в бухтах, 12–40 мм — в прутах.
3. А3 (А400). Поперечные рёбра расходятся «ёлочкой» от продольного ребра. Ø 6–12 мм — в бухтах, 12–40 мм — прутах.

Другие марки встречаются редко — в основном на объектах с высокими требованиями, эти изделия изготавливают на заказ из более качественной стали.

Армирование бетона бывает только двух видов по конструкции — плоская сетка (может быть изогнута) или пространственный каркас. Сетку применяют для лежачих плит и стяжек, пространственный каркас — для объёмных элементов — балок, перемычек, армопояса, колонн, стен и др. При этом две сетки, устроенные на стабильном расстоянии друг от друга, уже представляют собой каркас (например, стеновой).

Расчёт армирования

Когда определена форма изделия (элемента) и его размер, дело остаётся за малым — определить диаметр и шаг ячейки каркаса. В строительстве с невысокими требованиями оптимально применить эффективную систему адаптированного расчёта. Принцип применения арматуры разного диаметра прост — чем больше нагрузки несёт элемент, тем толще необходимы стержни.

Показатели каркасов и сеток для разных конструкций:

Наименование элемента	Марка арматуры	Диаметр стержня, мм	Шаг ячейки, мм	Примечание
Подбетонка, отмостка	А1, А2, А3	8	150–250	Ненагруженные участки
Лежачая плита, лежачая балка (армопояс)	А2, А3	12–16	150–200	Не глубже 50 мм от верха плиты
Балка фундамента, висячая балка, висячая плита	А3	16–18	100–160	В зависимости от наличия усилений и мест привязки, нагрузки
Колонна, упорная стенка	А3	14–18	100–160	Зависит от приложенной нагрузки
Бортик	А2, А3	12–16	120–160	Без существенной нагрузки
Стена здания	А3	16	100–160	В зависимости от привязки

В адаптированном расчёте можно применить общий принцип — достаточный шаг ячейки будет равен диаметру стержня, умноженному на 10. В ответственных местах — примыкания и соединения элементов — следует добавлять усиления, т. е. устанавливать дополнительные стержни.

Схема армирования

Как правило, из железобетона устраивают два вида элементов — балки и плиты. В 80% случаев для выполнения каркаса любой сложности достаточно будет двух позиций:

• рабочие стержни — пруты арматуры Ø 12–18 мм, устроенные вдоль конструкции;
• распределительные (конструктивные) элементы — изделия из проволоки Ø 6–8 мм, которые распределяют в пространстве и фиксируют рабочие стержни с заданным шагом.

Разумеется, понадобится вязальная проволока.

Схема армирования балки: 1 — армирование лежачих, фундаментных балок и армопояса; 2 — армирование висячих балок, фундамента; 3 — защитный слой 40 мм; 4 — вспомогательные рабочие стержни; 5 — основные рабочие стержни; 6 — хомут

Если балка предполагается висячая, все стержни в ней должны быть одинакового сечения (не менее 16 мм). Для лежачей балки вспомогательные стержни могут быть меньшего диаметра.

Схема армирования плиты: 1 — лежачая плита; 2 — висячая плита; 3 — «лягушка»; 4 — распределительная арматура; 5 — рабочая арматура

Каркас висячей плиты представляет собой две зеркально расположенные сетки. Равное расстояние между ними удерживается с помощью ограничителей.

Станок для арматуры

Для того чтобы изготовить элементы типа «хомут» или «лягушка» потребуется специальное приспособление — гибочный станок. Если предполагается ощутимый объём бетонирования, начать следует именно с изготовления этого станка из подручного материала. Он представляет собой верстак на стальной раме, надёжно установленный в горизонтальном положении.

Чтобы собрать станок для арматуры на месте, вам понадобится подручный материал — обрезки металла, среди которых должны быть два уголка 40х40 или 45х45.

1. Основной элемент станка — упор со втулкой. В середине верстака привариваем вертикально стержень длиной 8–10 мм и подбираем стальную трубку, которая свободно на него наденется.
2. К трубке привариваем рычаг — лучше всего уголок горизонтальной полкой к трубке. Если уголка нет, тогда упор в 100 мм от приваренного стержня.
3. К наружному краю рычага привариваем удобную ручку.
4. Укладываем арматуру наибольшего диаметра (но не более 18 мм), которую необходимо гнуть параллельно длинному краю верстака.
5. Привариваем к верстаку упор — лучше всего уголок.

Станок может иметь произвольную конструкцию. Основная идея — сила прикладывается в трёх точках через рычаги.

В продаже часто можно встретить заводские ручные приспособления для загиба арматуры, но они редко выдерживают интенсивные нагрузки и предназначены для домашнего использования. Для больших объёмов можно приобрести электрический гибочный станок 220 или 380 В. При помощи электрического станка можно выгибать довольно сложные элементы, которые используют в том числе и в художественной ковке. Цена нового электрического гибочного станка до 40 мм начинается от 70 000 руб.

Сварка арматуры

Самая распространённая ошибка при выполнении арматурных работ — применение электросварки для соединения элементов каркаса. Причины, по которым этого делать нельзя:

1. Перегрев металла. При производстве арматуры классов А1, А2, А3 используется сталь с относительно высоким содержанием углерода. Это значит, что после нагрева она теряет до 50% свойств по прочности. Это особенно важно для соединений под углом.
2. Неправильное распределение нагрузки. Жёстко зафиксированный (приваренный) участок стержня как бы вычленяется из него и работает отдельно от остальной его части. По этой причине возникают ненормальные напряжения, сосредоточенные в местах жёсткой фиксации (сварки) вместо того, чтобы распределяться по всей длине.
3. Неправильно собранный каркас останется только выбросить (невозможно переделать).
4. Опасность для других рабочих — возможно случайное поражение током.
5. Затраты на электричество.

Однако есть случаи, когда сварка не только незаменима, но и обязательно требуется:

1. Установка закладных деталей (ЗД). ЗД — приоритетные элементы, на которых сосредотачивается большая нагрузка. Они ввариваются в каркас для лучшей передачи нагрузки на стержни.
2. Сварка продольных стыков (перехлёстов). Перегретая арматура сохраняет до 70% свойств на растяжение. К тому же на перехлёсте она сдвоена. Сварка продольных стержней «в стык» лишена смысла.
3. Крепление по месту к уже существующим ЗД или стальным элементам (при реконструкции зданий).

Вязка арматуры

Скрепление пересекающихся стержней между собой — кропотливая и трудоёмкая работа. Но её нельзя избежать при армировании конструкций. Для этого используют мягкую вязальную проволоку толщиной от 0,5 до 2,5 мм. Приспособление для работы — крючок арматурщика — каждый специалист подбирает себе сам. Есть небольшой ассортимент заводских моделей, но в подавляющем большинстве случаев крючок изготавливают на месте из прута проволоки Ø 8–12 мм. Для этого необходимо выгнуть его в удобной форме и заточить с одного конца. На обратном конце стержня крючка можно надеть пластиковую трубку. Также крюк можно установить в аккумуляторный шуруповёрт, что значительно облегчит работу.

Для облегчения труда арматурщика есть развитые формы вязального крючка:

1. Заводской арматурный крючок. Между ручкой и стержнем крюка установлен подшипник.
2. Автоматический крюк. Вращается за счёт пружины в рукояти, соединённой с жалом.
3. Вязальное устройство (пистолет). Операция автоматизирована, пистолет сам поджимает стержни и вяжет проволоку.

При создании каркасов для разных элементов применяют разный шаг вязки. Чем более ответственный участок — тем плотнее будут расположены узлы.

Шаг узлов в разных каркасах:

Наименование элемента	Шаг ячейки, мм	Шаг узла, ячеек вдоль х ячеек поперёк
Подбетонка, отмостка	150–250	3 х 3
Лежачая плита, лежачая балка (армопояс)	150–200	2 х 3
Балка фундамента, висячая балка	100–160	каждое пересечение
Висячая плита (перекрытие, балкон)	100–160	2 х 2
Колонна, упорная стенка	100–160	2 х 2
Бортик	120–160	3 х 3
Стена здания	100–160	2 х 2

Арматурные работы часто сопряжены с установкой опалубки, которую часто смазывают маслом для облегчения демонтажа. Внимательно следите за тем, чтобы масло не попадало на стержни — это приведёт к отсутствию сцепления между бетоном и арматурой. Использование сильно окисленной арматуры категорически нежелательно.

Армирование монолитных стен: 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 м 3 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.

Армирование ленточного фундамента – правила, схемы, инструкции

Возведение фундаментного основания зданий это важнейший этап строительства, который определяет дальнейшую надежность и долговечность постройки. Поэтому при выполнении этой работы не допустима непродуманная экономия на расходах материалов и самовольные изменения проектных решений принятых специалистами.

Ленточные фундаменты пользуются заслуженной популярности при строительстве объектов индивидуальной застройки. Это объясняется возможностью универсального применения для самых различных зданий на большинстве распространенных типов грунтов.

Они отличаются высоким уровнем надежности и возможностью выполнения монтажа своими руками. Ленточные фундаменты нельзя применять для строительства зданий на неустойчивых грунтах, в заболоченной местности и на вечной мерзлоте.

Описание конструкции ленточного фундамента

Несущее основание этого типа представляет собой заглубленную в землю железобетонную монолитную ленту. Она монтируется под все несущие стены и тяжелые перегородки. Глубина заложения фундамента определяется в зависимости от следующих исходных параметров:

• общий вес строительных конструкций здания с учетом снеговых нагрузок, мебели и установленного оборудования;
• тип и строение грунтов на участке;
• глубина залегания грунтовых вод;
• нижняя точка промерзания грунта в холодное время года.

В результате фундамент небольших легких зданий домов быть мелкозаглубленным и иметь нижнюю опору на глубине 500-800 мм. Для тяжелых больших зданий и при наличии подвала подошва монолитной конструкции должна находиться ниже точки промерзания грунта более чем на 400 мм.

Ширина фундаментной ленты в ее верхней части зависит от толщины возводимых стен и должна превышать ее более чем на 100 мм, но в любом случае не мене 300 мм. В нижней части может быть предусмотрено наличие более широкой опорной подошвы, которая устраивается при большом весе строительных конструкций или слабых грунтах. Однако правильный расчет такой опоры довольно сложная инженерная задача. Данные о поперечном сечении фундаментной ленты и об общей массе строительных конструкций позволяют правильно рассчитать конструкцию армирующего каркаса.

Расчет фундамента должен быть выполнен на профессиональном уровне

Наличие армирующего каркаса повышает прочность фундаментного монолита и позволяет более равномерно распределить весовую нагрузку на грунт. При проектировании элементов здания всегда учитываются реальные данные, на основании которых получают результат способный обеспечить долговечность и надежность постройки.

На основании этого можно сделать вывод, что для разработки проекта необходимы специальные знания и опыт подобных работ. Поэтому выполнение расчетов и определение проектных схем рекомендуется поручить специалисту, а вот монтажные работы можно выполнять самостоятельно. Если только вы не собираетесь построить небольшой сарай, баньку, хозяйственные постройки или легкий гараж.

Расчет необходимого количества материалов

При определении нужного количества арматуры следует учитывать, что продольные струны и поперечные прутки имеют разный диаметр и цену. Имея проект подсчитать количество необходимого для армирования материала не сложно. Только следует предусмотреть запас 7-10% на остатки в виде коротких обрезков и на нахлесты при соединении прутов на длинных участках.

Если вы производите расчеты самостоятельно, то рекомендуется принять:

• диаметр арматуры 10 мм для продольных участков длиной до 3-х метров;
• 12 мм на участках более 3-х метров;
• поперечная арматура с гладкой поверхностью диаметром 8 мм.

Кроме этого не забудьте приобрести вязальную проволоку (сварка прута для железобетона запрещена), а так же фиксаторы «звездочка» и «опора», которые устанавливаются на каждый крайний прут через каждые 3 метра.

Общее количество продольных армирующих струн определяется по суммарному сечению. Согласно СНиП общая площадь сечения арматуры должна быть не менее 0,1% от поперечного сечения фундаментной ленты. Если в результате вы определите, что для армирования достаточно всего 2-х прутов, то эту количество необходимо увеличить до 4-х. При этом принимая минимальное сечение прутов в 10 мм. Поперечные прутки никаких нагрузок не несут и считаются фиксирующими элементами.

Шаг поперечных прутков (хомутов) должен быть не более трех четвертей высоты фундаментной ленты и меньше 500 мм. В местах примыкания двух прямых конструкций и на углах шаг должен уменьшаться вдвое. Существует много специально разработанных схем вязки углов элементов и примыкающих участков. Перед началом работы рекомендуем с ними ознакомиться.

Что нужно знать про арматуру

Для ленточных фундаментов обычно применяют горячекатаную арматуру классов A-II и A-III с диаметром от 10 мм с периодическим профилем (рифленую), который обеспечивает надежное сцепление металла с бетоном. Пруты класса A-I с гладкой поверхностью и сечением 8-10 мм применяют для изготовления связующих хомутов и перемычек.

Защитный слой бетона для арматуры

Содержание:

Укладывая арматуру в бетон, помните о том, что бетон, как и любой каменный материал, прекрасно сопротивляется сжатию. Сопротивление бетона растяжению в пятнадцать раз меньше, чем сжатию. Если бетонную балку положить концами на 2 опоры и нагружать, то под действием нагрузок она прогнется. В нижних частях балок материал испытывает растягивающее усилие, а в верхней — сжимающее.

Технология армирования

При увеличении нагрузок вначале появится трещина в ее нижней грани, а потом последует и обрушение балок. Это произойдет по той причине, что нижняя зона не может выдерживать растягивающие напряжения, в то время как верхняя без затруднений выдержит сжимающее. Поэтому отнеситесь серьезно к нанесению защитного слоя арматуры. Иначе это может быть губительно для вашей постройки в дальнейшем.

Для того, чтобы избежать обрушения балок, в растянутую часть бетонной конструкции заложите стальную арматуру. При затвердевании бетон прочно сцепится с арматурой, которая воспримет на себя большую растягивающую силу, чем сам бетон. Арматуру подразделяют на распределительную, рабочую и монтажную. Вырабатывают арматуру из стали разных видов и марок. Употребление того или иного типа арматурной стали в ж/б конструкции устанавливается проектом.

Во время закладки арматуры в бетон выдерживайте вокруг стержней проектный размер защитного слоя бетона, предохраняющий их от коррозии. Толщина защитного слоя бетона назначается в зависимости от типа конструкции и диаметров арматур, условий, в которых будет разыскиваться железобетон. К примеру, в плите и стенке толщиной более ста миллиметров величина защитного слоя арматуры должна быть не менее пятнадцати миллиметров; в балке и колонне от двадцати до тридцати миллиметров, а в фундаменте, бетонируемом при отсутствии подготовки, нижняя арматура имеет защитный слой бетона толщиной в семьдесят миллиметров.

Для армирования фундамента употребляют обычно сетку, а для колонны — отдельный стержень, соединяемый между собой хомутом на месте, либо же готовый каркас. Под арматурную нижнюю сетку фундамента кладут бетонную подкладку, обеспечивающую образование защитного слоя. Арматура балок собирается из частей каркаса, сварных каркасов, либо из отдельных стержней. Если большая масса каркаса — его подают в опалубку с помощью крана. Каркас балки из стержней отдельных связывают на козелке над опалубкой.

Защитный слой бетона для арматуры СНиП 52-01-2003

Защитный слой бетона

7.3.1Защитный слой бетона должен обеспечивать:

— совместную работу арматуры с бетоном;

— анкеровку арматуры в бетоне и возможность устройства стыковарматурных элементов;

— сохранность арматуры от воздействий окружающей среды (в томчисле при наличии агрессивных воздействий);

— огнестойкость и огнесохранность конструкций.

7.3.2Толщину защитного слоя бетона следует приниматьисходя из требований 7.3.1 с учетом роли арматуры в конструкциях (рабочая иликонструктивная), типа конструкций (колонны, плиты, балки, элементы фундаментов,стены и т.п.), диаметра и вида арматуры.

Толщину защитного слоя бетона для арматуры принимают не менеедиаметра арматуры и не менее 10 мм.

Минимальное расстояние между стержнями арматуры

7.3.3Расстояние между стержнями арматуры следует приниматьне менее величины, обеспечивающей:

— совместную работу арматуры с бетоном;

— возможность анкеровки и стыкования арматуры;

— возможность качественного бетонирования конструкции.

7.3.4Минимальное расстояние между стержнями арматуры всвету следует принимать в зависимости от диаметра арматуры, размера крупногозаполнителя бетона, расположения арматуры в элементе по отношению к направлениюбетонирования, способа укладки и уплотнения бетона.

Расстояние между стержнями арматуры следует принимать не менеедиаметра арматуры и не менее 25 мм.

При стесненных условиях допускается располагать стержни арматурыгруппами-пучками (без зазора между стержнями). При этом расстояние в светумежду пучками следует принимать не менее приведенного диаметра условногостержня, площадь которого равна площади сечения пучка арматуры.

Продольная арматура

7.3.5Относительное содержание расчетной продольнойарматуры в железобетонном элементе (отношение площади сечения арматуры крабочей площади поперечного сечения элемента) следует принимать не менеевеличины, при которой элемент можно рассматривать и рассчитывать какжелезобетонный.

Минимальное относительное содержание рабочей продольной арматуры вжелезобетонном элементе определяют в зависимости от характера работы арматуры(сжатая, растянутая), характера работы элемента (изгибаемый, внецентренносжатый, внецентренно растянутый) и гибкости внецентренно сжатого элемента, ноне менее 0,1 %. Для массивных гидротехнических сооружений меньшиезначения относительного содержания арматуры устанавливаются по специальнымнормативным документам.

7.3.6Расстояние между стержнями продольной рабочейарматуры следует принимать с учетом типа железобетонного элемента (колонны,балки, плиты, стены), ширины и высоты сечения элемента и не более величины,обеспечивающей эффективное вовлечение в работу бетона, равномерноераспределение напряжений и деформаций по ширине сечения элемента, а такжеограничение ширины раскрытия трещин междустержнями арматуры. При этом расстояние между стержнями продольной рабочейарматуры следует принимать не более двукратной высоты сечения элемента и неболее 400 мм, а в линейных внецентренно сжатых элементах в направленииплоскости изгиба — не более 500 мм. Для массивных гидротехнических сооруженийбольшие значения расстояния между стержнями устанавливаются по специальнымнормативным документам.

Поперечное армирование

7.3.7В железобетонных элементах, в которых поперечная силапо расчету не может быть воспринята только бетоном, следует устанавливать поперечную арматуру с шагом не более величины, обеспечивающей включение в работу поперечной арматуры при образовании и развитиинаклонных трещин. При этом шаг поперечной арматуры следует принимать не болееполовины рабочей высоты сечения элемента и не более 300 мм.

7.3.8В железобетонных элементах, содержащих расчетнуюсжатую продольную арматуру, следует устанавливать поперечную арматуру с шагомне более величины, обеспечивающей закрепление от выпучивания продольной сжатойарматуры. При этом шаг поперечной арматуры следует принимать не болеепятнадцати диаметров сжатой продольной арматуры и не более 500 мм, аконструкция поперечной арматуры должна обеспечивать отсутствие выпучиванияпродольной арматуры в любом направлении.

Анкеровка и соединения арматуры

7.3.9В железобетонных конструкциях должна бытьпредусмотрена анкеровка арматуры, обеспечивающая восприятие расчетных усилий в арматуре в рассматриваемомсечении. Длину анкеровки определяют из условия, по которому усилие, действующее в арматуре, должно быть воспринято силами сцепления арматурыс бетоном, действующими по длине анкеровки, и силами сопротивления анкерующих устройств в зависимости от диаметра и профиля арматуры,прочности бетона на растяжение, толщины защитного слоя бетона, вида анкерующихустройств (загиб стержня, приварка поперечных стержней), поперечногоармирования в зоне анкеровки, характера усилия в арматуре (сжимающее илирастягивающее) и напряженного состояния бетона на длине анкеровки.

7.3.10Анкеровку поперечнойарматуры следует осуществлять путем ее загиба и охвата продольной арматуры илиприваркой к продольной арматуре. При этом диаметр продольной арматуры долженбыть не менее половины диаметра поперечной арматуры.

7.3.11Соединение арматуры внахлестку (без сварки) должнобыть осуществлено на длину, обеспечивающую передачу расчетных усилий от одногостыкуемого стержня к другому. Длину нахлестки определяют по базовой длинеанкеровки с дополнительным учетом относительного количества стыкуемых в одномместе стержней, поперечной арматуры в зоне стыка внахлестку, расстояния междустыкуемыми стержнями и между стыковыми соединениями.

Толщина защитного слоя бетона для арматуры

Если защитный слой бетона сделать слишком тонким, то металл вскоре начнет портиться, а вместе с ним будет разрушаться и вся конструкция. Слишком толстый защитный слой дорого обойдется, поэтому очень важно знать требуемую толщину. Она может зависеть от:

• роли арматуры – продольная или поперечная, рабочая или конструктивная;
• нагрузки на арматуру – напряженная, ненапряженная;
• вида железобетонной конструкции – балки, плиты, опоры, фундаменты и т.д.;
• высоты или толщины сечения элемента;
• условия использования – в помещении, на открытом воздухе, при контакте с землей, в условиях повышенной влажности и т.д.

Выбор правильной толщины защитного слоя

Существуют специальные нормы (СНиП), с помощью которых можно определить нужную толщину защиты арматуры. Рассмотрим варианты, которые встречаются наиболее часто.

Для продольной ненапрягаемой арматуры или с натяжением на упоры толщина слоя защиты не должна быть меньше диаметра каната или стержня. Если стенки и плиты имеют толщину меньше 100 мм – минимальный защитный слой должен быть 10 мм; толщину больше 100 мм и в балках с высотой до 250 мм – 15 мм. Защитный слой балок высотой от 250 мм – 20 мм; фундаментов – 30 мм.

Напрягаемая продольная арматура в области передачи нагрузки с арматуры на бетон должна иметь толщину защитного слоя бетона не менее 2d (два диаметра) для арматурного каната или стальных стержней А-IV, Ат-IV; не менее 3d для стержней А-V, Ат-V, А-VI, Ат-VI. Причем минимум для арматурного каната – 20 мм, для стержней – 40 мм.

Если продольная напрягаемая арматура натягивается на бетон и располагается в каналах, то слой бетона (от поверхности до ближайшего канала) не должен быть меньше половины диаметра канала – 20 мм и более. При пучке стальных стержней диаметром, превышающим 32 мм, толщина будет соответствовать 32 мм и более.

Минимальный защитный слой бетона промышленных сооружений

• плоских и ребристых плит, стенок, стеновых панелей – 20 мм;
• балок, ферм, колонн – 25 мм;
• фундаментов, фундаментных балок – 30 мм;
• подземных сооружений – не менее 20 мм.

Для защиты торцов арматуры рекомендуют слой бетона в 10 мм для изделий длиной до 9 м, 15 мм – длиной до 12 м, 20 мм – свыше 12 м.

Для каркасов и хомутов с поперечными стержнями учитываю высоту сечения: менее 250 мм – защитный слой 10 мм, более 250 мм – слой защиты 15 мм.

Прежние нормы толщины защитного слоя предлагались для конструкций в нормальных погодных условиях. Но бывают и другие варианты:

• при наличии бетонной подготовки фундамента – не менее 40 мм;
• при постоянном контакте бетона с землей – 76 мм;
• при контакте с землей и под воздействием негативных погодных явлений для арматуры d18-d40 – 52 мм, для арматуры d10-d18 – от 25 мм;
• на открытом воздухе – от 30 мм;
• в помещениях с повышенной влажностью – от 25 мм.

Для проверки толщины защитного слоя бетона используют магнитный метод, по принципу которого созданы специальные измерители.

Видео как замерить толщину защитного слоя арматуры

АРМИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ МОНОЛИТНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЗДАНИЙ

ФГУП «НИЦ «Строительство»

НИИЖБ им. А.А. Гвоздева

«АРМИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ МОНОЛИТНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЗДАНИЙ»

Пособие по проектированию

Арматурный прокат для железобетона является одним из самых массовых видов продукции черной металлургии.

С учетом все возрастающих темпов строительства объемы производства арматурного проката в обозримой перспективе будут только увеличиваться

Номенклатура и сортамент арматурного проката, производимого на металлургических предприятиях бывшего СССР, складывались под влиянием спроса, ориентированного массовым развитием сборного железобетона и в условиях, практически изолированных от мирового рынка. До настоящего времени это обстоятельство в большей или меньшей степени для разных металлургических предприятий сказывается в недополучении прибыли, связанном с производством устаревших видов арматурного проката, с высокой себестоимостью и низкой конкурентной способностью.

Требования, предъявляемые к арматурному прокату строителями (потребителями) еще на ранней стадии развития железобетона, остались актуальными и в настоящее время.

Учитывая особенности современного производства и эксплуатации арматурных элементов сборного и монолитного железобетона (каркасов, сеток, закладных деталей, монтажных петель и т.п.), к основным требованиям по прочности, деформативности и сцеплению с бетоном добавились дополнительные требования по свариваемости, хладостойкости, коррозионной стойкости арматуры и др. Из-за все возрастающих требований к качеству строительства экономическая эффективность и надежность применения того или иного вида арматурного проката у потребителя становятся основополагающими для внедрения его у производителя.

На ранней стадии производства арматуры главными определяющими ее потребительских свойств были технические возможности сталелитейного и прокатного технологического оборудования. Тогда строители были вынуждены довольствоваться той арматурной продукцией, которую производила металлургическая промышленность.

В связи с бурным развитием металлургического производства в последние годы практически все технологические ограничения с производства арматуры были сняты. В настоящее время металлурги готовы производить ту арматурную продукцию, которая может быть эффективно использована в строительстве.

В соответствии с СП 52-101-2003 для армирования железобетонных конструкций рекомендуется применять арматуру следующих видов:

— горячекатаную гладкую и периодического профиля с постоянной и переменной высотой выступов (соответственно кольцевой и серповидный профили) диаметром 6—40 мм;

— термомеханически упрочненную периодического профиля с постоянной и переменной высотой выступов (кольцевой и серповидный) диаметром 6—40 мм;

— холоднодеформированную периодического профиля диаметром 3—12 мм.

Класс арматуры по прочности на растяжение обозначается:

А — для горячекатаной и термомеханически упрочненной арматуры;

В — для холоднодеформированной арматуры.

Классы арматуры по прочности на растяжение А и В отвечают гарантированному значению предела текучести (с округлением) с обеспеченностью не менее 0,95, определяемому по соответствующим государственным стандартам или техническим условиям.

В необходимых случаях к арматуре предъявляются требования по дополнительным показателям качества: свариваемость, пластичность, сцепление с бетоном, хладостойкость, коррозионная стойкость, усталостная прочность и др.

При проектировании железобетонных конструкций может быть использована арматура:

— гладкая класса А240 (A-I);

— периодического профиля классов А300 (А-Н), А400 (A-III, А400С), А500 (А500С, А500СП), В500 (Bp-I, B500C), где С — свариваемая, П — повышенного сцепления.

До 80-х годов прошлого столетия основной объем производства и применения в строительстве составляла арматура с пределом текучести ат=400 МПа. За период 1991—1997 основные европейские страны перешли на единый класс свариваемой арматуры периодического профиля для ненапряженных железобетонных конструкций с пределом текучести от=500 МПа

Унифицированная свариваемая арматура имеет химический состав, определяемый содержанием в стали углерода не более 0,22 %.

Применение арматуры класса А500 вместо арматуры класса А400 (A-III) обеспечивает более 10 % экономии стали в строительстве.

Для отечественного строительства возможна замена этим классом стали не только арматуры класса А400 (A-III), но и гладкой арматуры класса А240(А-1), применяемой в виде конструктивной арматуры в монтажных петлях, в закладных деталях и т.п.

Для этого арматура при о,=500 Н/мм2 должна иметь максимальную пластичность при растяжении и изгибе как в целых стержнях, так и после сварки и удельную энергию разрушения на уровне горячекатаной стали класса А240 как при положительных, так и при низких отрицательных температурах.

Этим условиям в термомеханически упрочненном состоянии могут соответствовать низкоуглеродистые стали марок: СтЗсп, СтЗпс, СтЗГпс или низколегированные стали типов 18ГС, 20ГСит.п.

Учитывая вышеизложенное, в качестве эффективной арматуры для железобетонных конструкций, устанавливаемой по расчету, следует преимущественно применять арматуру периодического профиля класса А500 (А500С, А500СП), а также арматуру класса В500 в сварных сетках и каркасах.

Пособие состоит из двух частей. В первой части приводятся результаты исследований Центра проектирования и экспертизы НИ-ИЖБ в области разработок и внедрения эффективного стержневого и поставляемого в мотках арматурного проката класса прочности 500 МПа. Здесь же приводится оценка потребительских свойств новых видов арматуры в сопоставлении с известными, а также даются рекомендации по их применению в строительстве. Отдельно выделен в издании раздел требований по защите зданий от прогрессирующего обрушения, в котором приводится новая методика расчета с использованием возможностей программного комплекса «Лира 9.2». При рассмотрении вопросов конструктивного характера особое внимание уделялось сопоставлению требований СП 52-101-2003 и СНиП 2.03.01-84». Здесь же приводятся рекомендации по применению арматуры класса А500СП.

Во второй части, оформленной в виде приложений 1 и 2, приводятся конструктивные требования к армированию основных элементов зданий из монолитного железобетона, а также примеры рабочей документации по армированию основных конструктивных элементов монолитных зданий с разными конструктивными схемами, построенных в Москве и разработанных ЗАО «Проектно-архитектурная мастерская «ПИК»», ЗАО «Трианон», КНПСО Центр «Поликварт», а также в НИИЖБ.