Просто о сложном: принципы армирования жби

[Alabama]

Давайте рассмотрим типовые решения по армированию основных железобетонных конструкций. Надо сказать, что расчет количество стержней в каркасе и необходимый диаметр арматуры производят проектировщики. Здесь поговорим о типовых узлах и решениях по подбору арматуры.

1. Балка, ленточный фундамент.

Эти конструкции имеют схожее сечение и несут одинаковые нагрузки, а значит и армирование будет схожим.

Использование двух или более плоских каркасов соединенные между собой поперечными связями образуя пространственный каркас (рис 1). Основная нагрузка в таких каркасах ложится на продольные (горизонтальные №1) стержни, а значит, арматуру принимаем диаметром не меньше 12 мм AIII (A400 или А500), количество стержней в одном плоском каркасе 2 шт . Вертикальные стержни ( №2 ) устанавливаются с шагом 200 – 300 мм из арматуры не меньше 8 мм АIII (А400). Поперечный стержень ( №3 ) связывает плоские каркасы, образуя единый пространственный каркас, устанавливают с шагом 200 — 300 мм, не менее 8 мм АI (А240).

Рис 1

Т-образное пересечение.

Г-образное пересечение

2. Буронабивные сваи, колонны, балки.

Пространственный каркас (рис 2) изготавливается из отдельных стержней рабочей арматуры (№1) связанных между собой хомутами. В качестве рабочей арматуры (№1) применяем арматуру диаметром не меньше 12 мм АIII (A400 или А500) количеством 4 шт или 3-10 шт в случаи с буронабивными сваями (рис2.1). Хомуты (№2) устанавливают с шагом 200 – 400 мм из арматуры класса АI (А240) диаметром не менее 8 мм. В качестве хомутов можно использовать и арматуру AIII, но она дороже и менее поддатлева на изгиб.

Рис 2.

рис 2.1

3. Плита фундаментная, перекрытие.

Армирование выполняется из двух параллельных сеток, между которыми установлен поддерживающий каркас (рис 3). Сетки (№1) выполняются из арматуры диаметром 10-14 мм АIII (А400) с шагом 100-200 мм. В плите толщиной не более 300 мм используют поддерживающий каркас «лягушка» (№2) или «змейка» из арматуры 8-10 мм АI (А240) с шагом 800 мм по всей площади в шахматном порядке. По торцам установить П- образные прутья (№3)из той же арматуры что сетка.

Рис 3.

4. Стена.

Стена выполняется из двух параллельных сеток, связанные между собой крючками (рис 4). Сетки (№1) выполняются из арматуры диаметром 10-12 мм АIII (А400) с шагом 200 мм. Крючки (№2) выполняются из арматуры 8-10 мм АI (А240) с шагом 800 мм по всей площади, в шахматном порядке. По торцам установить П- образные прутья (№3)из тойже арматуры что сетка.

Рис 4.

5. Плита пола толщиной не более 100 мм (рис 5) армируется одной сеткой из арматуры 10-14 мм АIII (А400) с шагом 100-200 мм.

При производстве работ по армированию необходимо помнить про технику безопасности, работайте в перчатках и защитных очках. Какую конструкцию вы бы не армировали, помните следующие правила:

• В углах, поворотах, при пересечении с другими конструкциями, вокруг проемов дверных, оконных или технологических размером более 200 мм необходимо усилить армирование дополнительными прутками.
• Заранее продумайте все проходки коммуникаций, при необходимости оставьте отверстие или гильзу.
• Защитный слой бетона, расстояние от крайней арматуры до края бетона, должен составлять 25-50 мм (при диаметре арматуры не более 25 мм). Снизу и по бокам конструкции установите ограничители (фиксаторы) из пластика или металла покрытого антикоррозийной эмалью.
• Соединение прутков производить вязальной проволокой. Сварочное соединение электродуговой сваркой допускается только с арматурой имеющее в названии букву С (А500С). В противном случаи, при сварке арматура теряет прочность. В сетке вязать необходимо каждый второй стык в шахматном порядке, в каркасах каждый. Как правильно вязать арматуру я раскажу в одной из следующей статье.
• Стыкуя арматуру вязальной проволокой по длине необходимо обеспечить внахлест 50 диаметров арматуры, т.е. стыкуя арматуру 12 мм, стык должен составлять 600 мм. При дуговой сварке 12 диаметров, при арматуре 12 мм, стык составит не менее 144 мм. При этом стыки соседних стержней нужно развести друг от друга на расстояние 800 мм.

Схема армирования ленточного фундамента

Для правильного расчета арматуры в железобетонной ленте, необходимо рассмотреть типичные схемы армирования ленточных фундаментов.

Для частных малоэтажных домов в основном используются две схемы армирования:

• четырьмя стержнями
• шестью стержнями

Согласно СП 52-101-2003, максимальное расстояние между соседними прутами арматуры, расположенными в одном ряду должно быть не более 40 см (400 мм). Расстояние между крайней продольной арматурой и боковой стенкой фундамента должно быть 5-7 см (50-70 мм).
В таком случае, при ширине фундамента более 50 см, целесообразно применять схему армирования шестью стержнями.

После выбор схемы армирования необходимо подобрать диаметр арматуры.

Расчет диаметра арматуры для фундамента

Расчет диаметра поперечной и вертикальной арматуры

Диаметр поперечной и вертикальной арматуры необходимо подбирать согласно таблице:

В строительстве частных домов, как правило, в качестве вертикальной и поперечной арматуры используются стержни диаметром 8 мм, и этого обычно бывает вполне достаточно для ленточных фундаментов малоэтажных частных строений.

Расчет диаметра продольной арматуры

Согласно СНиП 52-01-2003, минимальная площадь сечения продольной арматуры в ленточном фундаменте должна составлять 0,1% от общего поперечного сечения железобетонной ленты. От этого правила и необходимо отталкиваться при выборе диаметра арматуры для фундамента.

Допустим у вас ширина ленты 40 см, а высота 100 см (1 м), то площадь сечения будет 4000 см2. Площадь сечения арматуры должна быть 0,1% от площади сечения фундамента, поэтому необходимо полученную площадь 4000 см2 / 1000 = 4см2.

Для того чтобы не рассчитывать площадь сечения каждого прута арматуры, можно воспользоваться простенькой таблицей:

При длине ленты менее 3 м, минимальный диаметр продольных стержней арматуры должен составлять 10 мм.
При длине ленты более 3 м, минимальный диаметр продольной арматуры должен приниматься 12 мм.

И так, у нас есть минимальная расчетная площадь поперечного сечения арматуры в сечении ленточного фундамента, которая равна 4 см2 (это с учетом количества продольных стержней).

При ширине фундамента 40 см, нам достаточно использовать схему армирования с четырьмя стержнями. Возвращаемся к таблице и смотрим в столбце, где приведены значения для 4-х стержней арматуры, и выбираем наиболее подходящее значение.

Таким образом, определяем, что для нашего фундамента шириной 40 см, высотой 1 м, со схемой армирования четырьмя стержнями наиболее подходящая арматура диаметром 12 мм, так как 4 прута такого диаметра будут иметь площадь сечения 4,52 см2.

Расчет диаметра арматуры для каркаса с шестью стержнями проводится аналогичным образом, только значения уже берутся из столбца с шестью стержнями.

Продольная арматура для ленточного фундамента должна быть одного диаметра. Если по каким-либо причинам арматура у Вас разного диаметра, то стержни большего диаметра необходимо использовать в нижнем ряду.

Пример расчета количества арматуры для фундамента

Допустим, у нас есть такая схема фундамента:

Рассчитаем количество арматуры для такого ленточного фундамента:

• Для начала необходимо найти длину всех стен фундамента, в нашем случае это будет: 6 * 3 + 12 * 2 = 42 м
• Так как у нас 4-х стержневая схема армирования, необходимо полученное значение умножить на 4: 42 * 4 = 168 м

Мы получили длину всех продольных стержней арматуры, но не стоит забывать, что при подсчете количества продольной арматуры необходимо учитывать запуск арматуры при стыковке, потому что очень часто случается так, что арматура доставляется на участок длинной стержня 4-6 м, и для того, чтобы получить необходимые 12 м, нам придется стыковать несколько стержней. Стыковать стержни арматуры необходимо внахлест, как показано ниже на схеме, запуск арматуры должен составлять минимум 30 диаметров, т.е. при использовании арматуры диаметром 12 мм, минимальный запуск должен составлять 12*30= 360 мм (36 см).

Для того чтобы учесть этот запуск, существует два способа:

• Составить схему расположения прутов и рассчитать количество таких стыков
• Прибавить около 10-15% к полученной цифре, как правило, этого бывает достаточно.

Воспользуемся вторым вариантом и для того чтобы сделать расчет количества продольной арматуры для фундамента нам необходимо к 168 м прибавить 10%: 168 + 168 * 0,1 = 184,8м

Мы подсчитали количество только продольной арматуры диаметром 12 мм, теперь проведем расчет количества поперечных и вертикальных стержней в метрах:

Для расчета количества поперечной и вертикальной арматуры снова обратимся к схеме, из которой видно, что на один «прямоугольник» будет уходить:

0,35 * 2 + 0,90 * 2 = 2,5 м.

Очень часто при сборке каркаса в уже выкопанной траншее, вертикальную арматуру ставят на дно траншеи, а иногда еще и немного забивают ее в землю, для лучшей устойчивости каркаса. Так вот это необходимо будет учесть, и тогда нужно будет в расчете брать не 0,9 м длину вертикальной арматуры, а увеличить ее примерно на 10-20 см.

Подсчитаем количество таких «прямоугольников» во всем каркасе, учитывая, что на углах и в месте стыковки стен ленточного фундамента будет по 2 таких «прямоугольника».

Для того, чтобы не мучиться с расчетом и не запутаться в куче цифр, можно просто нарисовать схему фундамента и пометить на ней, где у Вас будут расположены «прямоугольники», затем подсчитать их.

Как видно из схемы у нас на стороне 12 м есть 6 наших «прямоугольников» и две части стены по 5,4 м, на которой будет располагаться еще по 10 перемычек.

26 «прямоугольников» на одной стороне 12 м. Аналогичным образом считаем перемычки на стене 6 м и получаем, что на одной шестиметровой стене ленточного фундамента будет 10 перемычек.

Так как 12-ти метровых стен у нас две, а 6-ти метровых – 3, то

26 * 2 + 10 * 3 = 82 штуки.

На каждый прямоугольник выходит по 2,5 м арматуры:

2,5 * 82 = 205 м.

Мы определили, что нам необходима продольная арматура диаметром 12 мм, а поперечная и вертикальная будет диаметром 8 мм.

Из предыдущих расчетов мы выяснили, что продольной арматуры нам необходимо 184,8 м, а поперечной и вертикальной – 205 м.

Так как часто случается так, что остается много обрезков арматуры небольших размеров, которые никуда не подойдут, необходимо покупать с запасом 190 – 200 м арматуры диаметром 12 мм и 210-220 м арматуры диаметром 8 мм.

Удачи вам с бетонированием!

[Автор]

Сообщения