Армирование железобетонных конструкций: минимальный и максимальный процент усиления

Армирование железобетонных конструкций: минимальный и максимальный процент усиления. Защитный слой бетона

Самостоятельное строительство уже давно перестало быть чем-то из ряда вон выходящим: при наличии необходимых знаний, навыков и помощников – это вполне осуществимо. Строительные работы редко обходятся без заливки бетона, который в большинстве своем, должен содержать в себе определенное количество армирующих элементов. Надежность и долговечность бетонного объекта может гарантировать только армирование железобетонных конструкций по ГОСТу.

Конечно, самостоятельная заливка железобетонных объектов под строительство многоэтажного дома или другого подобного сооружения не представляется возможным, так как такие масштабы требуют промышленного подхода. В данном случае мы рассмотрим лишь случаи, которые могут возникнуть в частной практике, где вы вполне можно обойтись своими силами.

Усиление фундамента под силу выполнить своими руками

В данной статье будут приведены правила армирования железобетонных конструкций, которые применяются в частном строительстве.

Армирование бетона

Заливка монолитной плиты с усилительным каркасом: фото

Армирование необходимо для повышения прочностного потенциала бетона – железобетон во много раз превосходит обыкновенный аналог по прочности на излом. Повышенную надежность обеспечивает металлический каркас, сваренный из арматуры, который располагается в толще бетона. Он играет роль скелета, который многократно усиливает выносливость объекта (узнайте здесь, как происходит армирование газобетона).

В современном строительстве применение железобетона является стандартом де-факто, несмотря на то, что его цена на порядок выше обычного аналога. Однако наличие арматуры не превращают бетон в железобетон. Иногда в опалубку просто погружаются сваренный наугад каркас, который затем заливается раствором – некоторые строители по ошибке могут назвать это железобетоном, но это заявление ошибочно.

Минимальный процент усиления

Чтобы превратить обычный бетон в железобетон, недостаточно просто заложить в него металлический каркас. Существует такое понятие как минимальный процент армирования железобетонных конструкций, посредством которого определяется степень перехода одного состояния в другое. Если процент вхождения металлических элементов окажется меньше необходимого, то данное изделие относится к бетонным наименованиям.

Обратите внимание! Данный раздел основывается на пункте 5.16 СНиП 2.03.01-84 “Бетонные и железобетонные конструкции”

Готовый каркас и металлического прута

Если количество металлических составляющих будет меньше необходимого, то такой тип усиления считается конструкционным укреплением – при этом изделие не становится железобетоном.

Минимальный процент усиления объекта продольной арматурой рассчитывается исходя из площади сечения бетонного элемента.

  • Во внецентренно растянутых и изгибаемых объектах, в том случае если продольная сила располагается вне пределов рабочей высоты сечения, усиление должно составлять не менее 0,05% (арматура S) от площади сечения бетонного элемента;
  • Во внецентренно растянутых объектах, где продольная сила располагается между арматурами S и S”, усиление должно составлять не менее 0,06% (арматура S и S”) от площади сечения бетонного элемента;
  • Во внецентренно сжатых объектах минимальный процент вхождения металлических элементов составляет от 0,1 до 0,25% (арматура S и S”).

Обратите внимание! Если продольное усиление располагается по контуру сечения (равномерно), то площадь сечения арматуры должна составлять вдвое больше указанных величин. Это также относится к центрально-растянутым объектам.

Максимальный процент усиления

Сборка каркаса перед заливкой

В бетонных работах инструкция – «чем больше, тем лучше» – неуместна.

Чрезмерное количество металлических составляющих существенно ухудшит технические характеристики изделия.

Как и в предыдущем случае, здесь также имеются нормативы.

  • Независимо от класса бетона и усилительных элементов, наибольший процент вхождения арматуры в сечение изделия не должен превышать 5% в случае с колоннами и 4% во всех остальных случаях. При этом бетонный раствор должен эффективно просачиваться между деталями усилительного каркаса;

Обратите внимание! В обоих случаях, в качестве усилительных элементов подразумевается горячекатаная сталь для армирования железобетонных конструкций.

Защитный слой бетона

Схема Ж/б в разрезе

Усилительный каркас должен покрываться защитным слоем бетона, который обеспечивает совместную работу бетона и металлического скелета. Также он защищает металл от коррозии и воздействия окружающей среды (см.также статью «Защита бетона от влаги: способы и применяемые материалы»).

Толщина слоя над металлическим каркасом составляющими должна составлять.

В стенках и плитах (толщиной мм) не менее:

  • Свыше 100 мм – 15 мм;
  • До 100 мм и включительно – 10 мм;

В ребрах и балках:

  • Свыше 250 мм – 20 мм;
  • До 250 и включительно – 15 мм;

В фундаментных балках:

Обратите внимание! Если защитный слой будет иметь большее значение, то для дополнительного укрепления используется проволока для армирования железобетонных конструкций, которая перекроет излишек.

Укрепление лестничного пролета

  • Монолитных с цементной подушкой – 35 мм;
  • Сборных – 30 мм
  • Монолитных без цементной подушки – 70 мм;

Обратите внимание! Данный раздел составлен в соответствии с пунктом 5.5 СНиП 2.03.01-84 “Бетонные и железобетонные конструкции”

Также следует отметить, что алмазное бурение отверстий в бетоне или резка железобетона алмазными кругами должна учитывать расположение и структуру усилительного каркаса. Отделение частей или сквозные отверстия могут существенно снизить потенциал прочности объекта. Если же речь идет о полном демонтаже объекта, то данное обстоятельство учитывать нет необходимости.

Читать еще:  Как вынуть дюбель из бетонной стены

Соблюдение норм и стандартов будет надежной гарантией долговечности и надежности железобетонных конструкций. Более подробную информацию по данной теме вы можете получить посредством просмотра видео в этой статье (узнайте также как осуществляется прогрев бетона сварочным аппаратом).

Нормативные документы

Главное меню

ПОСОБИЕ по проектированию жилых зданий Конструкции жилых зданий (к СНиП 2.08.01-85)
Автор Редактор контента
04.08.2008 г.

СТЕНЫ ИЗ МОНОЛИТНОГО БЕТОНА

5.82. Наружные и внутренние стены из монолитного бетона при применении переставных опалубок возводятся одновременно или последовательно (сначала внутренние стены, а затем наружные или наоборот).

Внутренние монолитные стены рекомендуется проектировать однослойными. Наружные стены могут быть однослойными или слоистыми.

5.83. Для возведения несущих стен из монолитного бетона рекомендуется применять тяжелые бетоны класса не ниже В7,5 и легкие бетоны класса не ниже В5. В зданиях высотой четыре и менее этажей допускается в несущих стенах применять легкие бетоны класса В3,5. Для внутренних стен плотность легких бетонов должна быть не ниже 1700 кг/м 3 .

5.84. Монолитные однослойные наружные стены рекомендуется проектировать из легкого бетона плотной структуры. При межзерновой пористости бетона не более 3 % и класса бетона не ниже В3,5 в нормальной и сухой по влажности зонах допускается наружные стены проектировать без защитно-декоративного слоя. Наружные легкобетонные стены без защитно-декоративного слоя следует окрашивать гидрофобными составами.

Наружные однослойные стены рекомендуется проектировать из легких бетонов с плотностью не более 1400 кг/м 3 . При технико-экономическом обосновании в однослойных наружных стенах допускается применять легкие бетоны плотностью более 1400 кг/м 3 .

5.85. Слоистые наружные стены можно проектировать из двух или трех основных слоев. Двухслойные наружные стены могут иметь утепляющий слой с наружной или внутренней стороны. В трехслойных наружных стенах утепляющий слой располагается между бетонными слоями.

5.86. Двухслойные наружные стены с утеплителем с наружной стороны могут быть монолитными и сборно-монолитными.

Монолитные стены возводят в два этапа. На первом этапе в переставных опалубках из тяжелого бетона возводят внутренний слой стены, на втором – наружный слой из теплоизоляционного легкого монолитного бетона.

Сборно-монолитная стена состоит из внутреннего монолитного слоя, выполняемого из тяжелого бетона, и наружного слоя – из сборных элементов.

5.87. Двухслойная наружная стена с утеплением с внутренней стороны состоит из наружного монолитного бетонного слоя, внутреннего утепляющего слоя – из газобетонных блоков толщиной не более 5 см или из жестких плитных утеплителей (например, из пенополистирола) толщиной не более 3 см и внутреннего отделочного слоя (рис. 26, а).

Ограничение толщин утепляющих слоев связано с обеспечением нормального тепловлажностного режима стен.

Тяжелый бетон целесообразно применять при расчетных зимних температурах, не превышающих минус 7°С. В остальных случаях необходимо применять легкие бетоны.

Рекомендуется два варианта возведения наружных монолитных стен с утеплением с внутренней стороны:

сначала на внутреннем щите опалубки укладывают слой утеплителя, затем опалубку собирают и бетонируют слой из монолитного бетона. При этом можно применять некалиброванные по толщине плиты утеплителя;

плиты утеплителя устанавливают после бетонирования стен.

При этом необходимо применять калиброванные по толщине плиты утеплителя.

При проектировании двухслойных стен с утеплителем с внутренней стороны следует учитывать, что возведение таких стен проще, чем стен с утеплителем с наружной стороны, но их применение ограничивается условием отсутствия точки росы в пределах толщины утепляющего слоя.

5.88. Трехслойные наружные стены рекомендуется проектировать сборно-монолитными, состоящими из внутреннего несущего слоя монолитного тяжелого бетона и утепленной сборной панели-скорлупы, устанавливаемой с наружной стороны. Панель-скорлупу можно устанавливать до и после возведения монолитной части стены (рис. 26, б).

Допускается трехслойные наружные стены проектировать с наружными и внутренними слоями из монолитного бетона и утепляющим слоем из жестких плитных утеплителей (рис. 26, в).

Рис. 26. Наружные стены монолитных зданий

а – двухслойная; б – трехслойная с наружным слоем из сборной панели скорлупы; в – то же, с внешними слоями из монолитного бетона

1 – блочная опалубка; 2 – панель-скорлупа; 3 – монолитный бетон стены; 4 – рабочие подмостки; 5 – крепежная система панели-скорлупы; 6 – утеплитель; 7 – связь; 8 – щиты опалубки; 9 – бадья; 10 – рассекатель; 11 – бетон

5.89. Конструктивное армирование стен следует предусматривать двух типов в зависимости от напряженного состояния стены:

если от расчетных нагрузок в сечении стены возникают растягивающие напряжения или в полностью сжатом сечении стены минимальные сжимающие напряжения в бетоне s £ 1 МПа (10 кгс/см 2 ), то конструктивное армирование рекомендуется принимать по всему полю стены, при этом количество вертикальной и горизонтальной арматуры должно быть не менее 0,025 % соответствующего поперечного сечения стены;

в остальных случаях конструктивную арматуру устанавливают только по контуру стены, а в пересечениях несущих стен, в местах резкого изменения толщин стен, у граней дверных и оконных проемов и у граней отверстий устанавливают вертикальную арматуру площадью сечения не менее 1 см 3 .

Вертикальную конструктивную арматуру рекомендуется проектировать в виде гнутых (Г-образных) каркасов.

Стыкование вертикальных каркасов по высоте здания рекомендуется производить в уровне перекрытий внахлестку без сварки. Величина перепуска определяется расчетом. При конструктивном армировании стен величина перепуска принимается не менее 200 мм независимо от диаметра вертикальной арматуры. При сборных перекрытиях стыкование арматурных каркасов рекомендуется производить сдельными стержнями, устанавливаемыми между торцами плит перекрытий.

Роль горизонтальной конструктивной арматуры в случае применения неразрезных монолитных, а также сборных и сборно-монолитных перекрытий, опертых по контуру или трем сторонам, выполняет конструктивная арматура в перекрытиях, расположенная параллельно стенам. В случае применения сборных балочных перекрытий рекомендуется устанавливать дополнительную горизонтальную арматуру в местах сопряжения их с монолитными стенами.

5.90. Расчетное армирование стен из монолитного бетона на внецентренное сжатие из плоскости рекомендуется выполнять арматурными блоками, собираемыми из Г-образных каркасов на строительной площадке. Следует предусматривать дифференцированное расчетное армирование по высоте здания в соответствии с изменением усилий в конструкциях.

Уменьшение расчетного армирования по высоте здания следует осуществлять за счет более редкого расположения вертикальных каркасов и (или) уменьшения диаметра вертикальных стержней.

5.91. Повышение трещиностойкости монолитных стен (ограничение по трещинообразованию или ширине раскрытия трещин) может быть достигнуто за счет выбора рациональных конструктивных систем и конструктивно-технологического решения стен; рационального применения материалов в наружных и внутренних стенах в соответствии с указаниями пп. 5.92-5.93.

5.92. Для предотвращения образования сквозных вертикальных температурно-усадочных трещин рекомендуется назначать отношение длины стены к высоте этажа не более двух.

В случае, если длина стены превышает вдвое высоту этажа, то в глухих участках стен рекомендуется устраивать вертикальные технологические швы.

5.93. Для ограничения раскрытия наклонных трещин во внутренних стенах верхних этажей зданий перекрестно-стеновой конструктивной системы с несущими наружными стенами разность D перемещений сопрягаемых участков наружной и внутренней стен не должны превышать величин, приведенных в табл. 7.

Армирование ленточного фундамента по СНиП

Армирование ленточного фундамента: СНиП

Вес любого здания через фундамент передается на грунт. Основание здания не позволяет строению разрушиться. Все требования к фундаментам и информация о них собрана в сборники правил СНиП. Руководствуясь этими документами можно сделать вывод, что армированный ленточный фундамент является самым распространенным при возведении зданий в местах неглубоко промерзающих почв.

Цель армирования

Ленточный фундамент имеет не обычную конструкцию: его длина во много раз больше, чем ширина и глубина. Вследствие такого устройства основы здания почти все нагрузки, которые на него действуют, распределяются вдоль.

Самостоятельно бетонный монолит не может выдержать это давление. И, чтобы сгладить силы, действующие на разрыв, применяется укрепление бетонного фундамента стальной арматурой. Этот процесс и получил название армирование.

Основным нагрузкам подёргается верхняя часть фундамента (сжатие) и нижняя(растяжение), поэтому следует усиливать именно эти части основания. Для середины основания это не имеет смысла, потому что там не наблюдается повышенных нагрузок.

Требования

Основные проекты и условия возведения конструкций из железобетона указаны в СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции». Данный эталон устанавливает, как правильно монтировать стальную арматуру. Основные условия, предъявляемые к процессу:

  1. • Размеры основания не должны мешать правильному положению арматуры в траншее.
  2. • Зашитый покров над арматурой должен предохранять арматуру от воздействия внешней среды и надежно сопротивляться нагрузкам.
  3. • Расстояние между отдельными прутьями не должно препятствовать правильной состыковке и заполнению бетоном.

При усилении фундамента следует использовать арматуру только высокого качества. Монтирование каркасных сеток для ленточных фундаментов должно происходить в строгом соответствии со СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции».

Основные принципы

Перед заливкой ленточного фундамента бетоном необходимо грамотно скомпоновать армированный пояс с помощью стальной арматуры. Толщина и глубина основания зависит от будущих нагрузок на здание и используемых материалов для стен.

Ленточный фундамент можно обустроить двумя способами:

  • • использовать готовые блоки заводского изготовления;
  • • залить на месте в готовую траншею.

При использовании заводских блоков можно выделить слабое место: скрепление изделий между собой. Их соединяют армированным бетоном, что не очень надежно. А при заливке бетонным раствором получится надежный и прочный монолитный фундамент.

Монтаж каркаса из арматуры на месте строительства требует соблюдения ряда важных условий:

  1. • Арматура должна находится на расстоянии не менее 5 см от края опалубки.
  2. • Забиваются вертикальные прутки, к которым потом привязываются горизонтальные ряды. Можно и приварить с помощью сварки – это увеличит темп армирования. Но при нагреве металл теряет свою прочность и лучше все-таки вязать мягкой проволокой.
  3. • Один горизонтальный пояс способен сдерживать вертикальную деформацию примерно в пространстве 30-35 см. То есть, для основы высотой в 70 см достаточно двух поясов, а если высота больше, то и количество рядов нужно увеличивать.
  4. • Очень важное значение имеет монтаж армирования в углах фундамента, так как на них приходится самая большая часть нагрузок. При угловом соединении лучше согнуть свободные концы буквой «Г» и прикрепить их к вертикальным пруткам: внутренние к внутренним, а внешние – к внешним.

При проектировании и армирование фундаментов возникает множество вопросов, и чтобы избежать проблем при изготовлении армированного каркаса своими руками, нужно внимательно изучить все нормы и требования ГОСТов, и СНиП.

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.

Читать еще:  Силиконовые уголки для стен
Ссылка на основную публикацию