Соединения арматуры монолитных конструкциях

В этой статье мы расскажем о разных видах армирования конструкций и откроем некоторые секреты профессии арматурщика. Также будут приведены упрощённые расчёты, описания документации, схемы армирования. В статье вы найдёте практические советы и рекомендации по ведению арматурных работ.

Виды армирования

Армирование — неотъемлемая часть конструкции, материал которой предусматривает переход из жидкого состояния в твёрдое. Этот процесс называют схватыванием или твердением. По способам армирования различают:

1. Дисперсное — добавление в жидкий раствор фибровых волокон или металлической стружки. Придаёт монолитному участку жёсткость и стойкость к истиранию. Применяют в устройстве полов, стяжек. Может применяться в комбинации со стержневым способом.
2. Стержневое — в объём бетона или раствора включают систему стержней (сетку, каркас), которая распределяет нагрузку внутри конструкции. Применяют для несущих и отдельно стоящих элементов зданий.
3. Слоевое (укрепление слоя) — в слой жидкого раствора или шпатлёвки включают сетку для придания стабильности отделочного слоя. Применяют при отделке и ремонте плоскостей.

В данной статье мы рассмотрим армирование конструкций при помощи каркаса и сеток.

Армирование конструкций

Отвердевший бетон выдерживает высокие нагрузки на сжатие — до 1000 кг/см2, но неустойчив на излом, разрыв и растяжение. При этом его производство — относительно недорогое.

Арматурный стержень воспринимает значительные нагрузки на растяжение, но неустойчив к сжатию и изгибу. К тому же стоимость производства высока, учитывая, что в неё входят расходы на добычу металла.

Поскольку любая несущая конструкция подвергается комбинированным нагрузкам, необходим материал, удовлетворяющий нескольким требованиям. Комбинация арматурных стержней и бетона даёт комбинацию их свойств. В результате получается железобетон, устойчивый к сжатию, изгибу и излому.

Поскольку все ж/б изделия условно подразделяются на заводские и местного производства, арматура работает в них по-разному. Большинство заводских изделий производится с использованием предварительно напряжённой арматуры.

Перед укладкой бетона в форму стержни предварительно растягивают (напрягают) специальным устройством. После отвердения напряжение в стержнях остаётся — арматура как бы «поджимает» весь элемент вдоль них, что значительно улучшает механические свойства детали.

Например, балка или плита с предварительно напряжённой арматурой выдерживает большие нагрузки (+ 40–60%) на изгиб, чем обычные.

В высотных зданиях арматурный каркас служит основой всей конструкции. Стержни переходят из одного элемента в другой, что делает их взаимосвязанными между собой и придаёт требуемую жёсткость каркасу здания. Этот эффект даёт возможность возводить небоскрёбы на относительно малой площади.

Армирование СНиП

При строительстве ответственных зданий и сооружений расчёт сечения и количества стержней — один из основных. Нормы армирования регламентируются документами — СНиП 2.03.

01–84 «Бетонные и железобетонные конструкции» и приложением к нему «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий. Пособие по проектированию».

В этих документах подробно описаны расчёты, допуски и требования к конструкциям, в которых применено армирование.

Условия эксплуатации и требования к самим стержням нормируются документом ГОСТ 10884–94 «Сталь для железобетонных конструкций».

Глубокие расчёты необходимы при строительстве крупных и сложных объектов — высотных зданий, мостов, башен, плотин. Для расчёта армирования конструкций в частном строительстве достаточно придерживаться основных правил, которые актуальны для всех случаев применения арматуры.

Сортамент арматуры

Ещё одним полезным документом является сортамент. В нём приведены все возможные характеристики арматурных изделий — вес погонного метра и зависимость его от диаметра, площадь сечения стержня и марки стали и многие другие. Эти данные необходимы при более сложных расчётах — монолитных перекрытий, резервуаров или зданий, имеющих более 3-х этажей.

Класс арматуры

Как правило, в частном порядке используют самые распространённые марки и диаметры стержней. Условно этот набор можно назвать «оптимальным разрядом». В него входят стержни диаметром от 6 до 18 мм. Классы арматуры оптимального разряда по ГОСТ 5781:

1. А1 (А240). Гладкий прут Ø 6–12 мм — в бухтах (бобинах, мотках), 12–40 мм — в прутах (круг).
2. А2 (А300). Имеет винтовые рёбра. Диаметр 10–12 мм — в бухтах, 12–40 мм — в прутах.
3. А3 (А400). Поперечные рёбра расходятся «ёлочкой» от продольного ребра. Ø 6–12 мм — в бухтах, 12–40 мм — прутах.

Другие марки встречаются редко — в основном на объектах с высокими требованиями, эти изделия изготавливают на заказ из более качественной стали.

Армирование бетона бывает только двух видов по конструкции — плоская сетка (может быть изогнута) или пространственный каркас. Сетку применяют для лежачих плит и стяжек, пространственный каркас — для объёмных элементов — балок, перемычек, армопояса, колонн, стен и др. При этом две сетки, устроенные на стабильном расстоянии друг от друга, уже представляют собой каркас (например, стеновой).

Расчёт армирования

Когда определена форма изделия (элемента) и его размер, дело остаётся за малым — определить диаметр и шаг ячейки каркаса. В строительстве с невысокими требованиями оптимально применить эффективную систему адаптированного расчёта. Принцип применения арматуры разного диаметра прост — чем больше нагрузки несёт элемент, тем толще необходимы стержни.

Показатели каркасов и сеток для разных конструкций:

В адаптированном расчёте можно применить общий принцип — достаточный шаг ячейки будет равен диаметру стержня, умноженному на 10. В ответственных местах — примыкания и соединения элементов — следует добавлять усиления, т. е. устанавливать дополнительные стержни.

Схема армирования

Как правило, из железобетона устраивают два вида элементов — балки и плиты. В 80% случаев для выполнения каркаса любой сложности достаточно будет двух позиций:

• рабочие стержни — пруты арматуры Ø 12–18 мм, устроенные вдоль конструкции;
• распределительные (конструктивные) элементы — изделия из проволоки Ø 6–8 мм, которые распределяют в пространстве и фиксируют рабочие стержни с заданным шагом.

Разумеется, понадобится вязальная проволока.

Схема армирования балки: 1 — армирование лежачих, фундаментных балок и армопояса; 2 — армирование висячих балок, фундамента; 3 — защитный слой 40 мм; 4 — вспомогательные рабочие стержни; 5 — основные рабочие стержни; 6 — хомут

Если балка предполагается висячая, все стержни в ней должны быть одинакового сечения (не менее 16 мм). Для лежачей балки вспомогательные стержни могут быть меньшего диаметра.

Схема армирования плиты: 1 — лежачая плита; 2 — висячая плита; 3 — «лягушка»; 4 — распределительная арматура; 5 — рабочая арматура

Каркас висячей плиты представляет собой две зеркально расположенные сетки. Равное расстояние между ними удерживается с помощью ограничителей.

Станок для арматуры

Для того чтобы изготовить элементы типа «хомут» или «лягушка» потребуется специальное приспособление — гибочный станок. Если предполагается ощутимый объём бетонирования, начать следует именно с изготовления этого станка из подручного материала. Он представляет собой верстак на стальной раме, надёжно установленный в горизонтальном положении.

Чтобы собрать станок для арматуры на месте, вам понадобится подручный материал — обрезки металла, среди которых должны быть два уголка 40х40 или 45х45.

Порядок работ:

1. Основной элемент станка — упор со втулкой. В середине верстака привариваем вертикально стержень длиной 8–10 мм и подбираем стальную трубку, которая свободно на него наденется.
2. К трубке привариваем рычаг — лучше всего уголок горизонтальной полкой к трубке. Если уголка нет, тогда упор в 100 мм от приваренного стержня.
3. К наружному краю рычага привариваем удобную ручку.
4. Укладываем арматуру наибольшего диаметра (но не более 18 мм), которую необходимо гнуть параллельно длинному краю верстака.
5. Привариваем к верстаку упор — лучше всего уголок.

Станок может иметь произвольную конструкцию. Основная идея — сила прикладывается в трёх точках через рычаги.

В продаже часто можно встретить заводские ручные приспособления для загиба арматуры, но они редко выдерживают интенсивные нагрузки и предназначены для домашнего использования.

Для больших объёмов можно приобрести электрический гибочный станок 220 или 380 В. При помощи электрического станка можно выгибать довольно сложные элементы, которые используют в том числе и в художественной ковке.

Цена нового электрического гибочного станка до 40 мм начинается от 70 000 руб.

Сварка арматуры

Самая распространённая ошибка при выполнении арматурных работ — применение электросварки для соединения элементов каркаса. Причины, по которым этого делать нельзя:

1. Перегрев металла. При производстве арматуры классов А1, А2, А3 используется сталь с относительно высоким содержанием углерода. Это значит, что после нагрева она теряет до 50% свойств по прочности. Это особенно важно для соединений под углом.
2. Неправильное распределение нагрузки. Жёстко зафиксированный (приваренный) участок стержня как бы вычленяется из него и работает отдельно от остальной его части. По этой причине возникают ненормальные напряжения, сосредоточенные в местах жёсткой фиксации (сварки) вместо того, чтобы распределяться по всей длине.
3. Неправильно собранный каркас останется только выбросить (невозможно переделать).
4. Опасность для других рабочих — возможно случайное поражение током.
5. Затраты на электричество.

Однако есть случаи, когда сварка не только незаменима, но и обязательно требуется:

1. Установка закладных деталей (ЗД). ЗД — приоритетные элементы, на которых сосредотачивается большая нагрузка. Они ввариваются в каркас для лучшей передачи нагрузки на стержни.
2. Сварка продольных стыков (перехлёстов). Перегретая арматура сохраняет до 70% свойств на растяжение. К тому же на перехлёсте она сдвоена. Сварка продольных стержней «в стык» лишена смысла.
3. Крепление по месту к уже существующим ЗД или стальным элементам (при реконструкции зданий).

Вязка арматуры

Скрепление пересекающихся стержней между собой — кропотливая и трудоёмкая работа. Но её нельзя избежать при армировании конструкций. Для этого используют мягкую вязальную проволоку толщиной от 0,5 до 2,5 мм. Приспособление для работы — крючок арматурщика — каждый специалист подбирает себе сам.

Есть небольшой ассортимент заводских моделей, но в подавляющем большинстве случаев крючок изготавливают на месте из прута проволоки Ø 8–12 мм. Для этого необходимо выгнуть его в удобной форме и заточить с одного конца. На обратном конце стержня крючка можно надеть пластиковую трубку.

Также крюк можно установить в аккумуляторный шуруповёрт, что значительно облегчит работу.

Для облегчения труда арматурщика есть развитые формы вязального крючка:

1. Заводской арматурный крючок. Между ручкой и стержнем крюка установлен подшипник.
2. Автоматический крюк. Вращается за счёт пружины в рукояти, соединённой с жалом.
3. Вязальное устройство (пистолет). Операция автоматизирована, пистолет сам поджимает стержни и вяжет проволоку.

При создании каркасов для разных элементов применяют разный шаг вязки. Чем более ответственный участок — тем плотнее будут расположены узлы.

Шаг узлов в разных каркасах:

Арматурные работы часто сопряжены с установкой опалубки, которую часто смазывают маслом для облегчения демонтажа. Внимательно следите за тем, чтобы масло не попадало на стержни — это приведёт к отсутствию сцепления между бетоном и арматурой. Использование сильно окисленной арматуры категорически нежелательно.

рмнт.ру

02.12.14

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».

Армирование плитного фундамента: зачем проводится, выбор арматуры, схема армирования, этапы работ

Монолитные плитные фундаменты обустраиваются на грунтах, имеющих плохие несущие характеристики, а также подходят для местностей с высоким уровнем грунтовых вод. Армирование плиты перекрытия фундамента это обязательный этап работ, выполняемый непосредственно перед заливкой основания бетоном.

Армирование обеспечивает создание надежной опоры, способной противостоять разнонаправленным нагрузкам – если чистый бетон хорошо выдерживает сжатие, то арматура помогает ему справляться с силами растяжения и кручения.

Необходимое количество материала примерно можно определить с помощью калькулятора арматуры для монолитной плиты, но окончательные расчеты должны делать специалисты.

Заливка армированного плитного фундамента бетоном Источник pikabu.ru

Зачем производят армирование

В основу фундамента входит бетон, который способен выдерживать сжатие, но при этом имеет низкую прочность при изгибах и растяжениях. При постройке здания на бетонном основании нагрузка по нему будет распределена неравномерно – это способствует возникновению изгибающих моментов.

Данная особенность очень опасна для бетонных конструкций, поэтому установка арматуры или армирующих сеток призваны нейтрализовать негативное влияние этих сил. Сочетание бетона, который принимает на себя сжимающие нагрузки с арматурой, воспринимающей изгибы, обеспечит надежность конструкции.

На заметку! Чтобы усилить конструкцию, потребуется арматура из стали, которую необходимо объединить в жесткий каркас. Армирование стены из бетона таким способом повысит прочностные характеристики основания, увеличит эксплуатационные сроки постройки.

Технология возведения фундамента

Надежность монолитного основания зависит от качества бетонной смеси и грамотно выполненного усиления. Армирование плитного фундамента – это очень ответственный и сложный процесс, который выполняется непосредственно перед заливкой фундамента. Полностью все работы по изготовлению бетонного основания производят по таким этапам:

• Очищается площадка, и производится разметка. 
• Выкапывают котлован нужного размера. 
• Формируют дренажную систему. 
• Засыпают и уплотняют основу из песка с гравием.

Подушка под фундамент из песка и щебня Источник designwow.ru

• Укладывают гидроизоляцию.
• Собирают и фиксируют опалубку. 
• Устанавливают арматурный каркас и производят армирование основания. 
• Конструкцию заливают бетоном. 

Действующие нормы регламентируют схемы обвязки монолитных фундаментов, которые применяют для постройки различных зданий. Усиленное бетонное основание стальными прутками – залог надежности будущей постройки. Прокладка арматуры улучшит такие характеристики фундамента: 

• усиливает прочность монолитного основания, дает способность воспринимать повышенные нагрузки;
• предотвращает риски усадки постройки, которые связаны с недостаточной прочностью основы;
• не допускает деформацию монолитного бетонного основания под воздействиями негативных факторов высокого уровня грунтовых вод.

Схема армирования

Когда выполняется армирование плитного фундамента, схема расположения арматуры должна составляться строго по технологии. Кроме того, схемы армирования монолитной плиты перекрытия фундамента, при необходимости, предполагают неравномерный порядок размещения прутков.

Участки, где планируется возведение несущих перегородок и колонн дополнительно усиливаются. Такие места называют зонами продавливания. Арматуру укладывают в один слой при толщине железобетонной плиты 15 см и меньше.

Если план монолитного фундамента предполагает величину слоя больше 15 см, рекомендуется производить армирование каркасами. Для плитно-свайного фундамента расчеты нужно производить отдельно — в зависимости от расположения и материала свай.

В любом случае, чтобы правильно выполнить армирование фундаментной плиты, чертеж надо составлять на основании тщательных предварительных расчетов.

Схема расположения усилений фундамента Источник pingru.ru

Основные параметры плиты

Рассмотрим на примере основные узлы конструкции. На схеме изображена сетка с постоянными размерами ячеек. Расстояние между прутками должно быть одинаковым. С расчетом нагрузок, шаги прутьев делают через каждые 20-40 см.

Для построек из кирпича подходит 20 см, а для легких каркасных домов допускается делать укладку арматуры реже.

В любом случае, по строительным правилам из пункта про «бетонные и железобетонные конструкции» указано, что расстояние между прутьями не должно превышать толщину основания в 1,5 раза.

Распространенный метод укладки – в два ряда. Их совместное действие будет обеспечено монтажом вертикальных стержней. Отступы между такими прутами должны равняться шагам основной стальной конструкции также допускается в два раза большее расстояние.

По правилам плиту перекрытия на торцах следует армировать П-образными хомутами, длина которых должна равняться двум толщинам основания и более. Обвязка стержней должна охватить верхние и нижние ряды.

Такая методика обеспечивает надежное восприятие крутящих моментов у края фундаментной основы и позволит произвести анкеровку концов продольных прутков.

Армирование плиты фундамента по краям и укладка в два ряда Источник ufa.masterdel.ru

Это важно! Всю арматурную конструкцию следует утопить в бетонный раствор примерно на 2-3 см со всех сторон – внизу, вверху, с боков. В противном варианте происходит ускоренный процесс коррозии арматуры, что впоследствии приведет к разрушениям конструкции.

Зоны продавливания

В местах, где об фундамент будут опираться несущие вертикальные конструкции, раскладку следует производить, уменьшив шаги армирования. В случае, когда по основной ширине плиты арматура укладывается через 20 см, значит, под перегородками следует перейти на расстояние в 10 см. Такой метод позволяет предупредить возникновение продавливания и образования трещин.

Если зона сопряжения совпадает с монолитной стеной подвала, глубина закладки будет производиться в соответствии с высотой планируемого помещения. В таком варианте работы ведутся с привязкой основания к стенам.

При армировании фундаментов, рекомендуется производить совместную обвязку каркасов монолитных стен и плиты. Во время заливки фундаментного основания нужно оставить части вертикальных стержней, которые послужат связующими звеньями. Эти концы запускают в основу, производят загиб края, примерно на две части высоты плиты, после осуществляют привязку к основной части каркаса.

После заливки и застывания бетона, вертикальные стержни используют для «привязки» стен к основанию Источник dvamolotka.ru

Чтобы произвести грамотный расчет стройматериалов и армирование плитного фундамента понадобится схема и чертеж. Должны быть внесены данные о шагах между рядами арматуры и ее диаметр.

Какую арматуру лучше выбрать

Стальная арматура изготавливается соответственно ГОСТу 5781-82, с различными типами профиля. Для железобетонных монолитных плит перекрытия используют стержень класса А400. Пруты имеют визуальные отличительные особенности, а именно:

• А 240 – изделие с гладкой поверхностью; 
• А 300 – имеет на поверхности периодический профиль с кольцевым узором; 
• А 400 – имеется серповидный узор на профиле в форме «елочки».

Важно! Использовать арматуру низких категорий не допустимо.

Методика изготовления армирующей сетки и каркаса

Существует два варианта соединения прутков между собой — связывание и сварка. При методике связывания применяют проволоку с диаметром 2-3 мм. Обмотка происходит вручную либо при помощи специального оборудования, которое помогает сделать обмотку вокруг стержней. Этот вариант трудоемкий, но обеспечит надежность соединений.

Как выполняется ручная вязка арматурного каркаса, смотрите в видеоролике:

Готовые сваренные сетки монтировать быстрее и проще, чем при методике связывания. Единственный минус – это трудность, возникающая при подборе необходимого типоразмера.

Прутки арматуры для фундаментной плиты Источник bigbang.in.ua

При применении сварочного аппарата, рекомендуется в важных зонах – угол постройки и прочие участки, где массивные стены будут создавать нагрузку на конструкцию, арматуру следует в обязательном порядке соединять проволокой.

Метод сварки применяется в редких случаях, так как главный недостаток такого варианта – жесткое и неподвижное соединение. Это плохо сказывается на качестве монолитного фундамента. При сваривании металлические элементы расплавляются, после чего снижаются показатели прочности арматурных элементов.

Работы по укладке арматуры

При укладке армирующей конструкции в опалубку следует рассчитывать все так, чтобы все стержни после заливки были покрыты защитным бетонным слоем в 2-3 см. Для соблюдения необходимого расстояния используют специальные пластиковые фиксирующие элементы, металлические «лягушки или «стульчики».

В случае, когда длина прута короче, чем вся ширина фундамента, делают нахлест не меньше 40 диаметров рабочих стержней. Например, для прута 1,2 см, рекомендованный нахлест 48 см.

Армирование монолитного фундамента в предварительно подготовленном приямке сократит продолжительность работ и поможет без сложностей произвести укладку непосредственно на месте.

Ручная вязка арматуры Источник dostroyka.com

Минусом такого монтажа является риски повреждения уложенной уплотненной подушки и гидроизоляционного материала. Укладку каркаса лучше проводить в таком порядке:

1. Собранный нижний пояс укладывают на подпорки. 
2. Устанавливают поперечные прутки. 
3. Собирают верхнюю часть конструкции, методом связывания проволокой соединяют стойки и верхний пояс.

Как рассчитать диаметр арматуры

При армировании плитного фундамента, даже по схемам можно сделать примерные расчеты материала. Общую площадь сечения арматуры для монолитного основания в одном направлении берут не меньше 0.

3 % от общих показателей сечения фундамента. Если длина стороны плиты меньше 3 м, подойдет диаметр стержня 1 см, при большей длине – 1,2 см. Вертикальные прутки должны быть не менее 6 см.

Максимальные размеры изделий 4 см, в практическом применении используют 1.2, 1.4, 1.6 см.

Пример расчета

В исходных данных указана железобетонная поверхность 8х8 м. Рекомендованный размер шага для частных домов 20 см. В данном примере не рассматривается усиление зон, где будут расположены несущие стены. Для определения диаметров следует учитывать, что укладка будет производиться в два ряда. Потому что толщина конструкции превышает 15 см.

Арматурная сетка Источник slo.wikiwiex.ru

Расчет нужной площади металлических стержней производят по такой последовательности:

• вычисление площади поперечного сечения фундаментного основания: 8 м * 0.2 м = 1.6 м2; 
• расчеты минимальной площади всего арматурного материала: 1.6 м2 * 0.3 % = 0.0048 м2 (36см2); 
• показатели минимальной площади арматуры, одно направление, один ряд: 48 см2/2 = 24 см2. 

Для того чтобы правильно рассчитать количество стройматериалов рекомендуется использовать схему. При вычислении длины прутков также следует учесть: 

• толщину бетонного слоя предназначенного для защиты – 2-3 см с двух сторон; 
• допустимый нахлест; 
• вертикальное армирование; 
• количество стержней для П-образных хомутов. 

Еще можно рассчитать фундамент с помощью онлайн калькулятора. Только надо учитывать, что неизвестно, какие допуски и формулы прячутся за интерфейсом программы. Поэтому, калькулятор арматуры для монолитной плиты можно использовать только для примерных вычислений.

Ошибки при монтаже армирующей конструкции

Даже мелкие недочеты могут повлечь разрушение фундамента или привести к усложнению процесса бетонирования. Распространенные ошибки при создании каркаса и как их избежать:

• стержни соединенные встык, приведут потере прочности каркасной конструкции; 
• при монтаже армирующего каркаса прутья расположены в непосредственной близости к грунту либо воткнуты в него. Когда произойдет подвижка почвы, арматура врежется в грунт и при таком взаимодействии образуется коррозия металла, а это в свою очередь снизит прочность всего основания;

Фиксатор арматуры, который устанавливается между сетками Источник buildpj.ru

• несоблюдение рекомендаций по расположению арматуры влечет за собой разрушение плиты;
• если у торцов стержней нет защитного покрытия, под влиянием влаги из бетонной смеси образуется коррозия изделий;
• особое внимание следует уделять правильному армированию в углах постройки и в зонах под несущей стеной;
• установка каркаса была произведена на деревянные бруски или прочие неподходящие элементы – это грубая ошибка. Использовать нужно только специальные фиксаторы. В противоположном случае влага проникнет к металлическим частям, что в свою очередь приведет к нарушению целостности бетонной основы.

Наглядно про изготовление опалубки и армирование плитного фундамента смотрите в видеоролике:

Заключение

От правильного выполнения армирования плитного фундамента зависит прочность и длительность срока эксплуатации всего основания вашего дома. Поэтому все расчеты, подготовительные и монтажные работы должны выполняться профессионалами, которые не просто сделают все быстро и качественно, но и дадут на свою работу гарантию.

Виды и способы соединения арматуры

От технологии выполнения соединений стальной арматуры, особенно при необходимости ее наращивания по длине, во многом зависят трудозатраты на изготовление монолитных железобетонных конструкций.

Повысить производительность и скорость бетонных работ, обеспечив при этом равнопрочность стыков, может механическое соединение арматуры (МСА), предлагаемое компанией «ПромСтройКонтракт» (ГК ПСК) в нескольких вариантах.

Разновидности традиционных и современных соединений арматурных стержней

Действующие технические регламенты различают три вида соединений арматуры:

1. соединение внахлест без использования сварки с определением длины перепуска расчетным путем в зависимости от диаметра и класса:

• прямой арматуры периодического профиля;
• то же с креплением накладки или поперечных стержней по длине нахлеста;
• с крюками, лапками, петлями на конце стальных профилей;

1. сварные стыковые соединения, где тип узла, а также обозначение сварочного шва определяется применительно к технологии сварки, условиям эксплуатации монолитной конструкции;
2. соединение, использующее специальные соединительные муфты.

Сварные и нахлесточные соединения практикуются давно, они стали уже классикой бетонных работ со своими плюсами и минусами (дороговизна, время, перерасход металла). Между тем, технологии МСА уже не первое десятилетие доказывают свою эффективность на объектах России, ближнего и дальнего зарубежья, постепенно становясь массовыми.

Классификация Механических Соединений Арматуры

Действующими регламентами МСА классифицируются согласно способу и назначению соединения. Таким образом, соединения могут быть:

• резьбовым, за счет стыковочного цилиндра с внутренней конической или цилиндрической резьбой, соединяющей торцы, где уже выполнена резьба такого же профиля;
• опрессованным, когда торцы профилей соединяются стальным цилиндром, обжатым гидравлическим прессом, вследствие чего металл, из которого он изготовлен, вдавливается между ребрами периодического профиля;
• винтовым, при котором соединение производится муфтой, где внутри нарезан винтовой периодический профиль, аналогичный арматурному, а также контргайками, накрученными на стальные стержни;
• болтовым, где фиксация соединяемой арматуры происходит за счет болтов, вкрученных через стенку муфты в тело профиля, а их количество зависит от величины усилия, воспринимаемого соединением.

По назначению, согласно конструктивному решению соединительного элемента, МСА могут быть:

• стандартными, соединяющими арматуру одного диаметра, когда хотя бы одна из них может вращаться;
• переходными, аналогичными стандартным, но соединяющими арматуру разных диаметров;
• позиционными, соединяющими неподвижные концы стальных профилей;
• приварными: для стыковки арматурных каркасов и металлоконструкций.

Эти типы МСА изготавливаются отечественными и зарубежными производителями, они уже используются в практическом строительстве.

Система с конической резьбой

Соединение арматуры периодического профиля диаметром от 12 до 40 мм классов А400, А500 и А600 может производиться при помощи муфт «LENTON» с конической резьбой. В состав системы входят муфты:

• стандартные, для стержней одного диаметра, когда хотя бы одна из них может вращаться;
• переходные для стержней разного диаметра, когда хотя бы одна из них может вращаться;
• позиционные, соединяющие арматуру, не способную вращаться;
• приварные для присоединения стержней к металлоконструкциям. Внутри одного конца соединительного элемента нарезана коническая резьба, а другой подготовлен для сварки;
• концевые (анкерные), предназначенные для анкеровки арматуры железобетонных конструкций;
• комбинированные с конической и цилиндрической резьбой для болтового крепления стальных конструкций к бетонным.

Использование конической резьбы позволяет исключить возможность ее повреждения до полной стыковки. Соединение одинаково быстро может производиться для горизонтальных и вертикальных железобетонных конструкций. Для этого сначала накручивают муфту на один конец, затем второй заводят в муфту, после чего закручивают на 4 -5 оборотов с усилием от 40 до 350 Нм.

МСА на основе технологии «LENTON» применялись при армировании монолитных железобетонных конструкций высотных офисный зданий комплекса «Москва-Сити», «Абу-Даби Плаза» (Астана), Центрального участка Западного скоростного диаметра, комплекса «Лахта Центр» (Санкт-Петербург), Ленинградской, Белоярской АЭС, вантового моста «Золотой Рог» (Владивосток), олимпийского стадиона «Фишт» (Сочи), других объектов.

Возможности системы «LENTON» позволили разработать криогенные муфты, использованные при армировании бетонных конструкций резервуаров для хранения сжиженного газа при температуре 160°С. Применение таких элементов позволило не прекращать арматурные работы в зимних условиях при температуре ниже -40° на строительстве завода «Ямал НПЗ», благодаря чему работы были выполнены в намеченные сроки.

Система «Dextra Bartec» с параллельной резьбой

Муфтовое соединение «DEXTRA Bartec» от ГК ПСК обеспечивает равнопрочный стык арматуры диаметром от 12 до 65 мм за счет использования муфты с внутренней метрической резьбой, соединяющей концы стержней с нарезанной резьбой такого же профиля. Основной элемент системы — муфты «БАРТЕК»:

• стандартные, соединяющие стержни одного диаметра при возможности вращения хотя бы одного конца;
• переходные для стыковки арматуры разных диаметров при возможности вращения хотя бы одного конца;
• позиционная, когда ни один конец стержня не может вращаться. В этом случае куплер полностью накручивается на один конец, а после стыковки выкручивается, соединяя оба конца. Для уменьшения области ослабленного сечения резьба выполняется в следующей последовательности:

1. обрезка стержней по длине;
2. увеличение начального диаметра конца с использованием холодной прессовки;
3. накатка метрической резьбы на распрессованном конце.
4. МСА с метрической резьбой позволяет армировать стены, колонны, а также балки, плиты.

Система «Bartec» доказала свою эффективность при реконструкции Октябрьского туннеля, прокладке линий казанского метрополитена, возведении Белорусской, Курской и Нововоронежский АЭС, жилых домов и общественных зданий Москвы, Казани и городов ЮФО, а также при строительстве первой бангладешской АЭС «Руппур» и других особо сложных объектов.

Система «PRESKO» с обжимными муфтами

Система МСА «PRESKO» формирует стыки арматуры диаметром от 18 до 40 мм при помощи стандартных и переходных муфт, соединяющих концы стержней одного или разного диаметра путем их обжатия без предварительной подготовки торцов.

При обжатии, металл соединительного элемента заполняет перепады периодического профиля, образуя тем самым равнопрочный стык.

Такой стык более экономичен относительно соединений с перепусками, а по сравнению с ванной сваркой он менее трудоемок, а также не требует для исполнения специалиста высокой квалификации.

Устройство стыка при помощи обжатия муфт состоит из двух операций:

• установки соединительного элемента «ПРЕСКО» на месте стыка в проектное положение;
• обжатие стыка с использованием мобильной гидравлической установки.

Обжимные муфты PRESKO применялись при возведении столичного БЦ «Ханой-Москва», футбольных стадионов «Ростов-арена», комплекса «ВТБ-арена», объектов города-спутника Казани «Иннополис», башни «Akhmat Tower», ТРЦ «Грозный Молл» в столице Чечни.

Система на болтовых муфтах «LENTON LOCK»

Система МСА на болтовых муфтах «LENTON LOCK» производства американской компании «ERICO» (Pentair) универсальна. Она может использоваться для стыковки арматурных стержней диаметром от 12 до 44 мм периодического профиля или гладкой, на заводе или на стройплощадке, одинакового или разного диаметра без предварительной подготовки торцов.

Соединение производится путем зажима торцов вертикальной или горизонтальной арматуры в стандартной или переходной муфте болтами, вкрученными в стенку стального цилиндра, при этом головки болтов самосрезаются при достижении требуемой величины момента закручивания.

В зависимости от диаметра соединяемых стержней в стыковочный элемент вкручивается от 6 до 12 болтов.

МСА на муфтах «LENTON LOCK» уже доказали возможность применения отечественными строителями на объектах Новополоцкого НПЗ, при армировании монолитных конструкций комплекса небоскребов «IQ-quarter», при реконструкции и расширении МКАД, а также на других объектах.

Системы с использованием муфт «Flimu» (DSI), «GEWI»

Система МСА «Flimu» предполагает обжатие торцов стыкуемых профилей соединительной муфтой вследствие протягивания по ней специального обжимного кольца. Внутренний размер кольца меньше наружного размера соединительного цилиндра, что заставляет металл, из которого она изготовлена, заполнять профиль.

Для протягивания кольца используется ручное оборудование, разработанное специально для использования в построечных условиях. Немецкая система «GEWI» основана на использовании высокопрочных стержней с левосторонней трапецеидальной резьбой по всей длине.

Соединительные элементы с соответствующей внутренней резьбой позволяют быстро произвести стыковку.

Какие соединения арматуры лучше для ПГС?

Большую работу по внедрению инновационных МСА в массовое строительство России и стран Таможенного союза выполняет НИИЖБ им. Гвоздева и группа компаний «ПромСтройКонтракт» (ГК ПСК).

Ими совместно была разработана проектная, а также технологическая документация на использование ряда систем МСА при производстве арматурных работ, в т.ч. на особо опасных, технически сложных, уникальных объектах.

Каждая из них уже имеет опыт практического использования на жилых, складских, промышленных зданиях, мостах, эстакадах, возведенных в России и за рубежом.

Разнообразие уже построенных с использованием МСА объектов, показывает применимость этих технологий для использования в массовом строительстве при армировании конструкций различного назначения, воспринимающих практически любые усилия, а самое главное — ГК ПСК гарантирует увеличение скорости всего комплекса арматурных работ при внедрении любой из выбранных технологических систем. Обученные инженеры-арматурщики ПСК не только помогут с внедрением выбранной технологической системы, но и готовы выполнить все работы по нарезке или накатке резьбы на арматуру на собственном оборудовании.