Армирование монолитных стен чертежи

Обновлено: 01.05.2024

Бетон – стройматериал, востребованность которого очень высока. Он используется в создании фундамента, строительстве разного рода несущих и ограждающих конструкций, а также стен. Из него же делают плитку, что впоследствии станет отделкой. Именно прочность раствора при застывании обеспечивает такой большой спрос на бетон. Армирование бетонных стен – процесс обязательный и требующий учета всех деталей технологии. Но армировать приходится и стеновые панели жилых (и не только) зданий, и стены из газоблоков, кирпича и т. д. Следует разобраться, нужны ли для армирования чертежи и проекты, и как это может происходить в принципе.

Особенности

Бетон сам по себе является прочным материалом, но усиливать его все равно нужно. Говоря просто, крепким бетонный блок является только на сжатие, а любое растяжение может обусловить его деформацию.

Что может случиться с бетонной стеной:

естественная усадка;
изменение вследствие пучения грунта;
работы по надстройке.

Технологически грамотное армирование с последующей бетонной заливкой решает ряд стратегических задач. К примеру, увеличивается прочность даже самой сложной конструкции (например, эркера либо полукруглых ступеней с их непростыми лекальными формами). Бетонные элементы постройки не так восприимчивы к термоскачкам после армирования стен.

Срок использования строения вырастает, а усиление прочности повышает возможные механические нагрузки на несущие конструкции.

А теперь к вопросу о сути самого армирования. Так называют внутреннее усиление блока, берутся для этого разные материалы: волокна либо прутки, фибра, композиты. Чтобы грамотно произвести армирование, помимо материалов потребуются раствор для заливки, инструменты для соединения каркасных элементов, опалубка, инструменты для трамбования состава.

Можно перечислить случаи, когда армировать стены точно необходимо.

Трещины внешней стены. Объемы крупных трещин после армирования уменьшаются, а если трещины некрупные, то от них вовсе может не остаться и следа. Как профилактика появления трещин армирование также оптимальная мера.
Неровности на стене. Большие перепады высоты плоскости нуждаются в маскировке, чтобы это сделать, нужно наложить толстый штукатурный слой. А ведь застывшая штукатурка тяжела сама по себе, и пласт без армирования может осыпаться или даже вздуться.
Слишком гладкая стена. И такое случается – армирование поможет увеличить плотность прилегания раствора к стене.

Строительные работы осуществляются по четким стандартам (СНиП и не только). Так, существует целый ряд требований по конструктивному армированию стен, которые определяют их металлоемкость и другие показатели.

Арматура может быть расчетной и конструктивной, и все эти термины должны хотя бы базово пониматься людьми, которые ведут ремонт без привлечения профессионалов. Но с последними, конечно, все пройдет более успешно.

Основные способы

Вне зависимости от того, какой усиливающий материал будет применен, технологии процесса усиления могут быть вариативны.

Монолитное армирование. Бывает стальным либо композитным. В частном строительстве эта технология максимально востребована. Прутья сваривают или связывают в несколько уровней, опускают в опалубку и заливают бетонным составом. Прутковый каркас будет абсолютно неподвижен, прочен.

Сеточное. Строительная сетка ускоряет работы по армированию. Ее делают из проволоки, которая может быть стальной либо композитной. Для усиления бетонных стяжек этот вариант довольно продуктивен. Продают сетку в двухметровых картах, ширина полотна бывает разной (как и размер ячейки).

Волоконное. Другое название этого способа – дисперсное армирование. В данном случае используется именно фиброволокно. В раствор фибра включается на этапе затворения. Обычно таким вариантом пользуются, если нужно упрочить тонкий слой заливки, а также если укреплять приходится конструкцию со значительной механической нагрузкой.

Как замешивать фибру в раствор, в каком количестве ее добавлять – прописано на упаковке с составом.

Используемые материалы

И в этом тоже есть выбор. Рассмотрим основные варианты.

Фиброволокно

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

Композитные полимерные сетки

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

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

Другие

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

Технология

Армирование призвано усилить конструкцию стены, оставив ее прочной. И начать нужно не с пошаговых действий, а с правил, не зная которых армировать нельзя в принципе.

Теперь приведем пошаговую схему армирования подвальных стен.

Приобретается проволока, диаметр которой 3 мм. Проще купить сетку в виде рулона.
Готовится инструмент – кусачек вполне может быть достаточно, смотря, какие объемы работ. Но если найдется пистолет для вязки арматуры, это значительно ускорит рабочий процесс.
Производятся расчеты (с чертежами, проектами), чтобы понять, какой будет толщина стен, учитывается, например, уровень залегания грунтовых вод. Так, если грунтовые воды от основания далеки, толщена стен подвала будет в пределах 20-40 см.
Далее следует очистить опалубку, затем можно приступать к изготовлению сетки для армирования. Ячейки меньше 5 см недопустимы, ведь при заливке смеси в таком варианте могут образоваться пустоты.
Арматурная сетка укладывается в опалубку. Если делать армирование в два слоя, в прочности стены можно будет не сомневаться. А соединить оба слоя сетки можно в шахматном порядке, через две ячейки. Соединение происходит проволокой того же диаметра. Арматура и ее элементы – это очень важно – не должны соприкасаться с опалубкой.
Осталось проверить, правильно ли смонтирована арматура. Например, выверить ее строгую вертикальность с учетом допустимого отклонения не больше 2 мм.
Наконец, заливается бетон, засыпается почва рядом со стенами.

Другая задача стоит перед строителем, если армировать приходится кирпичную кладку. Конструктивное решение армирования стенки из кирпича предполагает два варианта.

Первый – продольное армирование. Так сетку монтируют нечасто, делают это, когда кладут ограждающие конструкции и всяческие перегородки. Элементы армирующего слоя могут находиться с наружной либо внутренней стороны стены.
Второй – поперечное армирование. Наружные стены, колонны, перегородки в подвале, погребе и не только – вот когда используется данный вариант. Строители обычно отдают предпочтение просечным и вытяжным сеткам, как наиболее комфортным в работе. Можно использовать зизгагообразную сетку, которая укладывается в соседних рядах перпендикулярно.

И еще несколько советов по армированию уже железобетонных стен. Каркас арматуры в этой ситуации требует двухслойности, что не дает развиться стеновому изгибу под действием нагрузки. Нагрузки на сжатие являются основными, а значит, минимальная толщина арматуры должна быть 8 мм. И если строительство ведется малоэтажное, такой сетки достаточно.

Продольная арматура предполагает интервал в 20 см, а поперечная – в 35 см.

Для отделки готовых стен используются штукатурные сетки. Такие нужны, чтобы риск появления трещин свелся к нулю. Но и хорошее сцепление штукатурки со стеной – это тоже неплохой бонус армирования. Делать это необходимо, если толщина штукатурного слоя больше 2 см. Но даже если толщина меньше, армировать придется, если стены штукатурят до полной усадки дома.

И это только часть большой темы армирования, которое может быть Т-образным, затрагивать стыки двух видов материала, касаться стен возле проемов, наконец, со стен переходить в необходимость усиления стяжки пола. Перед работой, даже если она будет осуществляться руками рабочих, имеет смысл хотя бы немного узнать об особенностях процесса, чтобы увереннее его контролировать.

Об особенностях монтажа арматурного каркаса смотрите далее.

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

Зачем армировать бетонные стены: преимущества и недостатки

Бетон – высокопрочный материал, способный выдерживать огромные нагрузки без вреда для себя. Для чего же его ещё и армировать? Ответ прост. Данный материал переносит нагрузки на сжатие, не деформируясь и не растрескиваясь. Однако любые другие нагрузки, например, изгиб или растяжение, для бетона могут оказаться критическими. Возведенные из него стены покрываются сетью трещин, деформируются и даже рассыпаются. Конечно, это недопустимо при строительстве объектов, которые должны прослужить многие десятилетия.

Поэтому перед заливкой бетона в опалубку будущей стены, в неё предварительно устанавливают арматуру или арматурный каркас. Данное решение имеет множество достоинств:

повышение прочности материала, способность выдерживать все виды нагрузок;
возможность строительства сложных архитектурных деталей, вроде полукруглых ступеней или эркеров;
отсутствие трещин;
повышение срока службы бетонных построек;
устойчивость к пучению почвы.

То есть, качественно и правильно выполненное по технологии армирование, позволяет вывести бетон на новый уровень, избавив от недостатков и наделив дополнительными преимуществами для строительства стен и других конструкций.

Однако тут есть и недостатки, правда, их немного. В первую очередь это повышение стоимости строительства. Стоит материал для армирования стен недешево, поэтому нужно заранее провести расчет и составить смету, прежде чем приступать к закупке материала и начинать строительство. Кроме того, повышаются затраты времени на подготовку к заливке. Тут всё зависит от выбора способа армирования бетона – приходится ли вносить специальные добавки в смесь, собирать каркас или же выполнять другие подготовительные работы, требующие наличие определенного навыка, а иногда и дорогостоящих инструментов.

Способы армирования монолитных стен

Следующий важный вопрос, связанный с армированием стен – выбор подходящего материала. Хотя обычно на ум приходят классические прутки из железа, сегодня в строительстве широко используются многочисленные аналоги. Изучить следует все варианты, чтобы лучше вникнуть в тему.

Способов армирования стен существует три:

Монолитное.
Сеточное.
Волоконное (дисперсное).

Каждый из них следует поподробнее разобрать, чтобы узнать способ и сферу применения.

Монолитное

Монолитное армирование является самым распространенным. Это те самые прутки, о которых говорилось выше. Используется при возведении практически всех видов бетонных построек, включая стены. Из стальной либо композитной арматуры собирается каркас, который помещается в опалубку и заливается бетонной смесью.

Следует отметить, что желательно для сборки каркаса пользоваться не сваркой, повреждающей прутья, а специальным оборудованием и вязальной проволокой. Такой подход позволяет, получить прочный каркас не повреждая арматуру. Для небольших объемов работ рекомендуется использовать крючок для вязки арматуры. Если же предстоит выполнить тысячи вязальных соединений, то лучше подойдет специальный пистолет, особенно для мало опытных строителей.

Сами прутки бывают разного размера, и могут иметь как гладкую, так и ребристую поверхность. Конечно, это влияет на эксплуатационные качества арматуры, поэтому подходить к выбору следует ответственно.

Сеточное

Следующий вариант – сеточное армирование. Тут тонкая проволока соединена в карты. Толщина проволоки и размер ячеек может различаться, поэтому есть возможность выбрать наиболее подходящий материал. Подходит, если нужно выполнить армирование бетонной стяжки, усилить отверстие в бетонной стене или же отремонтировать небольшой участок монолита, к примеру, цокольного этажа. Встречаются как классические стальные сетки, так и композитные, полимерные. Стальные являются наиболее прочными и дешевыми, но при этом они боятся коррозии. Композитные – самые дорогие, зато объединяют в себе прочность и устойчивость перед влагой.

Волоконное

Наконец, третий вариант армирования – волоконное. Оно заметно отличается от способов описанных выше. Тут используется дисперсное армирование. В готовый раствор, вводится фибра – мелкое волокно, напоминающее что-то среднее между нитками и пухом. Получившийся бетон лучше противостоит не только растяжению и изгибу, но и истиранию, ударам.

Данный вид армирования используют, если нужно повысить прочность тонкого слоя бетона. Но также он находит применение, если нужно дополнительно укрепить конструкцию, на которую приходится механическая нагрузка. Относится это к проблемным участкам, таким, как лестницы в многоэтажных домах. Чтобы повысить прочность ответственного объекта, используют не только монолитное, но и волоконное армирование.

Технология выполнения армирования

От выбранного материала зависит и технология использования. Проще всего дело обстоит с волоконным армированием. Фибру добавляют в бетон и тщательно перемешивают. Когда она распределится по всему объему раствора, его заливают в соответствующие формы и дожидаются застывания – никаких дополнительных или подготовительных работ выполнять не нужно. Иногда, для усиления ответственных конструкций, фибру комбинируют с арматурой.

На видео ниже, пример того какую нагрузку способен выдержать бетон армированный только металлической фиброй.

Сеточное армирование самый простой в исполнении способ армирования. Готовые сетки соединяются между собой в единый каркас, который обставляется опалубкой и заливается бетоном.

Иначе обстоит дело с классической арматурой. Как уже говорилось выше, её могут укладывать в опалубку или собирать из неё каркас будущей стены – всё зависит от конкретного вида строительства. Чаще всего сначала собирается стальной каркас, затем устанавливается опалубка, в которую заливают бетонную смесь. Данный способ армирования монолитных стен является самым популярным, именно его разберем подробнее.

Пример выполнения армирования монолитной бетонной стены стальной арматурой: фото, чертежи и схемы

Для того чтобы подробнее изучить технологию, рассмотрим на примере, как правильно выполняется армирование монолитной стены толщиной 25 см. В качестве основных прутов используются арматура класса А500С диаметром 12 мм, размер ячейки основной сетки 200х200 мм. Для конструктивных элементов используем арматуру класса А1. Вязку арматуры выполняют крючком, используем вязальную проволоку толщиной 1,2 мм.

Следует запомнить, что минимальный процент армирования стен равен 0.1 % от площади поперечного её сечения, а максимальная площадь рабочей продольной арматуры равна 5 %. От процента армирования зависит и расход арматуры на 1 м3 бетона.

Как уже говорилось выше, каркас собирают либо до установки опалубки либо после. В нашем примере усиления бетонных стен лифтовых шахт, удобнее всего с начало выставить внутренние ядра, а затем вокруг них собрать каркас.

Перед тем как начинать выполнять армирование следует почистить от бетона выпуска арматуры и выровнять из по вертикали.

Процесс вязки основной сетки, начинается с монтажа вертикальных прутов, затем к ним с шагом 20 см привязываются горизонтальный. Размер нахлеста арматуры в стене согласно чертежу 40 диаметров арматуры, для 12 мм, это 48 см, больше можно меньше нет. Стыковку горизонтальных прутов необходимо выполнять в шахматном порядке.

После того как связали 2 слоя основной сетки, выполняем усиление углов стен согласно схеме приведенной ниже.

Для вязки угла используются “пэшки” из арматуры диаметром 12 мм, их размер 750х175х750 мм.

С низу на фото финальный вид выполненного армирования угла бетонной стены.

На следующем этапе устанавливаем “эски”, такое название они получили из-за своей формы. Шаг их установки 40 см, в шахматном порядке.

Бывает такое что “эски” не получается поставить, для этого один конец полностью не загибается, после их одевают, а второй конец загибают вручную, с помощью самодельного приспособления как на фото ниже.

На схеме ниже показано как выполняется армирование проема в стене. Для обрамления используется арматура диаметром 16 мм, шаг 100 мм. Защитный слой бетона для арматуры, которая находится по бокам проема – 50 мм, для верхней – 40 мм. К основной арматуре вяжутся “пэшки” из прутов толщиной 8 мм, размер 350х175х350 мм.

Важно чтобы арматура от края проема заходила в стенку на 40 диаметров прута, для 16 мм, это 64 см.

Принцип усиления отверстия такой же как и у дверей. Просто в данном чертеже отверстие находится у края стенки, что не позволяет запустить 16 арматуру на 64 см. Поэтому её запускают на 37 см по бокам, а 27 см делают загиб, внутрь другой стенки. Как это выглядит смотрите на фото ниже.

На собранный каркас устанавливают фиксаторы защитного слоя для арматуры, после монтируется опалубка и заливается бетон.

Как видите, армирование бетонных стен является не таким простым процессом, существуют свои особенности и нюансы. Важно изучить вопрос подробно и глубоко, чтобы избежать ошибок в процессе армирования, которые могут сказаться на монолитной конструкции в будущем. Напоследок порекомендуем видео материал по теме, где арматурщик с опытом рассказывает и показывает особенности армирования железобетонных стен.

Если у вас, после изучения статьи, все же остались вопросы, задавайте их в комментариях, мы обязательно вам поможем.

Для того чтобы повысить прочность несущих стен, сверху по их периметру делают бетонной пояс, который в обязательном порядке следует усилить. Армирование армопояса как раз и позволяет решить эту задачу. В ходе эксплуатации стальной каркас придает бетону дополнительную прочность, благодаря которой он может воспринимать большие механические нагрузки и даже в случае проседания грунта и частичных потерь несущих способностей фундамента, он не позволит разрушиться стенам.

Почему армопояс делать выгодно?

Армирование стен является обязательным при строительстве зданий из газосиликатных, пенобетонных или керамзитобетонных блоков. Это связано с тем, что материал хрупкий и в случае появления смещающих механических напряжений он начинает трескаться и разрушаться. Армопояс способен воспринимать значительные нагрузки и предотвращать появление деформаций или ухудшение эксплуатационных свойств здания.

Армирование позволяет повысить несущую способность стен в несколько раз, по сравнению со случаем, если бы его не использовали. Фактически армопояс выполняет роль рёбер жёсткости, которые эффективно способны противостоять разрушениям.

Выбор арматуры для армирования

Для создания армокаркаса для пояса подходят следующие классы арматуры:

Горячекатаная арматура А1 (А240), изготовленная из Ст.3, диаметр которой от 6 до 10 мм. Поставляется в виде бухт, если поперечное сечение менее 12 мм, и в прутках. Применяется только для поперечного армирования.
Легированная горячекатаная А500С и А3 (А400). Отличается высокими прочностными свойствами и оптимальным уровнем пластичности. Поставляется в виде прутков с диаметрами от 6 до 40 мм. Используется для продольного армирования, но также может использоваться и для поперечного. . Состоит из стекловолокон, связанных смолами. Обладают прочностью в 2,5 раз превышающую стальные аналоги с таким же поперечным сечением. . В качестве основного материала применены базальтовые волокна. Обладает высокой антикоррозионной стойкостью и устойчивостью к агрессивным средам.

В качестве соединителей для арматуры применяют металлическую вязальную проволоку, а также можно вязать арматуру на пластиковые хомуты стяжки.

Выбор арматурных элементов проводится на основе готового проекта здания. Важно учитывать не только технические характеристики объекта, но и условия его эксплуатации. Длина арматуры должна быть такой, чтобы вдоль стен здания стыков не было совсем либо минимальное их количество. Также важно соблюдать строительные нормы и правила, чтобы здание было прочным и долговечным.

При выборе материалов нужно учитывать следующие рекомендации:

Для продольных элементов следует выбирать прутки с диаметром от 10 до 14 мм, а поперечных – от 6 до 8 мм.
Минимальный промежуток между продольными элементами каркаса нижнего ряда должен составлять 26 мм, а верхнего – 35 мм.
При ширине пояса более 15 см необходима укладка минимум 2-х продольных элементов в ряду.

При формировании каркаса следует понимать, что нижний ряд должен эффективно справляться с растягивающими напряжениями, а верхний – со сжимающими.

Подготовка арматуры к монтажу

Перед вязанием каркаса необходимо выполнить следующие действия:

Очистить поверхность бетона или блоков от пыли и грязи, пропитать её грунтовкой для лучшего сцепления с заливаемым впоследствии бетонным раствором.
Убедиться, что прутки имеют правильную геометрию, дефекты отсутствуют, нет повреждений от коррозии.
Прутки в обязательном порядке должны быть обезжирены.
Неметаллические слои и налёты следует удалить механическим способом.
Если на металл в заводских условиях было нанесено эпоксидное покрытие, то его следует оставить для защиты от коррозии.

Сваривать или вязать арматуру?

Металл во время сварки может терять свои основные свойства из-за межфазного перехода. Прутки становятся хрупче и в случае динамических нагрузок могут лопаются. Поэтому рекомендуется использовать вязальную проволоку и перемычки-хомуты для сбора каркаса.

Сварку можно применять, при условии использования арматуры класса А500С диаметром более 10 мм. При этом важно правильно подбирать электроды и соблюдать технологию сварки. Для этих целей потребуется привлечение опытных специалистов, в то время как вязание может выполнить любой человек, который ранее не сталкивался с подобными работами.

Технология создания армокаркаса

Технология зависит от типа конструкции. Ниже приведен список наиболее востребованных:

Как правильно вязать арматуру для армопояса?

Армопояс конструктивно состоит из металлических прутков периодического профиля с поперечным сечением от 8 до 16 мм, гладкую арматуру допускается использовать только для поперечных элементов. Армирование монолитного пояса представляет собой минимум 4 параллельных продольных стержня, которые соединены хомутами для арматуры, которые придают конструкции необходимую форму. Нахлест арматуры равен 40 диаметрам стержня.

Вязка арматуры выполняется при помощи специальной вязальной проволоки. Её толщина не влияет на прочностные характеристики армопояса. Чем больше диаметр проволоки, тем сложнее её гнуть, то есть сложность работ будет выше. Оптимальная толщина проволоки для вязки 1,2 мм.

Схема армирования и устройства армопояса под плиты перекрытия. Основная арматура 10 мм, дополнительное усиление над проемами пруты 16 мм, шаг хомутов 200 мм.

Арматурные каркасы могут собираться прямо по месту его установки, или же на земле. Металлическая конструкция имеет значительный вес, поэтому для перемещения может потребоваться спецтехника или бригада рабочих, а это дополнительные неоправданные затраты. Если вы выполняете сборку каркаса самостоятельно, лучше всего это делать по месту его монтажа.

Дополнительное усиление над проемом выполнено арматурой диаметром 16 мм, 3 сверху каркаса и 3 снизу. На стену в каждую сторону заходит по 50 см.

Для получения максимально возможной прочности армопояса нужно сократить количество соединений арматуры. То есть длину прутков нужно подбирать такой, чтобы она была по длине стен.

Гибка прутов допускается, но только при соблюдении радиуса загиба арматуры. В противном случае появляющиеся внутри металла механические напряжения, снижают его прочностные характеристики.

Армирование армопояса для газобетона

Формируется армирующий каркас на основе прутков диаметром 10-16 мм. В качестве основной используется арматура диаметром 10 мм, над проемами каркас дополнительно усиливается прутами 12-16 мм. Какое усиление использовать зависит от длины проема и величины будущей нагрузки. Конструкция каркаса двухуровневая, расстояние между которыми составляет от 15 см. Шаг хомутов в армопоясе, равен 20-40 см. Диаметр арматуры для гибки хомутов 6 или 8 мм. Продольная стыковка стержней выполняется на расстояние более 20 см, размер нахлеста арматуры 40 см.

Под установку армопояса используют блоки специально U-образной формы. Они позволяют уменьшить сроки монтажа и соблюдать строительные нормы.

Основные ошибки

При выполнении армирования монолитного пояса наиболее распространёнными считаются следующие ошибки:

Продольная арматура без индекса “С” – свариваемая, соединяется методом сварки.
Не выдержана толщина защитного слоя бетона для арматуры.
Неверное формирование углов: наличие перекрёста прутков.
Не соблюдены расстояния между конструктивными элементами.
Использование не по технологии гнутых элементов из арматуры.
Неверный выбор арматуры по диаметру, марке металла, другим характеристикам.
Вязка выполнена без соблюдения технологических требований.
Для армирования армопояса использую очень ржавую арматуру.

Любые нарушения правил могут стать причиной снижения срока эксплуатации здания или конструкции. Поэтому даже минимальная экономия на материалах может стать причиной крупных финансовых потерь в будущем.

Армированный армопояс позволяет упрочнять конструкции зданий за счёт равномерного распределения механических напряжений. Благодаря оптимальному соотношению пластичности и прочности он легко выносит динамические или статические нагрузки без потери свойств.

В монолитном строительстве, колоннами называют железобетонные вертикальные протяженные элементы, предназначенные для восприятия и передачи нагрузки от вышележащих конструкций. Для того чтобы они смогли обеспечить одноэтажным и многоэтажным сооружениям необходимый уровень жесткости и прочности, по вертикали, их усиливают арматурным каркасом. Разберем, как правильно и чем выполнить армирование колонны, чтобы она выдержала все будущие нагрузки на сжатие, скручивание и изгиб.

Зачем армировать колонны?

Арматурный каркас увеличивает такие показатели бетонной колонны, как:

Прочность.
Сейсмостойкость.
Устойчивость к появлению трещин.
Долговечность.

На сколько, сильно увеличатся данные показатели, зависит от диаметра используемой арматуры и марки бетона. Так же армирование даёт возможность заливать колонны не только с простой формой поперечного сечения – квадратной и прямоугольной. Но и более сложной – двутавровой и круглой (сплошной и полой).

Материал для усиления колонн

Для армирования колонн используют арматуру следующих классов:

В качестве рабочих продольных стержней применяют термомеханически упрочнённые стальные пруты периодического профиля класса А500С. Также допускается использование горячекатаных стержней класса А400.
Для изготовления конструктивных элементов (хомутов, соединительных стержней), используется арматура с гладким профилем класса А240.

Технологические нормы по созданию армирующего каркаса

Для того чтобы правильно выполнить армирование монолитной колонны необходимо соблюдать следующие нормы по его устройству.

Диаметр арматуры

Минимальный диаметр стальных рабочих продольных стержней для сборных колонн должен быть равен не менее 16 мм. Для монолитных допускается применять арматуру диаметром 12 мм.

Рекомендуется, для создания армирующего каркаса колонны, использовать пруты одинаковой диаметра. Но допускается и применение двух разных, в этом случае стержни большего размера располагаются по углам колонны, а меньшего между ними по центру.

Минимальный и максимальный процент армирования колонны

Минимальный размер сечения арматуры для всех колонн разный. Определяется он расчетными действиями, учитываются все будущие нагрузки, которые будут действовать на колонну, временные, длительные и постоянные.

Максимальная площадь сечения рабочей продольной арматуры не рекомендуется делать более 5% площади поперечного сечения колонны. Так как в этом случае тяжело расположить стержни в пределах сечения.

Оптимальный процент армирования колонн находиться в пределах 0,4-3%. В местах стыковки это значение будет в 2 раза больше.

Пример расчета процента армирования колонны 400 на 400 мм, арматурой 16 диаметра – 4 шт.

Находим площадь сечения колонны, 40*40=1600 см2.
Считаем суммарную площадь поперечного сечения арматуры, 4*2,01=8,04 см2.
Процент армирования равен, 8,04/(1600/100)=0,5025%.

Расположение продольных стержней

Максимально допустимое значение расстояния между осями продольных стержней не должно превышать 400 мм. Если расстояние более 400 мм, то следует между ними установить дополнительные стержни диаметром не менее 12 мм.

Рекомендуемое значение расстояния между стержнями в свету для сборных колонн рекомендуется делать не менее 30 мм, а для монолитных от 50 мм. В обоих случаях минимальное значение следует принимать не менее диаметра используемой арматуры.

Размер и расположение поперечных элементов

Размер поперечных стержней, зависит от наибольшего размера продольного прута в сечении колонны, а также от способа их соединения (вязка или сварка). Минимальный диаметр поперечных прутов указан в таблице ниже:

На размер шага расположения хомутов в колонне влияет класс арматуры, и ее показатели расчетного сопротивления сжатию Rас.

Если процент насыщения продольных стержней в колонне больше 3, то размер шага поперечной арматуры не должен превышать 30 см и не быть более 10 диаметров меньшего продольного элемента. Рекомендуется в данном случае хомуты крепить методом сварки.

Длина и правила стыковки прутов колонн

Длина арматуры для армирования монолитной железобетонной колонны берется такой, чтобы не было необходимости делать стык. Но если стык все же необходимо выполнить внахлест, без применения сварки, то лучшим вариантом расположения стыка будет в месте изменения сечения колонны. А для многоэтажных монолитных домов, лучший вариант расположения стыка, это уровень верха перекрытия.

Рекомендуемый размер нахлеста арматуры в колонне в сжатом состоянии, равен 30 диаметрам прута, при выполнении стыковки в разбежку. Но чаще всего стыковку выполняют без разбежки над перекрытием, в таком случае размер нахлеста рекомендуется делать в 2 раза больше, то есть 60 диаметров прута.

На схемах ниже приведены примеры выполнения стыковки продольной арматуры в монолитном домостроении.

Пояснения к чертежу: а — при одинаковом сечении колонн верхнего и нижнего этажей; 6 — при незначительном различии в сечениях колонн верхнего и нижнего этажей; в — при резком различии в сечениях колонн верхнего и нижнего этажей.

Требования к защитному слою

Соблюдение требований по защитному слою бетона для арматуры колонны, одно из важнейших условий качественной железобетонной конструкции. Размер защитного слоя, зависит от диаметра арматуры и её назначения.

Для продольных стержней размер защитного слоя должен быть больше 20 мм, но не менее диаметра арматуры. Например: если для армирования используется пруты толщиной 28 мм, то соответственно минимальный защитный слой – 28 мм.
Для поперечного армирования колонны минимальный защитный слой бетона равен 15 мм, но так же, как и у продольного, не может быть менее диаметра стержня.

По моему опыту, чаще всего размер защитного слоя для колонн находится в пределах 3 – 4,5 см. Но если толщина защитного слоя, получилась более 50 мм в растянутой зоне сечения, то необходимо дополнительно устанавливать конструктивную арматуру в виде сеток.

Схемы армирующих каркасов

На схему расположения продольных и поперечных элементов армирования колонны (хомутов и соединительных стержней), влияет размер колонны, форма, количество арматуры используемых для её усиления, а также способ соединения элементов каркаса: при помощи сварки или вязальной проволоки.

Чертеж расположения поперечных и продольных стержней в зависимости от типа армирования и формы колонны.

Как видите при создании армирующего каркаса следует учесть немало факторов, для того чтобы получить качественную железобетонную колонну. Будьте внимательны и ответственно отнеситесь к процессу строительства и расчета. Если остались вопросы после изучения материала, задавайте их в комментариях.

Рис. 1. Армирование торца фундаментной плиты с утолщением (источник: «Manual for detailing reinforced concrete structures to EC2. Jose Calavera. 2012»)

Рис. 2. Армирование плиты в зоне изменения сечения (источник: «Handbook on Concrete Reinforcement and Detailing»)

Рис. 3. Армирование приямка (источник: «Manual for detailing reinforced concrete structures to EC2. Jose Calavera. 2012»)

Рис. 4. Расположение расчетного контура продавливания в зоне утолщения (банкетки) фундаментной плиты. Продольная арматура утолщения заходит и анкеруется в верхнюю зону фундаментной плиты (источник: «Fib Model Code for Concrete Structures 2010»)

Рис. 5. Анкеровка арматуры при изменении направления армирования, при постепенном изменении размера сечения (источник: «Информационный бюллетень №87. Технология и индустриализация армирования железобетонных конструкций. 1975 г.»)

2. Лестницы

Рис. 6. Армирование лестницы (источник: «Handbook on Concrete Reinforcement and Detailing»)

Рис. 7. Армирование лестницы (источник: «Handbook on Concrete Reinforcement and Detailing»)

Рис. 8. Армирование лестничных балок (источник: «Handbook on Concrete Reinforcement and Detailing»)

Рис. 9. Принцип подбора поперечной арматуры в узле стыка лестничных балок ломаного очертания (источник: «Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона (без предварительного напряжения). Москва 1978 г.»)

Рис. 10. Фрагмент из книги В. И. Мурашова «Расчет железобетонных элементов по стадии разрушения», 1938 г.

3. Балки

Рис. 11. Определение зоны установки дополнительных хомутов в главной балке для восприятия поперечного усилия от примыкающей к ней второстепенной балки (источник: «Design of concrete structures. CAN/CSA-A23.3-04. A National Standard of Canada (approved July 2007)»)

Рис. 12. Дополнительное армирование главной балки в зоне примыкания второстепенной балки. Если нижняя грань, примыкающей сбоку второстепенной балки, примыкает на уровне середины главной балки или выше середины, а также, если сдвигающее усилие, передаваемое от второстепенной балки меньше:

Рис. 13. Дополнительное армирование зоны соединения главной и второстепенной балок (источник: «Информационный бюллетень №87. Технология и индустриализация армирования железобетонных конструкций. 1975 г.»)

Рис. 14. Армирование узла соединения плиты, подвешенной к балке (источник: «Информационный бюллетень №87. Технология и индустриализация армирования железобетонных конструкций. 1975 г.»)

Рис. 15. Армирование перепадных балок (источник: «Handbook on Concrete Reinforcement and Detailing»)

Рис. 16. Армирование жестких (рамных) узлов при расположении растянутой зоны у верхней грани балки; а — при толщине ригеля h2=1,5h1 (источник: «СП 63.13330.2018»)

Рис. 18. Из книги: «ЖЕЛЕЗОБЕТОН его расчет и проектирование. Рудольф Залигер. Москва 1931 г.»

Рис. 19. Фрагмент из книги В. И. Мурашова «Расчет железобетонных элементов по стадии разрушения», 1938 г.

Рис. 20. Анкеровка арматуры путем её отгиба при наличии прямого участка (l1) или при его отсутствии (из Пособия к СП 52-101-2003). В соответствии с пунктом 3.125 Руководства по конструированию 1978 г. дополнительные хомуты, препятствующие разгибанию стержня должны устанавливаться с шагом 100 мм

Рис. 21. Армирование жестких (рамных) узлов при расположении растянутой зоны у нижней грани балки; а — с петлевой арматурой балки и колонны, б — с наклонными хомутами (источник: «СП 63.13330.2018»)

Рис. 22. Армирование в местах прохождения балок через колонны (источник: «Manual for detailing reinforced concrete structures to EC2. Jose Calavera. 2012»)

4. Плиты перекрытий

Рис. 23. Армирование свободного края плиты перекрытия при толщине плиты равной или большей 200 мм (источник: «Рекомендации по проектированию железобетонных монолитных каркасов с плоскими перекрытиями. Москва, 1993 г.»)

5. Примеры анкеровки растянутой арматуры балок

Рис. 25. Примеры анкеровки верхней растянутой арматуры балок

6. Колонны, пилоны

Рис. 26. Расположение продольной и поперечной арматуры в сечении колонн (источник: «Manual for detailing reinforced concrete structures to EC2. Jose Calavera. 2012»)

Рис. 27. Расположение продольной и поперечной арматуры в сечении пилонов (источник: «Handbook on Concrete Reinforcement and Detailing»)

7. Шарнирные узлы соединения железобетонных конструкций

Рис. 28. Пример шарнирного стыка железобетонной колонны с фундаментом (источник: американская нормативная литература по ж/б)

Рис. 29. Пример шарнирного стыка железобетонной колонны с фундаментом (источник: «Handbook
on concrete reinforcement and detailing». New Delhi 1987)

8. Подпорные стены

Рис. 30. Армирование уголковых подпорных стен (источник: «Manual for detailing reinforced concrete structures to EC2. Jose Calavera. 2012»)

Читайте также: