Выпуски арматуры из фундамента для колонн

Обновлено: 23.04.2024

7 Конструирование несущих железобетонных конструкций

7.1 В общем случае конструирование несущих железобетонных элементов монолитных конструктивных систем выполняют согласно СП 63.13330 и настоящему своду правил.

7.2 Арматура (рабочая и конструктивная) в любом случае должна иметь защитный слой бетона, обеспечивающий ей защиту от коррозии, а также сцепление и совместную работу арматуры с бетоном. Толщину защитного слоя следует назначать с учетом возможных отклонений, связанных с технологией арматурных и бетонных работ согласно 10.3.1-10.3.4 СП 63.13330.2018, а также с учетом требуемого предела огнестойкости для конструкции.

7.3 Минимальное расстояние между стержнями арматуры принимают с учетом обеспечения укладки и уплотнения бетона железобетонного элемента и совместной работы арматуры и бетона.

Обеспечение укладки и уплотнения бетона зависит от состава бетонной смеси (подвижности бетонной смеси, размеров крупного заполнителя) и расположения арматуры по отношению к направлению укладки бетона.

Минимальное расстояние между стержнями арматуры для обеспечения совместной работы арматуры и бетона устанавливают в зависимости от диаметра арматурных стержней согласно 10.3.5 СП 63.13330.2018.

7.4 Максимальное расстояние между стержнями арматуры (продольной и поперечной) принимают из условий обеспечения совместной работы арматуры и бетона, эффективного вовлечения в работу бетона и арматуры - одни из основных требований применения расчетных положений СП 63.13330.

Максимальное расстояние между стержнями арматуры для различного типа железобетонных элементов устанавливают согласно подразделу 10.3 СП 63.13330.2018.

7.5 На концах арматурные стержни должны иметь анкеровку, обеспечивающую восприятие усилий, действующих в арматурном стержне. Анкеровку устраивают путем заведения арматурного стержня на необходимую длину, достаточную для восприятия усилий, действующих в арматурном стержне в рассматриваемом сечении (прямая анкеровка - рисунок 7.1, а).

В качестве базовой длины прямой анкеровки принимают ее значение, требуемое для восприятия предельного усилия в арматурном стержне, соответствующего расчетному сопротивлению арматурной стали согласно 10.3.26 СП 63.13330.2018.

Анкеровку растянутой арматуры допускается выполнять путем загиба арматурных стержней, устройства крюков на концах арматурных стержней, приварки поперечных стержней (рисунок 7.1, б-д). Кроме этого, анкеровку выполняют с помощью стальных элементов (пластин, уголков и шайб), привариваемых на концах арматурных стержней, а также с помощью специальных анкерных устройств (высаженных головок и т.п.). При таких способах анкеровки должна быть обеспечена прочность бетона на смятие под этими анкерами и прочность бетона на выкалывание, когда арматуру анкеруют за пределами рассматриваемого элемента. Расчет производят согласно 8.1.43-8.1.45 СП 63.13330.2018.

а - сцеплением прямых стержней с бетоном; б - крюками; в - лапками; г - петлями; д - приваркой поперечных стержней; 1 - бетон; 2 - анкеруемый стержень

Рисунок 7.1 - Анкеровка рабочей арматуры в бетоне элемента

7.6 При конструировании арматурных изделий и закладных деталей рекомендуется стремиться к сокращению числа их типоразмеров как в пределах железобетонного элемента, так и в пределах ряда железобетонных конструкций.

7.7 В монолитных железобетонных колоннах концы продольных рабочих стержней, не привариваемые к анкерующим деталям, должны отстоять от торца элемента на расстоянии не менее 15 мм - для колонн длиной до 6 м включительно при диаметре стержней арматуры до 40 мм включительно и 20 мм - в остальных случаях.

7.8 Стержни продольной рабочей арматуры монолитных колонн рекомендуется назначать одинакового диаметра. Диаметр рабочей продольной арматуры в колоннах рекомендуется принимать не менее 12 мм. В случае, если продольная арматура конструируется из стержней разных диаметров, стержни большего диаметра располагают в углах поперечного сечениях колонны.

7.9 В монолитных колоннах многоэтажных зданий стыки рабочей продольной арматуры устраивают на уровне верха перекрытий. Стыки выполняют, как правило, вразбежку. При этом в пределах стыка предусматривают установку поперечной арматуры (хомутов) с шагом не более 10 диаметров стержня продольной арматуры (по наименьшему диаметру).

При высоте этажа менее 3,6 м или при продольной арматуре диаметром более 28 мм стыки рекомендуется устраивать через этаж.

Выпуски стержней из колонны с большим поперечным сечением нижнего этажа в колонну с меньшим поперечным сечением верхнего этажа, а также колонн одинакового поперечного сечения рекомендуется выполнять согласно рисунку 7.2. При этом перевод стержней из одного этажа колонны в другой осуществляется путем их отгиба с уклоном не более 1:6 (рисунок 7.2, а, б). Часть стержней колонны нижнего этажа может быть доведена до верха перекрытия (рисунок 7.2, б) и не заводится в колонну верхнего этажа, если она не требуется там по расчету. В случае значительной разницы в сечениях колонн верхнего и нижнего этажей выпуски следует устраивать установкой специальных стержней в количестве, необходимом для колонны верхнего этажа (рисунок 7.2, в).

Анкеровка и стыки арматуры внахлестку во всех случаях должны соответствовать СП 63.13330.

После расчета у конструктора на руках оказываются габариты сечения колонны и площадь продольной и поперечной арматуры.
В какой последовательности нужно действовать?
Рассмотрим конструирование на примере.

Понятно, что с опытом конструирования так дотошно выполнять каждый пункт нет необходимости, но в данной статье я хочу изложить все очень подробно.

Пусть у нас будет монолитная колонна второго этажа многоэтажного здания сечением 300х300 мм, высотой 3 м, площадь продольной арматуры колонны Аs = Аs' = 9,3 см2 (момент в колонне действует в одном направлении); площадь одного хомута в нижнем сечении колонны 0,20 см2 (при шаге хомутов 150 мм), в среднем сечении по расчету поперечная арматура не требуется.

Арматура колонны принята по ДСТУ 3760, класс арматуры А400С (периодического профиля), класс арматуры хомутов А240С (гладкая арматура). Каркас колонны – вязаный. Стержни стыкуются путем нахлестки. Класс бетона В25.

На колонну опирается монолитная балка сечением 350х400(h) cо следующим армированием: нижняя арматура балки 3d16, верхняя арматура балки 2d16.

Шаг 1. Подбираем продольную арматуру колонны.

Заглянем в таблицу из приложения 5 руководства:

Мы видим, что нам подходит либо 2 диаметра 22мм (9,82 см2 > 9,3 см2), либо 3 диаметра 20мм (9,42 см2 > 9,3 см2), либо 4 диаметра 18мм (10,18 см2 > 9,3 см2).

Столько вариантов выбрано для примера, обычно можно обойтись и двумя вариантами, а то и сразу на одном остановиться.
Посчитаем для начала площадь арматуры в итоге.

Если у одной грани будет 2 стержня, то всего их будет 4. Тогда площадь сечения четырех стержней d25 равна 19,64 см2.
Если у одной грани будет 3 стержня, то всего их будет 8. Тогда площадь сечения восьми стержней d20 равна 25,13 см2.
Если у одной грани будет 4 стержня, то всего их будет 12. Тогда площадь сечения двенадцати стержней d18 равна 30,54 см2.

На первый взгляд, можно принять армирование стержнями d25, т.к. площадь сечения в этом случае самая экономичная.

До принятия окончательного решения стоит прорисовать оба сечения арматуры и посмотреть, во что выльется армирование.

При этом не забываем, что при прорисовке нужно учитывать не номинальный, а реальный диаметр стержней, заглянув в ДСТУ 3760:2006, мы узнаем, что размер одного выступа арматуры h равен 0,07dн (для стержней диаметром 18 мм и меньше) и 0,065dн (для стержней диаметром 20 мм и больше).

Определим реальный диаметр стержней (с учетом двух выступов):

d18: 18 + 0,07∙18∙2 = 21 мм;

d20: 20 + 0,065∙20∙2 = 23 мм;

d25: 25 + 0,065∙25∙2 = 28 мм.

Определимся с защитным слоем для рабочей арматуры колонны (таблица 23 руководства): защитный слой должен быть больше 20 мм и больше диаметра стержня рабочей арматуры (18, 20 или 25 мм). По опыту проектирования рекомендую принимать защитный слой для монолитных колонн не менее 25-30 мм.

Расставим стержни для трех вариантов:

Все получилось неплохо. Во всех случаях стержни располагаются равномерно, защитный слой около 25 мм выдержан, минимальное расстояние 50 мм между стержнями в свету (см. 3.68 руководства) соблюдено.

Но теперь мы возвращаемся к исходным данным и вспоминаем, что стержни в колонне стыкуются нахлесткой, а значит, в сечении у нас будут не только нарисованные стержни, а еще и выпуски из колонны нижнего этажа. Добавим к нашим рисунками выпуски (розовым цветом) и посмотрим, что получилось. Выпуски всегда нужно стараться располагать так, чтобы просветы между стержнями были как можно больше (для лучшего бетонирования).

Что мы видим теперь? В колонне, заармированной d18 встречается расстояние между стержнями 32 мм, что меньше допустимых 50 мм. А это значит, что при стыковке стержней внахлестку вариант армирования с 12 стержнями недопустим – качественно забетонировать такие колонны будет невозможно.

Армирование колонн d20 и d25 нас устраивает. Чтобы сделать окончательный выбор, сравним суммарную площадь арматуры (пользуясь таблицей из приложения 5 руководства) и выберем самый экономичный вариант:

8d20: Аsum = 25,13 см2;

4d25: Аsum = 19,64 см2.

Итак, мы останавливаемся на варианте армирования восьмью стержнями d25, т.к. он однозначно экономичнее и менее трудоемок для строителей.

Шаг 2. Подбираем поперечную арматуру.

Из исходных данных мы имеем:

площадь одного хомута в нижнем сечении колонны 0,2 см2 (при шаге хомутов 150 мм), в среднем сечении по расчету поперечная арматура не требуется

Прежде, чем определять диаметр хомутов, определим их шаг. Для начала заглянем в таблицу 25 руководства:

Поперечная арматура должна устанавливаться у всех поверхностей колонны, вблизи которых ставится продольная арматура.

Идем далее. Рабочая арматура в колонне стыкуется внахлестку. Читаем пункт 3.71 руководства:

В стыках продольной рабочей арматуры внахлестку без сварки независимо от того, армируется ли колонна сварными или вязаными каркасами, рекомендуется применять, хомуты. Расстояния между хомутами в зоне стыка должны быть не более 10 d .

Здесь d - диаметр сжатых продольных стержней рабочей арматуры (меньший).

Таким образом, в нижней зоне колонны, в месте перенахлеста рабочей арматуры шаг хомутов должен быть не более 10d = 10∙25 = 250 мм.

Заглянем в таблицу 24 руководства и подберем минимально допустимый диаметр хомутов – 8 мм:

Площадь арматуры при шаге 150 мм по расчету равна 0,20 см2, по таблице приложения 5 руководства определяем возможный диаметр хомута с ближайшей большей площадью d = 6 мм (0,283 см2), но так как для диаметра рабочих стержней 25 мм у нас есть ограничение, мы вынуждены принять хомуты d = 8 мм (0,503 см2)

Но 0,503 см2 значительно больше 0,20 см2. Мы можем попытаться пересчитать шаг 150 мм на шаг 250 мм (т.к. в нашем случае шаг 250 мм – максимально допустимый).

При шаге 150 мм в метре колонны размещается 7 хомутов, а при шаге 250 мм – 4 хомута.

Вычисляем требуемую площадь одного хомута при шаге хомутов 250 мм:

Принимаем в месте перенахлеста рабочей арматуры хомуты диаметром 8 мм с шагом 250 мм, в остальной колонне – хомуты диаметром 8 мм с шагом 350 мм.

Шаг 3. Окончательно вычерчиваем хомуты и сечение колонны.

У нас есть уже сечение с расстановкой рабочей арматуры. Осталось «обогнуть» ее хомутом. Не забываем при этом, что нам нужно учитывать не номинальный диаметр рабочей арматуры 25 мм, а реальный – 28 мм.

Расстояние в осях между угловыми рабочими стержнями 220 мм. Чтобы узнать размер хомута (по внутренней грани), нужно к этому размеру прибавить диаметр стержня 220 + 28 = 248 мм. Округляем до 5 мм в большую сторону, получаем 250 мм.

Теперь определим размер «хвостов» хомутов, заглянув в таблицу 2 руководства.

Мы видим, что при диаметре продольных стержней 25 мм и диаметре хомута 8 мм добавка на один крюк составляет 75 мм.

В итоге, мы получаем вот такой хомут, как показано на рисунке ниже

Обратите внимание, это важно: размеры хомутов всегда даются по внутреннему размеру, т.к. именно этот внутренний размер диктует размер защитного слоя для рабочей арматуры.

Также следует обратить внимание на следующий момент. Согласно п. 5.10 «Руководства по проектированию железобетонных конструкций» очень важно обращать внимание на следующие моменты:

10. При проектировании железобетонных конструкций, в особенности с большим насыщением арматуры, следует учитывать следующие характеристики арматурных стержней:

фактические размеры поперечных сечений стержней периодического профиля с учетом допускаемых отклонений от них;

радиусы загиба стержней и соответствующие фактические габариты гнутых элементов;

допускаемые отклонения от проектных размеров при размещении стержней сварных сеток, каркасов, закладных деталей и т.п.

Фактические размеры сечения стержней мы учли. Сейчас поговорим о радиусах загиба. Всегда, когда гнутся стержни, нужно указывать их радиус загиба и делать это согласно с таблицей 33 «Руководства по проектированию» (в руководстве по конструированию данных для отдельных стержней нет).

В чем суть этого требования? Дело в том, что при загибе стержня с закруглением наиболее щадящим образом передается усилие, нет разрушение сцепления арматуры с бетоном, в общем, арматура работает корректно. Вторая причина в том, что очень часто строители делают отгибы путем нагрева стержня, такие отгибы, во-первых, безо всяких скруглений, а во-вторых, при нагреве есть риск пережечь арматуру и снизить ее прочностные характеристики в этом месте. По правилам нужно гнуть арматуру специальными гибочными устройствами, тогда и все диаметры загиба соблюдаются, и прочность стержней остается прежней.

Итак, для нашего хомута класс стали А240С (мы можем приравнять его к А-I) минимально допустимый диаметр загиба будет равен 2,5d = 2.5*8 = 20 мм. Но лучше учесть, что в углах хомут охватывает стержни, реальный диаметр которых равен 28 мм, и увеличить диаметр загиба хомутов до 28 мм – так вязать арматуру будет гораздо удобнее. И еще следует учесть, что диаметр загиба обычно не указывают, а указывают радиус, поэтому сразу пересчитаем: R = 28/2 = 14 мм. Эти данные мы должны будем указать на чертеже.

Шаг 4. Конструируем рабочую арматуру колонны.

В чем заключается этот шаг?

Сначала мы определяем длину стержней – ведь нам нужно сделать выпуски в следующий этаж. Итак, прежде всего нам нужно определить длину нахлестки для арматуры. Этот расчет я вынесла в отдельную статью, причем в Украине и в России расчеты разные, нужно выбрать свой.

Итак, определяем величину нахлестки здесь. У нас получилось 1350 мм по украинскому и 1120 мм по российскому варианту. Предлагаю, чтобы не усложнять пример, остановиться для дальнейшего конструирования на худшем варианте 1350 мм.

Далее нам нужно прорисовать стержень арматуры.

Высота колонны – 3 м, высота балки – 0,4 м. Реальный диаметр стержней 28 мм. Чтобы стержень колонны следующего этажа стал в проектное положение, нам необходимо изогнуть стержень колонны в пределах балки, чтобы он сместился относительно своей оси не менее, чем на 28 мм (округлим в большую сторону до 30 мм, хотя это не обязательно). На рисунке ниже видно, что синий стержень отгибается в теле балки и «выныривает» из нее уже со сбивкой, чтобы дать разместиться розовому стержню колонны следующего этажа.

Но это еще не все особенности конструирования стержней колонны. Мы не должны забывать о радиусах загиба арматуры (мы о них говорили выше). Заглядываем в таблицу 33 «Руководства по проектированию…» (она тоже выложена выше) и видим, что для стержня d25 мм минимальный диаметр загиба равен 8d = 8∙25 = 200 мм, значит радиус загиба будет равен R = 100 мм.

Теперь мы можем прорисовать наш стержень (длину стержней можно утрировать для наглядности).

На этом все этапы конструирования пройдены. Переходим к выполнению чертежа колонны.

При армировании стержнями d20 также не устраивает, т.к. площадь сечения продольной арматуры в месте нахлестки будет больше 5%

Как и обещала, в этом выпуске я расскажу о стыковке рабочей арматуры в колоннах.

Сначала хочу поговорить о стыковке внахлестку. Если вы выбрали именно этот способ, то нужно всегда помнить, что увязывать расположение арматуры должен проектировщик, а не строители. Если в проекте не будет оговорено положение и форма выпусков арматуры, их отогнут случайным образом или не отогнут вовсе. А после бетонирования колонны гнуть выпуски без нагрева арматуры (а это запрещено нормами) невозможно. В итоге, кое-как торчащая арматура может, во-первых, помешать укладке арматуры балок (если таковые имеются), а во-вторых, и это хуже, помешать нормально установить арматуру выше стоящей колонны.

Как нужно показывать изгибаемый стержень на чертеже? Например, у нас колонна высотой 2900 мм, толщина перекрытия 180 мм, арматура класса А400С диаметром 16 мм, бетон класса В25.

Объясню по пунктам:

Чтобы в вышестоящей колонне арматура стала на то же место, что и в нижестоящей (особенно угловая), нужно изогнуть выпуск минимум на 20 мм. Не на 16 мм, обратите внимание! Т.к. 16 мм – это номинальный диаметр, по факту он больше за счет выступов на арматуре. Если гнуть больше, чем на 20мм, с запасом, тогда стержни будет сложно подвязать друг к другу.
2920 мм + 160 мм = сумма высоты этажа и толщины перекрытия, в данном случае место гиба стержня находится в толще перекрытия. 1300 мм – это длина нахлестки арматуры для стержня диаметром 16 мм в бетоне класса В25 (в данном случае, это одна длина нахлестки – об проблеме выбора длины нахлестки я писала в прошлом выпуске).
R=48 – это радиус загиба стержня. Рабочую арматуру строители обязаны гнуть с помощью специальных устройств, без нагрева стержней, обеспечивая при гибке требуемый радиус загиба, который проектировщик должен заказать в проекте. Если на этом не делать ударения в проекте, то строители точно сами инициативу проявлять не будут. Для арматуры класса А400С (А III) минимальный радиус загиба стержней можно узнать из Руководства по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона (таблица 33): для стержней диаметром меньше 20 мм радиус загиба равен 3d, для диаметра 20 мм и более – 4d, где d – диаметр стержня.

Иногда, особенно при наличии балок перекрытия, необходимо указывать в проекте не только форму стержня, но и положение выпусков – как они должны быть повернуты, чтобы разминуться с верхней арматурой балки. Сейчас объясню на примере. Есть у нас колонна, армируемая 8 стержнями (на рисунке – голубым цветом) и балка с нижней арматурой (желтым) из трех стержней (от колонны до колонны) и верхней арматурой (синим) из трех стержней над колонной – вся арматура диаметром 16 мм. Зеленым показана рабочая арматура колонны следующего этажа.

Теперь посмотрим, что же будет, если мы не дадим информацию с сечения 3-3 на чертеже? Для нижней арматуры ситуация особо не изменится (см. сечение 1-1). Стержни над колонной мы все равно прерываем – их можно подогнуть и развернуть как угодно, лишь бы в бетоне были. А вот верхней арматуре можно чувствительно навредить. Допустим, выпуски не будут развернуты, как следует, и займут место верхней арматуры балки. Куда ей деваться? Разорвать нельзя – это верхняя арматура, ей не хватит длины анкеровки. Отодвинуть от края? Тогда защитный слой для рабочей арматуры будет больше допустимого, да и в углах хомутов арматуры не окажется – плохо.

А если не дать вообще информацию о том, что арматуру колонны нужно гнуть, и как именно нужно гнуть? Тогда «зеленым» стержням колонны следующего этажа вообще деваться некуда будет.

Вывод: очень важно дать в проекте информацию о форме стержней и их положении в пространстве.

Еще желательно указывать о стыковке сварных швов вразбежку – чтобы в сечении было не более 50% сварных швов.

Еще для общего развития советую найти и почитать СТО 02495307-001-2007 «Сварные соединения арматурных стержней в монолитных железобетонных колоннах зданий и сооружений». Я понимаю, что это стандарт организации и ссылаться на него не корректно, но в нем много хороших решений и отличных идей, опробованных на практике, например вот таких:

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.

Ленточный фундамент является наиболее популярным при частном строительстве. Он идеально подходит для возведения небольших домов, гаражей, бань и других хозяйственных построек. Все работы по сооружению можно выполнить своими руками, а сравнительно небольшой расход материалов и минимальный объем земляных работ позволяют снизить цену и сроки изготовления. Конечно, чтобы всё прошло как нужно, необходимо знать, как правильно армировать фундамент.

Как выбрать арматуру?

Прежде чем рассказать, как правильно армировать ленточный фундамент, стоит сказать пару слов о выборе арматуры.

Если вам нужно армировать основание для одноэтажного или двухэтажного дома, а также более легких построек, следует взять арматуру диаметром 10-24 миллиметра. Более толстый материал будет стоить слишком дорого, а его высокая прочность не будет задействована. Менее толстая арматура может не выдержать нагрузку.
Желательно воспользоваться специальной рифленой арматурой. Она обеспечивает лучшее соединение с бетоном, гарантируя его высокую прочность и надежность. Гладкий аналог стоит немного дешевле, но из-за низкой адгезии не подходит для использования. Единственное исключение – поперечные соединения. На них нагрузка идёт значительно меньшая.
Если на всей площади фундамента почва однородная, то можно использовать материал сечением 10-14 миллиметров. При неоднородной почве нагрузка на основание возрастает, поэтому желательно потратиться на пруты диаметром 16-24 миллиметра.

Конечно, покупка толстой рифленой арматуры – довольно дорогое удовольствие. Но если вы решили выполнить армирование ленточного фундамента своими руками, значит, объем работы не слишком велик. Так что, переплатить придется максимум несколько сотен рублей – это полностью компенсирует высокая долговечность и надежность готовой конструкции.

При самостоятельном расчете и выборе арматуры для арматурного каркаса ленточного фундамента велика вероятность ошибки. В будущем она может стать причиной разрушения дома, так что лучшим решением будет заказать проект армирования фундамента у проектировщика, а вязку каркаса осуществить своими силами согласно чертежу.

Сколько нужно арматуры?

При строительстве небольших домов, гаражей и бань обычно используется следующая конфигурация каркаса:

2 пояса: верхний и нижний;
каждый пояс состоит из 3-4 прутов арматуры;
оптимальное расстояние между стержнями – 10 сантиметров. Учтите, что расстояние от арматуры до краев будущего фундамента должно составлять не менее 5 сантиметров;
соединение поясов выполняется при помощи хомутов или отрезков арматуры при шаге 5-30 сантиметров, в зависимости от участка армирования.

Такая схема оптимальна. Теперь, зная размеры будущей постройки, совсем не сложно провести соответствующие расчеты.

Допустим, вы хотите построить просторную каркасную или деревянную дачу площадью 150 квадратных метров с внешними стенами периметром 50 метров. Проведем расчеты, исходя из этого. Используем при армировании ленточного фундамента СНиП соответствующий и описанные выше характеристики.

Имеем два пояса по три прута в каждом. Итого – 6 умножаем на 50 = 300 метров основной арматуры. Учитываем количество перемычек, которые укладываются с шагом 30 сантиметров. Для этого 50 метров делим на 0,3. Получаем 167 штук. Поперечные перемычки в данном основании будут иметь длину 30 сантиметров, а вертикальные – 60 сантиметров. На вертикальные перемычки понадобится 167х0,6х2=200,4 метра. На горизонтальные – 167х0,3х2=100,2 метра. Итого, потребуется 300 метров толстой рифленой арматуры и 300,6 метра более тонкой, гладкой арматуры. Получив эти числа, можно смело отправляться в магазин за материалом – ленточный фундамент без армирования долго не протянет. Некоторые специалисты рекомендуют брать арматуру с запасом в 10-15%. Ведь какое-то количество материала понадобится, чтобы усилить угловые части ленточного фундамента и уйдет на стыковку.

Чем вязать каркас?

Правила армирования ленточного фундамента вынуждают отказаться от использования сварки в пользу вязки, так как при использовании сварки, в местах сварочных соединений металлические пруты теряют прочность до 2-2.5 раз. К тому же, именно здесь чаще всего появляется коррозия, способная за несколько лет повредить арматуру, существенно снижая надежность и долговечность основания. Допустимо только соединение при помощи вязки. Это довольно сложный этап, на выполнение которого у недостаточно опытного пользователя уйдет немало времени. Впрочем, многое здесь зависит от того, какой инструмент вы будете использовать.

Классический инструмент для вязки арматуры в ленточном фундаменте – специальный вязальный крючок. Используя его, опытные мастера могут выдавать до 12-15 узлов в минуту (конечно, если вязальная проволока заранее подготовлена и нарезана). Главным достоинством этого варианта является доступность – крючок можно купить во многих магазинах за сотню рублей и даже дешевле. Минус – скорость работы с ним не велика даже у мастеров. Учтите – придется сделать многие сотни вязок даже если предстоит армирование фундаментов небольшого размера.

Если вы хотите поскорее закончить работу, можно воспользоваться специальным вязальным пистолетом. Работая с ним, даже неопытный пользователь легко выдаст 25-30 узлов в минуту. То есть, производительность возрастет минимум в 2 раза. Увы, стоимость подобного оборудования не низка – от 50 тысяч и выше. К тому же, для работы с ним нужна специальная проволока – обычная может не подойти. Это дополнительно повышает стоимость. Но если есть возможность арендовать вязальный пистолет на несколько часов или сутки – смело соглашайтесь на такое предложение, только не забудьте узнать максимальный диаметр арматуры, который сможет он связать. Работая с качественным инструментом, вы потратите на сборку каркаса максимум день – правильное армирование ленточного фундамента становится куда более легким и быстрым. При работе вручную этот процесс может растянуться на неделю и больше.

Как правильно изготовить каркас?

Прежде чем приступать к армированию ленточного фундамента, чертежи подходящих каркасов следует изучить. Ведь от прочности каркаса зависит, будет ли основание служить многие десятилетия или же покроется трещинами в первую же весну из-за сезонного колебания уровня почвы.

Чтобы не ошибиться при изготовлении, необходимо запомнить несколько правил:

Напуск (расстояние от места вязки до края прута) должен составлять не менее 5 сантиметров.
На угловых соединениях перпендикулярно идущие пруты должны быть связаны между собой – ни в коем случае нельзя использовать два отдельных блока, не соединенных между собой. Идеальным решением станут углы, изготовленные из загнутой арматуры – такая схема армирования фундамента наиболее надежна. Но для этого нужно иметь специальное оборудование, если арматура имеет диаметр 14 и более миллиметров, меньшие диаметры можно согнуть и в домашних условиях.
Соединения при помощи проволоки должны быть плотными – если используете вязальный крючок, то затягивайте проволоку до упора, чтобы не оставалось свободного места между хомутом и основной арматурой. Так же проверяйте рукой, если хомут двигается от прикасания, следует сделать дополнительную завязку проволокой.
Перехлест при армировании должен быть равен 40-50 диаметрам арматуры. Должна быть разбежка межу соседними стыковочными прутами, и верхним и нижним слоем, согласно проекту.
Армирующий каркас должен, в опалубке стоять ровно. Также необходимо позаботится о защитном слое бетона для арматуры, сделать согласно требованиям чертежа. Следует помнить, что минимальный защитный слой равен диаметру арматуры.

Гибка всех элементов для армирования фундамента, выполняется на холодную. Ни в коем случае не нагревая арматура, так как это приведет к потере её прочности.

Как видите – правила максимально просты. Но об их существовании некоторые неопытные строители не подозревают или забывают. Это приводит к тому, что технология армирования ленточного фундамента нарушается и срок его службы существенно снижается.

Земляные и подготовительные работы

Одним из достоинств ленточного фундамента является сравнительно малый объем земляных работ. Пара человек, работая день с небольшими перерывами, смогут без проблем выкопать котлован подходящего размера на нормальной почве. Когда котлован готов, можно приступать к его обустройству.

Первым этапом является изготовление подушки фундамента. Благодаря ей снижается негативное воздействие грунтовых вод на фундамент, а также максимально равномерно распределяется по грунту нагрузка от самого фундамента и всей постройки. Здесь можно использовать разные материалы. Чаще всего применяется песок или щебень. Они неплохо справляются со своей функцией – главное чтобы толщина подушки составляла минимум 15-20 сантиметров.

Но некоторые эксперты рекомендуют бетонную подушку. Да, она обходится дороже всего. Дорогостоящий цемент и необходимость армирования подушки здорово повышают стоимость и сроки строительства. Зато в результате вы получаете максимально надежное основание для фундамента, гарантирующее, что он прослужит многие годы. Поэтому можно с уверенностью сказать – эти деньги не будут выброшены на ветер.

Если работа ведется на слабой, пучинистой почве, или же планируется построить тяжелый кирпичный дом, но использование монолитного фундамента по какой-то причине нежелательно, то можно использовать ленточный фундамент с подошвой. Уширение (стакан) позволяет существенно снизить нагрузку на грунт. Конечно, не забывайте про армирование стакана фундамента – на пучинистых грунтах он будет регулярно выдерживать значительные нагрузки на растяжение и изгиб. Очень важно обеспечить ему достаточную прочность.

При использовании фундамента с подошвой объем земляных работ увеличивается. К тому же, придется дополнительно потратиться на армирование подошвы ленточного фундамента – если она выйдет из строя, это приведет к скорейшему разрушению всей конструкции.

Поверх готовой подушки устанавливается опалубка. При выборе ширины учитывайте – готовый фундамент должен быть на 10-15 сантиметров толще, чем внешние несущие стены.

Следующим этапом укладывается гидроизоляция. Некоторые строители используют рубероид, но это довольно дорогой материал. А большой вес затрудняет процесс укладки. Поэтому вполне можно использовать строительный полиэтилен. Да, он менее прочен. Но ведь он нужен всего на несколько дней – чтобы цементное молочко не ушло в песок. Поэтому дешевый и легкий полиэтилен вполне подойдет. Он укладывается поверх опалубки. В местах соединений делайте нахлест побольше – не меньше 10-15 сантиметров – и проклеивайте широким скотчем.

На этом подготовительные работы заканчиваются. Теперь расскажем про заливку и армирование фундамента своими руками.

Устанавливаем каркас, заливаем бетон

Лучше всего собирать каркас из арматуры непосредственно в подготовленном котловане – это позволяет наиболее прочно зафиксировать элементы. Но если речь идет про армирование заглубленного ленточного фундамента или если котлован слишком узкий, чтобы работы велись прямо в нем, то можно собрать каркас снаружи над траншеей, после чего аккуратно опустить его на место. Здесь проблем обычно не возникает и пошаговая инструкция не нужна.

Последний и один из самых ответственных этапов – заливка фундамента.

Желательно использовать для этого бетон марки М200 или выше. Он имеет высокую прочность, чтобы выдержать значительные нагрузки, а также обладает достаточным показателем морозостойкости.

После заливки бетона необходимо выждать 28 дней. За это время бетон наберет достаточную прочность и можно будет приступать к строительству дома, гаража или бани.

Рекомендуем к просмотру видео, где опытный инженер-строитель расскажет о важных нюансах армирования фундамента. На что следует обратить внимание при выполнении работ в первую очередь, чтобы основа дома получилась надежной.

Теперь вы знаете, как армировать ленточный фундамент своими руками. Для этого вовсе не обязательно обладать узкоспециализированными навыками или покупать дорогостоящее оборудование. Достаточно знать хотя бы в теории, как армировать фундамент. Опыт придет в процесс, а все инструменты можно заменить дешевыми аналогами или же взять напрокат, экономя деньги и время.

Читайте также: