Узел армирования стены и плиты

Обновлено: 28.04.2024

Данная статья появилась благодаря Евгению Н. В рамках консультации он прислал мне целую группу вопросов по конструированию железобетона, отвечаю на них в этой статье.

Если вы желаете заказать статью о железобетоне на волнующую вас тему, пишите мне Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Вопросы по схемам из руководства по конструированию железобетонных конструкций

Первая группа вопросов на рисунке ниже:

Я в свое время задавалась вопросом, и пришла к четкому выводу – в рисунке ошибка. Есть четкое правило: при защемлении верхняя арматура должна заполнять 1/4 пролета, а при шарнирном опирании 1/10. Объясняется это тем, что при защемлении в приопорная зона вверху растянута (так действует изгибающий момент), и растянутую зону нужно заармировать. А при шарнирном опирании момент равен нулю, растяжения нет, но вступает в силу конструктивное правило, и мы все равно армируем небольшой участок у опоры. Дело в том, что идеальный шарнир, полностью допускающий беспрепятственный поворот, мы в конструкциях выполнить не можем – плита чуточку, но защемляется, и в ее верхней приопорной зоне возникают незначительные, но все-таки напряжения, могут возникать трещины, и поэтому плиту мы армируем, но всего лишь на длине 1/10 пролета.

Обязательно ли загибать арматуру в нижнюю зону?

Нет, не обязательно. Это решение связано с экономией, описано оно в п. 3.135 со ссылкой на рис. 104 (вообще очень рекомендую все рисунки в руководстве рассматривать совместно с текстом, который на них ссылается). Нижняя арматура требуется в пролете, но до опоры всю ее доводить не обязательно – часть отгибается в верхнюю надопорную зону.

А если высота плиты перекрытия больше толщины стены?

Вообще условие для шарнира – это чтобы на опоре был квадрат b = h, тогда плита и опирается надежно (не соскальзывает), и поворачивается без защемления.

Какой высоты бывают в основном плиты? От 60 до 250 мм, так? То есть глубина опирания тоже должна быть от 60 до 250 мм. Но здесь еще вмешивается правило анкеровки арматуры – мы ее не можем завести на опору менее, чем на 100 мм, то есть опирание у нас на самом деле в случае без приварки от 100 до 250 мм (бывают исключения, но их лучше избегать).

Если плита опирается на кладку, то очень сомневаюсь, что кладка будет меньше 250 мм – тогда это уже не несущая стена. Если на железобетон, тогда есть возможность перейти к защемлению плиты, и вопрос будет решен.

На рисунке 104 ошибка: либо там должно быть L/4, либо нужно показать, что плита опирается на балку шарнирно. Вообще если есть сомнительные моменты и нет возможности разобратьс, лучше брать по худшему варианту (это касается использования действующих норм).

Нюансы в армировании узлов опирания монолитных плит на стену

Здесь Евгений дает несколько вариантов узлов опирания и просит помочь разобраться, какой из них лучше.

Корректно ли такое примыкание плиты перекрытия и монолитной стены?

Такое решение с П-шками используют, мне оно не особо нравится по надежности, дальше объясню, почему.

Для чего здесь П-образный стержень? Дело в том, что верхнюю арматуру плиты в жестком узле нужно заанкерить. Для этого есть четкое решение в руководстве по конструированию, показанное на рисунке 105 (там плита жестко связана с балкой, но на месте балки вполне может быть и стена).

В этом решении верхняя арматура перекрывает 1/4 пролета и заводится на длину анкеровки на опору. Это для армирования плиты самое надежное решение – арматура анкерится в сжатой зоне на ту величину, которая требуется.

Неудобство в этом случае для строителей: обычно рабочий шов бетонирования приходится на верх стены, и это неудобно, когда арматура плиты должна закладываться в стену (особенно, если она значительных размеров). Некоторые конструкторы Закладывают в этом случае Г-образные стержни из стены (далее такой узел я разберу), еще можно предусматривать анкеровку на конце (чтобы отогнутый стержень был короче, к нему приваривают анкерующие элементы), но это все усложняет производство работ. Поэтому для анкеровки некоторые конструкторы применяют П-образно отогнутые стержни, считая, что анкерят верхнюю арматуру в сжатой зоне плиты, и это нормально работает. Хорошо ли такое решение? Однозначно не сказать, мне не очень нравится, т.к. анкеровка осуществляется в самой напряженной зоне узла, а не заводится в сжатую зону стены. Единственное, чем можно улучшить это решение – это завести П-образный стержень на длину анкеровки в плиту, чтобы он все-таки анкерился не в самом узле (но это перерасход в сравнении с узлом из руководства, хотя установка дополнительной П-шки – это уже перерасход).

Далее по верхней анкеровке арматуры. В верхней зоне должен быть перенахлест, а не анкеровка. Причем там два варианта: либо соблюдать правила и делать П-шки разного размера, чтобы было не более 50% нахлестки в сечении плиты, либо пользоваться коэффициентом 2,0 для анкеровки (вместо 1,2) и делать П-шки одинаковыми (СП позволяет). Ведь по сути в данном узле П-шка – это продолжение верхней рабочей арматуры, установленное для ее анкеровки, значит оно должно соединяться с ней с перенахлестом (и тут, кстати, тоже нарушение нормативных требований, ведь нахлестки не должно быть в растянутом сечении – вот поэтому мне не нравится ни решение с П-шками, ни решение с Г-шками, т.к. и перерасход арматуры, и нарушение норм).

Идеальное решение – это непрерывный верхний стержень, заанкеренный на длину анкеровки, как положено, с отгибом вниз, и при этом либо попадающий в стену, либо нет.

Но тут всплывает еще одно требование норм, которое в силу своей не четкой формулировки, принуждает проектировщиков устанавливать П-шки везде на концах плит. Это требование СП63.13330

Это требование говорит нам о восприятии крутящих моментов, которые возникают на свободных краях плит (там действительно нужны П-образные хомуты – именно такие, как показано на рисунке в СП – охватывающие арматуру, идущую параллельно свободному краю плиты). И это требование объяснялось еще в бюллетене №87 (1975 г.), там четко сказано, что разговор идет о свободном конце плиты:

Также данный вопрос оговорен в Еврокоде (и в копирующих Еврокод украинских нормах), там тоже речь только о свободном крае плиты и нет речи об анкеровке арматуры:

Но в СП идет речь не только о свободных краях плиты, и получается, что для анкеровки стержней как бы тоже рекомендовано использовать те же самые хомуты. Но тогда эти хомуты должны идти в одной плоскости со стержнями, которые они анкеруют, а не разделяться с ними перепендикулярными стержнями. Далее, хомуты должны быть того же диаметра, что и арматура плиты, они должны иметь защитный слой такой же, как рабочая арматура – то есть никак они не могут быть расположены так, как показано в СП.

Во-первых, раз требование действующих норм железобетонно, то мы должны устанавливать П-шки, так?

Во-вторых, как думающие конструкторы, мы должны надежно заанкерить верхнюю арматуру, избежав нахлеста в растянутой зоне (запрещенного нормами) и постаравшись не пойти на сильный перерасход.

Я предлагаю следующее решение (на эскизе арматура диаметром 12 мм класс А400С):

Верхняя арматура плиты (синяя) заанкерена и непрерывна в растянутой зоне.
Нижняя арматура тоже заанкерена, т.к. у нее совсем маленькая длина анкеровки.
В плите установлены П-образные хомуты из гладкой арматуры малого диаметра (кручения на опоре ведь нет) – они удовлетворяют требованию СП, не такие дорогие и трудозатратные, как из арматуры периодического профиля.
Шов бетонирования опущен ниже плиты так, чтобы не пришлось делать выпуски из стены.

Если допустимо такое армирование, то П-шки должны идти по очереди – 1-й длинный, 2-й короткий (чтобы обеспечить условие "не более 50% в сечении")?

Допустимо ли такое армирование, я описала в предыдущем ответе. Если все-таки решиться на такой узел, то в верхней зоне плиты П-шки должны чередоваться, их длина от внутренней грани стены должна быть равна одной и двум длинам нахлестки (не анкеровки, а нахлестки!) соответственно. А вот в нижней зоне вроде бы тот же принцип – стыкуем нижнюю арматуру с П-шками, но так как диаметр нижней арматуры значительно больше, чем требуется в приопорном сечении плиты, то можно пересчитать длины нахлестки с учетом реальной потребности в арматуре (и это будет значительно меньшая длина, полагаю, что минимально допустимой будет достаточно).

Lan для П-шки – это по сути не длина анкеровки, а длина нахлестки (считается по другой формуле). Ее можно считать от внутренней грани стены, чтобы хотя бы выйти за пределы узла. Если вылизывать, то считать можно вправо от точки, в которой П-шка становится прямой.

Диаметр П-шки следует принимать по диаметру основной фоновой арматуры?

Если П-шку использовать для анкеровки арматуры, то ответ "да" – диаметр П-шки равен диаметру той арматуры, которую она анкерит.

Если арматура анкерится без помощи П-шки, а П-шка применяется для работы против выпучивания, для восприятия крутящего момента на свободной стороне плиты, для работы против растрескивания, то это может быть гладкая арматура меньшего диаметра. Насколько меньшего – тайна покрытая мраком, рекомендаций ни по конструированию, ни по расчету нет. Единственное, за что можно зацепиться – это определить крутящий момент и сделать расчет края плиты на его действие.

Как быть, если расстояние "а" очень маленькое? Допустим, порядка 50-60 мм – будет держать арматура? А если еще и вылет побольше при большемd?

Арматуру подвяжут к выпускам из стены, проблем не будет, строители найдут, как обеспечить проектное положение.

Хотя я бы понизила шов бетонирования, как предлагала выше. Тогда бы арматуру плиты не надо было устанавливать заранее, и работа строителей была бы значительно легче.

Как разместить П-шку при минимальном радиусе загибаR=30 мм (например, дляd = 12 мм), т.к. будет налезать на горизонтальную арматуру?

Радиус даже больше: для диаметра 12 мм он равен 36 мм.

Как вариант предлагаю сдвинуть горизонтальную арматуру и переместить ее внутрь. Расчетная площадь арматуры при этом не уменьшится, только шаг чуток поплывет, но не существенно. Зато вся арматура будет связана, плюс П-шка защитит горизонтальную арматуру от выпучивания.

Благодарю Евгения за вопросы!

От себя хочу еще добавить: в нормах все не так однозначно, как хотелось бы. На прямое нарушение норм я идти никогда не рекомендую. В спорных моментах советую всегда выбирать худший вариант. И конечно же думать, искать причины и анализировать: когда мы понимаем, что и зачем устанавливается, как это все работает, конструировать без ошибок становится в разы легче.

Насчет стыка в нахлестку в растянутой зоне. В старом пособии к неактуальному СНиП 2.03.01-84 в п.5.47 говорится, что это не рекомендуется. В новых СП 63.13330.2012 и пособию к ним об этом ни слова (или я этого не нашел). Откуда тогда берется обязательная непрерывная часть в 1/4 пролета верхней арматуры? Я просто пытаюсь найти ответ, спасибо.
И еще: Как в П-шках понять, какая часть ее будет считаться за длину анкеровки (или сумма частей)? Если длина анкеровки будет меньше чем указано (2h), то принимать 2h?

Александр, я за надежность. И я понимаю, что делать стыковку нахлесткой в растянутой зоне - это зло. Малое оно или большое, одобряется действующими нормами или нет, но я стыковать в растянутой зоне не буду и другим не советую. Просто потому, что понимаю: в растянутой зоне сцепление арматуры с бетоном хуже, зато арматура включена в работу по максимуму, от нее здесь зависит все, так зачем же ее ослаблять стыками? Такой мой ответ.

П-шки я воспринимаю только как необходимую арматуру по краю плиты БЕЗ ОПОРЫ для восприятия кручения. В остальных случаях логики их установки не понимаю, поэтому дать ответ на вопрос по анкеровке не могу.

Ох уж эти СПшники. Расписали правила расчета длины анкеровки, показали единственный узел анкеровки плиты с требованием устанавливать Пшки для анкеровки плиты с выпусками 2h, а указать, какая часть этих Пшек будет являться анкирующей частью (толи только та которая заходит в тело стены, толи та кторая заходит в тело стены+возвращае тся обратно в плиту) - пусть люди гадают. Если делать по вашему предложению, учитывать и Пшку и анкерующий выпуск вдоль стены - то будет перерасход и вопросы заказчика, если по старым рекомендациям - то вопросы у экспертизы, если только по новому СП - то вопросы у тебя. Ладно если бы это был единственный момент, а таких вопросов возникает уйма, в особенности с СП20, но там уже другая история.

Александр, зодчие без СП работали, и вон какие шедевры возводили. Все своим умом.

Я за то, чтобы быть благодарной авторам норм за помощь, подсказки и облегчение жизни проектировщикам .

Добрый день!
Я студент и у меня недопонимание в расчетных длинах в монолитных конструкциях. В СП 63, п. 8.1.17. В пунктах д) и е) возникла путаница. Было бы просто спросить, какой к-т брать, но я хочу именно понять:
1) Что означает податливая заделка, в каких соединениях она используется или как понять что у меня в моей конструкции именно поддатливая заделка?
2) Как определить ограниченно смещаемую заделку и в каких соединениях она появляется?
Логически где то удаленно я немного представляю, но это может быть ошибочное или не точное мнение и хотел бы для себя услышать ответ, от людей которые более компетентны в этом.
Потому что в теории мы обычно разбирает абсолютно жеские заделки в рамах, но как дело доходит до реальных конструкций, ты понимаешь что колонна с плитой не может иметь абсолютно жеского соединения, она же все равно как то деформирует пластину в узле. В общем прошу помощи, что бы я понимал и мог объяснить (в первую очередь для себя) почему я взял 0,8, а не 1,2 и не 0,5.

Спасибо за статью. возможно ли для устройства рабочего шва стены в уровне перекрытия заводить стернжни плиты в верхней зоны менее длины анкеровки и приваривать их к продольным стержням стены?

Здравствуйте! Девятиэтажный крупноблочный жилой дом. Пустотелые плиты перекрытия 220 мм опираются на перемычечные блоки. Наружные блоки и плиты перекрытия между собой связаны анкерными стержнями диаметром 10 мм. Соединение анкера с монтажной петлей плиты залито цементно-песчан ым раствором вплоть до упора в наружный перемычкчный блок.
Вопрос. Многопустотная плита перекрытия "гуляет" от температуры, т. е. удлиняется и укорачивается, а в анкере все люфты залиты раствором. Или анкер должен позволять "гулять" плите?

Здравствуйте! Девятиэтажный крупноблочный жилой дом. Пустотелые плиты перекрытия 220 мм опираются на перемычечные блоки. Наружные блоки и плиты перекрытия между собой связаны анкерными стержнями диаметром 10 мм. Соединение анкера с монтажной петлей плиты залито цементно-песчаным раствором вплоть до упора в наружный перемычкчный блок.
Вопрос. Многопустотная плита перекрытия "гуляет" от температуры, т. е. удлиняется и укорачивается, а в анкере все люфты залиты раствором. Или анкер должен позволять "гулять" плите?

А можно мне ответить? Как я вижу этот вопрос - если плита перекрытия нагревается или охлаждается, то вместе с ней так же изменяет температуру арматура внутри. То же самое происходит и с анкером. А так как коэффициент линейного расширения практически одинаков у бетона и металла, то ничего плохого происходить не будет.

Любопытно, как ваше решение с размещением П-шек будет реализовано по грани плиты, в направлении, перпендикулярно м указанному. У вас огибаемые стержни удобно расположены ближе к центру плиты. По другой грани будет картина печальнее.

Любопытно, как ваше решение с размещением П-шек будет реализовано по грани плиты, в направлении, перпендикулярном указанному. У вас огибаемые стержни удобно расположены ближе к центру плиты. По другой грани будет картина печальнее.

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»)

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.

При строительстве здания нельзя использовать плиту перекрытия, состоящую только из бетона, без стального каркаса в середине. Даже при применении лучшей марки цемента, конструкция будет слаба на изгиб и растягивающее усилие. Поэтому для повышения нагрузочной способности выполняется армирование плиты перекрытия. Разберемся, как грамотно сделать расчеты, и какие материалы лучше применить.

Особенности изготовления плит

В частном строительстве широко применяется метод заливки плит для перекрытия между этажами. Чтобы усилить конструкцию, внутрь нее помещают каркас из стального прутка. Особенность этого процесса заключается в двух деталях.

Во-первых, подбирается арматура только большого диаметра. Во-вторых, при сборке каркаса не используется сварка. Пруток между собой перевязывается отожженной проволокой. Потому что на практике доказано, что сварка ослабляет соединение, расположенное в бетоне.

Весь процесс можно поделить на 4 действия:

При разработке проекта учитывают размер перекрытия и действующую на него нагрузку в будущем. На основании этих показателей проводится расчет армирования.
Между капитальными стенами монтируют опалубку из щитов. Конструкцию закрепляют опорными элементами.
Руководствуясь проектной документацией, из толстой арматуры нарезают заготовки. С помощью отожженной проволоки связывается каркас по чертежу и помещается внутрь опалубки.
В подготовленную форму заливается жидкий бетон. Массу уплотняют и дают застыть. Для хорошего набора твердости поверхность регулярно увлажняют.

Чтобы коррозийные процессы, как можно меньше повлияли на связанную между собой продольную и поперечную арматуру в плите, каркас помещается в опалубку на специальные опоры. Они поднимают арматуру на некоторую высоту от основания. По техническим нормам такое же расстояние должно соблюдаться от каркаса до поверхности. А его величина всегда рассчитывается индивидуально.

Кроме основного армирования перекрытия, часто проводятся дополнительные усиления. Для этого заранее определяются проблемные участки. А также места расположения плиты, где на нее будет воздействовать повышенная нагрузка. В этих частях бетонной плиты помещаются дополнительные стальные стержни при заливке.

Как правило, это делают:

в месте контакта плиты с опорой;
там, где по проекту предусмотрена установка тяжелого оборудования;
вокруг дымоходов и вентиляционных магистралей;
просто по центру плиты, поскольку это самое слабое место в ней.

Разновидности армированных плит

Горизонтальная плита отделяет один этаж от другого, поэтому и называется перекрывающей. Причем верхняя сторона подобной платформы становится полом для следующего этажа. А нижняя часть выступает потолком для помещения снизу.

Классификация перекрытий по назначению:

Межэтажные платформы, разделяющие здание на разные уровни.
Цокольные плиты, отделяющие подвальное помещение от первого этажа.
Чердачные, ограничивающие пространство под крышей от жилых этажей.
Сборные, состоящие из нескольких элементов, которые производят на заводе, а соединяют уже на строительном объекте.
Монолитные, изготовление которых происходит прямо на месте необходимого расположения.
Сборно-монолитные, имеющие структуру из пустотелых блоков и балок из металла облегченного варианта.

Примером последней группы выступает широко распространенная армированная многопустотная плита перекрытия из железобетона. Сборные конструкции часто комплектуются из двух видов изделий. Железобетонной балки и легкобетонного пустотелого вкладыша.

А вот монолитную плиту на объекте нередко устанавливают между двумя металлическими двутаврами. Подобная связка серьезно усиливает конструкцию. И ее монтаж необходим в проблемных местах с повышенной нагрузкой.

Преимущества конструкции

Массив из бетона способен выдержать очень большие сжимающие нагрузки. Но если на конструкцию будет действовать изгибающий момент либо растягивающее усилие, прочность ее ограничена. Неспособность бетона демпфировать такие нагрузки и компенсируется армированием.

Основные достоинства упрочнения бетона металлом:

Возрастает эксплуатационный ресурс, который исчисляется десятилетиями.
При заливке монолитной плиты перекрытие не имеет стыковочных швов. Это положительно сказывается на потолках и полах. Гладкая поверхность не требует особой подготовки для отделки.
Армированное монолитное перекрытие весит меньше, чем заводские изделия такой же площади. Поэтому нагрузка на фундамент уменьшается.
Сочетание стальной арматуры и бетона увеличивает прочность конструкции при действующих в различных направлениях нагрузках.
Один квадратный метр поверхности подобных плит способен выдержать до 0,8 тонны.
Использование негорючих материалов позволяет долгое время сохранить целостность конструкции при высоких температурах. Ж/б плиты совершенно не боятся открытого огня.

Для производства монолитной плиты прямо на объекте требуется намного меньше расходов. Промышленные конструкции и стоят дороже, и требуют доставки на стройку.
Формирование монолита не нуждается в грузоподъемной технике. За исключением подачи на этаж элементов опалубки.
Монолитная плита равномерно передает усилия на все опоры. Поэтому образование трещин сводится к минимуму.
Если проект дома отличается нестандартностью, то возведение одной монолитной плиты в качестве перекрытия будет самым практичным решением.
Продольная и поперечная арматура в плите перекрытия делает конструкцию намного морозостойкой и повышает ее шумоизоляцию.
Монолитное перекрытие для двухэтажного дома может залить даже начинающие строители, без привлечения специалиста.
В качестве опоры под плиту можно использовать колонны. Это повышает привлекательность здания.

Из минусов выделяют трудоемкую операцию создания каркаса из арматуры. К тому же он требует специального инвентаря и механических приспособлений. Второй проблемой выступает долгий процесс набора прочности бетона. Причем его необходимо контролировать и все это время ухаживать за плитой.

Частные застройщики видят недостаток в том, что армирование монолитной плиты перекрытия невозможно сделать в одиночку. Для этого потребуется минимум 3 человека.

Требования к усилению плит

При усилении бетонной конструкции арматурой необходимо придерживаться определенных норм и рекомендаций. И в первую очередь нужно отказаться от сварочных работ. Потому что электрическая сварка нарушает структуру металла в местах соединения и этим ослабляет конструкцию.

Толщина железобетонной плиты перекрытия должна быть в 30 раз меньше расстояния между несущими стенами. А минимальный размер не должен опускаться ниже 15 см. При этом разрешается укладка арматуры всего в один слой. Но если толщина плиты выше позволенного минимума, то пруток уже должен связываться в каркас.

Рабочая арматура в плите перекрытия соединяется между собой только отожженной проволокой. Ее диаметр – от 1,2 до 1,6 мм. Пруток для каркаса необходимо подобрать сечением от 80 до 120 мм. Но можно приобрести уже готовую сетку из толстой арматуры.

Для раствора нужно выбирать только качественный цемент, а опалубку делать из строганных досок. Можно использовать влагозащищенную фанеру. В любом случае необходимо тщательно уплотнить все стыки, чтобы избежать протечки бетона.

Если в качестве подпорок под опалубку применяется древесина, то нужно подбирать столбы с диаметром в 20 см. Но лучше использовать телескопические металлические стойки. Они гораздо удобнее в работе. Их даже не потребуется покупать. Есть компании, сдающие всю опалубку в аренду.

Видео описание

Видео покажет, как армировать плиту перекрытия:

Материалы и необходимые расчеты

Для создания хорошего бетона понадобится цемент марки 300 и выше. Наполнителями должны выступать мелкий песок и средне фракционный щебень. Для усиливающего каркаса подойдет рифленый пруток из стали А класса.

При работе поможет:

болгарка для отрезания арматуры;
механизм для вязки проволоки;
оснастка для сгибания арматуры.

Прежде чем приступить к работе, необходимо выполнить расчеты. Сначала нужно найти толщину будущего железобетонного перекрытия. Для этого требуется замерить расстояние между капитальными стенами. Результат поделить на 30 и умножить на 1,2 (коэффициент запаса).

Например, если от стены до стены 8 метров, то: 800 : 30 × 1,2 = 32. Толщина перекрытия в этом случае должна составлять 320 мм. Но для уверенности лучше проконсультироваться у эксперта. Ведь всегда нужно учитывать все нюансы.

Затем подсчитывается количество уровней арматуры в плите перекрытия. И поскольку толщина плиты в нашем примере больше 150 мм, то уже необходимо применять двухуровневое усиление. Используя рифленый пруток сечением до 12 мм, нужно связать две сетки с ячейкой от 200 до 400 мм.

Затем решетки соединяются в каркас. А его высота определяется нормами отступа от основания опалубки и поверхностью будущей плиты. И в этом вопросе также лучше обратиться к специалисту.

Армирование пустотелой плиты

Перекрытия с пустотами очень распространены при строительстве домов. Прочность у такой плиты не хуже монолитной, а вес значительно ниже. Отсюда и меньше нагрузка на фундамент. Технология производства плиты с пустотами несколько отличается от обычной.

Процесс армирования пустотной плиты перекрытия:

В опалубку помещается нижняя сетка из арматуры и устанавливается на подставки.
Затем монтируются вертикальные каркасы.
После этого устанавливаются формирователи пустоты (пуансоны).
Конструкция накрывается верхней арматурной сеткой.

После этого форма заливается бетоном и вибрируется. По истечении необходимого времени пуансоны вынимаются и затираются неровности на плите. Бурятся отверстия под петли, и конструкция в обязательном порядке отправляется на пропарку.

Диаметр прутка при армировании пустотелой конструкции намного меньше, чем используется при создании монолитной плиты. Для нижней сетки берется продольная арматура сечением 8 мм, а поперечная – 4 мм. Верхняя сетка вообще вся состоит из прутка сечением 3 мм.

У пустотелой плиты есть одна особенность. Ее нельзя укорачивать. Если перекрытие распилить поперек, то опорный узел лишится поперечного армирования. А это чревато образованием наклонных трещин на плите.

Коротко о главном

При возведении двухэтажного дома для перекрытия между уровнями практичнее всего остановиться на технологии создания монолитной железобетонной плиты. Полученная конструкция ни в чем не уступает заводским элементам. А по некоторым параметрам даже превзойдет их.

Перед работой нужна консультация у специалиста и грамотно выполненные расчеты. А армировать плиту несложно. Главное подобрать пруток нужного сечения. И руководствуясь технической документацией увязать его в решетку. Скорее всего понадобится подготовить два таких элемента и соединить их в каркас.

Читайте также: