Работа арматуры на сжатие

Как работает арматура в ленточном фундаменте

Виктор, Волгоград задаёт вопрос:

Здравствуйте! Мне предстоит построить дом. Он будет стоять на ленточном фундаменте.

Оценив состояние семейного бюджета, я уже подумываю заливать основание под строение без его армирования. Мои знакомые утверждают, что хороший бетон и без арматуры выдержит тяжелые стены, и зданию не грозят ни просадки, ни трещины. По их мнению, фундамент будет заключен в ров, который защитит конструкцию от смещения.

Они советуют забутить основание и забыть об армировании, говоря, что крупные камни лучше справятся с его укреплением, чем стальные стержни. И все-таки я боюсь, что без арматуры в фундаменте появятся трещины. Подскажите, пожалуйста, как работает арматура в фундаменте.

Для чего она нужна? Можно ли в строительстве обойтись без нее? Спасибо.

Здравствуйте! Ваши знакомые правы лишь отчасти. Или им неизвестно, как работает арматура в фундаменте, или они не знают, что в подавляющем большинстве случаев в умеренных широтах грунты являются пучинистыми.

Фундамент без армирования имел бы смысл, если бы располагался на монолите, а его функция сводилась только к выравниванию площадки под возведение стен. Конечно, бетон #8211; очень прочный материал, выдерживающий огромные нагрузки на сжатие. Однако на фундамент воздействуют не только усилия, вызванные весом строения, на него влияют силы, направленные и по другим векторам.

Бетон прекрасно выдерживает усилия, прикладываемые к нему в перпендикулярном направлении, но нагрузки на излом, когда одна из граней фундамента растягивается, а другая сжимается, ему противопоказаны. При этом материал больше боится именно воздействия на разрыв. А подобные ситуации возникают довольно часто:

из-за неравномерной плотности грунта, вызванной его составом или уровнем влажности;морозного пучения грунта (в этом случае нагрузки направлены в обратную сторону, т.

е. вверх);цикличности воздействия этих факторов;подвижности верхних слоев грунта;изменений температуры и т. п.

Все действующие на излом усилия в конечном счете приведут к образованию трещин в фундаменте, а в худшем случае #8211; к проседанию не только самого фундамента, но и опирающегося на него строения.

От таких недостатков избавлен армированный железобетон. Заключенные в него стержни служат надежными компенсаторами сжатий и расширений строительного материала, улучшая характеристики бетонного изделия.

Стоит сказать, что многие самодеятельные строители совершают ошибку, считая, что для придания фундаменту необходимой прочности достаточно проармировать только одну из его сторон (нижнюю, верхнюю или боковую часть). Они не учитывают направленности воздействия нагрузок, из-за которых незащищенной остается неармированная сторона ленты.

Арматура не способна обеспечить одинаковую прочность фундамента на всем его протяжении, так как стержни имеют определенную длину и их приходится соединять. В местах сопряжения прутьев железобетонная конструкция будет более уязвима. Наращивание арматуры сваркой встык не улучшает ее характеристик, поэтому стержни должны соединяться внахлест.

Длина нахлеста составляет 30-40 сечений арматуры. Чтобы не ослаблять бетон, соединение прутьев не следует делать в углах фундамента. Кроме того, стыковать арматуру в соседних поясах следует с максимальным разбросом.

Арматурины соединяются двумя способами:

Вязальной проволокой пользуются в тех случаях, когда возможно проседание грунта под лентой. Сварка применяется, когда такая возможность исключена.

На то, как будет работать арматура в фундаменте, влияют:

характеристики металла;состояние прутьев;толщина стержней;количество поясов армирования и перемычек между ними.

Сегодня в строительстве применяются прутья класса А-III с пределом текучести 390 Н/мм².

Для возведения небольших строений используется арматура сечением от 12 до 16 мм. Лучшее сцепление с бетоном обеспечивают профилированные прутья. К тому же они должны быть очищены от жира и грязи, препятствующих контакту материалов.

Нельзя забывать об установке поперечных прутьев, обеспечивающих дополнительную жесткость конструкции. Перемычки по горизонтали и вертикали устанавливают с шагом не реже 25 см. Нужно добавить, что арматура должна быть утоплена в толщу бетона на глубину не менее 5 см.

© Copyright –, moifundament.ru

работы с фундаментомАрмированиеЗащитаИнструментыМонтажОтделкаРастворРасчетРемонтУстройство

Виды фундаментаЛенточныйСвайныйСтолбчатыйПлитный

ДругоеО сайтеВопросы экспертуРедакцияКонтакты

Работы с фундаментом Армирование фундаментаЗащита фундаментаИнструменты для фундаментаМонтаж фундаментаОтделка фундаментаРаствор для фундаментаРасчет фундаментаРемонт фундаментаУстройство фундаментаВиды фундамента Ленточный фундаментСвайный фундаментСтолбчатый фундаментПлитный фундамент

Как работает арматура в ленточном фундаменте

Виктор, Волгоград задаёт вопрос:

Здравствуйте! Мне предстоит построить дом. Он будет стоять на ленточном фундаменте.

Оценив состояние семейного бюджета, я уже подумываю заливать основание под строение без его армирования. Мои знакомые утверждают, что хороший бетон и без арматуры выдержит тяжелые стены, и зданию не грозят ни просадки, ни трещины. По их мнению, фундамент будет заключен в ров, который защитит конструкцию от смещения.

Они советуют забутить основание и забыть об армировании, говоря, что крупные камни лучше справятся с его укреплением, чем стальные стержни. И все-таки я боюсь, что без арматуры в фундаменте появятся трещины. Подскажите, пожалуйста, как работает арматура в фундаменте.

Для чего она нужна? Можно ли в строительстве обойтись без нее? Спасибо.

Здравствуйте! Ваши знакомые правы лишь отчасти. Или им неизвестно, как работает арматура в фундаменте, или они не знают, что в подавляющем большинстве случаев в умеренных широтах грунты являются пучинистыми.

Фундамент без армирования имел бы смысл, если бы располагался на монолите, а его функция сводилась только к выравниванию площадки под возведение стен. Конечно, бетон – очень прочный материал, выдерживающий огромные нагрузки на сжатие. Однако на фундамент воздействуют не только усилия, вызванные весом строения, на него влияют силы, направленные и по другим векторам.

Бетон прекрасно выдерживает усилия, прикладываемые к нему в перпендикулярном направлении, но нагрузки на излом, когда одна из граней фундамента растягивается, а другая сжимается, ему противопоказаны. При этом материал больше боится именно воздействия на разрыв. А подобные ситуации возникают довольно часто:

из-за неравномерной плотности грунта, вызванной его составом или уровнем влажности;морозного пучения грунта (в этом случае нагрузки направлены в обратную сторону, т.

е. вверх);цикличности воздействия этих факторов;подвижности верхних слоев грунта;изменений температуры и т. п.

Все действующие на излом усилия в конечном счете приведут к образованию трещин в фундаменте, а в худшем случае – к проседанию не только самого фундамента, но и опирающегося на него строения.

От таких недостатков избавлен армированный железобетон. Заключенные в него стержни служат надежными компенсаторами сжатий и расширений строительного материала, улучшая характеристики бетонного изделия.

Стоит сказать, что многие самодеятельные строители совершают ошибку, считая, что для придания фундаменту необходимой прочности достаточно проармировать только одну из его сторон (нижнюю, верхнюю или боковую часть). Они не учитывают направленности воздействия нагрузок, из-за которых незащищенной остается неармированная сторона ленты.

Арматура не способна обеспечить одинаковую прочность фундамента на всем его протяжении, так как стержни имеют определенную длину и их приходится соединять. В местах сопряжения прутьев железобетонная конструкция будет более уязвима. Наращивание арматуры сваркой встык не улучшает ее характеристик, поэтому стержни должны соединяться внахлест.

Длина нахлеста составляет 30-40 сечений арматуры. Чтобы не ослаблять бетон, соединение прутьев не следует делать в углах фундамента. Кроме того, стыковать арматуру в соседних поясах следует с максимальным разбросом.

Арматурины соединяются двумя способами:

Вязальной проволокой пользуются в тех случаях, когда возможно проседание грунта под лентой. Сварка применяется, когда такая возможность исключена.

На то, как будет работать арматура в фундаменте, влияют:

характеристики металла;состояние прутьев;толщина стержней;количество поясов армирования и перемычек между ними.

Сегодня в строительстве применяются прутья класса А-III с пределом текучести 390 Н/мм².

Для возведения небольших строений используется арматура сечением от 12 до 16 мм. Лучшее сцепление с бетоном обеспечивают профилированные прутья. К тому же они должны быть очищены от жира и грязи, препятствующих контакту материалов.

Нельзя забывать об установке поперечных прутьев, обеспечивающих дополнительную жесткость конструкции. Перемычки по горизонтали и вертикали устанавливают с шагом не реже 25 см. Нужно добавить, что арматура должна быть утоплена в толщу бетона на глубину не менее 5 см.

Работа арматуры в бетоне

Уже более века в строительной отрасли известен такой материал, как железобетон. Несмотря на такой почтенный возраст, это соединение бетона и стальной арматуры используется в строительстве до сих пор. Это объясняется многими факторами, среди которых важнейшим является повышенная прочность железобетона, которая достигается благодаря использованию арматуры.

Армаровка, подготовленная под заливку бетона.

В данной статье будет рассказано о том, как работает арматура в бетоне, зачем она там нужна и в чем заключается особенность такого конструкторского решения.

Железобетонные сооружения используются не только в строительстве жилых или же производственных зданий. Преимущества, которые дает этот строительный материал, позволяют применять его во многих сферах строительства, подразумевающих дальнейшую эксплуатацию в различных условиях.

Союз бетона и стали

Схемы основных уплотнений деформационных швов бетонных и железобетонных плотин:а — диафрагмы из металла, резины и пластических масс; б — шпонки и прокладки из асфальтовых материалов; в — инъекционные (цементация и битумизация) уплотнения; г — брусья и плиты из бетона и железобетона; 1 — металлические листы; 2 — профилированная резина; 3 — асфальтовая мастика; 4 — железобетонная плита; 5 — скважины для цементации; 6 — цементационные клапаны; 7 — железобетонный брус; 8 — асфальтовая гидроизоляционная прокладка.

Создание строительного материала из бетона и стали обусловлено рядом преимуществ, которые дает такой симбиоз. Прежде всего это касается физических свойств этих двух материалов. Бетон дополняет сталь, а сталь значительно усиливает физические параметры бетона.

В первую очередь это касается такого понятия, как прочность. Данный параметр измеряется при разных состояниях того или иного материала. К таким состояниям относятся растяжение, сжатие и сдвиг. Каждое из этих состояний важно, поэтому их расчет ведется весьма тщательным образом.

Бетон имеет довольно высокий уровень прочности при сжатии. Этот показатель обусловил применение бетонных конструкций при строительстве перекрытий, где сжатие является постоянным. Однако там, где помимо сжатия действует и фактор растяжения, нужно применять железобетон.

Объясняется это тем, что сталь, из которой сделана арматура, имеет очень высокий уровень прочности при растяжении. Это-то и дает тот запас прочности, которым славятся железобетонные конструкции.

Правильное соединение стали и бетона, правильно созданная между ними связь обеспечивают высокую прочность железобетонного сооружения.

Далее будет рассказано о том, как достичь того, чтобы эта самая связь стали и бетона была как можно более прочной и на полную мощность выполняло свое предназначение.

Железобетонные правила

Самостоятельная укладка половой доски

Прочность конечной железобетонной конструкции зависит в первую очередь от того, как осуществляется связь бетона с арматурой. Если говорить более конкретно, то важно то, как бетон передает свое напряжение, возникающее от нагрузки, стальной арматуре. Если эта передача осуществляется без потери энергии, то и общая прочность будет высокой.

При передаче напряжения не должно быть никакого сдвига связи. Значение этого параметра допускается лишь в 0,12 мм. Точное, прочное и неподвижное соединение бетона и стальной арматуры — это залог того, что и прочность конечного железобетонного сооружения также будет высокой.

Для того чтобы наглядно понимать принцип работы арматуры в бетоне, недостаточно знать лишь теоретическую часть, о которой было сказано выше. Немаловажной частью подготовки является и практика, то есть знание того, как этот железобетон делается и какие правила его производства обеспечивают железобетонную связь конечной конструкции.

  Правила армирования монолитной плиты перекрытия

Выбор стальной арматуры

Схема армирования

Для того чтобы начать производство железобетона, понадобятся, как не трудно догадаться, железо и бетон. При выборе материала для металлического остова нужно руководствоваться определенными правилами, некоторые из которых прописаны в специальных нормативных документах. Согласно правилам, для производства арматуры можно использовать следующие материалы:

• мягкая сталь;
• средне- и высокоуглеродистая сталь;
• стальная проволока, произведенная методом холодной протяжки.

Каждый из этих материалов проходит такие операции, как механическое упрочнение и холодное скручивание. Важным фактором является и то, что металлические стрежни должны быть обязательно с неровной или же немного зазубренной поверхностью. Такое положение дел дает дополнительное сцепление стали с бетоном.

Конструкция монолитного перекрытия с применением стального профилированного настила в качестве несъемной опалубки и внешней арматуры.

Расположение арматуры должно быть осуществлено по всей площади железобетонного блока, плиты или же иной конструкции. Из стальных стержней создается сетка. Эта сетка представляет собой прутья, которые соединены между собой под прямым углом. Соединение происходит путем сварки или же вязки.

Существует и еще одна разновидность арматуры, о которой нужно рассказать. Это так называемая листовая арматура.

Представляет она собой лист стали, который по всей своей поверхности прорезается во множестве мест, а получившиеся прорези расширяются.

Получается своеобразная сетка, расположение которой осуществляется так же, как и расположение обычной арматурной сетки. Применение такой сетки востребовано в плитах перекрытия и стенах зданий.

Подготовка стержней к связке

Схема армирования

Прежде чем начать работы по составлению арматурной сетки и встраиванию ее в бетонную плиту или же иную бетонную конструкцию, стальные стрежни нужно к этому подготовить. Далее их нужно проверить на пригодность и прочность. Только после этого стоит приступать к основной операции армирования бетона.

Самыми главными параметрами, по которым происходит проверка арматуры, являются наличие на ней ржавчины и ее соответствие указанным ранее расчетным размерам. Нельзя забывать и о физических дефектах.

Стальные прутья должны быть ровными и соответствовать всем размерам. Их расположение в бетонной плите должно быть точно выверено, ведь отклонение даже на несколько миллиметров может быть критическим.

Говоря о ржавчине, речь идет о сильной коррозии, которая уже начинает разрушать внутренности того или иного металлического стержня. При ржавчине, которая поразила лишь незначительные части стержней, эксплуатация арматуры разрешена. Однако нужно совершить обработку таких прутьев специальными антикоррозийными средствами.

После этого осуществляется сгиб металлических стержней. Зачем нужна эта операция? Она необходима для сложных армированных конструкций, которые будут устанавливаться в бетоне.

Производится данная операция на специальных станках. После завершения всех операций, призванных подготовить арматуру, происходит связка или же сварка арматурной сетки.

Для создания такой сетки обычно используются следующие материалы и инструменты:

• стальные прутья (они должны быть уже подготовлены, проверены и, если нужно, изогнуты);
• металлическая проволока (она нужна, если используется связка);
• сварочный аппарат (он нужен, если будет использоваться сварка арматурной сетки);
• ровная поверхность (связка или сварка сетки должна производиться очень осторожно, малейший сдвиг может нарушить правильность всей конструкции);
• подъемный механизм (для закрепления стальной конструкции в бетоне нужно использовать подъемный механизм);
• прокладки и ограничители (эти приспособления позволяют контролировать ровность связки и избежать смещений).

Создание арматурной сетки

Схема монолитного перекрытия.

Связка как крепление арматурных стержней сейчас используется намного чаще, чем сварка. Обусловлено это меньшей затратностью данного процесса. Однако и качество соединения тоже уменьшается. Но что бы там ни было, данная операция проводится и ее осуществление тоже требует знаний и определенных навыков.

  Как сделать армированный пояс

Обычно связка проводится в стороне от уже сделанной опалубки. Поверхность, на которой происходит связка, должна быть идеально ровной, так как в результате должна получиться связка без каких-либо смещений. Для контроля ровности и отсутствия смещений применяются специальные прокладки и ограничители, устанавливаемые в ходе процесса крепления прутьев.

Нужно помнить, что при данной работе крепление, которое уже произведено, крайне сложно исправить. Для этого придется разбирать целую секцию и перевязывать ее заново. Поэтому слежение за ровностью связки и правильностью процесса является обязательным.

Для вязки могут использоваться различные материалы. Самым распространенным и доступным из них является обычная железная проволока, которая обладает мягкостью и одновременной прочностью. Могут использоваться и специальные крепления на основе пружин. Они значительно ускоряют процесс крепления.

Для того чтобы связь арматуры с бетоном была качественной, нужно просчитывать такой момент, как слой бетона над стальной сеткой. Слой бетона должен защищать стальную конструкцию от проникновения к ней воздуха и влаги. Важно найти разумное значение толщины слоя бетона, которое удовлетворит все требования, предъявляемые к железобетонным конструкциям.

Сварка деталей

Соотношение составляющих бетона М250 (цемент, песок, гравий и вода).

Вторым способом создания арматурной сетки является сварка. Она начинает все чаще использоваться на наших стройках, так как является идеальным решением для прочности и качественного исполнения железобетона. Далее будут рассмотрены ее преимущества и то, как правильно производить сварку, чтобы связь арматуры и бетона стала действительно крепкой.

Чаще всего используют электродуговую сварку. Она является самой распространенной из-за своей простоты и качества.

Посредством сварочного аппарата и электродов производится сварка внахлест под углом и сварка двух стержней из стали на одной прямой. В первом случае особый контроль за качеством не предусматривается.

А вот при сварке на одной прямой нужно создать действительно прочное соединение, способное выдержать большую нагрузку.

Сварка имеет ряд преимуществ перед вязкой:

• возможность обойтись без соединения внахлест;
• уменьшение итогового поперечного сечения многих участков соединений в арматурной сетке;
• повышенная жесткость арматурного каркаса.

Можно найти еще немалое количество преимуществ, которыми обладает сварка.

Прежде чем начинать производить сварку, стыки стержней стоит зачистить. Они должны быть ровными или же обрезаны под определенными углами, удобными для сварки прутьев того или иного сечения. При подгонке прутьев друг к другу можно использовать специальное устройство, которое контролирует как горизонталь, так и вертикаль прутьев.

Немаловажным условием качественно выполненной работы является ее контроль. Он должен касаться всего: и качества швов, и квалификации сварщика, и итога произведенных работ. Нужно сказать пару слов о предварительном проверочном сваривании. Оно предполагает сварку нескольких проверочных прутьев. После чего производятся их испытания на разрыв и на сжатие.

Поведение железобетона

Таблица соотношения прочности бетона.

Здесь будет рассказано о том, как арматура улучшает качества бетона в тех или иных строительных конструкциях, важнейшими из которых являются балки, плиты и колонны. Каждая из этих конструкций позволяет найти особенности, которые должны учитываться при создании железобетонных блоков.

Напряжение, которое испытывает балка, не является однородным. Нижняя часть балки более подвержена растяжению. Это значит, что именно она нуждается в укреплении арматурным каркасом.

Низ балки, укрепленный арматурной сеткой, будет испытывать точно такое же растяжение, как и раньше. Однако сопротивление этому растяжению будет усилено физическими свойствами стали, которая при грамотной связке с бетоном будет передавать ему свое сопротивление.

Относительно бетонной плиты надо сказать следующее. Ее опирание происходит посредством двух, а иногда и четырех сторон. Плита испытывает растяжение с большего в середине. Принято крепить арматурную сетку с двух сторон плиты, это позволяет быть уверенным в том, что арматурная сетка работает в полной мере.

Представленная тут информация поможет понять, как работает арматурная сетка и зачем нужно ее использование в строительстве как промышленном, так и гражданском. Несмотря на то, что железобетон используется уже довольно давно, он до их пор остается актуальным и будет оставаться таким еще долгое время.

Об особенностях работы соединений арматуры внахлест в ж.б. конструкциях

Соединения арматуры внахлест применяют прежде всего по технологическим причинам, таким как простота выполнения соединения (отсутствие необходимости проведения специального контроля, как, например, при сварном соединении) и высокая скорость производства работ.

Поэтому, не смотря на то, что данные стыки приводят к увеличению расхода арматуры, они остаются самыми популярными среди всех возможных стыков арматуры.

Но не смотря на очевидные плюсы данного вида стыков, есть и особенности, о которых нужно помнить при выборе этого вида соединений.

Главная особенность состоит в том, что в работе стыка участвует бетон, в отличии от сварного соединения или соединения с помощью муфт. Каждый из нахлестываемых стержней цепляется своими выступами за окружающий соединение бетон и передает через него усилия на соседний стержень, под некоторым углом.

Общий принцип распределения напряжений в арматуре аналогичен распределению напряжений при анкеровке. В начале стыка напряжение в стержне максимальное, в конце стержня равно нулю. Аналогично и у второго стержня. Суммарное усилие, которое воспринимают оба стержня на любом участке по длине стыка не превосходит усилия в начале стыка в каждом из стержней.

Условно можно считать, что в середине стыка каждый из стержней воспринимает половину приходящегося на стык усилия.

Длину нахлеста, теоретически, можно считать равной длине анкеровки, но как показывает практика, передача усилия с одного стержня на другой, с участием бетона, происходит хуже, чем передача усилий с арматуры на бетон при анкеровке, поэтому в нормах добавлены коэффициенты, увеличивающие длину нахлеста по сравнению с длиной анкеровки.

• 
• Передача усилий в соединениях внахлест
• 
• Поле напряжений на длине нахлеста каждого из стержней 
  
• Характерное откалывание защитного слоя бетона

Чем выше диаметр стержней и соответственно усилия в них, тем выше усилия и в бетоне.

  Для восприятия поперечных раскалывающих усилий, в пределах стыка, должна устанавливаться перечная арматура (данное обязательное требование относится и к стыкам, работающим на динамические нагрузки).

При отсутствии поперечной арматуры особо важную роль играет величина защитного слоя, так, при небольшой его величине и большом диаметре стыкуемых стержней, он может легко отколоться и стык работать не будет.

1. При близком расположении стыков раскалывающие напряжения в бетоне накладываются, поэтому в нормах по железобетону указано о необходимости смещения стыков относительно друг друга.
2. 
3. Распределение поперечных растягивающих напряжений в бетоне
4. 
5. Возможные варианты установки поперечной арматуры
6. 
7. Поперечная арматура в виде спиралей
8. Поперечную арматуру можно не устанавливать, если арматура стыкуется в 1/4 — 1/3 пролета, где напряжения в ней минимальные и по расчету (на действие изгибающих моментов) требуется арматура диаметром не более 10 мм, при расстоянии между стыками не менее 10d стыкуемой арматуры.

Требование к установке поперечной арматуры для стыкующихся внахлест стержней также указано в «Методическое пособие Проектирование железобетонных конструкций с применением сварных сеток и каркасов заводского изготовления. Москва 2016».

Цитата из пособия: «При стыковании арматуры внахлестку дополнительная поперечная арматура требуется в следующих случаях:
— диаметр стыкуемых стержней 16 мм и более;
— свыше 50% стержней стыкуется в одном сечении;
— при воздействии динамических нагрузок.
Поперечную арматуру располагают на участках 1/3 l по краям длины нахлестки.

На каждом из этих участков должно быть не менее трех поперечных стержней, при продольной арматуре из стали А500СП, их число может быть снижено до двух.

Поперечная арматура должна располагаться с внешней стороны стыкуемых стержней. Для постоянно сжатых стержней по одному дополнительному поперечному стержню следует устанавливать с каждой стороны за пределами длины нахлестки на расстоянии 4ds, от крайних поперечных стержней, расположенных в пределах длины нахлестки.

В качестве поперечной арматуры стыков можно использовать горизонтальные участки хомутов, вертикальные (боковые) участки которых служат для обеспечения прочности на срез. Поперечная арматура в виде узких хомутов или скруток, охватывающая стыкуемые стержни, рекомендуется для стержней крупных диаметров (28 мм и выше).

…В сжатых элементах допустимо стыковать все стержни в одном сечении путем нахлестки без сварки. Стержни диаметров более 25 мм в сжатых элементах и 32 мм в растянутых не рекомендуется стыковать внахлестку.

В порядке исключения такие соединения допустимы, если минимальный размер поперечного сечения элемента равен или более 1 м и, если напряжения в стержне не превышают 80% расчетного сопротивления.

Для стыкования стержней большого диаметра могут быть применены контактные стыки (только для условий работы на сжатие), а также сварные стыки и стыки с использованием винтовых или обжимных муфт.

При отсутствии поперечных сжимающих усилий в зоне стыкования стержней внахлестку следует устанавливать конструктивную поперечную арматуру. При стыковании внахлестку стержней, работающих на растяжение, поперечную арматуру устанавливают по расчету.

Для восприятия расклинивающих усилий у концов стыкуемых сжатых и растянутых стержней необходима установка дополнительной поперечной арматуры у концов стержней за пределами нахлестки на участках 4ds».

Как армирование колонны зависит от нагрузки

От чего зависит количество арматуры в колонне? От вертикальной силы N (она передает колонне сжимающие усилия) и от изгибающего момента М, который раскладывается на пару сил, одна из них сжимает грань колонны, другая одновременно растягивает.

Как видите из рисунка, сжимающая сила N равномерно распределяется между всей арматурой (естественно, значительная часть приходится на бетон, но мы сейчас рассматриваем арматуру), а момент М раскладывается на пару сил – у одной грани колонна сжимается (стрелки вниз), у другой – растягивается (стрелки вверх).

Если на колонну действуют моменты в двух направлениях, выходит еще веселее – нужно суммировать усилия от вертикальной силы N и от двух моментов.

И в зависимости от соотношения величин сжимающей силы и изгибающего момента, мы получаем очень разные ситуации. Выделим два крайних случая.

1) Сжимающая сила N значительно превышает пару сил, полученную при раскладывании изгибающих моментов М.

Для примера на рисунке ниже сила N дает усилие в каждом стержне, равное 10 (цифра условна), а изгибающий момент М действует только в одном направлении и дает усилие в каждом стержне, равное 5 (сжатие) и -5 (растяжение). Тогда при суммировании всех усилий мы получаем только сжатие (максимум 15, минимум 5). И никакого растяжения в колонне.

Если колонна не испытывает растяжения, для нее это благоприятно. Бетон даже без арматуры отлично работает на сжатие и воспринимает огромную часть нагрузки. Ну, а там, где бетону все-таки нужна помощь, подключается арматура.

• 2) Сжимающая сила N меньше меньше пары сил, полученной при раскладывании изгибающих моментов М.
• В таком случае, как вы видите из картинки ниже, в колонне возникают растягивающие усилия от момента (у дальней грани), но они не гасятся силой N (ее величины не хватает).
• 

И эти растягивающие усилия для железобетона самые плохие. Бетон на растяжение практические не работает, трудится только арматура, и ее в таких ситуациях обычно нужно много.

Часто в многоэтажных каркасах наблюдается ситуация: на первом и на последнем этаже – арматура значительно больше, чем на средних этажах.

Так вот на первом этаже ситуация обычно попадает под первый случай, когда вертикальная сила скапливается со всех этажей и внизу уже требуется значительное армирование.

А на верхнем этаже в колоннах обычно возникает значительный изгибающий момент (он передается от перекрытия), и увеличение арматуры происходит по второму случаю.

Как работает арматура в бетоне?

Одним из важных этапов работы по заливке бетона является связывание арматуры. Армирование служит дополнительным укрепителем готовой железобетонной конструкции. Правильный выбор металла и его закрепление имеет не менее важную роль, чем марка бетона. Поэтому перед началом строительных работ определяются с видом арматуры, которая соответствует назначению планируемой конструкции.

Что собой представляет?

Арматура — это профиль из стали, имеющий круглое сечение и рифленую форму. Материал имеет высокую прочность на растяжение, что в сочетании с бетоном позволяет сделать покрытие или стену крепче. На поверхности металлических прутьев нанесены выступы, которые располагаются под уклоном относительно главной оси арматурной проволоки.

Физические характеристики арматуры регламентируются ГОСТом 30062—93, которым предусмотрено использование специальной аппаратуры для оценки качества стройматериала.

Зачем нужна?

Применение данной конструкции препятствует появлению трещин в материала при нагрузках на него.

Бетонные конструкции имеют высокую прочность на сжатие, поэтому их использование широко распространено в сооружении кровель и несущих конструкций. Так как сжимание не является единственным фактором воздействия на покрытие, то стяжка из бетона требует дополнительного укрепления. Это обусловлено тем, что при сжатии верхнего слоя происходит растяжение нижней части бетонной балки. Такое напряжение приводит к образованию трещин. Чтобы избежать преждевременного разрушения покрытия, применяется армирование. Арматура укрепляет конструкцию и придает ей устойчивости к растяжению. Только применение металла в бетонных балках делает возможным использование стройматериала для возведения несущих сооружений.

Классификация

В зависимости от характеристик материала выделяют различные виды арматуры. Существует такая классификация стройматериала:

Для данного раствора подходит именно рифленые стержни.

• По форме:
  • Круглая. Используется для укрепления железобетонных блоков.
  • Квадратная. Применяется для угловых сооружений.
• По рифлености:
  • Гладкая. Не применяется для железобетонных блоков.
  • Рифленая. Чаще всего используется при заливке бетона, так как имеет граненую форму. Это способствует хорошей сцепке материала с бетонной смесью.
• По форме:
  • Продольная. Делает возможным растяжение бетонной связки, что предотвращает разрушение бетона при растяжке.
  • Поперечная. Название обусловлено размещением арматуры перпендикулярно к продольным прутьям.
  • Напрягаемая. Работа по заливке бетона начинается с натяжения арматуры, что после формирования поверхности делает готовое изделие крепче.
• По типу материала:
  • Стальная. Имеет вид стержня с поперечными сечениями. Именно этот вид обеспечивает прочность железобетонных блоков.
  • Композитная. Составляющими этого вида стройматериала являются волокна стеклянного, углеродного, арамидного или базальтового типа.

Как выбрать?

Арматура для заливки бетона используется стального вида круглого сечения, так как она будет выдерживать довольно большие механические воздействия.

Для лучшей адгезии с бетоном выбирают прутья, имеющие выступы. Толщина материала зависит от размера предполагаемых нагрузок.

Положительной стороной использования металлических стержней вместе с бетоном является их одинаковая реакция на воздействие перепадов температуры.

Если связывание арматуры предполагает сварочные работы, то выбирается материал, который рассчитан на нагревание, что не влияет на качество готового изделия.