Руководство по армированию железобетонных конструкций

Руководство по армированию железобетонных конструкций

КАЧЕСТВЕННО

БЫСТРО

SEO оптимизация

адаптивная верстка

Ремонт в регионах

1. Главная
2. Строительство
3. Сварные каркасы для колонн
4. Армирование железобетонных конструкций

Под действием внешней нагрузки в конструкции могут возникать напряжения трех родов: растягивающие, сжимающие и сдвигающие. Металл одинаково хорошо сопротивляется растяжению и сжатию и лишь немного хуже сдвигу, тогда как бетон оказывает наибольшее сопротивление сжатию и сравнительно слабо сопротивляется растяжению и сдвигу.

Принципы армирования

1. рациональное армирования железобетонных конструкций
2. экономное расходование стали
3. монолитность как всей конструкции в целом

Исходя из этих соображений, устанавливается первый принцип рационального армирования железобетонных конструкций: основные сжимающие усилия передаются на бетон, а растягивающие и сдвигающие — на арматуру. Из всех материалов, составляющих железобетон, сталь является наиболее дорогим. Поэтому из различных возможных решений конструкции выбирают то, которое при технической целесообразности и соответствии с назначением отвечает наименьшей затрате металла.

Коэффициент армирования

Экономное расходование стали представляет второй принцип рационального армирования. Насыщение конструкции металлом характеризуют расходом стали на 1 м3 железобетона; для отдельных поперечных сечений конструктивных элементов характеристикой является коэффициентом армирования μ = f ж/F,

представляющий отношение поперечного сечения основной арматуры к полному сечению элемента (или полезной его части).

Для конструкции в целом коэффициент армирования определяется частным от деления полного количества кг металла в 1 м3 бетона на 78,5 (при удельном весе стали 7,85).

Третьим принципом армирования является возможно лучшее осуществление монолитности как всей конструкции в целом, так и отдельных ее элементов. Все части конструкции должны быть связаны арматурой, образующей металлический скелет конструкции и работающей в соответствии с принципом рационального распределения внутренних усилий между металлом и бетоном. В сборных конструкциях должна быть учтена как работа отдельных элементов до их монтажа, так и неразрезанность конструкции после стыкования элементов.

Правила армирования

Если какому-либо усилию отвечает по расчету необходимая площадь арматуры f ж, она может быть осуществлена в конструкции различными способами — с большим количеством тонких стержней или малым количеством толстых.

Первое вообще полезнее, однако от этого положения нередко приходится отступать, чтобы обеспечить достаточную жесткость всему металлическому скелету конструкции во время ее бетонирования.

При густом расположении арматуры, например в балках, расстояние между стержнями не должно быть меньше 2,5 см (рис. 8). Монолитная связь стержней с бетоном требует довольно глубокой заделки последнего в бетон. Если стержень диаметром d испытывает нормальное напряжение σ, а напряжение сцепления равно τ , то необходимая глубина заделки :

l = σ • π d 2 / 4 : π d τ = σ / τ • d/4

эта величина довольно значительная при обычных напряжениях σ и τ. Для уменьшения ее применяют закрепление арматуры в бетоне путем устройства на концах стержней крюков. Крюки (рис. 9) делают прямыми, косыми и полукруглыми (крюк Консидера); последние наиболее эффективны. Закрепление растянутых стержней крюками следует производить в сжатой зоне конструкции; если же стержень оставляется в растянутой зоне, то длина заделки берется не менее 15 d, считая от того сечения стержня, где он уже не нужен по расчету. Сжатые стержни можно оставлять без крюков, но с заделкой не менее 20 d.

Арматуру часто приходится изгибать в соответствии с направлением воспринимаемых ею усилий; такие изгибы должны делаться плавно по дуге радиусом не менее 10 d ( рис. 10), чтобы избежать значительных местных напряжений в бетоне.

Особое внимание нужно обращать на правильное армирование в конструкциях входящих и исходящих углов. Входящий угол, по сторонам которого действуют растягивающие усилия следует армировать отдельными стержнями, запускаемыми вглубь бетона за вершину угла ( рис.11) стержень, огибающий вершину угла, отрывал бы защитный слой бетона. Аналогично сжатые стержни в исходящем угле следует связывать хомутами с растянутой арматурой, чтобы не вызвать отскакивания защитного слоя.

При армировании конструкций неизбежно приходится встречаться с необходимостью соединять стержни арматуры, образуя стыки. Так как всякое нарушение цельности в металлическом скелете конструкции нежелательно, то на качество стыкования арматуры и правильное расположение стыков следует обращать серьезное внимание. Наиболее благоприятным местом для стыков является сжатая область конструкции; в растянутой зоне стыки необходимо располагать лишь в местах с небольшим напряжением арматуры.

Способы стыкования

Существуют различные способы стыкования.

1. Стыки внахлестку. Соединяемые стержни заводятся один ва другой на длину (30—40) d в случае растяжения и не менее 20 d в случаев сжатия (рис, 12); место стыка обматывается вязальной проволокой. Стыки внахлестку применяются при d 20 мм; стык удобный, но дорогой.
2. Сварка — наиболее совершенный способ стыкования арматуры, состоит в применений электросварки (рис. 14): здесь сильно уменьшается расход металла; при хорошем качестве сварки можно значительно расширить область допустимых мест стыкования арматуры

Руководство

Центральный научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт промышленных зданий и сооружений Госстроя СССР

Научно-исследовательский институт бетона и железобетона Госстроя СССР

РУКОВОДСТВО
по конструированию
БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
ИЗ ТЯЖЕЛОГО БЕТОНА
(БЕЗ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ)

МОСКВА СТРОЙИЗДАТ 1978

font-weight:normal’>

В настоящем Руководстве изложены основные принципы конструирования наиболее массовых элементов из тяжелого бетона, а также приведены подробные данные по армированию конструкций, анкеровке и стыковке арматуры, конструированию арматурных изделий и закладных деталей и др.

Настоящее Руководство можно использовать и при конструировании предварительно напряженных элементов (в части обычной арматуры) наряду с указаниями специальных руководств.

Руководство разработано в соответствии с положениями главы СНиП II -21-75 «Бетонные и железобетонные конструкции».

Буквенные обозначения, приведенные без пояснения, соответствуют обозначениям главы СНиП II -21-75.

Приведенные в Руководстве рисунки не должны рассматриваться как примеры графического оформления рабочих чертежей.

Руководство разработано ГПИ Ленинградский Промстройпроект (инж. Г.Г. Виноградов) с участием ЦНИИпромзданий и НИИЖБ Госстроя СССР. При этом были использованы материалы НИЛФХММа и ТПа Главмоспромстройматериалов, КТБ Мосоргстройматериалов и Гипростроммаша Минстройдормаша СССР.

Замечания и предложения по Руководству просьба направлять по адресу: 196190, Ленинград, Ленинский проспект, д. 160, Ленинградский Промстройпроект.

Рекомендовано к изданию решением технического совета Ленинградского Промстройпроекта.

Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона (без предварительного напряжения / ГПИ Ленингр. Промстройпроект Госстроя СССР, ЦНИИпромзданий Госстроя СССР, НИИЖБ Госстроя СССР. — М.: Стройиздат, 1978.

Руководство содержит положения главы СНиП II -21-75 и материал, необходимый проектировщикам, занимающимся конструированием бетонных и железобетонных элементов зданий различного назначения, в основном для промышленного строительства. Приведены способы конструирования наиболее распространенных конструкций сборного и монолитного исполнения с армированием как сварными, так и вязаными арматурными каркасами и сетками.

Даются также рекомендации по проектированию арматурных изделий и закладных деталей.

Руководство предназначено для инженеров и техников — проектировщиков, а также для студентов строительных вузов.

PN0000001’> 1 . ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

PO0000002’> 1.1 . Настоящее Руководство распространяется на конструирование бетонных и железобетонных элементов без предварительного напряжения, выполняемых из тяжелого бетона для зданий и сооружений, эксплуатируемых при систематическом воздействии температур не выше 50 и не ниже минус 70 °С.

Примечание . Руководство не распространяется на конструирование элементов гидротехнических сооружений, мостов, транспортных тоннелей, труб под насыпями, покрытий автомобильных дорог и аэродромов, а также армоцементных конструкций и конструкций из специальных бетонов.

PO0000003’> 1.2 . Руководство ориентировано в основном на проектировщиков, занимающихся конструированием бетонных и железобетонных элементов зданий и сооружений для промышленного строительства. Однако материал Руководства может быть использован и при конструировании элементов конструкций другого назначения.

PO0000004’> 1.3 . При пользовании настоящим Руководством необходимо соблюдать требования государственных стандартов на арматуру, на арматурные изделия и закладные детали, а также на сварные соединения.

PO0000005’> 1.4 . Проектирование бетонных и железобетонных конструкций зданий и сооружений, предназначенных для работы в условиях агрессивной среды и повышенной влажности, должно вестись с учетом дополнительных требований, предъявляемых главой СНиП по защите строительных конструкций от коррозии.

PO0000006’> 1.5 . Выбор конструктивных решений армирования должен производиться исходя из технико-экономической целесообразности применения арматуры в конкретных условиях строительства с учетом максимального снижения металлоемкости, трудоемкости и стоимости арматурных изделий и, следовательно, строительства в целом, что может быть достигнуто путем применения эффективных видов арматуры и арматурных сталей, снижения веса арматурных изделий, наиболее полного обеспечения технологичности и механизации арматурных работ.

PO0000007’> 1.6 . Элементы сборных конструкций должны отвечать условиям механизированного изготовления на специализированных предприятиях.

Сборные конструкции целесообразно при конструировании предусматривать максимально крупными, насколько это позволяют грузоподъемность монтажных механизмов, условия изготовлении и транспортирования.

PO0000008’> 1.7 . Для монолитных конструкций следует предусматривать унифицированные размеры, позволяющие применять инвентарную опалубку, а также укрупненные пространственные арматурные каркасы.

PO0000009’> 1.8 . Для обеспечения условий качественного изготовления конструкции, требуемой их долговечности и совместной работы арматуры и бетона следует выполнять конструктивные требования, изложенные в настоящем Руководстве.

PO0000010’> 1.9 . Для железобетонных конструкций, конструируемых в соответствии с требованиями настоящего Руководства, применяются тяжелые бетоны, характеристики которых приведены в главе СНиП II -21-75.

PO0000011’> 1.10 . Объемная масса тяжелого вибрированного бетона на гравии или щебне из природного камня принимается равной 2400 кгс/м 3 .

Объемная масса железобетона при содержании арматуры 3 % и менее может приниматься равной 2500 кгс/м 3 ; при содержании арматуры более 3 % объемная масса должна определяться как сумма масс бетона и арматуры на единицу объема железобетонной конструкции.

PO0000012’> 1.11 . В качестве арматуры железобетонных конструкций следует преимущественно применять:

а) горячекатаную арматуру класса A — III и термически упрочненную стержневую свариваемую арматуру класса A _т — III ;

б) обыкновенную арматурную проволоку диаметром 3 — 5 мм классов Вр- I и В- I (в сварных сетках и каркасах).

Руководство по армированию железобетонных конструкций

ТОННЕЛИ

Сборные железобетонные тоннели могут конструироваться составными из отдельных элементов — стен, днища и крышки; из элементов П-образного сечения — днища с нижними участками стен и перекрытия с верхними участками стен или из элементов, представляющих собой одну стенку с участками днища и перекрытия. Разрезка может быть и по другой, экономически обоснованной схеме.

При небольших размерах поперечного сечения (с точки зрения удобства изготовления и транспортировки) тоннели могут конструироваться из цельных замкнутых блоков длиной 1 — 3 м.

При конструировании монолитных тоннелей, которые всегда представляют собой замкнутые рамы, необходимо назначать армирование и места стыков стержней с учетом максимального удобства строительных работ.

3.162. Тоннели рекомендуется армировать самонесущими пространственными каркасами и гнутыми сетками (рис. 121 ). Для стыкования распределительной (противоусадочной) арматуры могут быть использованы типовые сетки по действующим ГОСТам.

Каркасы собираются из сеток и поддерживающих устройств, которые фиксируют сетки в рабочем положении и обеспечивают общую пространственную жесткость (рис. 122 ).

При армировании тоннелей, в которых первоначально бетонируется только нижняя плита, для стыковки каркасов стен с днищем следует предусматривать специальные гнутые стыковые сетки.

Армирование участков тоннелей со сложной конфигурацией (места различных примыканий, углы поворота и т.п.) возможно осуществлять плоскими и гнутыми сетками.

3.163. Элементы сборных тоннелей армируются цельными спорными сетками или каркасами и снабжаются выпусками арматуры или закладными деталями для соединения со смежными элементами.

3.164. Армирование монолитных тоннелей отдельными стержнями показано на рис. 123 .

Рис. 121. Схема армирования тоннеля самонесущими арматурными блоками

а — сечение тоннеля; б — раскладка угловых сеток вдоль тоннеля; 1 — армоблок; 2 — угловая сетка; 3 — стыковая сетка; 4 — шов бетонирования

Рис. 122. Самонесущий пространственный каркас (армоблок)

1 — сетки; 2 — поддерживающие каркас фиксаторы

Рис. 123. Пример армирования монолитного тоннеля отдельными стержнями

1 — 5 — номера позиций арматуры

4. ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУИРОВАНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ, ПОДВЕРЖЕННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЮ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

К периодической динамической относится нагрузка с величиной амплитуды силы более 100 кгс/с.

К импульсной относится нагрузка с величиной эквивалентного мгновенного импульса более 100 кгс/с.

К многократно повторяющейся относится нагрузка, при которой конструкция испытывает более 10 6 циклов силовых воздействий, а коэффициент условий работы арматуры m_а1 При конструировании железобетонных конструкций, подверженных воздействию динамических нагрузок, следует кроме указаний, приведенных в разд. 1 — 3 , руководствоваться пп. 4. 3 — 4.21 .

4.3. Очертания железобетонных конструкций, рассчитанных на нагрузки, указанные в п. 4.1 , следует принимать простыми: без резких перепадов отметок, без изломов элементов и резкого изменения сечений. В местах сопряжения элементов конструкций (например, ригеля с колонной), а также изменения сечений элементов более чем в 1,5 раза следует, как правило, устраивать вуты, скругления входящих углов и т.п. Отверстия рекомендуется устраивать круглыми, а при необходимости устройства прямоугольного отверстия углы его следует скруглять.

4.4. Для железобетонных элементов, рассчитываемых на воздействие динамической нагрузки, рекомендуется принимать проектную марку бетона не ниже М200; для сильно нагруженных элементов (например, для колонн, воспринимающих значительные крановые нагрузки, элементов рам фундаментов под машины и т.п.) — не ниже М300. Монтажные набетонки по верху конструкции следует назначать из бетона марки не ниже М200.

4.5. Для армирования элементов железобетонных конструкций, подверженных воздействию динамических нагрузок, следует применить арматуру, указанную в п. 1.11 с учетом указаний п. 1.14 настоящего Руководства.

При выборе расчетной арматуры преимущество следует отдавить арматуре класса А-III.

Применение арматуры класса Ас-II более эффективно в конструкциях, подверженных воздействию многократно повторяющейся нагрузки при коэффициенте асимметрии цикла ρ_a Сталь для конструирования закладных деталей в конструкциях, подверженных динамическим нагрузкам, следует применять в соответствии с прил. 3 .

4.7. Сварку арматуры и закладных деталей конструкций, подверженных динамической нагрузке, следует производить с учетом указаний инструкции по сварке соединений арматуры и закладных деталей железобетонных конструкций.

4.8. При стыковании растянутых стержней внахлестку в зоне перепуска необходимо устанавливать дополнительную поперечную арматуру в соответствии с п. 2.49 настоящего Руководства.

4.9. Участки бетона, воспринимающие импульсы указанной в п. 4.1 величины, должны иметь косвенное армирование в соответствии с п. 3.53 настоящего Руководства. При этом сетки косвенного армирования должны быть вязаными из арматуры классов А- I или A — II , диаметром 12 — 14 мм.

4.10. Минимальная площадь сечения продольной арматуры μ, % площади сечения бетона в железобетонных элементах конструкций, подверженных воздействию многократно повторяющихся нагрузок, принимается:

μ = 0,2 % — для арматуры А балок, плит и других изгибаемых, а также внецентренно растянутых элементов; μ = 0,25 % — для арматуры А и А I колонн и других внецентренно сжатых элементов. При воздействии немногократно повторяющихся нагрузок величина μ, должна устанавливаться в соответствии с табл. 10 .

4.11. Расстояния между продольными стержнями в плитах, балках, колоннах и других конструкциях, а также хомутами (поперечными стержнями) в колоннах не должны превышать 300 мм.

4.12. Расстояния между стержнями боковой арматуры балок (рис. 89 ) не должны превышать 300 мм. Минимальный диаметр этих стержней при высоте балки h £ 1500 мм 12 мм, при большей высоте — 16 мм.

4.13. Арматуру ригелей и балок, подверженных воздействию многократно повторяющихся нагрузок при коэффициенте асимметрии цикла ρ _a 18 .

4.14. Колонны во всех случаях армируют симметричной арматурой, причем каждые 3 — 5 стержней должны обхватываться хомутами или шпильками.

4.15. Заделку рабочей арматуры ригелей и балок в колонии следует предусматривать по типу жестких рамных узлов.

4.16. В случае применения сварных каркасов все соединения продольных и поперечных стержней должны иметь нормируемую прочность.

4.17. При интенсивных динамических нагрузках следует предусматривать усиленное поперечное армирование узлов железобетонных рам (рис. 124 ).

Рис. 124. Пример армирования узла сопряжения железобетонного ригеля с колонной при интенсивных динамических воздействиях

1 — арматура колонны; 2 — арматура ригеля; 3 — дополнительные вертикальные стержни; 4 — дополнительные горизонтальные хомуты

Рамный узел в зоне пересечения ригеля с колонной необходимо армировать дополнительными хомутами и стержнями диаметром 8 — 10 мм соответственно с шагом 70 — 100 мм, а также усиленной поперечной арматурой на примыкающих участках ригелей и колонн с шагом, вдвое меньшим, чем требуется по расчету на статические нагрузки, но не более 100 мм.

4.18. По свободным граням массивных конструкций следует устанавливать противоусадочную арматуру из стали класса A — I из стержней диаметром 12 мм при толщине плиты h _п £ 1,5 м; 16 мм при 1,5 h _п h _п ³ 3 м.

Армирование выполняется и виде сеток или каркасов. Шаг арматуры в обоих направлениях назначается 200 — 300 мм.

4.19. Независимо от требований расчета все проемы при размере сторон более 300 мм надлежит окаймлять противоусадочной арматурой из стержней диаметром 12 мм из стали класса А- I , заделанных в массив на величину l _н .

4.20. При назначении размеров опорных поверхностей конструкций, воспринимающих динамические нагрузки от оборудования, расстояние от грани колодцев анкерных болтов до наружной грани конструкции следует принимать: для болтов диаметром до 35 мм — не менее 100 мм и для болтов большего диаметра — не менее 150 мм.

Кроме того, в случае применения болтов с анкерными плитами расстояние от оси болта до края конструкции следует принимать равным не менее четырех диаметров болта. При невозможности соблюдения этого условия между болтом и гранью конструкции устанавливают дополнительную арматуру.

4.21. Если закладная деталь рассчитана на восприятие знакопеременных нагрузок, следует предусматривать установку нахлесточных анкеров, работающих на осевое растяжение отдельно в каждом их этих направлений, а также установку упорных пластинок или стержней (рис. 125 ).

Рис. 125. Закладная деталь при сдвигающей динамической знакопеременной нагрузке

1 — стальная пластина; 2 — нормальный анкер; 3 — наклонный анкер; 4 — упор из стальной пластины

Библиотека: книги по архитектуре и строительству | Totalarch

Вы здесь

Армирование железобетонных конструкций. Малахова А.Н. 2014

Рассмотрены общие вопросы армирования железобетонных конструкций. Приведены примеры армирования железобетонных конструкций зданий: фундаментов, вертикальных и горизонтальных несущих конструкций, а также лестниц. Включен справочный материал, необходимый для конструирования железобетонных конструкций зданий. Для студентов, обучающихся по направлению подготовки 270800 «Строительство», специальности 270102 «Промышленное и гражданское строительство».

• Основные требования и правила выполнения чертежей марки КЖ в составе строительной документации
• Изделия для армирования железобетонных конструкций. Конструктивные требования. Спецификация. Стыкование изделий. Примеры армирования
• Закладные детали. Типы закладных деталей. Правила конструирования. Примеры выполнения
• Приспособления для фиксации арматуры и закладных деталей. Виды фиксаторов. Примеры конструктивного решения металлических фиксаторов
• Приспособления для строповки элементов сборных конструкций. Примеры выполнения строповочных петель и отверстий
• Армирование фундаментов (отдельных, ленточных, плитных, свайных). Конструктивные требования. Примеры решений
• Армирование колонн одноэтажных и многоэтажных зданий. Конструктивные требования. Примеры армирования. Организация сопряжения сборных колонн многоэтажных зданий по высоте и с ригелями. Способы соединения продольных стержней монолитных колонн многоэтажных зданий
• Армирование стен. Конструктивные требования. Примеры армирования
• Армирование сборных и монолитных плит перекрытия. Конструктивные требования. Примеры решений. Отверстия в плитах перекрытия
• Конструктивные требования при армировании изгибаемых элементов. Армирование балок (в том числе с предварительным напряжением арматуры). Конструктивные требования. Примеры решений
• Армирование стропильных ферм. Пример армирования стропильной фермы с параллельными поясами
• Армирование лестниц. Компоновочные схемы и примеры армирования лестниц из мелкоразмерных и крупноразмерных железобетонных элементов. Компоновочные схемы и примеры армирования монолитных лестниц. Примеры конструирования сборно-монолитных лестниц
• Вопросы для контроля усвоения материала по армированию железобетонных конструкций

Предисловие

Результатом прочностных расчетов железобетонных конструкций является определение площади поперечного сечения рабочей арматуры, необходимой для обеспечения несущей способности конструктивных элементов зданий. После выполнения расчетов приступают к конструированию железобетонных конструкций, которое заключается, прежде всего, в их армировании.

Армирование железобетонных конструкций должно выполняться в соответствии с конструктивными требованиями, включенными в действующие строительные нормы и правила по проектированию железобетонных конструкций. При выполнении армирования железобетонных конструкций также реализуются приемы армирования, выработанные при проектировании железобетонных конструкций определенного вида (плит, балок и т. д.).

Учебное пособие составлено на основании разделов рабочей программы дисциплины «Железобетонные и каменные конструкции», относящихся к конструированию железобетонных конструкций, и предназначено для студентов, обучающихся по направлению подготовки 270800 — «Строительство», профиль «Промышленное и гражданское строительство» (квалификация выпускника — бакалавр).

При изучении материала дисциплины «Железобетонные и каменные конструкции» знакомство студентов с армированием конструктивных элементов зданий является необходимым условием освоения дисциплины. В рамках лекционного изложения материала дисциплины «Железобетонные и каменные конструкции» изучению армирования железобетонных конструкций зданий не может быть уделено много внимания, а содержание курсового проекта не может охватить изучение армирования всего многообразия железобетонных конструкций зданий. Поэтому материал, изложенный в учебном пособии, может являться хорошим дополнением к материалу изучаемой дисциплины. Кроме того, предлагаемое учебное пособие может быть востребовано студентами в процессе курсового и дипломного проектирования.

В учебное пособие включены примеры армирования как сборных, так и монолитных железобетонных конструкций. Примеры армирования сборных железобетонных конструкций, в основном, взяты из альбомов армирования типовых железобетонных конструкций и изделий раздела СК-3 российского строительного каталога. Примеры армирования монолитных железобетонных конструкций, представленные в учебном пособии, взяты из типовых проектов зданий и сооружений раздела СК-2 российского строительного каталога, а также из нормативных источников и технической литературы, касающихся проектирования монолитных железобетонных конструкций. Кроме того, в учебное пособие включены фрагменты чертежей железобетонных конструкций, разработанные автором пособия.

Материал учебного пособия разбит на двенадцать разделов. Разделы 1—5 касаются общих вопросов армирования железобетонных конструкций. В разделах 6—12 приведены конструктивные требования и примеры армирования конструктивных элементов зданий: фундаментов, вертикальных и горизонтальных несущих конструкций, а также лестниц. В приложении к данному пособию приведен справочный материал, необходимый для конструирования железобетонных конструкций зданий.

Норд-Вест Бетон

Так как рабочим, которые выполняют бетонные работы, часто приходится осуществлять монтаж и установку арматуры, анкерных выпусков и закладных деталей в изготавливаемые железобетонные конструкции, перед тем как выполнять собственно бетонные работы, т. е. укладывать и уплотнять бетонную смесь, кратко остановимся на этом вопросе. Это нужно и потому, что бетонные конструкции в чистом виде (без арматуры) в современном строительстве применяются достаточно редко.

Еще раз отметим, что бетон на растяжение и изгиб работает значительно хуже, чем на сжатие, а сталь, напротив, хорошо работает на растяжение, поэтому в железобетонной конструкции арматуру располагают таким образом, чтобы она принимала растягивающие напряжения, возникающие в конструкции, а сжимающие напряжения в основном воспринимаются бетоном.

Качество проведенных арматурных работ в значительной степени определяет несущую способность и долговечность железобетонных конструкций.

Строители в обиходе и даже в технической литературе, особенно в ранних изданиях, могут встретить различные обозначения классов арматуры. В нормативах приведено сопоставимое обозначение классов арматуры по различным нормативным документам.

Во избежание поражения арматуры коррозией она при хранении должна быть хорошо защищена от различных атмосферных осадков и некоторых других источников влажности. Коррозионным поражением арматуры, которое считается допустимым, считается такое поражение, где налет ржавчины удаляется протиркой обычной сухой ветошью.

Геометрические характеристики и линейная плотность (вес одного метра) стержневой арматуры приведены в нормативах.

Геометрические характеристики и линейная плотность (вес одного метра) арматурной проволоки приведены в нормативах.

По нашему мнению, при армировании железобетонных конструкций нужно знать и обязательно выполнять следующее.

Армировать железобетонные конструкции нужно в соответствии с рабочими чертежами. Неверная установка, например, анкерных выпусков или закладных деталей приведет к сложностям, иногда серьезным, при последующем строительстве здания. Ввиду краткости изложения остановимся на особо ответственных моментах при армировании будущих железобетонных конструкций перед их бетонированием.

Особое внимание при армировании конструкции следует уделять установке рабочей арматуры. Она назначается по расчету и определяет несущую способность конструкции. Эта арматура, как правило, устанавливается в растянутой зоне конструкции. Поэтому она чаще всего находится в нижней части, если конструкция работает как балка, но может находиться и в верхней части конструкции, например, если конструкция работает как консоль. На это нужно обращать внимание в первую очередь. При установке рабочей арматуры всегда имеется небольшая дилемма: арматуру желательно располагать как можно дальше от сжатой зоны, увеличивая так называемое Но, чтобы увеличить несущую способность конструкции. Казалось бы, все просто: клади арматурные рабочие стержни или сетку рабочими стержнями на дно формы или опалубки и получится хорошо. Однако стальная арматура подвержена в процессе эксплуатации коррозии, если она соприкасается с влагой и воздухом. Влаги в воздухе, даже в сухом, как нам кажется, помещении, всегда достаточно. Поэтому нужно защитить стальную арматуру от нее. Известно, что цементный камень обладает пассивирующими (защищающими) свойствами для стали. Поэтому бетон является прекрасной защитой для стальной арматуры от ржавления. Однако для надежности этой защиты необходимо, чтобы толщина слоя бетона была достаточной. Она зависит от величины диаметра арматуры, которую необходимо защищать. Так как ржавчина может проступить на поверхности конструкции при недостаточном защитном слое бетона еще до сдачи объекта в эксплуатацию, а истинная несущая способность может проявиться только при эксплуатации конструкции, то всегда возникает соблазн увеличить толщину (величину) защитного слоя готового бетона. Но следует помнить, что при этом снижается несущая способность конструкции и во время эксплуатации здания может произойти разрушение конструкции. Как говорится: не берите грех на душу.

Устройство защитного слоя бетона для заливки арматуры

Армирование – это совокупность прутьев, прокладываемых внутри стен, фундаментов, перекрытий и прочих элементов при монолитном строительстве. Так же часто армирующее соединение используется в процессе кладки из керамзитобетонных блоков.

Укладка армирующей сетки

Арматура железобетонных конструкций служит приданию прочности постройки. Ее функция принимать на себя растягивающее напряжение, а так же не допускать просадки и разрушения напряженных участков. В строительстве применяется стальная или стеклопластиковая арматура.

1 Назначение арматуры в железобетонных конструкциях

Монолитное строительство из железобетона приобретает все большую популярность. Такие конструкции возводятся гораздо быстрее, чем, к примеру, из керамзитобетонных блоков. К тому же, при монолитном строительстве можно выполнять любые формы и виды стен, опор, перекрытий и прочего без особых сложностей.

Бетон имеет массу преимуществ: высокая прочность, устойчивость к высоким и низким температурам, экологичность и прочее. Но есть и один существенный недостаток: высокий коэффициент растягивающего натяжения может привести к быстрому разрушению конструкции. К примеру, закрепленное с двух концов бетонное перекрытие, прогибаясь под собственным весом, на верхней поверхности будет испытывать сживающую нагрузку, а на нижней — растягивающую.

Поэтому технология монолитного строительства предусматривает формирование арматурной сетки внутри бетонных фундаментов, стен, опор, перекрытий. Именно армирующее волокно снижает коэффициент натяжения на напряженных участках конструкции и делает постройку прочной.

Теоретически для армирования может использоваться любой материал, даже древесина. На практике же используется только композитная или стальная арматура.

Композитная арматура – это прутья, в основе структуры которых лежит углеродное или базальтовое волокно. Такое волокно обеспечивает не только прочность и антикоррозийные свойства, но и легкость. Однако такие изделия стараются использовать лишь в строительстве одноэтажных зданий.

Никакое волокно не может по прочности сравниться со сталью. Поэтому проектирование второго этажа уже предусматривает применение исключительно стальной арматуры. Это обусловлено так же и тем, что сталь имеет высокий коэффициент прочности и натяжения.

Арматурный каркас из композитной арматуры

Для вязания армирующей сетки в промышленных условиях, как правило, используют рифленые стальные прутья разного диаметра.

При произведении работ своими руками, особенно таких, как бетонирование фундамента, могут использоваться любые металлические элементы, которые можно связать между собой.

Армированный бетон полностью защищен от натяжения и разрывов на напряженных участках.
к меню ↑

1.1 Проектирование железобетонных конструкций

Прежде, чем приступать к любому строительству, нужно предварительно составить проект. Проектирование позволяет тщательно рассчитать все нюансы будущего строительства, учитывая техническое руководство в виде СНиП.

При разработке проекта учитываются особенности грунта, климатические условия, минимальный и максимальный коэффициент натяжения, порядок и технология строительных работ.

Несущая система любого здания состоит из фундамента, подпорных стен и перекрытий.

Главная задача проектировщика – рассчитать коэффициент нагрузок на все несущие конструкции. Коэффициент нагрузки напряженных зон постройки может быть минимальный, и максимальный. Именно от него будет зависеть количество и особенности материалов для производства железобетона.

Главное пособие для проектировщика – это государственные правила СНиП – руководство по строительству жилых и нежилых зданий. Этот документ постоянно обновляется, исходя из новых материалов и способов производства.

Схема устройства и армирования ленточного мелкозаглубленного фундамента

Проектирование несущих подпорных конструкций, согласно СНиП производится по следующим параметрам:

• коэффициент нагрузки на фундамент, стены, перекрытия;
• амплитуда вибрации подпорных конструкций и верхних перекрытий;
• устойчивость основания;
• коэффициент натяжения и сопротивляемости процессу разрушения.

2 Виды арматуры

Способы классификации арматуры в изделиях из железобетона могут быть разными. Для производства железобетонных конструкции используются разные типы арматуры с различными маркировками. Виды арматуры определяются исходя из ее назначения, сечения, способа производства и т.д.

Классификация по назначению:

• рабочая арматура принимает на себя основные нагрузки напряженных участков;
• конструктивная принимает на себя коэффициент натяжения;
• монтажная используется для производства монтажа рабочей и конструктивной арматуры в единый каркас;
• анкерная выполняет функцию закладных деталей для создания перемычек, откосов.

Классификация по ориентации внутри стен, полов, перекрытий, опор бывают такие виды арматуры:

• продольная – принимает на себя коэффициент натяжения и не допускает вертикального разрушения стены, перемычек и подпорных конструкций;
• поперечная – служит для закрепления напряженных зон, выполняет функцию перемычек между продольными прутьями, препятствует появлению сколов и горизонтальных трещин.

Схема укладки арматурного каркаса для углов ленточного фундамента

Классификация по внешнему виду:

• гладкая;
• рифленая (периодического профиля). Рифленые виды арматурных прутьев значительно улучшают сцепку с бетоном и делает конструкцию более прочной, поэтому ее нужно использовать для производства напряженных зон. Периодический профиль прутьев может быть серповидным, кольцевидным или смешанным.

2.1 Классы прочности

Существуют старый и новый способы маркировки согласно СНиП.

• отечественный ГОСТ 5781-82 предусматривает маркировку A-I, A-II, A-III, A-IV, A-V, A-VI;
• международные стандарты устанавливают правила маркировки А240, А300, А400, А600, А800, А1000.

На способ производства и правила использования способ маркировки не влияет. Так маркировка A-I соответствует А240, A-II соответствует А300 и т.д.

Чем выше класс арматуры, тем выше ее прочность. Изделия класса A-I гладкостенные и используются, как правило, для вязки арматурной сетки. В строительстве же стен, опор, фундаментов, перемычек, перекрытий и т.д. применяют рифленые изделия класса A-II и выше.

Термически уплотненная арматура, согласно международным стандартам, обозначается «Ат». Ее изготовление начинается с марки А400 и выше. В конце маркировки могут быть добавлены и другие литеры. Так литера «К» означает коррозийную устойчивость, литера «С» означает пригодность для сваривания, литера «В» говорит об уплотнении вытяжкой и т.д.

Пособие по армированию и государственное руководство СНиП руководство выдвигают требования к армированию железобетонных конструкций.

Защитный слой бетона для арматуры должен обеспечивать:

• совместную работу прутьев с бетоном;
• анкеровку прутьев и возможность их стыковки;
• защищать металлическую конструкцию от воздействия внешней (в том числе агрессивной) среды;
• огнеупорность конструкции.

Толщина защитного слоя определяется исходя из размера и роли арматуры (рабочая или конструктивная). Так же учитывается тип конструкции (стены, фундамент, перекрытия и т.д.) Минимальный защитный слой, согласно СНиП не должен быть меньше, чем толщина прутьев и меньше 10 мм.

Заливка бетоном арматурного каркаса в опалубке

Расстояние между арматурными стержнями определяется функциями, которые должен выполнять армированный бетон.

• взаимодействие стержней и бетона;
• возможность анкеровать и стыковать стержни;
• придание зданию максимальной прочности и долговечности.

Минимальный отступ между прутьями – 25 мм, или толщина арматуры. В стесненных условиях допускается установка стержней пучками. Тогда расстояние между ними считается от общего диаметра сечения пучка.
к меню ↑

2.2 Виды армирования

Можно выделить две основных технологии армирования.

1. Традиционное вязание металлической арматурной сетки. Бетонирование с использованием металлических стержней широко применяется на строительном рынке при возведении монолитных железобетонных конструкций. Оно позволяет производить полноценное армирование бетонного пола, фундамента, стен, перекрытий, подпорных конструкций и прочего.
2. Дисперсное армирование бетона – относительно новый способ, предусматривающий армирование стальной или другой фиброй. Этот способ широко используется в странах Европы, однако в России фиброволокно применяют, в основном, для производства бетонных полов. Если арматурные прутья снижают количество усадочных трещин лишь на 6 %, то металлическая фибра – на 20%, а полимерное фиброволокно на 60%.

Но основное преимущество диспесного армирования в снижении затрат труда. Стальное, базальтовое или стекловолоконное фиброволокно добавляется непосредственно в раствор и не требует укладки и вязки каких-либо элементов. Главный и определяющий недостаток – высокая стоимость такого способа.

Фрагмент бетонной плиты армированной стекловолокном по методу дисперсного армирования

Правила продольного армирования:

Согласно правилам СНиП армирование подстилающих слоев и набетонок зависит от назначения арматуры, назначения конструкции и гибкости элемента. Минимальный допустимый процент армировки – 0,1 %. При этом расстояние между стержнями должно быть не менее двух диаметров прута и не более 400 мм.

Поперечное армирование же, подразумевает, что шаг поперечных перемычек, согласно правилам СНиП, в напряженных зонах должен быть не менее половины сечения стержня и не более 300 мм.

В не напряженных зонах максимальное расстояние между прутьями увеличивается до 13 диаметров, но не более 500 мм.

Армирование элементов монолитных железобетонных зданий требует предварительно тщательно изучить руководство СНиП. Это позволит избежать разрушения фундамента, стен, опор, перекрытий и других подпорных конструкций.
к меню ↑

2.3 Правильное армирование мелкозаглубленного ленточного фундамента (видео)