Mebelgeometry.ru

Мебельная геометрия
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Армирование несущих железобетонных стен

Как армировать монолитные стены из бетона?

Бетон является самым востребованным в мире строительным материалом. Его используют при строительстве фундаментов, стен частных и многоэтажных жилых домов, мостов и тоннелей, дамб и дорог. Однако зачастую применяется не бетон, а железобетон – при строительстве используется армирующий материал разного вида. В данной статье подробно разберем зачем, как и когда необходимо выполнять армирование монолитных стен из бетона.

Формирование арматурных каркасов

Строение каркасов, диаметр стержней периодического профиля и гладкой арматуры определяют на основании специальных расчётов, которые учитывают нагрузку на конструкции. Существует множество методик расчётов, которые снабжены таблицами.

Зная нагрузку на конструкции подвала, по таблице можно определить форму каркаса, количество и диаметр несущих стальных стержней арматуры или проволоки.

Конструкции коробчатой формы

В опалубку монолита помещают металлические каркасы коробчатой формы. При возведении опалубки важно, чтобы стенки её не прикасались к откосам грунта. Металлический каркас не должен касаться внутренних поверхностей опалубки. Минимальный зазор между опалубкой и каркасом должен составлять не менее 20 мм.

Сегодня можно встретить многочисленные советы об устройстве гидроизоляционного покрытия арматуры. Спешим разочаровать сторонников таких методик. Защитный слой бетона полностью перекрывает доступ кислорода к металлу армированного каркаса.Тем самым исключается возникновение каких-либо коррозионных процессов. Коррозия арматуры может возникнуть только в одном случае – в результате разрушения бетона. Тогда потребуется демонтаж всей негодной конструкции.

Гидроизоляция арматуры ничего кроме лишних финансовых и трудовых затрат не принесёт.

Бетонный монолит стен подвала

Армирование бетонной стены делают с помощью коробчатых каркасов. Массив железобетонных стен подвальных помещений является одновременно фундаментом дома, поэтому расчёт в потребности арматуры производится на основе показателей нагрузки на фундамент всего здания.

Металлические стержни соединяют в узлах сопряжения электросваркой или вязальной проволокой. Электросварку применяют в особо нагруженных участках подвальных ограждений.

Электросварочные работы значительно повышают затраты на строительство, поэтому самый распространённый метод крепления это соединение несущих стержней вязальной проволокой.

Вяжут арматуру вручную, используя пассатижи. При больших объёмах работ по армированию применяют специальный ручной механизм. Пистолет обхватывает проволочной петлёй узел сопряжения металлических стержней и затягивает жилу прочным узлом.

Чтобы не тратится на приобретение такого прибора, можно взять пистолет в аренду.

Кирпичная кладка

Укрепление кирпичной кладки происходит по-другому. Для этого готовят металлические сетки. Сетки в ширину не должны превышать толщину кирпичной кладки. В основном для кирпича металлические решётки не сваривают, а вяжут.

Профиль и диаметр стержней определяют расчётами, учитывающих проектную нагрузку на стены подвала. Для малоэтажных домов ограждения подвалов армируют проволочными сетками.

Решётку кладут на горизонтальную поверхность кладки и покрывают слоем цемента для следующего ряда кирпичей. Обычно сетки в кладке располагают между 3-4 рядами кирпича.

Ввиду слабой влагостойкости кирпич редко применяют для возведения подвальных помещений.

Чем армируют?

НаименованиеХарактеристика
Элементы из сталиВыполнены в виде гладких или рифленных прутьев, сеток вязанных и сварных, швеллеров, двутавровых балок, уголков
Имеют различные размеры и параметры прочности
Каркас из металла балансирует внутренние нагрузки и предохраняет конструкции из бетона от растрескивания
Композитные средстваЕсть большой ассортимент: волокна из стекла, базальта, углерода которые погружаются в полимерный материал
Арматура имеет низкий вес и антикоррозийную природу
Применяются при строительстве 1 или 2-х этажных зданий
Фиброволоконная арматураФибра из волокон: стальных, базальтовых, полипропиленовых, стеклянных
Конструкция имеет низкий вес
Строение с таким каркасом обладает низкой несущей способностью

Используемые материалы

И в этом тоже есть выбор. Рассмотрим основные варианты.

Фиброволокно

Это материал мелкой дисперсии, который всегда добавляется на этапе замешивания. Волокно встречается разного диаметра и длины, то есть имеется возможность подобрать материал с нужными показателями. Фибру делают на основе стали, стекла, базальта, а также полипропиленовых соединений.

Композитные полимерные сетки

У такой арматуры спектр исходников очень широк. И каждый год на рынке появляется какая-то новинка с привлекательными характеристиками. Сегодня в разряд самых ходовых можно включить базальтопластиковые и стеклопластиковые прутки, имеющие спиральную накрутку. Еще варианты – полиэтилентерефталат, а также углеводородная арматура.

Пока большой востребованностью эти материалы похвастаться не могут, но за счет низкого веса это обстоятельство может измениться.

Другие

По-прежнему популярны стандартные стальные прутки с нормированной длиной 11,75 м. Стальные стержни в массе бетона «чувствуют» себя уверенно, да и оба материала отлично сливаются друг с другом благодаря рифленой поверхности прутка. Стальная арматура внутри монолита помогает перераспределить нагрузку и не дает бетону растрескаться (как известно, металл имеет отличные показатели сопротивления на разрыв). Ну а бетон, что логично, защищает металл от коррозийной атаки.

Читать еще:  Наливной пол на бетонную стяжку

Стены

Как выполняется армирование железобетонных стен?

  • Арматурный каркас и в этом случае должен быть двухслойным, предотвращающим изгиб стены под нагрузкой в любом направлении.
  • Основные нагрузки будут сжимающими, поэтому допустим минимальный диаметр продольной арматуры в 8 миллиметров. В малоэтажном строительстве допускается использование сеток из 8-миллиметровой проволоки.
  • Максимальный шаг продольной арматуры — 20 сантиметров. Поперечной (горизонтальной) — 35 сантиметров.

На фото — каркас железобетонной стены с несъемной опалубкой.

  • Поперечная арматура должна иметь площадь сечения не менее 25% от площади сечения продольной. Для диаметра продольных стержней в 8 мм площадь сечения поперечного армирования составит 0,25х3,14х(8/2)^2=12,56 мм2.
  • Концы арматуры анкерятся в бетоне (понятное дело, не выходя на его поверхность). Как это делается?

Анкеровка продольной арматуры.

АРифленая арматура сама по себе обеспечивает достаточное сцепление с бетоном.
БС-образный загиб в вертикальной плоскости используется для гладких стержней диаметром до 12 мм.
ВПри большем диаметре достаточную прочность к растягивающей нагрузке обеспечит Г-образный изгиб.
ГЗагиб длинного стержня в горизонтальной плоскости (он же показан в проекции 1-1) обеспечит наиболее надежную фиксацию стержня малого диаметра (8-10 мм).
ДЕще один вариант для гладкой арматуры диаметром 14-16 мм — сварные соединения с поперечинами того же сечения.

Необходимые расчеты

Минимальная толщина бетонных стен определяется уровнем нахождения почвенных вод:

  • При низком расположении. Нижнюю часть стены можно не усиливать. Она должна на 100 мм выходить за контуры сооружения. Мощность цокольных конструкции при высоте нулевого этажа в 150—250 см находится в диапазоне 200—400 мм.
  • При высоком расположении. Фундаментная плита усиливается арматурным каркасом, ее мощность — в пределах 200 мм. Должна быть вынесена за контур несущей стены на 0,4 м.

Другим параметром, который влияет на толщину монолитных стен, есть расчетная температура климатического пояса. Если сооружение находится на территориях, где минусовые температуры колеблются в зимний период в пределах от -20 С до — 40 С, то рекомендуемая мощность несущих стен составляет 25—45 см. Из этого следует, что бетонные стены имеют меньшую толщину, чем кирпичные.

Способы армации

Независимо от усиливающего материала, технология армирования бетона может так же различаться. В строительстве укрепление цементного раствора может быть произведено несколькими способами. На практике применяют монолитное, сеточное или дисперсное усиление.

Монолитное

Стальное или композитное армирование арматурой бетона — наиболее распространенный способ усиления конструкций в частном строительстве. Особенно часто монолит с внутренним усиливающим остовом заливают при строительстве фундаментов, стен или перекрытий.

Прутья связываются или свариваются в несколько уровней, опускаются в опалубку и заливаются бетоном. При этом каркас из прутьев неподвижен и прочен.

Важно! При связывании в одной линии двух прутков, длина нахлеста должна составлять 40 диаметров стержня. Нахлест связывается, как минимум, в трех местах.

Сеточное

Армировка бетона с использованием строительной сетки — быстрый и удобный способ. Сетка выполняется из стальной или композитной проволоки. Данный метод весьма эффективен для усиления бетонных стяжек, ремонта небольших участков монолита.

  • Сетка продается в картах длиной 2 м с различной шириной полотна. При этом размер ячейки может быть разным.
  • При выборе сетки лучше отдавать предпочтение композитному или полимерному материалу.
  • Цена их несколько ниже, чем у стальных карт, но при эксплуатации строения значительно снижается риск возникновения коррозии бетона.

Волоконное

Усиление бетонной заливки фиброволокном называется дисперсной армацией. Фибра вводится в раствор при затворении. Как правило, данный способ используется при необходимости усилить тонкий слой заливки или в качестве дополнительного укрепления конструкций с повышенной механической нагрузкой.

Например, при устройстве железобетонных лестниц, которые зачастую являются несущим элементом здания, кроме укладки в опалубку стальных прутьев, в раствор замешивается фиброволокно. Это делает конструкцию значительно прочнее и продлевает срок её безремонтной эксплуатации.

На заметку! Инструкция по замешиванию, а также пропорции добавления фибры в раствор прописываются заводом — производителем на упаковке.

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.

Читать еще:  Устройство бетонной подготовки под полы

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.

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.

Нужно ли армировать стены из газобетонных блоков?

С целью защиты таких стен от возникновения трещин требуется грамотно подобрать плотность стройматериала, его класс прочности и места установки армированных поясов.

Прочность газобетонных стен на изгиб практически равна нулю. Даже незаметного смещения основания на 2 мм/м либо наклона фундамента 5 мм/м будет достаточно, чтобы по стенкам пошли трещины.

Кроме того, трещины на газобетонных стенах возникают в процессе усадки зданий из-за естественного высыхания газобетона и снижения его производственной влажности в размере 20-30% до нормативных 5%.

Нормативный процент усадки для различных типов газобетона при высыхании:

  • автоклавный 0.1-0.3 мм/м;
  • неавтоклавный — 1.3 мм/м.

Кроме того, трещины в стенке образуются при недостаточной глубине опирания потолочных перекрытий на стенку.

Несущие

Армирование таких стен металлическими или базальтовыми закладными помогает не допустить развитие деструктивных процессов в конструкциях дома.

Металлические компоненты способны оптимально нести растягивающие усилия, тем самым придавая пространственную жесткость стеновой конструкции и защищая от разрыва ее слабые зоны в местах технологических проемов.

Варианты укрепления несущих стен:

  • армированием стеновой кладки стальными прутьями;
  • монтирование армосеток из разнообразных материалов: сварные, стекловолоконные и композитные;
  • формирование вертикального армопояса;
  • жесткая фиксация зон примыкания стены и перегородки, с применением изогнутых арматурных деталей.
Читать еще:  Входная лестница в дом из бетона

Перегородки

Технологически армирование перегородок из газобетона такое же, как у несущих стен. Различие наблюдается только в количестве полос армирования и размеров их сечения.

Как правило, применяется стальной прут Д 8 мм, который укладывается в специальные штробы, выполняемые по месту кладочного слоя штроборезом. Штробы зачищаются от пыли, смачиваются водой и заполняют клеящим раствором. После чего укладывают закладную арматуру по схеме и выравнивают плоскость блока. Арматуру на углах специально загибают.

Что такое проектирование?

Проектирование железобетонных монолитных конструкций — это создание чертежей на основе собранных геодезических данных, имеющихся материалов и предназначения здания. Несущую систему монолитного каркасного здания составляют перекрытия, фундамент и колонны.

Задача конструктора правильно рассчитать нагрузки на все элементы и составить оптимальный проект с учётом особенностей грунтов и климатических условий. Сам процесс создания железобетонных монолитных конструкций включает в себя:

  • компоновку;
  • расчёт конструирования второстепенной балки;
  • расчёт нагрузок;
  • расчет перекрытий по предельным состояниям первой и второй группы.

Для упрощения математических расчётов используется специальное программное обеспечение, к примеру, AutoCAD.

Проектировка и расчёт согласно СНиПам

По факту пособие по проектированию монолитных железобетонных конструкций — это и есть СНиП. Это некий свод правил и норм, который содержит стандарты строительства жилых и нежилых зданий на территории РФ. Этот документ динамически обновляется в зависимости от изменений технологий строительства и подходов к безопасности.

СП по монолитным железобетонным конструкциям разрабатывался ведущими учёными и инженерами. СНиП 52-103-2007 касается ЖМК, сделанных на основе тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры. Согласно данному документу различают такие типы несущих элементов:

  • колонные,
  • стеновые,
  • колонно-стеновые.

При использовании железобетонных монолитных конструкций допускается проектировка этажей в разной конструктивной системе несущих элементов.

При расчёте параметров несущих элементов согласно СНиПам учитывается:

  • Определение усилия, действующего на фундамент, перекрытия и другие элементы конструкции.
  • Амплитуда вибраций перекрытий верхних этажей.
  • Расчёт устойчивости формы.
  • Оценка сопротивляемости процессу разрушения и несущей способности здания.

    Данный анализ позволяет не только определить параметры железобетонных монолитных конструкций, но и узнать срок эксплуатации здания.

    Особое внимание при проектировании уделяется несущей железобетонной монолитной конструкции. При этом учитываются такие параметры:

  • Возможность и скорость образования трещин.
  • Температурно-усадочные деформации бетона при затвердевании.
  • Прочность ЖМК при снятии опалубки.

    Если правильно произвести все расчёты, то созданное изделие прослужит десятки лет даже в самых экстремальных условиях.

    Когда рассчитываются параметры несущих ЖМК используются линейные и нелинейные жёсткости железобетонных элементов. Вторые назначают для сплошных упругих тел. Нелинейная жёсткость вычисляется по поперечному сечению. При этом очень важно учитывать возможность образования трещин и других деформаций.

    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 элементаШаг ячейки, ммШаг узла, ячеек вдоль х ячеек поперёк
    Подбетонка, отмостка150–2503 х 3
    Лежачая плита, лежачая балка (армопояс)150–2002 х 3
    Балка фундамента, висячая балка100–160каждое пересечение
    Висячая плита (перекрытие, балкон)100–1602 х 2
    Колонна, упорная стенка100–1602 х 2
    Бортик120–1603 х 3
    Стена здания100–1602 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.

    голоса
    Рейтинг статьи
  • Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector