Максимальный шаг арматуры в фундаментной плите: Армирование фундаментной плиты:Чертёж,расчёт,шаг арматуры

что это такое, требования к армировке, минимальный показатель, расчеты, схемы и чертежи, как правильно армировать в один и два слоя

Армирование монолитных фундаментов регламентируется действующими стандартами.

Усиление бетона арматурным каркасом повышает степень надежности и эксплуатационный ресурс будущего сооружения.

Для чего необходимо армирование фундамента из плит, как правильно армировать монолитное плитное основание, расскажем в статье.

Содержание

• 1 Что это такое, зачем нужно?
  • 1.1 Что будет, если не армировать?
• 2 Основные требования
• 3 Минимальный показатель
• 4 Схемы и чертежи укладки арматуры
  • 4.1 Основные параметры плиты
  • 4.2 Зоны продавливания
  • 4.3 Дополнительное усиление арматурного каркаса
• 5 Расчеты
• 6 Правильный порядок работ
• 7 Основные ошибки монтажа
• 8 Видео по теме статьи
• 9 Заключение

Что это такое, зачем нужно?

Армирование монолитной плиты называют процедуру помещения в тело бетона стальной силовой конструкции с целью повышения прочных характеристик фундамента и увеличения срока службы дома, который будет эксплуатироваться на нем.

В процессе службы основание подвергается неравномерному давлению как со стороны сооружения, так и почвы вокруг него. В результате возникают изгибающие моменты, которые влекут за собой появление трещин не только в теле фундамента, но и стенках самого дома.

Бетонный массив сам по себе характеризуется стойкостью к сжимающим нагрузкам, а арматура компенсирует действие растягивающих и изгибающих сил.

Таким образом, армирование позволяет:

• повысить прочность основания;
• предотвратить возможные усадки сооружения, связанные с недостаточной прочностью фундамента;
• снизить риск разрушения монолитной плиты под давлением грунта.

Что будет, если не армировать?

С целью экономии некоторые строители отказываются от армирования.

Такой подход практикуется при строительстве легковесных построек, на которые по проекту будут стоять на грунте, не склонному к подвижкам. В других случаях необходимость армирования регламентируется нормативными требованиями.

Нарушение технологии влечет за собой преждевременное разрушение фундамента под действием больших нагрузок со стороны самой конструкции, давления в результате морозного пучения почвы и т.д.

Основные требования

Конструктор, занимающийся проектированием плитного основания, должен придерживаться условий армирования, изложенных в СП 52-101-2003.

В нормативном документе содержатся:

• правила расположения и вязания арматурной сетки,
• описание математически расчетов,
• рекомендации по использованию подставок для нижнего слоя и т.д.

Согласно технологическим требованиям, не допускается использование арматуры со следами ржавчины, старой краски и т.д. Чтобы обеспечить высокую адгезию металла с бетоном, применяют стальные стержни периодического сечения. Для фиксации элементов силовой конструкции используют вязальную проволоку или применяют метод сварки: пластиковые хомуты в данном случае ненадежны.

Перед началом армирования проектировщик должен выбрать рациональную схему расположения прутков, определить потребность в арматуре, продумать способ фиксации конструкции в пространстве с помощью подпорок.

Минимальный показатель

Монолитные плиты, в теле колотых процент армирования составляет менее 0,05%, относят к бетонным конструкциям. Минимальный показатель зависит от проектных нагрузок и может варьироваться в пределах от 0,05 до 0,25% (выбирается по СП 52-101-2003 — СП 63.13330.2018).

По контуру рабочего сечения армокаркаса при повышенных нагрузках минимальный процент армирования может быть увеличен в два раза.

Схемы и чертежи укладки арматуры

Схема армирования дает полное представление о расположении элементов каркаса в пространстве. Когда толщина монолитной плиты меньше 15 см, то фундаменту достаточно жесткости, которую обеспечивает одна сетка из продольных и поперечных прутков, расположенных перпендикулярно друг к другу с проектным шагом.

Для легких блочных построек оптимальной высотой плиты считается 15–25 см, для жилых домов и коттеджей – 25–35 см. В этом случае арматурный каркас представляет собой соединенные между собой вертикальными прутками два пояса – верхний и нижний.

Основные параметры плиты

В простом варианте исполнения армирующий пояс представляет собой сетку, где арматура размещена по отношению друг к другу с одинаковым шагом, равным от 20 до 40 см. Расстояние между прутками, выбирается, исходя из расчетных нагрузок, действующих на фундамент.

Например, для кирпичных и других тяжелых домов выбирают шаг в 20 см, тогда как для одноэтажных каркасных коттеджей расстояние между силовыми элементами может быть увеличено до 30–40 см.

Шаг армирования должен быть меньше толщины фундаментной плиты минимум в 1,5 раза.

На практике чаще всего возникает потребность в армировании в два слоя. Тогда, согласно СП 63.13330.2018, верхний и нижний пояса соединяют между собой П-образными хомутами. Длина такого хомута должна превышать проектную толщину монолитной плиты минимум в два раза.

Концы арматуры должны быть утоплены в тело бетона минимум на 2–3 см со всех сторон. В противном случае металл быстро окисляется и возможно преждевременное разрушение силовой конструкции.

Зоны продавливания

В местах, где несущие стенки опираются на фундамент, возникает необходимость усиления армокаркаса. С этой целью уменьшают шаг армирования.

Например, если по основной площади прутки выкладывались через 20 см, то под стенами можно сократить это расстояние до 10 см. В противном случае остается риск деформации фундамента и появлений трещин.

Когда по проекту в доме предусмотрено подземное помещение, то глубина заложения плитного основания будет напрямую зависеть от высоты подвала. В этом случае проектировщику необходимо жестко объединить конструкции фундамента и стен.

С этой целью в армокаркасе основания оставляют вертикальные выпуски, которые послужат связующим звеном нескольких конструктивных элементов.

Дополнительное усиление арматурного каркаса

На практике часто возникают ситуации, когда требуется усиление арматурного каркаса в местах, где на фундамент действуют максимальные нагрузки, например, под колонами и действующими каминами внутри помещения.

В этом случае можно увеличить размер сечения прутков или ввести дополнительные продольные стержни в нижний пояс, поскольку именно на нижнюю часть силовой конструкции действует максимальное давление.

Расчеты

Зная площадь фундамента и ориентируясь на шаг между арматурой, можно рассчитать необходимое количество металлопроката для армирования. Согласно действующим стандартам, максимальный шаг между прутьями будет составлять 40 см. На значение параметра также влияют класс и размер сечения арматуры.

Занимаясь частным домостроением, лучше принимать шаг, равный не меньше 20 см, при этом, в местах максимальных нагрузок расстояние между элементами силовой конструкции нужно уменьшать.

Алгоритм расчета количества арматурных стержней лучше рассматривать на примере. Например, габариты фундамента – 6 на 6 метров, проектный шаг – 20 см.

Вначале рассчитывают потребность в арматуре для одного слоя сетки: 900 / 20 х 2 = 90 штук продольных и поперечных прутков длиной 6 м каждый. Для двух сеток потребность в арматуре увеличится вдвое – 180 штук. Для вертикальных прутков высотой 10 см понадобится 203 м арматуры. Значение получено методом умножения точек пересечения (45х45=2025 шт.) на длину одного прутка.

Таким образом для выполнения проектных условий потребность в арматуре составит: 180 х 6 + 203 = 1283 м. Если учесть, что один погонный метр арматуры диаметром 14 мм весит 1,21 кг, то необходимо закупить 1,56 т металлопроката. Практикующие строители рекомендуют заказывать арматуру с запасом (5–10%).

Правильный порядок работ

Вначале собирают нижнюю сетку. Для этого на рабочем поле выкладывают продольную и поперечную арматуру перпендикулярно друг к другу, соблюдая проектный шаг между элементами.

После фиксации деталей в местах пересечения крепят вертикальные прутки. Затем монтируют верхний пояс армокаркаса.

По окончании сборки проверяют соответствие размеров проектным значениям.

Фиксация стержней может проводится двумя способами:

1. С помощью вязальной проволоки и специального крючка или реверсивного устройства.
2. Методом электросварки.

Последний вариант позволяет значительно сократить время работы, но остается риск перегрева металла, в результате чего снизится прочность всей силовой конструкции. Поэтому эксперты рекомендуют вязать арматуру ручным или полуавтоматическим способом.

Готовый каркас укладывают на рабочее поле на подпорки, соблюдая технологическое расстояние между дном конструкции и стенками опалубки.

Основные ошибки монтажа

Собираясь заниматься строительством своими руками, собственнику стоит предварительно проанализировать ошибки, которые чаще всего допускают новички:

1. Отсутствие защитного слоя бетона между армокаркасом и боковыми стенкам фундамента (минимум 30 мм). В результате концы стержней будут в большей степени подвержены коррозии, что в целом отражается на сроке службы основания.
2. Использование деревянных фиксаторов для организации защитного слоя бетона. Дополнительные элементы остаются в теле плиты и нарушают его целостность. Дерево – рыхлый материал, который может разбухать и разрушать конструкцию. Поэтому для крепления арматуры используют специальные пластиковые фиксаторы.
3. Сборка каркаса методом сварки при большой силе тока. В результате в местах соединения деталей структура стали разрушается, а силовой потенциал армированного каркаса ослабевает. Подбором силы тока должен заниматься профессионал.

Качественную сборку армокаркаса лучше доверить профессионалам, поскольку в этой работе нужны навыки и понимание технологии.

Много важной и полезной информации о возведении плитного фундамента представлено в этом разделе.

Видео по теме статьи

Как правильно связать каркас фундаментной плиты поставить «лягушки», подскажет видео:

Заключение

Следуя действующим стандартам, можно самостоятельно спроектировать схему, рассчитать и собрать армокаркас даже при минимальном опыте в строительстве фундаментов.

Сложность заключается в расчете суммарных нагрузок, действующих на основание, а также выборе качественных материалов.

При необходимости, начинающему конструктору лучше обратиться за помощью к квалифицированным специалистам, ведь от качества армирования зависит срок службы всего здания.

Правила армирования

Правила армирования

Для продольного и поперечного армирования ленточного фундамента используется арматура класса A-III (A400) или А500. Для вспомогательного поперечного армирования (изготовления хомутов), помимо А400 и А500, может использоваться стержневая горячекатаная гладкая арматура класса A-I (А240), А-II, проволока (гладкая арматура) класса Вр-I.  Продольные рабочие стрежни арматуры ленточного фундамента воспринимают совместно с бетоном основные нагрузки растяжения и сжатия, действующие вдоль продольной оси фундамента.  

   Кроме продольных стержней при армировании лент фундамент может устанавливаться поперечная арматура (хомуты) из расчета на восприятие нагрузок, действующих вдоль поперечной оси фундамента. Хомуты устанавливаются в ленту при её высоте более 15см.  Также поперечная арматура служит для ограничения развития трещин в бетоне, для удержания продольных стержней в проектном положении, и для закрепления от их бокового выпучивания при воздействии сжимающих нагрузок. В случае сжимающих нагрузок хомуты  следует устанавливать с шагом не более 15 диаметров сжатой продольной арматуры и не более 50 см, а конструкция хомутов должна обеспесивать отсутствие выпучивания продольной арматуры в любом направлении. Поперечная арматура устанавливается у всех поверхностей фундамента, вблизи которых устанавливается продольная арматура. Закрепление поперечной арматуры производят путем ее загиба и охвата продольной рабочей арматуры. 
 Также в фундаменте может использоваться конструктивная арматура, устанавливаемая  для восприятия непредусмотренных усилий, таких как усилия от усадки бетона или температурных деформаций. В частности, для фундаментных лент высотой сечения более 70 см рекомендуется установка дополнительной продольной  конструктивной арматуры на каждые  40 см  высоты ленты. По возможности арматуру следует монтировать укрупненными или пространственными заранее изготовленными элементами, по возможности сокращая объем применения отдельных стержней.

Процент армирования

   Существует некий допустимый диапазон армирования, определённый Сводом Норм и Правил (Пункт 7.3.5 СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции»), который является одним из определяющих факторов выбора пространственной схемы армирования и может повлиять на выбор сечения ленты фундамента. Этот параметр лежит в диапазоне от 0,3 до 3% для балок, и не менее 0,1% для фундаментов. При армировании ленточных фундаментов, служащих опорой под колонны (например, при строительстве монолитного железобетонного каркаса здания) площадь сечения продольной арматуры для ребра Т-образного ленточного фундамента предусматривают с процентом армирования не менее 0,4% в каждом ряду. Это относительное содержание продольной рабочей арматуры в бетонном элементе от площади рабочего сечения этого элемента. Например, если у вас лента сечением 300х400мм, то площадь S сечения 300*400=120 000 мм.кв. Минимальное сечение арматуры составит 120 мм.кв., или 4 прута арматуры диаметром 8 мм (или 2 прута диаметром 10мм). Максимум можно заложить 10 прутов диаметром 22мм! Меньшее количество арматуры незначительно укрепит бетон и практически будет равно просто силе бетона на разрыв, но и больше 3% арматуры тоже не хорошо — арматуры будет столько, что она не успеет включится в работу, как бетон уже будет разрушен возникшей нагрузкой. Если расчёт приведёт вас к проценту армирования более 3%, нужно задуматься над увеличением сечения бетонного элемента. Сечение арматуры нетрудно посчитать, но для облегчения и визуализации я составил табличку сечений при разных количествах прутов арматуры:

Еще один пример из расчёта своего ростверка: У меня было рассчитано сечение ленты-ростверка как 22х30см, Это 66000 мм.кв. Расчёт армирования привёл меня к 6 прутам арматуры диаметром 12мм (3 снизу и 3 сверху) — это 678 мм.кв. арматуры. Посчитаем процент армирования: 678*100/66000=1,027% — он вписывается в допустимый диапазон от 0,1% до 3%, а значит выбранное соотношение между сечением бетона и армированием находится в «равновесии», количество арматуры и бетона экономически и расчётно обосновано. Подошло бы и 5 прутов по 12мм (565*100/66000=0,856%), расчёт по нагрузкам давал 45% запаса по прочности, однако я решил немного перестраховаться заложив 6-й прут и получил 90% запаса.

Диаметр арматуры

   Помимо минимального процента армирования существуют и требования по минимальному диаметру арматуры. Например, для продольной рабочей арматуры нельзя использовать арматуру диаметром менее 10мм. Продольную рабочую арматуру рекомендуется назначать из стержней одинакового диаметра. Если же применяются стержни разных диаметров, то стержни большего диаметра следует размещать внизу ленты фундамента,  в углах сечения ленты фундамента и в местах перегиба хомутов через рабочую арматуру. Стержни продольной рабочей арматуры должны размещаться равномерно по ширине сечения ленты фундамента. При этом размещение стержней арматуры верхнего ряда над просветами между арматурой нижнего ряда запрещается [пункт 3.94 Руководства по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения, Москва, 1978]. При этом как в сварных, так и в вязаных каркасах диаметр продольных стержней должен быть не менее диаметра поперечных стержней арматуры. Максимальный диаметр сжатых стержней (для верхнего ряда) вряд-ли будет достигнут частными домостроителями, но для справки, он не должен быть более 40мм. Для удобства я собрал эти требования в нижеследующей табличке:

Минимальное количество стрежней продольной рабочей арматуры в одном ряду

     В балках и ребрах шириной более 15 см число продольных рабочих растянутых стержней в поперечном сечении должно быть не менее двух. При ширине элемента 15 см и менее допускается устанавливать в поперечном сечении один продольный стержень. При этом устройство ленточных фундаментов шириной менее 15 см не допускается.

Максимальное количество стержней продольной арматуры в одном ряду и минимальное расстояние между стержнями арматуры

   Максимальное количество стержней в одном ряду в поперечном сечении монолитной бетонной балки определяется минимальным расстоянием в свету между отдельными стержнями продольной арматуры. Это минимальное  расстояние определено необходимостью свободного протекания бетонной смеси в тело ленты между стержнями арматуры фундамента при заливке бетона, возможностью его уплотнения и хорошей связи бетона с арматурой для совместной работы под нагрузкой. Минимальные расстояния между стрежнями продольной арматуры определены в пункте 7.3.4 СНиП 52-01-2003  “Бетонные и железобетонные конструкции”. Минимальное расстояние между стержнями продольной арматуры не может быть меньше наибольшего диаметра стержней арматуры и не менее 25 мм для нижнего ряда арматуры и 30 мм — для арматуры верхнего ряда при двух рядах армирования. При трех рядах армирования расстояние между стрежнями арматуры в верхнем ряду должно составить не менее 50 мм. При большом насыщении арматурой должны быть предусмотрены отдельные места с расстоянием между стержнями арматуры в 60 мм для прохождения между арматурными стержнями наконечников глубинных вибраторов, уплотняющих бетонную смесь. Расстояния между такими местами должны быть не более 500мм. Например, имеем ленту фундамента сечением 40х30см с двумя рядами арматуры. Создаются следующие ограничения: 1 — защитный слой бетона по 40мм с каждой стороны; 2 — минимальный диаметр арматуры 10мм; 3 — минимальное расстояние между арматурой 30мм. Итого, соблюдая все ограничения, получается возможным разместить по 6 рядов арматуры, при этом в верхнем ряду нужно один прут исключить для прохождения наконечника вибратора. Допустим, если бы высота ленты была 100 см, то возникает необходимость использовать три ряда арматуры, а это увеличивает минимальное расстояние между арматурой до 50 мм. В этом случае в одном ряду умещается не более 4 прутов арматуры.

Количество рядов арматуры

   В обычных условиях для индивидуальных домов в фундаменте достаточно двух рядов арматуры. Нижний, в большей степени работающий на растяжение и верхний, работающий на сжатие, если не возникнут выталкивающие силы грунтов. При высоте ленты до 70 см средних рядов арматуры делать не нужно, т.к. она там не работает, там не возникает ни растяжений, ни сжатий (если только не аварийная ситуация). Дополнительное  продольное армирование может понадобиться, если высота фундаментной ленты превышает 70 см. В этом случае лента фундамента рассматривается как балка, которой требуется конструктивное армирование. Стержни арматуры при конструктивном армировании не у граней балки (в середине ширины балки) не требуются. Они должны ставиться тлько у боковых поверхностей балок высотой поперечного сечения более 70 см. Расстояние между конструктивными стрежнями арматуры по высоте должно быть не более 40 см.

    Площадь сечения таких арматурных стрежней определяется не менее 0,1 % площади сечения бетона, но не от всей площади сечения балки, а от площади, образуемой расстоянием между этими стержнями и половиной ширины балки, но не менее чем 20 см.  Например, при расстоянии между рядами арматуры по вертикали в 40 см и ширине ленты 30 см, определяемая минимальная площадь сечения арматуры будет отсчитываться от площади в 400 мм x 300 мм /2 =60 000 мм2 х 0,001=60 мм2 . Эти арматурные стержни должны соединяться хомутами или шпильками диаметром 6 — 8 мм из арматуры класса A-I с шагом 50 см по длине ленты фундамента.

Максимальный шаг между продольными стержнями арматуры

Максимальный шаг установки поперечной арматуры

Толщина бетонного защитного слоя арматуры

   Защитный слой бетона, то есть расстояние от поверхности арматуры до соответствующей грани фундаментной ленты, предназначен для обеспечения совместной работы арматуры с бетоном, для закрепления (анкеровки) арматуры в бетоне и возможности устройства соединения арматуры. Также защитный слой бетона предохраняет арматуру от воздействия факторов окружающей среды, конструкций, в том числе и от огня.  Толщина защитного слоя бетона зависит от типа конструкции и роли арматуры в ней, ее диаметра и условий окружающей среды.

   Для продольной рабочей арматуры толщина защитного слоя должна быть, как правило, не менее диаметра стержня и не менее: 30 мм — для фундаментных балок и сборных фундаментов; 35 мм — для монолитных фундаментов при наличии бетонной подготовки; 70 мм — для монолитных фундаментов при отсутствии бетонной подготовки. При использовании бетонной подготовки (или на скальном грунте) – толщина бетонного защитного слоя снижается в отечественных нормах до 40 мм, а в американских до 25мм. Для сборных элементов минимальные значения толщины защитного слоя бетона рабочей арматуры уменьшают на 5 мм. Для конструктивной арматуры минимальные значения толщины защитного слоя бетона принимают на 5 мм меньше по сравнению с требуемыми для рабочей арматуры. Во всех случаях толщину защитного слоя бетона следует также принимать не менее диаметра стержня арматуры.
    По требованиям ACI 318-05  защитный слой бетона на уличную строну для арматуры до 20 мм составляет 25 — 40 мм. Для диаметра арматуры толще 20 мм — 50 мм. Защитный слой для арматуры диаметром до 40 мм на стороне не подверженной действию природных факторов составляет 20 мм. По отечественным нормам защитный слой бетона с обеих сторон составляет 40 мм. Требуемую величину защитного слоя нижней арматуры и проектное положение арматуры в процессе бетонирования можно установить с помощью пластиковых фиксаторов, подкладок из бетона и  путем конструирования арматурного каркаса таким образом, чтобы некоторые стержни упирались в опалубку, фиксируя положение каркаса. Нижний защитный слой можно установить, закладывая под нижние стержни арматуры заранее изготовленные бетонные прокладки (сухари) размером 100×100 мм и толщиной, равной требуемой толщине защитного слоя. Применение прокладок из обрезков арматуры, деревянных брусков и щебня запрещается. Также для задания толщины защитного можно использовать пластиковые фиксаторы — спейсеры требуемого стандартного размера. Фиксаторы для арматуры выпускаются в размерах от 15 до 50 мм с шагом размера 5 мм.
Толщина защитного слоя для поперечной арматуры бетонных элементов сечением меньше 25 см составляет 1 см, а для элементов сечением более 25 см – 1,5 см.

Требования к поверхности арматуры

    Арматуру следует монтировать укрупненными или пространственными заранее изготовленными элементами, по возможности сокращая объем применения отдельных стержней. С бетонной подготовки (подушки) в местах установки арматуры должны быть удалены мусор, грязь, снег и лед. Стержни арматуры должны быть обезжирены, очищены от любого неметаллического покрытия, краски, грязи, льда и снега, отслаивающегося налета ржавчины. Удаляется отслаивающаяся ржавчина с помощью металлической щетки. Разрешается наличие эпоксидного покрытия на арматуре. Существует мнение некоторых строителей — поливать водой арматуру за несколько дней перед укладкой, чтобы она заржавела и к ней сильнее прилипал бетон. В официальных комментариях к нормам указано: Обычная поверхностная неотслаивающаяся ржавчина усиливает силу сцепления арматуры с бетоном. Ржавая поверхность лучше склеивается с цементным гелем в составе бетона. Но отслаивающуюся ржавчину требуется удалить. Арматура периодического профиля имеет в 2-3 раза большее сопротивление выдергиванию, чем гладкая арматура. А арматура с гладкой полированной поверхностью держится в бетоне еще в 5 раз слабее.

Сварка или вязка арматуры

    Идеальным армированием фундамента является армирование сплошным безразрывным контуром арматуры. Однако, такое безразрывное армирование может быть получено только с использованием сварки или с использованием специальных резьбовых соединителей. В строительстве фундаментов часто применяют арматуру класса А-III А400 — такую арматуру сваривать недопустимо, она сильно теряет в прочности при нагревании. Сваривать можно только арматуру c литерой «С» в маркировке, например А500С.  Длина сварного шва для такой арматуры должна быть не менее 10 диаметров. Т.е. если арматура диаметром 12мм, то шов должен быть не менее 120мм. При этом отечественные нормы разрешают дуговую электросварку перекрестий арматуры только не менее 25 мм диаметром.

   Соединение арматуры нахлестом – самый распространенный вариант в дачном строительстве  из-за своей очевидной простоты исполнения. Однако есть ряд требований, которые необходимо выполнить, чтобы обеспечить правильную работу соединяемой арматуры. Соединение арматуры нахлестом допустимо для арматуры диаметром до 36 мм. Это ограничение связано с отсутствием экспериментальных данных по соединениям нахлестом для арматуры больших диаметров. Соединение арматуры не должно размещаться в местах концентрированного приложения нагрузки и местах наибольшего напряжения. Соединение арматуры нахлестом может производиться:

• Со связкой стержней вязальной проволокой. В этом случае расстояние между прутами обусловлено лишь высотой выступов периодического профиля и может приниматься равным нулю.

• Без связки. В случае свободного соединения с нахлестом расстояние между стыкуемыми нахлестом стержнями арматуры по вертикали и горизонтали должно быть не менее 25 мм или 1 диаметр арматуры, если диаметр арматуры больше 25 мм,  для обеспечения свободного проникновения бетона. Максимальное расстояние по ширине ленты фундамента между стыкуемыми свободным нахлестом стержнями должно быть не более 8 диаметров стержней арматуры.  В нормативах ACI 318-05 рекомендуется делать свободные (не связанные) соединения стержней арматуры  в предварительно не напряженных конструкциях. Это объясняется тем, что при свободном соединении бетон охватывает все стороны каждого арматурного стержня и фиксирует стержень арматуры надежнее, чем при обхвате неполной окружности стержня при связке его проволокой с соседним стержнем.

• Механическим способом.  C точки зрения экономии (перерасход арматуры на нахлесты до 27%), и безопасности здания (ограничение объема бетона в месте стыков), арматуру диаметром свыше 25 мм рекомендуется соединять механическим способом (винтовые муфты или опрессованые соединения).

  Соседние соединения арматуры по длине должны быть разнесены в разбежку так, чтобы в одном сечении одновременно соединялось не более 50% арматуры. минимальное расстояние между стыками арматуры по длине составляет 61 см. Не более половины всех стержней в одном расчетном сечении элемента фундаментной ленты могут иметь соединения. Стыкование отдельных стержней арматуры и сварных сеток без разбежки допускается при использовании арматуры для конструктивного (нерабочего) армирования.

  Нормы для анкеровки арматуры, работающей как на растяжение, так и на сжатие предусматривают нахлест стержней в 50 диаметров этих стержней, но не менее 30 см. Однако, величина нахлеста зависит и от класса (марки бетона: если для бетона класса В15 (M200) минимальный нахлест составляет  50d (диаметров арматуры), то при использовании бетона класса  В20 (M250), нахлест можно уменьшить до 40d. Для бетона класса В25 (M300) минимальный нахлест равен 35d. Для арматуры А-I и А-II минимальный нахлест равен 40d.

В общем, в двух словах: 1 — арматуру лучше вязать, чем варить, 2 — нахлёсты лучше не связывать, а оставлять между прутами расстояние около 25мм.

Наблюдения

  Только соблюдая все эти ограничения и рекомендации можно сказать, что вы получите достаточное для большинства случаев армирование без дополнительных расчётов! Жизненные наблюдения показывают, что обычно люди льют столько бетона в фундамены, что если бы они их так же основательно армировали, то можно было бы на их фундаментах строить многоэтажки (правда, несущая способность грунтов обычно никак не учитывается). В большинстве случаев застройщики стремятся к самому минимальному проценту армирования, поскольку бетона у них такое количество, что даже 0,1% арматуры выглядит внушительно.  

Основные нарушения правил армирования

•   Некоторые строители армируют углы ленточных фундаментов и примыканий лент с помощью перекрестий стрежневой арматуры. Такой способ является грубейшим нарушением типовых схем армирования углов и примыканий, ослабляющих конструкцию, который может привести к расслоению бетона. Не смотря на именно такую рекомендацию автора технологии ТИСЭ Яковлева я считаю это совершенно неприемлемым способом.

•    Арматуру класса А-III можно гнуть в холодном состоянии на угол до 90° по диаметру изгиба с оправкой радиусом равным пяти диаметром сгибаемой арматуры без потери прочности. При загибе арматуры на 180 градусов прочность арматуры снижается на 10%. По американским нормам диаметр оправки  для арматуры номинальным диаметром до 26 мм сгибается по диаметру равному шести диаметрам сгибаемой арматуры, а арматура диаметром 28-36 мм сгибается по восьмикратному диаметру. При этом свободный загибаемый конец арматуры должен быть не короче 12 диаметров стержня арматуры. Нельзя сгибать арматуру, один конец которой уже замоноличен в бетон.  

•    Практикуется как минимум два широко распространенных недопустимых приема гибки арматуры.  Если заказчик требует от рабочих сгибать арматуру для армирования углов и примыканий фундаментной ленты (как и положено), а не класть ее перекрестиями, то рабочие, ленясь, либо нагревают место сгиба автогеном, на костре или паяльной лампой, либо надпиливают место сгиба арматуры болгаркой. Понятно, что оба способа значительно ослабляют стрежни арматуры, что может привести к разрушению их целостности под  нагрузкой. Требование (пункт 7.3.1 ACI 318-08) гласит: Все виды арматуры должны сгибаться в холодном состоянии, если иное не предписано проектировщиком.

• Некоторые строители считают, что в качестве рабочей арматуры можно использовать любой металл любой конфигурации: трубы, алюминиевые изделия, плоские листы, отходы от промышленной вырубки деталей, сетку рабицу, проволоку и т. п. Все эти материалы не обладают требуемыми характеристиками, чтобы адекватно воспринять нагрузки на сжатие или растяжение, и не предохраняют бетон от деформаций и образования трещин. Армирование рельсами также не рекомендуется из-за низкого сцепления бетона с гладкой поверхностью металла.  Включение в состав бетона алюминия приводит к химическим реакциям, разрушающим бетон. 

Шаг арматуры в бетонных балках и плитах

🕑 Время чтения: 1 минута

Минимальный и максимальный шаг арматуры в бетонных элементах конструкции, таких как балки и плиты, требуется в соответствии со стандартными нормами. Минимальное расстояние между армирующими элементами основано на максимальном размере заполнителей, чтобы можно было правильно укладывать и уплотнять бетон. Максимальное расстояние между арматурами, основанное на глубине балок и плит, для обеспечения адекватной поддержки изгибающего момента и силы сдвига в расчете.

Содержание:

• Шаг арматуры в бетонных балках и плитах
• 1. Минимальное расстояние между растянутыми стержнями
• 2. Максимальное расстояние между растянутыми стержнями
• 3. Минимальное и максимальное требуемое армирование в элементах
  • Для балок

Шаг арматуры в бетонных балках и плитах

1. Минимальное расстояние между растянутыми стержнями

Минимальное расстояние по горизонтали между двумя параллельными основными стержнями должно быть равно диаметру большего стержня или максимальному размеру крупного заполнителя плюс 5 мм. Однако, если уплотнение производится игольчатым вибратором, расстояние может быть дополнительно уменьшено до двух третей от номинального максимального размера крупного заполнителя.
Минимальное расстояние по вертикали между двумя основными стержнями должно быть

• 15 мм,
• Две трети номинального размера крупного заполнителя или
• Максимальный размер полосы или большее значение.

2. Максимальное расстояние между стержнями при растяжении

Обычно эти интервалы будут такими, как указано ниже:

1. 1. Для балок эти расстояния составляют 300 мм, 180 мм и 150 мм для марок основной арматуры Fe 250, Fe 415 и Fe 500 соответственно.
   2. Для плит
      • (i) Максимальное расстояние между двумя параллельными основными арматурными стержнями должно составлять 3 или 300 мм или меньше, и
      • (ii) Максимальное расстояние между двумя второстепенными параллельными стержнями должно составлять 5 или 450 мм или меньшее из этих значений.

Рис.: Шаг арматуры в балках

растяжение стали определяется соотношением (Для фланцевых балок b=bw)

2. Максимальное усилие на растяжение в балках не должно превышать 0,04 bD.
3. Максимальная площадь сжатой арматуры не должна превышать 0,04 bD.
4. (d) Должна быть предусмотрена балка глубиной более 750 мм с усилением боковой поверхности 0,1 % от площади поперечного сечения. Эта арматура должна быть равномерно распределена по двум сторонам на расстоянии, не превышающем 300 или толщину стенки, или в зависимости от того, что меньше.

Подробнее о Направляющая арматуры

Поделиться этой статьей

• Facebook

Как армировать бетонную плиту на земле для предотвращения растрескивания

Стальная арматура и арматура из сварной проволоки обеспечивают контроль ширины трещины в ненесущих плитах на земле.

21 мая 2020 г.

Kim Basham, PhD PE FACI

KB Engineering LLC

Вверху и внизу: Правильно размещенная/поддерживаемая арматура приведет к правильному расположению арматуры в плите. Обратитесь к документации производителей, чтобы узнать максимальное расстояние между стульями и другими опорами, и используйте минимальное расстояние между арматурами 12 дюймов, чтобы работники могли не ходить по арматуре.

Большинство плит на грунте не армированы или номинально армированы для контроля ширины трещин. При расположении в верхней или верхней части толщины плиты стальная арматура ограничивает ширину случайных трещин, которые могут возникнуть из-за усадки бетона и температурных ограничений, осадки подстилающего слоя, приложенных нагрузок или других факторов.

Этот тип армирования обычно называют усадочным и температурным армированием.

Усадочное и температурное армирование отличается от структурного армирования. Структурная арматура обычно размещается в нижней части толщины плиты для увеличения несущей способности плиты. Большинство конструкционных плит на земле имеют как верхний, так и нижний слои армирования для контроля ширины трещин и увеличения несущей способности. Из-за проблем конструктивности и затрат, связанных с двумя слоями армирования, конструкционные плиты на земле не так распространены, как ненесущие плиты.

Несмотря на то, что существует несколько вариантов армирования ненесущих плит на грунте, в этой статье основное внимание уделяется стальным арматурным стержням и арматуре из сварной проволоки для ограничения ширины трещин.

Неограниченный рост ширины трещины приводит к выкрашиванию краев вдоль внестыковых трещин при воздействии колесного транспорта, особенно погрузчиков с жесткими колесами.

Основы

Стальная арматура и сварная проволочная арматура не предотвратят растрескивание. Армирование в основном бездействует, пока бетон не треснет. После растрескивания он становится активным и контролирует ширину трещин, ограничивая их рост.

Если плиты укладываются на высококачественное основание с равномерной опорой и состоят из бетона с низкой усадкой, а швы должным образом установлены на расстоянии 15 футов или менее, армирование обычно не требуется. Скорее всего, случайных или внезапных трещин будет немного. Если случайные трещины все-таки возникают, они должны оставаться достаточно плотными из-за ограниченного расстояния между швами и низкой усадки бетона, что ограничивает возможность эксплуатации или проблемы с техническим обслуживанием в будущем.

Когда плиты укладываются на проблемное основание с риском неравномерной поддержки или состоят из бетона с умеренной или высокой усадкой, или расстояние между швами превышает 15 футов, тогда необходимо усиление для ограничения ширины трещин в случае их возникновения. По мере того, как ширина трещины увеличивается и приближается к 35 милам (0,035 дюйма), эффективность передачи нагрузки через блокировку заполнителя снижается, и могут возникать дифференциальные вертикальные перемещения через трещины или «раскачивание» плиты. Когда это происходит, обнажаются края трещины и, вероятно, происходит растрескивание краев, особенно если плита подвергается воздействию колесного транспорта и особенно погрузчиков с жесткими колесами. Как только начинается выкрашивание, ширина трещин на поверхности становится больше, а износ плиты вдоль трещин значительно увеличивается.

Если деформационные швы недопустимы и не устанавливаются, требуется термоусадочное и температурное армирование. Этот подход к проектированию иногда называют непрерывно армированными или бесстыковыми плитами, и он допускает появление многочисленных, близко расположенных (от 3 до 6 футов) мелких трещин по всей плите.

Неограниченный рост ширины трещины приводит к выкрашиванию краев вдоль внестыковых трещин при воздействии колесного транспорта, особенно погрузчиков с жесткими колесами.

Варианты контроля трещин

Как правило, существует два варианта борьбы с трещинами в плитах на грунте: 1) контролировать расположение трещин путем установки компенсационных швов (ширина трещин не контролируется) или 2) контролировать ширину трещин путем установки арматуры (не контролировать место трещины).

В варианте 1 мы сообщаем плите, где трескаться, а ширина деформационных швов или трещин в швах в значительной степени определяется расстоянием между швами и усадкой бетона. По мере увеличения расстояния между швами и усадки бетона ширина швов увеличивается. Подобно трещинам, если ширина шва приближается к 35 милам, эффективность блокировки заполнителя для передачи нагрузок и предотвращения дифференциальных вертикальных перемещений по швам может быть значительно снижена. По этой причине многие проектировщики используют устройства для передачи нагрузки, включая стальные дюбели, пластины или непрерывную арматуру через деформационные швы, чтобы обеспечить положительную передачу нагрузки и ограничить дифференциальные вертикальные перемещения по швам.

В варианте 2 мы позволяем плитам растрескиваться случайным образом, но контролируем ширину трещин с помощью стальных арматурных стержней или арматуры из сварной проволоки. Обычно при таком варианте компенсационные швы не устанавливаются. Вместо этого растрескивание происходит хаотично, образуя многочисленные, плотно скрепленные между собой трещины. Из-за внешнего вида этот вариант борьбы с трещинами всегда следует обсуждать с владельцем.

Резка арматуры в местах стыков

Соблюдайте осторожность при использовании обоих способов борьбы с трещинами в одной и той же плите. Если через усадочные швы проходит слишком много арматуры, швы становятся слишком жесткими и могут не растрескиваться и не раскрываться, как предполагалось. Когда деформационные швы не активируются (т. е. трескаются и открываются) из-за армирования, обычно возникает внешовное или случайное растрескивание. Если используются оба варианта, необходимо ограничить количество арматуры, проходящей через стыки, чтобы обеспечить правильную активацию.

Некоторые проектировщики предписывают резать всю арматуру в деформационных швах, в то время как другие могут указывать резать каждый второй стержень или проволоку. Если обрезать каждый второй стержень или проволоку, оставшаяся арматура поможет обеспечить передачу нагрузки и сведет к минимуму дифференциальные перемещения панелей, но не будет препятствовать активации соединений. Если в спецификациях и строительных чертежах не указано, что делать с температурно-усадочной арматурой в местах стыков, подрядчики должны подать запрос на получение информации. Много раз подрядчиков необоснованно обвиняют в растрескивании вне швов, связанном с этой проблемой проектирования.

Метод перемещения арматуры из сварной проволоки в указанное место методом «зацепи и потяни» является неэффективным методом, которого следует избегать подрядчикам.

Расположение арматуры

Стальная арматура и арматура из сварной проволоки должны располагаться в верхней трети толщины плиты, поскольку усадочные и температурные трещины возникают на поверхности плиты. Трещины шире у поверхности и сужаются с глубиной. Таким образом, арматура для контроля трещин никогда не должна располагаться ниже середины глубины плиты. Арматура также должна располагаться достаточно низко, чтобы пила не разрезала арматуру. Для армирования сварной проволокой Институт армирования проволоки рекомендует размещение стали на 2 дюйма ниже поверхности или в пределах верхней трети толщины плиты, в зависимости от того, что ближе к поверхности. Конструкторы обычно определяют положение армирования, указывая защитный слой бетона (от 1 1/2 до 2 дюймов) для армирования.

Размещение одного слоя арматуры в центре или на середине глубины плиты не рекомендуется (за исключением плит толщиной 4 дюйма). Это универсальное место, где проектировщик надеется увеличить несущую способность плиты, а также обеспечить контроль ширины трещины. Однако размещение арматуры посередине плиты не позволит эффективно решить ни одну из этих задач.

Стальная арматура и арматура из сварной проволоки должны поддерживаться и достаточно связываться вместе, чтобы свести к минимуму перемещения во время укладки бетона и отделочных работ. В противном случае арматура может неправильно расположиться в плите. Поддержите арматуру стульями или опорами из сборных железобетонных стержней. Стулья должны иметь песчаные или опорные плиты, а перекладины должны иметь квадратное основание размером не менее 4 дюймов, чтобы гарантировать, что они не утонут в основании. Используйте расстояние между опорами, которое гарантирует, что арматура не провиснет между опорами или не будет продавлена ​​пешеходным движением или свежим бетоном. Гибкая арматура, включая арматуру из сварной проволоки, требует меньшего расстояния между опорами. В дополнение к указанию типа и количества арматуры проектировщики должны указать тип и расстояние между опорами, чтобы обеспечить правильное расположение арматуры.

Арматура из сварной проволоки никогда не должна размещаться на земле и тянуться на место после укладки бетона. Техника «зацепи и потяни» всегда приводит к неправильному расположению арматуры. Как рабочие могут равномерно «зацепить и потянуть» сварную проволочную арматуру в указанном месте, стоя на арматуре?

Армирование, частично заглубленное в основание, не обеспечивает контроля ширины трещины. Без опорных стульев или сборных железобетонных блоков арматура обычно оказывается в нижней части плиты или заглубляется в основание.

Допуски на размещение

Допуск вертикального размещения арматуры в плитах на грунте составляет ± 3/4 дюйма от указанного места. Для плиты толщиной 12 дюймов или менее допуск защитного слоя бетона составляет — 3/8 дюйма, измеренный перпендикулярно бетонной поверхности, и уменьшение защитного слоя не может превышать одной трети указанного защитного слоя. Во многих случаях допуск покрытия переопределяет допуск вертикального размещения. Правильное размещение и поддержка арматуры поможет обеспечить соблюдение этих допусков вертикального размещения.

Первоначально эта статья была опубликована 25 февраля 2013 г. 

Ссылки:

ACI 117-06. «Спецификация допусков для бетонных конструкций и материалов»

ACI 302.1R-04. «Руководство по устройству бетонных полов и плит»

ACI 360R-06. «Проектирование плит на грунте»

Заявление о позиции ASCC № 2. «Расположение рулонной сварной сетки в бетоне»

Технические факты WRI. «Опоры необходимы для долговременной работы арматуры из сварной проволоки в плите на уровне грунта» (TF 702-R-08)

Технические факты WRI. «Как определить, заказать и использовать арматуру из сварной проволоки» (TF 202-R-03)

10 вещей, которые нужно знать о фиброармировании бетона

Hillman представляет системы крепления бетона средней нагрузки на WOC

900 02

10 самых читаемых статей о строительстве на этой неделе: Забудьте о заводской табличке, если хотите самый американский пикап0199

ACR выпускает первого в мире робота для подъема, переноски и укладки арматуры @CONEXPO: робот IronBOT

Как разбить армированный бетон при сверлении с помощью молотков Diablo

Говоря о волокне в бетоне с Вэнсом Пулом из Евклида Химическая промышленность

Merlo Roto 50.30 S-Plus обеспечивает высоту, грузоподъемность и эффективность

Merlo Rotos R50. 30 S-Plus предлагает новейшие технологии погрузочно-разгрузочных работ для повышения производительности, универсальности использования и эффективности оператора.

Исследование архитектурного формообразования

Компания Morley Construction столкнулась с жестким графиком и сложными требованиями к архитектурному формованию бетона в новой Центральной библиотеке Сан-Диего, спроектированной Робом Куигли, которой суждено было стать культовой фигурой на горизонте города.

Очистите рабочие площадки от пыли

Бетонная пыль от распиловки и сверления может представлять опасность, но только если вы позволите ей это сделать.

Как отбивать армированный бетон при сверлении сверлом Diablo Hammer

Производительность снижается при ударе по арматуре при сверлении. С перфораторами Rebar Demon вы можете сверлить до 7 раз дольше в армированном бетоне и оставаться эффективным!

Экономьте деньги, стройте быстрее: синтетические макроволокна в бетонных конструкциях

В условиях быстрых изменений на рынке темпы по-прежнему определяют отрасль бетонного строительства. В то время как макроволокна могут значительно сократить время в графике проекта, возникает вопрос, как узнать, какое макроволокно использовать?

Top Post 2022: Macrofibers & Super Bowl — внутри бетона самого большого стадиона НФЛ

Использование синтетического волокна позволило сэкономить затраты, время и трудозатраты на строительство стадиона SoFi за счет использования фибробетона на верхних палубах .

Дилемма подрядчика по армированию сварной проволокой (WWR)

Должна быть альтернатива демонтажу и замене WWR.

Руководство по фибробетону: советы по проектированию, спецификации и применению

Изучение основных аспектов фибробетона, включая его конструкцию, технические характеристики, применение и способы надлежащей отделки изделия.

PSI Fiberstrand REPREVE 225 Экологически чистая микрофибра для армирования бетона

Технология HAMM — ключ к успеху

Хотите получить максимальную отдачу от своих катков? В катках HAMM используются инновационные машинные технологии и цифровые решения, которые помогут вам конкурировать.

Этот подрядчик полагается на роботизированную вязку арматуры

TyBOT от Advanced Construction Robotics помогает Shelby Erectors повысить рентабельность и повысить удобство для владельцев проектов, а затем IronBOT еще больше ускорит работу. требования к арматуре как A706. Материал A706 теперь соответствует или превосходит все химические и механические требования для соответствующего размера и сорта A615.

GatorBar Утвержден Департаментом транспорта штата Вирджиния

Композитная арматура, армированная стекловолокном, GatorBar была внесена в Оценочный список новых продуктов Департаментом транспорта штата Вирджиния.

Diablo бурит арматуру прямо насквозь с помощью долота Rebar Demon SDS в World of Concrete 2022

Передовой опыт работы с георадаром: экономьте время, деньги и головные боли бетонных подрядчиков для соблюдения правил техники безопасности и передового опыта георадар становится все более распространенной технологией, используемой на стройплощадке.