Арматура и изделия для армирования бетона
В строительной отрасли широко применяются конструкции из железобетона, надежность и долговечность которых обеспечивает металлический каркас. Он способен воспринимать значительную нагрузку, если правильно подобрать сечение рифленого прута арматуры, а также выдержать расстояние между арматурой и поверхностью бетона в стенах, колоннах, фундаментах и балках. Зная процент армирования, для вычисления которого выполняются специальные расчеты, несложно определить минимальное количество арматуры. Проектируя каркас, важно уметь определять армирующий показатель.
В процессе длительной эксплуатации строительные конструкции подвергаются воздействию сжимающих и изгибающих нагрузок, а также крутящих моментов. Для усиления выносливости железобетона и расширения сферы его использования выполняется усиление бетона арматурой. В зависимости от массы каркаса, диаметра прутков в поперечном сечении и пропорции бетона изменяется коэффициент армирования железобетонных конструкций.
Разберемся, как вычисляется данный показатель согласно требованиям стандарта.
Для того, чтобы армирование выполняло свое назначение, необходимо расчитать усиление бетона, соответствующий минимальному проценту
Процент армирования колонны, балки, фундаментной основы или капитальных стен определяется следующим образом:
- масса металлического каркаса делится на вес бетонного монолита;
- полученное в результате деления значение умножается на 100.
Коэффициент армирования бетона – важный показатель, применяемый при выполнении различных видов прочностных расчетов. Удельный вес арматуры изменяется:
- при увеличении слоя бетона показатель армирования снижается;
- при использовании арматуры большого диаметра коэффициент возрастает.
Для определения армирующего показателя на подготовительном этапе выполняются прочностные расчеты, разрабатывается документация и делается чертеж армирования. При этом учитывается толщина бетонного массива, конструкция металлического каркаса и размер сечения прутков. Данная площадь определяет нагрузочную способность силовой решетки. При увеличении сортамента арматуры возрастает степень армирования и, соответственно, прочность бетонных конструкций. Целесообразно отдать предпочтение стержням диаметром 12–14 мм, обладающим повышенным запасом прочности.
Показатель армирования имеет предельные значения:
- минимальное, составляющее 0,05%. При удельном весе арматуры ниже указанного значения эксплуатация бетонных конструкций не допускается;
- максимальное, равное 5%. Превышение указанного показателя ведет к ухудшению эксплуатационных показателей железобетонного массива.
Соблюдение требований строительных норм и стандартов по степени армирования гарантирует надежность конструкций из железобетона. Остановимся более детально на предельной величине армирующего процента.
Рассмотрим, что выражает минимальный процент армирования. Это предельно допустимое значение, ниже которого резко повышается вероятность разрушения строительных конструкций. При показателе ниже 0,05% изделия и конструкции нельзя называть железобетонными. Меньшее значение свидетельствует о локальном усилении бетона с помощью металлической арматуры.
В зависимости от особенностей приложения нагрузки минимальный показатель изменяется в следующих пределах:
- при величине коэффициента 0,05 конструкция способна воспринимать растяжение и сжатие при воздействии нагрузки за пределами рабочего сечения;
- минимальная степень армирования возрастает до 0,06% при воздействии нагрузок на слой бетона, расположенный между элементами арматурного каркаса;
- для строительных конструкций, подверженных внецентренному сжатию, минимальная концентрация стальной арматуры достигает 0,25%.
При выполнении усиления в продольной плоскости по контуру рабочего сечения коэффициент армирования вдвое превышает указанные значения.
Желая обеспечить повышенный запас прочности конструкций из железобетона, нецелесообразно превышать максимальный процент армирования.
Нецелесообразно превышать максимальный процент армирования, чтобы обеспечить повышенный запас прочности конструкций
Это приведет к негативным последствиям:
- ухудшению рабочих показателей конструкции;
- существенному увеличению веса изделий из железобетона.
Государственный стандарт регламентирует предельную величину уровня армирования, составляющую пять процентов. При изготовлении усиленных конструкций из бетона важно обеспечить проникновение бетона в глубь арматурного каркаса и не допустить появления воздушных полостей внутри бетона. Для армирования следует использовать горячекатаный пруток, обладающий повышенной прочностью.
Для предотвращения коррозионного разрушения силового каркаса следует выдерживать фиксированное расстояние от стальной решетки до поверхности бетонного массива. Этот интервал называется защитным слоем.
Его величина для несущих стен и железобетонных панелей составляет:
- 1,5 см – для плит толщиной более 10 см;
- 1 см – при толщине бетонных стен менее 10 см.
Размер защитного слоя для ребер усиления и ригелей немного выше:
- 2 см – при толщине бетонного массива более 25 см;
- 1,5 см – при толщине бетона меньше указанного значения.
Важно соблюдать защитный слой для опорных колонн на уровне 2 см и выше, а также выдерживать фиксированный интервал от арматуры до поверхности бетона для фундаментных балок на уровне 3 см и более.
Величина защитного слоя различается для различных видов фундаментных оснований и составляет:
- 3 см – для сборных фундаментных конструкций из сборного железобетона;
- 3,5 см – для монолитных основ, выполненных без цементной подушки;
- 7 см – для цельных фундаментов, не имеющих демпфирующей подушки.
Строительные нормы и правила регламентируют величину защитного слоя для различных видов строительных конструкций.
Усиление бетонных конструкций с помощью арматурных каркасов позволяет повысить их долговечность и увеличить прочностные свойства. На расчетном этапе важно правильно определить показатель армирования. При выполнении работ необходимо соблюдать требования строительных норм и правил, а также руководствоваться положениями действующих стандартов.
источник
Тяжелый бетон это прочный материал, который обладает высокой «несущей» способностью «на сжатие». В то же время его способность воспринимать растягивающие и изгибающие напряжения оставляют желать лучшего.
Поэтому для обеспечения стойкости сооружений ко всем видам механических нагрузок применяется арматура для бетона, закладываемая сооружение на этапе подготовки к заливке. Бетон без арматуры может воспринимать лишь незначительные нагрузки на изгиб и растяжение. При превышении определенной величины, измеряемой в МПа или кгс/см2 конструкция начинает идти трещинами или полностью разрушается.
Арматура, применяющаяся в современном строительстве, классифицируется в соответствии со следующими факторами:
- Материал изготовления – углеродистая сталь или стеклопластик.
- Технология производства и физическое состояние: стержневая, канатная и проволочная.
- Вид профиля сечения: круглый, гладкий или рифленый.
- Работа арматуры в бетоне: напрягаемая или ненапрягаемая.
- Назначение: рабочая, распределительная и монтажная.
- Способ установки: сварная или связанная мягкой стальной, медной или алюминиевой проволокой.
| Профиль | Назначение | |
| 6 | гладкий | монтажная/для формирования хомутов |
| 8 | монтажная/возможно применение в качестве армирующих элементов буронабивных свай | |
| 10 | периодический (рифленый, ребристый) | рабочая/используется для небольших построек с учетом параметров грунта |
| 12 | рабочая/самые распространенные варианты для возведения ленточного или плитного железобетонного основания | |
| 14 | ||
| 16 | рабочая/используется для больших домов на сложном грунте |
Также армирование бетона арматурой может быть иметь поперечный или продольный характер:
- Поперечное армирование исключает образование наклонных трещин от скалывающих механических нагрузок и связывает бетон сжатой зоны с арматурой в «растянутой» зоне.
- Продольное армирование воспринимает нагрузку на «растяжение» и препятствует возникновению вертикальных трещин в нагруженной зоне.
Какой вид, тип, диаметр и количество арматуры использовать в каждом конкретном случае, указывается в проектной документации на то или иное здание или сооружение. Тем не менее, многих застройщиков, которые возводят дома, и сооружения без проекта интересует распространенный вопрос: какой расход арматуры на 1 м3 бетона необходимый для обеспечения долговечности сооружения. Рассмотрим расход арматуры на куб бетона подробнее.
Этот законный вопрос задают себе многие застройщики частных и дачных домов, возводящих объекты капитального строительства без разработки дорогостоящего проекта.
При определении количества арматуры на куб бетона учитываются следующие факторы: условия эксплуатации в конкретном регионе России (состояние грунта, глубина промерзания почвы и высота стояния грунтовых вод), вес сооружения, тип конструкции и технические характеристики доступной арматуры.
Приблизительные нормы расхода стального армирования диаметром 12 мм на ленточный фундамент частного дома следующих габаритов 9х6 метров – 18,7 кг на 1 м3 тяжелого бетона.
Отмечая, что расчет характеристики – расход арматуры на м3 бетона должен производиться в каждом конкретном случае индивидуально. В соответствии с требованиями действующего нормативного документа СНиП 52-01-2003, в общем случае количество продольной арматуры не может быть меньше 0,1% от площади поперечного сечения конструкции.
В качестве примера рассмотрим сечение ленточного фундамента частного дома высотой 1 метр и шириной 0,5 метра.Для его усиления потребуется 1х0,5= 0,05 м2 арматуры соответствующего сечения.
Абстрагируясь от нормативных документов регламентирующих количество арматуры на 1 м3 бетона, сообщим читателям этой публикации практические нормы расхода, обеспечивающие высокий уровень прочности и долговечности частного здания.
Правильно уложенная на фундамент рабочая арматура увеличит его прочность на разрыв и изгиб. Есть еще и вспомогательная арматура, устанавливаемая вертикально. Она обеспечивает прочностью на срез.
В обоих вариантах используются различные виды армирования, что следует учитывать:
- Первые шаги начинаются с того, что по периметру опалубки, собранной в ленточном котловане, вбиваются вертикально прутья. При этом выдерживаются одинаковые расстояния между стержнями – 50-80 см. Диаметр самой арматуры находится в пределах 0,8-1 см, а высота прутьев равна глубине котлована.
- К вспомогательным прутам вяжут внизу и вверху горизонтальные пояса, количество прутьев в которых выбирают с учетом рекомендаций, приведенных в таблице:
| Ширина пояса, см | Количество прутьев |
| Не более 40 см | 2 |
| Более 40 см | 3 |
При достаточно глубоком котловане допускается в горизонтальных поясах прокладывать по четыре прута.
- Расстояние от наружного края пояса до оконечной точки вертикального стержня не должно превышать 10 см.
- Чтобы армировочный каркас был единой неподвижной конструкцией, особое внимание нужно уделять соединению углов. Здесь лучше использовать систему перекрестных лент, объединив между собой пруты двух горизонтальных поясов. Не помешает для усиления углов и использование арматурной сетки.
Нужно взять во внимание и такой момент – арматура для ленточного фундамента не должна ложиться на землю. Рекомендуется использовать бетонную подложку. До того, как будет выполняться окончательная сборка каркаса, делают первую заливку толщиной в 5-7 см. Когда бетон застынет, можно выполнять сварку (или привязку) друг с другом нижнего и верхнего поясов.
До того, как приступать к укреплению ленточного фундамента, необходимо произвести расчет арматуры. Это позволит заранее запастись нужным количеством материала и выбрать правильные параметры.
Сначала рассматривают схему будущего дома, чтобы определиться с количеством лент под фундамент. У стандартного здания четыре наружные стены и несколько внутренних (в нашем случае пусть будет две несущих), значит, всего лент фундамента – шесть.
Математические вычисления можно рассмотреть на конкретном варианте.
К примеру, строится дом квадратного типа с длиной стены 10 м. Количество прутьев в каждом из основных поясов берется по 2. В данном случае расчет арматуры будет выглядеть так:
- Длина дома умножается на количество лент и количество прутьев в двух поясах:
10 х 6 х 4 = 240 м – общая длина основной арматуры с прутьями d=12 мм. - К периметру дома прибавляют длину внутренних стен (допустим, каждая по 10 м):
40 + 2 х 10 = 60 м – общая длина ленты. - Предыдущий параметр умножают на 5,4 – средний коэффициент на каждый метр ленты:
60 х 5,4 = 324 м – общая длина вспомогательной арматуры
Расчет производился для ленты высотой 80 см и шириной 40 см. Математические действия достаточно просты, так что рассчитать нужное количество прутьев не составит труда.
Если идет речь о фундаменте, то это арматура диаметром не менее 12 мм сваренная или связанная в формате ячейки габаритами 50х50 миллиметров. Стены здания из бетона допускается армировать в продольном направлении с шагом 0,4-0,5 метра. При этом сцепление арматуры с бетоном обеспечивается ее конструктивными особенностями – продольным и поперечным рифлением.
В заключение повествования стоит отметить, что системных рецептов по армированию конструкций приемлемых для всех возможных случаев нет и не может быть. Частный застройщик, принимающий решение, сколько арматуры на 1 м3 бетона должен руководствоваться климатическими условиями и массой планируемого сооружения.
Это переменные величины, нуждающиеся в уточнении в каждом конкретном случае строительства здания и сооружения.
источник
Сетка для армирования бетона — важнейший элемент железобетонных конструкций, служащий для укрепления структуры изделия. Соответственно, от её качества во многом зависят и характеристики конструкции в целом.
Армирование бетона сеткой является эффективной защитой покрытий от появления трещин и других нежелательных дефектов, возникающих в период строительства или эксплуатации сооружений. Как оно выполняется, и по какому принципу осуществляется подбор элементов для внутреннего усиления бетона, и будет рассказано в данной статье.
Армирующая сетка для бетона служит для восприятия возникающих деформаций (растяжение, сжатие, изгиб, усадка и т.д.) в период твердения смесей, а также в момент действия транспортных, температурных и других механических нагрузок в период эксплуатации изделий. Металлическая сетка для армирования бетона должна надежно контактировать с бетонным камнем, а ее работа под нагрузкой должна соответствовать всем требованиям ГОСТ 23279-2012.
Изделия, предназначенные для армирования бетона, в зависимости от диаметра стержней и пространственного расположения арматуры, могут быть следующих видов:
- По диаметру:
- тяжелые — стержни Ø >12 мм;
- легкие — Ø 3–10 мм.
- По конструкции:
- рабочая арматура располагается в одном направлении, распределительная — в противоположном;
- рабочие стержни распределены в обоих направлениях.
Исходя их этих характеристик плоские каркасы могут изготавливаться нескольких типов:
- Тяжелые — рабочие стержни располагаются вдоль центральной оси; диаметр распределительных стержней меньше диаметра рабочих.
- Тяжелые — основная арматура в двух направлениях.
- Тяжелые — рабочая арматура располагается поперек главной оси; ее диаметр больше диаметра распределительной.
- Легкие — арматура равномерно рассредоточена по всей ширине.
- Легкие — арматурные стержни расположены со смещением.
В качестве материала для арматурных сеток используют следующий сортамент стали:
- горячекатаная арматура, рабочая —класс A-II–A-III, распределительная (монтажная) —класс A-I (плоские тяжелые и легкие);
- арматурная проволока Ø 3–7 мм, класс Вр–I и В–I, В-II (плоские и рулонные).
Подсказки: проволока марки В–I предназначена для производства ненапрягаемой арматуры, а проволока В–II — только для конструкций, применяемых при изготовлении предварительно напряженных деталей.
Все арматурные изделия, применяемые для упрочнения бетонных конструкций, должны выпускаться и использоваться в соответствии с требованиями ГОСТ 23279-2012.
Инструкция и основные положения нормативных документов обязательные к выполнению при производстве и применению металлических сеток:
- В тяжелых конструкциях, рабочие стержни следует изготавливать из арматурных сталей классов А400, А600С (A-III), Ø 10–40 мм.
- В отдельных случаях, при соответствующем технико-экономическом обосновании, в качестве рабочих стержней допускается применение горячекатаной стали А240 (A-I).
- Распределительная арматура в тяжелых плоских каркасах типа 1, должна быть из арматурной стали А-400 (A-III), А500С и В500С, Ø 6–16 мм.
- Легкие конструкции, тип 4–5, изготавливают из стали марки В500С, Ø 4–5 мм; арматурной проволоки Вр–I, Ø 3–5 мм; арматурной стали A-III и A-I, Ø 6–10 мм.
- В качестве распределительных стержней необходимо применять арматуру из стали класса В500С, Ø 4-5 мм или проволоку класса В-l, Ø 3-5 мм.
- Крестообразные пересечения стержней следует фиксировать точечной сваркой (ГОСТ 14098).
- В изделиях, где в качестве рабочей арматуры применяются гладкие стержни из стали A-I, должны быть проварены все точки пересечения.
- В каркасах с арматурой периодического профиля (проволочной или стержневой) допускается проводить сварку в шахматном порядке, через одно или два пересечения, при условии, что в проекте отсутствуют дополнительные указания.
- Крестообразные соединения сеток не должны ломаться при сбрасывании плоских каркасов с высоты 1 м.
- Все арматурные стержни в любых направлениях должны быть ровными, без видимых деформаций. Величина отклонений от прямолинейности не должна превышать 6 мм на 1 м длины стержня.
- Все отклонения (шаг стержней, ширину, диагонали и пр.), проверяют визуально с помощью металлической линейки или рулетки со стальной лентой (ГОСТ 7502-98).
Стандартные изделия изготавливают из холоднотянутой проволоки или горячекатаной арматурной стали шириной 0,3–1,5 м, и длиной до 9 м.
Поставка арматуры на объект, для изготовления железобетонных конструкций, в зависимости от проекта, может осуществляться двумя способами:
Для строительства тонкостенных конструкций может использоваться тканая сетка с размером ячеек 5–20 мм и диаметром проволоки 0,7 мм.
Мягкая арматура поставляется целиковыми рулонами, весом 100–150 кг. Диаметр рулона не должен быть больше 500 мм.
Плоские арматурные карты укомплектованы в пакеты, количество штук в упаковке может варьироваться, в зависимости от величины заказа и требований заказчика.
В зависимости от материала и типа конструкции приняты следующие обозначения изделий: xC=(d/d1)*b*l
- х — тип (1–5);
- С — сварная, индекс «р» — рулонная;
- Вр — сварная из холоднокатаной проволоки, «р» — рифленая;
- d и d1 — диаметр стержней (продольные и поперечные соответственно);
- b и l — длина и ширина полотна в см.
Хорошей заменой металлической сетке, в отношении цена-качество, является композитная пластиковая (ГОСТ 31938-2012). Характеристики и преимущества композитной арматуры рассмотрим на примере синтетических сеток, изготовленных по технологии «BASIS».
Данное изделие может с успехом применяться для армирования конструкций вместо классической стальной арматуры и в сравнении с металлом обладает следующими преимуществами:
- вес равнозначного отрезка в 9 раз меньше, чем аналогичного из металла;
- дешевле на 25%;
- прочность на разрыв — в 3 раза выше;
- высокая коррозийная стойкость;
- низкая теплопроводность.
Сетка «BASIS» производиться картами шириной 2,2 м и длиной до 6,0 м. Соединение секций между собой, как и в случае с металлическими изделиями, осуществляется с помощью мягкой проволоки Ø 1,5–2,0 мм.
В индивидуальном строительстве подобное армирование бетона чаще всего выполняют при устройстве монолитного пола своими руками. В этом случае, сетка для армирования бетонной стяжки может использоваться как заводского изготовления, перечисленных выше типов, так и изготавливаться самостоятельно, путем связывания арматурных стержней стальной вязальной проволокой (см. видео в этой статье).
- Очистить помещение от мусора.
- Если сетка в рулоне, то нарезать куски, нужных для армирования размеров.
- Если сетка поставлялась картами заводского изготовления (металл или пластиковый композит), то разложить секции и связать стыки проволокой или пластиковыми хомутами.
- В случае изготовления сеток вручную, необходимо обзавестись крючком и вязальной проволокой; нарезать арматуру и связать из нее каркасы необходимого размера. Далее см. п. 3.
- Для лучшего контакта бетона с арматурным каркасом, каркас кладем не на основание, а устанавливаем на специальные «стульчики» (см. фото).
Сетка для армирования бетонной стяжки в широком ассортименте выпускается специализированными арматурно-сварочными заводами или, в случае с пластиковыми композитами, поставляется в торговую сеть профильными предприятиями. Выбор необходимой арматуры нужно осуществлять с учетом типа монолитной конструкции и требуемых эксплуатационных характеристик покрытия.
источник
Бетон остается ключевым стройматериалом, который используется на разных этапах возведения конструкций. Но несмотря на свою прочность, он может деформироваться под влиянием разнообразных факторов. Давно было подмечено, что материал хорошо выдерживает усадку и плохо – растяжение. При неравномерной нагрузке, так называемые зоны растяжения дают трещины в бетоне, и постройка разрушается. Поэтому чтобы избежать преждевременной коррозии и повысить износоустойчивость зданий, стали использовать метод армирования. Он заключается в придании бетону вспомогательного укрепления при помощи добавления связанной между собой арматуры.
Прочность соединения арматуры с бетоном довольно велика. Она не разрушается даже при сильных температурных перепадах, потому что коэффициенты их теплового расширения почти идентичны. Укрепление бетона ведет к перераспределению нагрузок в зоне растяжения балок (потому что упругость стали значительно выше). Бетон же, в свою очередь, защищает сталь от коррозии и перегрева, например, при пожарах. Все это делает союз бетона и арматуры залогом успешного строительства.
Для более надежного соединения бетона с арматурой, ее изготовляют с рельефной поверхностью. Поверхность может быть с серповидным, кольцевым, четырехсторонним или смешанным покрытием. Последние два вида показывают лучшие результаты сцепления.
Для прочности возводимого сооружения своими руками, нужно четко придерживаться нормы расхода заполнителей и стали. Так, в каждом индивидуальном случае расход материалов будет разным. Для фундамента в среднем эта норма составляет 150-200 кг на 1 кубический метр. Для несущих перекрытий – она увеличивается до 200 кг.
Ранее для данной процедуры брали только металлические (стальные прутья). Сейчас же армирующие материалы для бетона представлены суперпрочными стеклянными, базальтовыми и углеродными соединениями. Широко используют бетон, армированный стеклопластиком, который демонстрирует лучшие показатели по износоустойчивости и делает материал легче. Ему присущ ряд достоинств, которые наглядно показывает таблица.
Так, армированный бетон имеет ряд преимуществ:
- конструкции даже самой замысловатой формы будут надежными;
- устойчивость к температурным колебаниям;
- долговечность;
- армировка позволяет значительно увеличить допустимые механические нагрузки;
- образование трещин почти невозможно.
Но вмести с тем, существует и несколько минусов, которые нужно учесть:
- установка арматуры в уже готовую конструкцию создаст целый ряд проблем;
- вес постройки заметно увеличится, что обязательно нужно учесть при проектировании.
Вернуться к оглавлению
Исходя из конструкции, армирование бетона дифференцируется на несколько основных типов:
Монолитная армировка применяется в основном при производстве железобетонных блоков на заводах. Метод заключается в каркасном монтаже прутьев в один или несколько слоев, которые соединены проволокой по вертикали и в поперечном направлении. Таким образом, получаются крупные ячейки – до 20 см.
Дисперсное армирование являет собой добавку в незатвердевший раствор бетона мелкодисперсных компонентов, так называемой фибры. Она изготавливается на основе стали, базальта, полипропилена или стекловолокна. Сегодня наибольшего признания заслужило армирование бетона частицами стекловолокна.
Использование армирующей сетки довольно распространено, потому что ее установка достаточно легка. Она может быть железной, композитной или полимерной. Стальные сетки продаются в готовом виде размером 0,5×2 или 1,5×2 м. Диаметр ячеек варьируется в диапазоне 15-20 см. Композитная и полимерная сетки считаются надежнее, потому что менее подвержены коррозии.
При желании провести укрепление бетона, нужно разделить работу на несколько этапов. Хотя алгоритм заливки разных поверхностей имеет ряд схожих действий, все же некоторые моменты могут существенно отличаться. Поэтому обратим внимание на несколько универсальных моментов при выполнении этого задания своими руками:
- Первым этапом является осмотр и подготовка площади армирования. Нужно учесть контуры и наклоны участка. Измерить их при помощи уровня и учесть при следующих этапах.
- Сооружение опалубки из деревянных щитков. После необходимо закрепить доски при помощи кольев, забитых в землю. Обязательно опалубка должна превышать высоту предполагаемой заливки. При желании внутреннюю часть досок можно оклеить пергамином, который задержит влагу и сделает поверхность значительно ровнее.
- Подготовка непосредственно самой арматуры. После тщательного осмотра на предмет дефектов, прутья или сетку равномерно укладывают на горизонтальную поверхность и распределяют с учетом контура предполагаемой постройки. Предпочтительнее использовать именно целые прутья нужной длины. Это значительно повысит прочность конструкции.
- Расстояние между прутами должно быть рассчитано заранее и быть одинаковым на всех участках.
- Соединить арматуру можно как с помощью сварки, так и специальной проволоки, соединяя прутья по вертикали.
- Далее непосредственно приступают к заливке объекта, предварительно рассчитав объем (умножаем периметр основания на ширину и высоту). Бетон следует утрамбовать, чтобы избежать воздушных карманов внутри.
- Дождаться полного затвердевания бетона (обычно 2-3 недели) и снять опалубку.
Вернуться к оглавлению
Особенно стоит обратить внимание на материалы, которые не желательно применять для армирования. Сюда можно отнести:
- листовую сталь;
- прутья из алюминия;
- демонтированные трубы;
- сетку-рабицу;
- рельсы;
- прутья длинной до 1 м.
Схема связки прутьев.
Вот еще несколько практичных советов, позволяющих вам избежать проблем при армировании своими руками:
- используйте арматуру и соединяющую проволоку без явных коррозийных признаков;
- выбирая между сваркой и связкой прутьев, отдайте предпочтение второму способу, потому что сварочные швы больше подлежат деформации;
- связанно (приварено) должно быть не меньше половины всех соединений;
- непосредственно в бетон стоит ввести гидроизоляционные добавки, чтобы защитить сталь от ржавчины и тем самым значительно продлить срок эксплуатации сооружения;
- воспользуйтесь пергамином для оклейки внутренней стороны досок опалубки. Он предотвратит излишние испарение влаги при армировании бетона, сделает залитую поверхность заметно ровнее и продлит срок службы самих щитов;
- для армирования разных объектов используют разную по диаметру, поверхности и механическим свойствам сталь. Арматура может изготавливаться как в прутьях, так и в готовых мотках. При ее выборе нужно учитывать назначение армируемой площади и предельные нагрузки. Чем больше нагрузка – тем больше диаметр прутьев;
- следует избегать попадания на арматуру красок или маслянистых веществ;
- рекомендуется использование цельных элементов конструкции (прутьев или сетки заданных размеров). Использование элементов длиной до 1 метра на широких площадках резко снижает износоустойчивость железобетона;
- при армировании стен и пола не забудьте оставить отверстия для электрических проводов и вентиляции.
Вернуться к оглавлению
Армирование бетона применяется для существенного продления срока эксплуатации и усиления несущих способностей конструкций. Существует много вариантов и методов исполнения этой работы.
источник
Виды арматуры и арматурных изделий. Монтаж арматуры. Армирование предварительно напряжённых железобетонных конструкций
Арматура – это стальные стержни, прокатные профили и проволока, расположенные в бетоне для совместной с ним работы. Арматура для железобетонных конструкций может быть классифицирована:
— по материалу: стальная и неметаллическая;
— по технологии изготовления: горячекатаная стержневая диаметром 6…90 мм и холоднотянутая круглая проволочная диаметром 3…8 мм в виде обыкновенной или высокопрочной проволоки, а также арматурных канатов и прядей;
— по профилю: круглая гладкая и периодического профиля. Арматура периодического профиля имеет фигурную поверхность, что обеспечивает ее лучшее сцепление с бетоном. При использовании стержней из гладкой арматуры для их лучшего закрепления в бетоне концы стержней, работающих на растяжение, делают загнутыми в виде крюков.
— по принципу работы в железобетонной конструкции: ненапрягаемая и напрягаемая.
— по способу установки: штучная арматура, арматурные каркасы и сетки;
— по назначению: рабочая, распределительная и монтажная.
Рабочая арматура воспринимает растягивающие усилия, возникающие в железобетонных конструкциях от собственной массы и внешних нагрузок.
Распределительная арматура служит для равномерного распределения нагрузок между рабочими стержнями; обеспечения их совместной работы; связи рабочих стержней между собой, препятствуя смещению рабочей арматуры при бетонировании.
Монтажная арматура обычно не воспринимает усилий, а обеспечивает точное положение в опалубке рабочих стержней и плоских арматурных сеток и элементов.
Особую группу составляет стальная жесткая арматура в виде тавровых балок и другого проката, применяемая для армирования высотных зданий, специальных сооружений, и так называемая дисперсная арматура в виде рубленого стекловолокна или асбеста, используемая главным образом для армирования цементного камня.
В гражданском строительстве обычно применяют арматурные стержни диаметром 12. 30 мм, в промышленном – арматуру диаметром до 40 мм, в гидротехническом – стержни диаметром 90. 120 мм.
К арматурным изделиям относят отдельные стержни (стержневая арматура), арматурные сетки, плоские и пространственные арматурные каркасы, арматурные изделия для предварительно напряженных конструкций, закладные детали, монтажные петли и хомуты (рис. 11.2).
Рис. 11.2. Примеры арматурных элементов:
а) сетка плоская; б), в) – плоские каркасы; г) пространственный каркас; д) каркас таврового сечения; е) то же, двутаврового сечения; ж) гнутый каркас; з) цилиндрический каркас; и) каркас вязаный с отогнутыми стержнями: 1 – концевые крюки;
2 – нижние рабочие стержни; 3 – рабочие стержни с отгибами; 4 – хомуты
Стержневую арматуру изготовляют гладкого профиля (из-за малой эффективности выпуск ее сокращается) и периодического с расположением выступов по винтовой линии или елочкой. Арматуру подразделяют в зависимости от технологии изготовления: горячекатаная и горячекатаная с последующим упрочнением вытяжкой в холодном состоянии.
Сварные арматурные сетки состоят из взаимно перекрещивающихся стержней, соединенных в местах пересечения сваркой. Их выпускают с продольной, поперечной и взаимно-перпендикулярной рабочей арматурой. В общем виде сетки объединяют рабочую и распределительную арматуру и состоят из отдельных проволок диаметром от 3 до 9 мм включительно и стержней из арматурной стали диаметром 10 мм, расположенных в двух взаимно перпендикулярных направлениях и соединенных в местах пересечения контактной точечной сваркой. Эти сетки применяют при необходимости обеспечить конструкцию минимальным нерасчетным армированием. Расстояние между отдельными стержнями – в пределах от 50 до 250 мм, Общая ширина сеток по осям крайних стержней установлена от 900 до 3500 мм (сетка должна при транспортировании укладываться между продольными бортами грузового автомобиля).
Плоские рабочие сетки выпускают шириной до 2,5 м, длиной до 9 м, иногда в соответствии с заказом до 12 м. Продольные рабочие стержни имеют диаметр 12. 25 мм при шаге 200 мм, монтажная арматура обычно диаметром от 8 до 12 мм при максимальном шаге до 600 мм. При необходимости сетки на заводах могут быть подвергнуты дополнительной обработке – вырезке отверстий, приварке дополнительных стержней и гнутью.
Сетки в виде рулонов имеют широкую номенклатуру по применяемой стали, диаметрам стержней, размерам ячеек и ширине сеток. Длина сеток не оговаривается, но масса отдельного рулона не должна превышать 1200 кг.
Плоские каркасы состоят из двух, трех, четырех продольных стержней и более, соединенных поперечными, наклонными или непрерывными (змейкой) стержнями. Применяют плоские каркасы главным образом для армирования балок, прогонов, ригелей и других линейных конструкций.
Пространственные каркасы состоят из плоских каркасов, соединенных при необходимости монтажными стержнями, и применяют для армирования легких и тяжелых колонн, балок, ригелей, фундаментов.
Иногда используют арматурные несущие каркасы, которые вместе с опалубкой называют арматурно-опалубочными блоками. Обычно такое решение принимают при необходимости возвести одиночную конструкцию пролетом до 9 м. В этом случае для армирования применяют прокатные профили в основном в виде уголков, полосовой и квадратной стали, что позволяет при некотором перерасходе на армирование обойтись без специальных лесов, стоек, поддерживающих опалубочный блок, уменьшить расход лесоматериалов, значительно сократить трудозатраты и сроки производства работ.
Монтажные петли, выполненные из арматуры, являются элементом сборных железобетонных конструкций и предназначены для строповки при подъеме и установке.
Закладные детали – металлические пластины, присоединяемые к арматурному каркасу конструкции на сварке, необходимы для соединения сборных элементов между собой при возведении зданий и сооружений; стыковку элементов осуществляют сваркой закладных деталей, заделанных в конструкции при их изготовлении.
Хомуты применяют для соединения отдельных рабочих и монтажных стержней в готовый пространственный каркас.
Для армирования предварительно-напряженных конструкций чаще всего используют проволочную арматуру. Проволочную арматуру подразделяют на несколько типов:
— арматурная проволока низкоуглеродистая класса В-I и высокопрочная углеродистая класса В-II;
— проволочные пряди из трех-, семи- и многопроволочных прядей с правой свивкой, причем при перерезании пряди проволоки не раскручиваются;
— проволочные высокопрочные канаты.
В последние годы начинают широко применять и неметаллическую арматуру в виде стекловолокна и асбеста. Стекловолокно в смеси с цементным раствором образует стеклоцемент, обладающий высокой прочностью, но невысокими водо- и газопроницаемостью. Прочность цементного камня возрастает при использовании рубленого стекловолокна с хаотическим распределением его в конструкции. Также высокими прочностными характеристиками будет обладать монолитная конструкция при хаотическом распределении в ней обрезков арматурных стержней и проволоки.
С использованием асбестовых волокон производят асбестоцемент, изделия из которого обладают высокой прочностью и непроницаемостью.
Процессармирования ненапрягаемых железобетонных конструкций включает в себя: заготавливание (как правило, централизованно) арматурных элементов; транспортирование арматуры на объект строительства, сортировку ее и складирование; укрупнительную сборку на приобъектной площадке арматурных элементов и подготовку арматуры, монтируемой отдельными стержнями; установку (монтажа) арматурных блоков, пространственных каркасов, сеток и стержней; соединение монтажных единиц в проектном положении в единую армоконструкцию.
Таким образом, различают две группы процессов армирования железобетонных конструкций: предварительное изготовление арматурных элементов и установка их в проектное положение.
Монтаж ненапрягаемой арматурыведут, как правило, с использованием механизмов и приспособлений, применяемых для других видов работ (опалубочных, бетонных и др.) и предусмотренных проектом производства работ. Ручная укладка допускается только при массе арматурных элементов не более 20 кг.
Соединяют арматурные элементы в единую армоконструкцию сваркой и нахлесткой, а в исключительных случаях – вязкой.
Соединение нахлесткой без сварки используют при армировании конструкций сварными сетками или плоскими каркасами с односторонним расположением рабочих стержней арматуры и при диаметре арматуры не выше 32 мм. При этом способе стыкования арматуры величина перепуска (нахлестки) зависит от характера работы элемента, расположения стыка в сечении элемента, класса прочности бетона и класса арматурной стали (регламентируется нормативными документами).
При стыковании сварных сеток из круглых гладких стержней в пределах стыка следует располагать не менее двух поперечных стержней. При стыковании сеток из стержней периодического профиля приваривать поперечные стержни в пределах стыка не обязательно, но длину нахлестки в этом случае увеличивают на пять диаметров. Стыки стержней в нерабочем направлении (поперечные монтажные стержни) выполняют с перепуском в 50 мм при диаметре распределительных стержней до 4 мм и 100 мм при диаметре более 4 мм. При диаметре рабочей арматуры 26 мм и более сварные сетки в нерабочем направлении рекомендуется укладывать впритык друг к другу, перекрывая стык специальными стыковыми сетками с перепуском в каждую сторону не менее 15 диаметров распределительной арматуры, но не менее 100 мм.
При монтаже арматуры необходимо элементы и стержни устанавливать в проектное положение, а также обеспечить защитный слой бетона заданной толщины, то есть расстояние между внешними поверхностями арматуры и бетона. Правильно устроенный защитный слой надежно предохраняет арматуру от корродирующего воздействия внешней среды. Для этого в конструкциях арматурных элементов предусматривают специальные упоры или удлиненные поперечные стержни. Этот метод применяют в том случае, если конструкция работает в сухих условиях. Обеспечить проектные размеры защитного слоя бетона можно также с помощью бетонных, пластмассовых и металлических фиксаторов, которые привязывают или надевают на арматурные стержни (рис. 11.3). Защитный слой в плитах и стенах толщиной до 10 см должен быть не менее 10 мм; в плитах и стенах более 10 см – не менее 15 мм; в балках и колоннах при диаметре продольной арматуры 20…32 мм – не менее 25 мм; при большем диаметре – не менее 30 мм.
Рис. 11.3 Способы обеспечения защитного слоя арматуры:
а) в балках и ребрах плит при помощи упоров; б) в балках посредством
удлиненных стержней; в) бетонной подкладкой с проволочной скруткой;
г) бетонной пробкой с пружинной скобой; д) упругим пластмассовым фиксатором;
е) металлическими штампованными подставками
Смонтированную арматуру принимают с оформлением акта, оценивая при этом качество выполненных работ. Кроме проверки ее проектных размеров по чертежу проверяют наличие и место расположения фиксаторов и прочность сборки армоконструкции, которая должна обеспечить неизменяемость формы при бетонировании.
Армирование предварительно напряжённых железобетонных конструкций.Предварительное напряжение арматуры при возведении зданий и сооружений в монолитном исполнении применяют для большепролетных ферм, балок, плит перекрытий, пролетных строений, контурных элементов оболочек, резервуаров и т. д.
Предварительное напряжение позволяет увеличивать нагрузку на конструкцию или при прежней нагрузке уменьшать габариты конструкции.
Достоинства предварительно-напряженных железобетонных конструкций: применение арматуры меньших диаметров из высокопрочной стали позволяет уменьшать сечение бетона, а следовательно, и объем сборных элементов на 20. 30 %, что приводит к экономии материалов, в частности цемента; благодаря лучшему использованию свойств арматурной стали, по сравнению с обычными железобетонными конструкциями, и при применении сталей с высоким пределом прочности достигается экономия металла до 40 %; конструкции с предварительно-напряженной арматурой отличаются высокой трещиностойкостью, что предохраняет арматуру от коррозии.
Предварительно напряженные железобетонные конструкции в зависимости от их типа армируют стальными стержнями периодического профиля, пучками высокопрочной арматуры или канатами спиральной свивки (рис. 11.4).
Рис. 11.4. Напрягаемые линейные арматурные элементы:
а) стержневой элемент; б) стержневой анкер; в) прядь семи- и девятнадцатипроволочная; г) канат двух- и трехпрядевый (прядь из 7 проволок); д) канат двухпрядевый (прядь из 19 проволок); е) гильзовый анкер; ж) гильзостержневой анкер;
1 – стержневая арматура; 2 – коротыш с резьбой на конце; 3 – плита; 4 – гайка;
5 – хвостовик; 6 – пучковая арматура; 7 – гильза
Концы стержневой арматуры должны быть приспособлены для надежного захвата их натяжным устройством. Арматурные пучки, изготовленные из высокопрочной проволоки, не должны иметь стыков по длине заготовки.
Имеются два способа натяжения арматуры: на упоры и бетон. Первый используют в основном при изготовлении сборного железобетона, второй – преимущественно при бетонировании монолитных конструкций на строительной площадке.
При натяжении на упоры арматуру перед бетонированием конструкций натягивают на форму или специальные упоры до заданного натяжения и фиксируют зажимами. После того как конструкция забетонирована и бетон достиг проектной прочности, арматуру освобождают из зажимов и сжимающие усилия передаются непосредственно на бетон.
По способу укладки напрягаемой арматуры метод натяжения арматуры на бетонподразделяют: на линейный и непрерывный.
При линейном способе в напрягаемых конструкциях при их бетонировании оставляют каналы (открытые или закрытые). При натяжении на бетон в опалубке, подготовленной к бетонированию конструкции, устанавливают каналообразователи, диаметр которых на 10. 15 мм больше диаметра стержня или арматурного пучка. Для этого применяют стальные трубы, стержни, резиновые рукава с проволочным сердечником и др. Так как каналообразователи извлекают через 2. 3 ч после того, как конструкция забетонирована, то их, за исключением рукавов, во избежание сцепления с бетоном через каждые 15…20 мин проворачивают вокруг оси.
При напряженном армировании крупноразмерных конструкций каналы устраивают путем закладки стальных тонкостенных гофрированных трубок, которые остаются в конструкции. После того как бетон набрал проектную прочность, в каналы устанавливают арматуру и натягивают ее. Для этого применяют гидравлические домкраты одиночного или двойного действия (с рабочим давлением 20…25 МПа) (рис. 11.5).
Гидравлический домкрат двойного действия имеет два цилиндра: подвижный – для натяжения арматуры и неподвижный – для ее закрепления на бетонируемой конструкции.
Арматуру натягивают в такой последовательности. На арматурный пучок надевают стальную шайбу, в которую через упорные лопасти упирается домкрат. Проволоки пучка закрепляют клиньями в зажимном кольце, которое закреплено на подвижном цилиндре. Арматурный пучок натягивают, причем степень натяжения контролируют манометром.
|
Рис. 11.5 Предварительное напряжение конструкций:
а) схема гидравлического домкрата одиночного действия; б) насосная станция;
1 – цилиндр; 2 – поршень; 3 – шток; 4 – захват; 5 – упоры домкрата; 6 – стойка
с кронштейном; 7 – ручная лебедка; 8 – маслобак; 9 – пульт управления;
10 – электродвигатель; 11 – масляный насос; 12 – манометр
Натягивают арматуру плавно, ступенями по 3…5 МПа. После достижения давления, на 5 % превышающего расчетное, его снижают до проектного, которое поддерживают в цилиндре до момента закрепления проволочного пучка в конструкции. Затем масло подают в неподвижный цилиндр, и с помощью штока поршня коническая пробка запрессовывается в шайбу и заанкеривает проволочный пучок. После освобождения проволок пучка из зажимного кольца и снижения давления подвижный цилиндр и поршень неподвижного цилиндра под действием пружины возвращаются в исходное положение и домкрат снимают.
При длине арматурной заготовки более 10 м натяжение рекомендуется производить с двух сторон конструкции одновременно двумя домкратами.
Для защиты арматуры от коррозии и обеспечения монолитности конструкций сразу после натяжения арматуры в каналы нагнетают (инъецируют) цементный раствор, приготовленный на безусадочном или расширяющемся цементе.
При устройстве резервуаров используют способ непрерывного армирования, который заключается в навивке специальной машиной с одновременным натяжением на наружную поверхность резервуара высокопрочной стальной проволоки. Этот процесс автоматизирован. Для предохранения арматуры от коррозии на нее торкретированием наносят слой цементного раствора или штукатурный высокопрочный раствор.
Наряду с механическими применяют и электротермический способ натяжения. Он заключается в том, что арматурные стержни, уложенные в канал бетонной конструкции, при пропускании через них переменного тока промышленной частоты в результате теплового расширения металла удлиняются, фиксируются гайками, а при остывании укорачиваются и передают сжимающие усилия на бетон.
Дата добавления: 2015-02-05 ; просмотров: 18382 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
источник
09 Июл 2019 admin 19