Виды арматуры для фундамента: Арматура для фундамента: виды армирования, нужные инструменты

Автор

Содержание

Арматура для фундамента: виды армирования, нужные инструменты

Из арматуры делают основу для бетонного фундамента. Бетонно-арматурный фундамент обычно возводится по ленточной схеме, когда заливка выполняется не по всей длине дома, а лишь по ограниченным замкнутым контурам, повторяющих стены и внутренние перегородки. Перед возведением ленточного фундамента также устанавливается защитная подушка на основе песчаника или гравия. Сверху на подушку может устанавливаться гидроизолирующее покрытие, если дом располагается на территории участков с высоким уровнем залегания грунтовых вод. Как вязать арматуру для фундамента? Какие инструменты понадобятся для армирования бетона? Какая нужна арматура для фундамента дома?

Основные сведения

Основание дома постоянно подвергается механическим нагрузкам (естественный вес постройки, неблагоприятные климатические условия, сдвиги в почвенном слое земли). В случае избыточной нагрузки может происходить растрескивание основания, что может привести к неблагоприятным последствиям — деформация дома, растрескивание стен, частичное или полное обрушение постройки. Чтобы этого не произошло, необходимо установить прочный фундамент. Бетон для этой цели подходит идеально, однако в случае длительной эксплуатации или неправильной заливки он будет постепенно перемещаться. Чтобы этого не произошло, необходимо выполнить армирование фундамента с помощью металлических или полимерных стержней.

Для возведения небольших домов или пристроек фундамент можно делать по ленточной схеме. Ленточная схема подходит для сооружения малоэтажных загородных домов, складов, цеховых помещений, административных пристроек, помещений сельскохозяйственного назначения.

Установка фундамента

Монтируется ленточный фундамент так:

  1. Земельный участок очищается от мусора, грязи, растений. Если участок является неровным, то выполняется его выравнивание (создание насыпи с последующим ее укреплением). В случае высокого залегания грунтовых вод создания дополнительная насыпь на основе песка и гравия. Сверху на насыпь устанавливается гидроизолирующий материал, защищающий участок от воды.
  2. Архитектор составляет план будущего здания. В состав проектной документации включается дополнительный план, на котором отмечается формат расположения несущих стен дома, а также примерный уровень нагрузки, которую оказывают стены на землю.
  3. На основании плана стен выполняется разметка участка. На местах залегания стен по бокам монтируются деревянные доски-стенки. В результате на участке образуется деревянный пустотелый контур, который будет выступать в качестве основы для монтажа металлической или полимерной арматуры.
  4. После монтажа деревянного контура ставится арматура для фундамента будущего дома. Арматура для ленточного фундамента монтируется в нескольких направлениях — в вертикальном, горизонтальном, поперечном и так далее. Для скрепления арматурных прутков используются механические скобы или сварка.
  5. После монтажа арматурной конструкции выполняется заливка бетонной смеси. Через некоторое время бетон застывает, а деревянные подпорки убираются. Ленточный фундамент для дома готов. При необходимости бетонно-арматурная конструкция может подвергаться дополнительной обработке (выравнивание, декоративная отделка и так далее).

Особенности армирования

Перед заливкой бетона нужно правильно расположить прутки, поскольку в противном случае бетонная конструкция получится некачественной, хрупкой, ненадежной. Армирование бетона выполняется в несколько этапов. Металлические или полимерные прутки решают сразу несколько инженерных задач, а крепятся они в нескольких направлениях. При необходимости конструкция может дополняться вспомогательными элементами, чтобы сделать установку более качественной, надежной.

Основные категории прутков

  • Горизонтальные элементы. Устанавливаются вдоль деревянных стенок, применяются для фиксации конструкции в горизонтальном направлении. Для надежности рекомендуется использовать толстостенные арматурные изделия диаметром не менее 8 миллиметров. В случае возведения большого дома горизонтальные элементы крепятся не в два, а в три или четыре ряда (два элемента по бокам — один/два по центру). В таком случае фундамент будет обладать линейно-ячеистой структурой, что увеличит его надежность. Оптимальное расстояние между деталями — 30-50 сантиметров.
  • Вертикальные элементы. Монтируются вдоль деревянных стенок, но устанавливаются в вертикальном положении. Чтобы бетонная конструкция получилась надежной, необходимо ставить вертикальную арматуру под углом ровно 90 градусов относительно земли. Для определения угла наклона рекомендуется использоваться вспомогательное контрольное оборудование. Для создания вертикальных элементов также рекомендуется использовать толстостенные изделия толщиной не менее 8 миллиметров. Оптимальное расстояние между деталями — 50-70 сантиметров.
  • Поперечные элементы. Используются для дополнительного соединения горизонтальных или вертикальных прутков друг с другом. Де-факто продольные элементы выступают в роли ребер жесткости, которые делают конструкцию более прочной, надежной. Расстояние между поперечными прутками зависит от ширины будущих стен и особенностей грунта. Обычно арматура устанавливается через каждые 30-50 сантиметров. Обратите внимание, что поперечные прутки могут быть более тонкими. Оптимальный диаметр изделия — от 5 до 8 миллиметров.

Расчет арматуры для фундамента проводится с учетом государственных нормативов; основной регулирующий документ — СНиП 52-01-2003. Согласно СНиП арматура должна устанавливаться с фиксированным заданным шагом, отклоняться от которого можно только в случае крайней необходимости. На пересечениях арматурных прутков нельзя устанавливаться подвижные соединения, поскольку это серьезно ухудшит прочность бетона, сделав фундамент ненадежным. После монтажа арматуры рекомендуется нанести на прутки антикоррозийное покрытие, которое будет создавать защиту для каркасной конструкции.

Виды армирования

Для армирования бетона могут применяться прутки из различных материалов. Чаще используется стальная арматура. Виды арматуры для фундамента:

  • Стальные армирующие прутки. Самым популярным материалом для изготовления арматурных прутков является сталь. Чаще всего применяется высоко- и среднеуглеродистая сталь, а также сплавы с повышенным содержанием никеля, хрома, марганца. Сталь обладает множеством преимуществ — высокая прочность, устойчивость под действием механической нагрузки, возможность сварки. Крупный недостаток стали — достаточно высокий вес, что усложняет транспортировку и монтаж объектов.
  • Полимерная арматура для фундамента. Арматурные прутки могут изготавливаться из неметаллических материалов — базальт, стекло, углеродные нити, синтетические волокна. Для увеличения прочности композитные прутки покрываются защитными полимерами, которые делают изделие более плотным, надежным. Главные преимущества полимерных изделий — неплохие показатели прочности, надежности и устойчивости, небольшой вес, полная коррозийная устойчивость. Значимые недостатки — более сложный монтаж, высокая цена.

Инструменты для армирования

Вязка арматуры для фундамента выполняется с помощью дополнительных инструментов. Перечень инструментов будет зависеть от метода соединения прутков. Основные инструменты:

  • Вязальные хомуты. Применение хомутов — самый простой метод соединения арматуры, а подходит эта технология для вязки как стальных, так и полимерных изделий. Хомуты стоят очень дешево, а освоить их использование может любой человек за несколько минут. Хомуты позволяют создать соединения среднего качества, поэтому для возведения больших строений их использовать не рекомендуется.
  • Вязальный пистолет. Для вязки арматурного каркаса можно применять вязальный пистолет, который выполняет подачу проволоки в активную зону. Пистолет позволяет получить соединения высокого качества. При вязке небольших прутков применение пистолета может быть затруднено или невозможно.
  • Сварочное оборудование. Если прутки изготовлены из стали, то их можно соединить с помощью сварки (оптимальный метод — автомат или полуавтомат). Сварка внахлест или накрест позволяет получить очень прочные надежные соединения, которые будут легко переносить механическую нагрузку. Минусы сварки — нельзя использовать для соединения полимерной арматуры, высокая стоимость оборудования, рабочий должен владеть теоретическими и практическими навыками для проведения сварки.

Краткий алгоритм монтажа

К установке арматурного каркаса можно приступать после расчистки участка и установления гидроизолирующего покрытия. На предварительном этапе рекомендуется составить план и сделать расчет арматуры для фундамента. После этого нужно посетить строительный магазин и купить все необходимые элементы будущей конструкции (арматура, проволока для хомутов, вязальный пистолет и другие).

Первый метод сборки (на участке) является более надежным, поскольку даже самая небольшая ошибка сборки будет заметна, а рабочий сможет оперативно ее исправить. Однако сборка на участке является более трудоемкой процедурой, а иногда ее применение может быть ограничено (скажем, сборку нельзя делать ночью и в случае плохих погодных условий). Второй метод сборки (в мастерской на верстаке) является более простым и универсальным. Однако он менее надежен, поскольку рабочий может допустить ошибку, из-за которой каркас будет смонтирован неправильно.

Сборка арматурного каркаса в мастерской

  1. На верстаке устанавливаются вертикальные элементы. Они должны быть размещены под углом ровно 90 градусов относительно плоскости пола, поскольку в противном случае бетонная конструкция получится кривой. Проверить угол наклона можно с помощью отвеса.
  2. Теперь необходимо сформировать нижний горизонтальный пояс. Для этого с помощью проволоки, пистолета или сварки к вертикальным элементам прикрепляются горизонтальные. Нижний пояс будет защищать фундамент от смещения вниз, поэтому крепления следует сделать очень прочными.
  3. Теперь устанавливается второй горизонтальный пояс. Для его монтажа также применяется проволока, вязальный пистолет или сварка. Главная функция второго пояса — сопротивление выгибу фундамент вверх. Обратите внимание, что в случае возведения высокого дома можно поставить дополнительный третий пояс.
  4. С помощью горизонтальной и вертикальной арматуры формируются углы. Чтобы углы получить прочными, можно создать дополнительный слой вертикальных упоров, которые будут препятствовать сползанию фундамента вниз. Для соединения арматурных элементов рекомендуется применять пистолет или сварку.
  5. На участке с помощью деревянных досок формируется опалубка под фундамент. После фиксации деревянных стенок проводится усадка армирующего каркаса. При обнаружении ошибок монтажа выполняется переделка арматурного каркаса прямо на участке.
  6. После укладки на участке также монтируются трубы (для воды, газа, электрических кабелей). После монтажа и проверки труб в опабулок на каркас заливается жидкий бетон. Бетонную смесь рекомендуется заливать в несколько слоев, а каждый новый слой следует заливать после полного высыхания предыдущего.
  7. После высыхания железобетон покрывается рубероидом или битумной мастикой. Эти материалы будут выступать в роли гидроизолятора, который сделает фундамент более долговечным. После высыхания гидроизолятора можно приступать к монтажу стен и пола.

Заключение

Для создания ленточного фундамента нужна стальная или композитная арматура. С ее помощью формируется каркасная конструкция, которая будет выступать в качестве основы для заливки бетона. По способу размещения арматура для фундамента делится на несколько типов — вертикальная, горизонтальная, поперечная. Нужно учитывать нормы СНиП 52-01-2003. Монтаж прутков выполняется на участке либо в цеху на верстаке. Во втором случае монтаж выглядит так — установка вертикальный элементов, формирование горизонтальных поясов, установка каркаса на участке, заливка бетона. Для соединения прутков друг с другом применяются хомуты, вязальный пистолет или сварка.

Используемая литература и источники:

  • Справочник геотехника. Основания, фундаменты и подземные сооружения / Коллектив авторов. — М.: АСВ, 2014.
  • Индустриальные фундаменты зданий / М.Ф. Макарочкин, М.А. Ситников. — М.: Государственное издательство БССР, 1987.
  • Ищенко, И. И. Каменные работы и монтаж конструкций / И.И. Ищенко. — М.: Высшая школа, 2020.
  • Статья на Википедии

Поделиться в социальных сетях

Арматура для фундамента — какая лучше?

Арматура в сооружениях играет такую же роль, как и скелет в человеческом теле. Представьте на минутку: у вас нет скелета. Что будет? Без жесткой опоры, которую придают кости нашему телу, ткани потеряет форму и начнут расплываться. А твердые материалы — рассыпаться. Вот точно так происходит в случае с железобетонными зданиями, если их лишить арматуры. Она придает строению прочность, надежность и долговечность, соединяет его в единое целое. В случае с фундаментом, который является основанием для любого строения, такие свойства арматуры просто жизненно необходимы.

Арматура должна иметь высокую прочность. Она бывает с ребристой или гладкой поверхностью. Материал может изготавливаться из стали, стеклопластика (углепластика) и даже из более экзотического сырья, например, бамбука, но это уже в совсем отдаленных от нас странах. Мы бамбук не уважаем…

Важным показателям для арматуры является размер ее сечения.

Типы арматуры

  • Рабочий – АIII, А400, А500 классы и т. д. Его основное назначение заключается в приеме нагрузки на растяжение. Арматурный каркас такого типа работает на изгиб, что придает бетонному фундаменту прочности при растяжении и прогибе. Например, если просядет почва, то в этом месте фундамент не разломится и не уйдет под землю вместе с грунтом. Как раз рабочая арматура непосредственно исполняет роль скелета у фундамента или здания в целом. У рабочих стержней имеется периодический профиль. Из-за этого площадь поверхности материала увеличивается, что дает большую возможность связаться с раствором бетона.
  • Монтажный – АI и А240 классы. Предназначение такой арматуры –формирование пространственного каркаса. Зачастую такой материал обладает гладкой поверхностью и малым диаметром, но этого вполне достаточно для использования стержней как вспомогательных элементов. Например, для увеличения прочности каркаса или сетки во время этапа заливки фундамента.

Диаметр стержня

Наверное, это самый важный параметр для всех видов арматуры. Минимальная толщина арматуры для фундамента равна 5 мм, а максимальная – 32 мм. Естественно, необходимая толщина материала определяется параметрами здания, его размерами и требованиями к прочности и виду фундамента. Так, для строительства частного дома, наиболее популярны 6 мм, 8 мм, 10 мм диаметры для монтажных стержней, и 10 мм, 12 мм, 14 мм, 16 мм для рабочих прутьев.

Виды арматуры по материалу изготовления

Главным критерием для арматуры является ее стойкость к нагрузкам на изгиб, поэтому сырье подбирают соответственно этому требованию. Самым распространенным материалом для изготовления армированных стержней является сталь. Она идеально подходит для наших условий. Менее распространены прутья из углепластика.

Стальная арматура

Пока что лучшего материала не придумали. Она лидирует как по экономическим показателям, так и по прочности и долговечности. Используется этот вид арматуры во всех строительных сферах, от фундамента сарая, до железобетонного небоскреба. Когда стальные стержни находятся в слое бетона, то коррозия им не страшна, а, значит, существенно увеличивается срок службы всей конструкции. Прутья можно не только связывать между собой, но и сваривать, что значительно укрепляет арматурный каркас.

Итак, преимущества стальной арматуры:

  • она обладает надежностью, проверенной десятилетиями;
  • выдерживает огромные нагрузки;
  • обладает хорошей электропроводностью, что позволяет через каркас прогревать бетонную смесь при строительных работах в мороз;
  • при соединении прутьев сваркой каркас не теряет прочность в местах сопряжения.

Стеклопластиковая или композитная арматура

Появилась она сравнительно недавно. Это изделие производят из стекловолокна. Углепластиковые стержни, которые уже применяются для возведения каркаса фундамента, выпускаются разного диаметра. Правда, такой материал еще не был столь много и обширно опробован как стальная арматура, поэтому судить о его надежности пока сложно. Производители уверяют, что стеклопластиковая арматура имеет такие преимущества:

  • абсолютная стойкость к коррозии;
  • высокая прочность;
  • небольшая цена;
  • морозоустойчивость;
  • малый вес.

Строители, опробовавшие это новый чудный аналог стальной арматуры, рассказывают об удивительных «резиновых» свойствах современного материала. Углепластик при сгибании растягивается, благополучно передавая нагрузку на бетон, который остается не очень довольным таким поворотом событий и начинает трескаться. Сталь лишена такого дефекта, она полностью берет всю нагрузку на себя. Смекалистые рабочие сумели найти выход, они стали растягивать стеклопластиковые стержни до предела во время заливки фундамента, но, согласитесь, в домашних условиях такое действие произвести не так просто. В общем, решать вам: доверять новому или старому материалу.

Марка стали арматуры для фундамента. Арматура для фундамента. ArmaturaSila.ru

Какой должна быть марка арматуры для фундамента?

Евгений, Красноярск задаёт вопрос:

Добрый день! У меня появились планы построить небольшой загородный дом. Хочу в качестве экономии попробовать сделать это собственными руками.

Многое по строительному делу уже знаю и умею. Но есть у меня один вопрос — фундамент. Я в курсе, как его формировать и заливать. Однако меня еще интересует, какой должна быть марка арматуры для фундамента, чтобы весь дом в результате получился прочным и долговечным. Слышал, что далеко не любую арматуру можно использовать для усиления такой конструкции. Буду очень признателен вам за компетентный ответ, ведь проблема эта совсем не второстепенная!

  • Подходящие марки металлической арматуры для устройства фундамента
  • Каким должно быть оптимальное сечение арматуры под фундамент?

Трудно переоценить значение качественного и надежного основания для любого более или менее крупного сооружения.

Поэтому марка арматуры для фундамента столь же важна для прочности и безопасной эксплуатации здания, как и марка цемента, используемого для производства бетона под фундамент. Ведь именно благодаря металлической арматуре обеспечиваются стабильный каркас и прочные узлы связи между различными элементами основания.

Дело в том, что арматурные прутья, будучи включенными в состав железобетонной конструкции, за счет своей структуры компенсируют один существенный недостаток чистого бетона, а именно его плохую стойкость на разрыв. В то же время оснащенный металлической сердцевиной бетон получает способность реализовать свое главное достоинство #8211; отменную прочность.

Подходящие марки металлической арматуры для устройства фундамента

Всю арматуру, применяемую для указанных работ, можно условно разделить на два вида #8211; основную (несущую) и вспомогательную (крепежную) арматуру. Разумеется, это деление ни в коей мере не должно влиять на уровень требовательности к качеству обоих видов.

К основной рабочей арматуре относят стержни классов А2, А3, А4, А5 и А6. При выборе материала для строительства основания здания на эти показатели следует обращать особое внимание.

Особенностью горячекатаной арматуры указанных классов является наличие на поверхности прута периодического (рифленого) профиля в виде характерной косички. Такой профиль решает одновременно две ключевые задачи: во-первых, благодаря такому строению, обеспечивается максимально возможное сцепление с бетонной массой, а во-вторых, металл обретает отличные показатели сопротивляемости растяжению и сжатию.

К вспомогательной арматуре относятся цилиндрические горячекатаные стержни класса А1. Они отличаются от основных рабочих стержней своей совершенно гладкой поверхностью. Соответственно, использовать их в качестве основной продольной арматуры под бетонный фундамент очень нежелательно.

Причина таких ограничений заключается в том, что стержни класса А1 из-за своей гладкости намного хуже сцепляются с каменно-цементной смесью. Поэтому если, например, рифленые арматурные пруты можно применить как в качестве основного (несущего) рабочего материала, так и в качестве крепежной обвязки (хомутов), то гладкокорпусными стержнями рекомендуется только крепить основной арматурный каркас.

Есть и некоторые другие классы стальной арматуры, которые идут на производство фундаментов. В частности, армирующие стержни, промаркированные литерой «С», широко используют при сварочных операциях. Повышенную сопротивляемость разрушительной коррозии демонстрирует арматура с индексом «К».

Вернуться к оглавлению

Каким должно быть оптимальное сечение арматуры под фундамент?

Помимо класса стержня, который главным образом указывает на конфигурацию его профиля, большое значение для возведения высокопрочного и надежного основания сооружения имеют параметры сечения арматурного прута, а также величина шага между выступами на поверхности рифленого металлоизделия.

Как уже было сказано выше, благодаря своей рифлености, которая обеспечивается за счет периодического шага выступов на поверхности стержня, он отлично сцепляется с бетоном. На степень сцепляемости влияет расстояние между выступами. И закономерность здесь такая: чем меньше периодический шаг, тем связь между арматурой и бетоном крепче.

Другой важнейшей характеристикой арматурного стержня является его диаметр. Здесь следует отметить, что размеры прутков, которые используются в железобетонной конструкции в качестве основных (несущих) компонентов каркаса, необходимо рассчитывать заранее, когда проводится предварительное проектирование. При этом должны быть учтены все основные характеристики будущего сооружения, и в первую очередь полная нагрузка на фундамент и сейсмогеологические условия места строительства.

Что же касается самой применяемой арматуры при монтаже жилых зданий средней сложности, то для фундаментов, как правило, берутся стальные стержни, диаметр которых варьируется от 10 до 14 мм. Для возведения более массивных зданий чаще всего используют основные рабочие металлоизделия диаметров 22 мм. На изготовление вспомогательных крепежных хомутов идут гладкие стержни диаметром 4-10 мм.

Таким образом, для производства качественных железобетонных фундаментов необходимо четко представлять особенности той или иной арматуры. Только правильный подбор металлических прутьев обеспечит отличное основание дома на многие годы.

Евгений Дмитриевич Иванов

© Copyright –, moifundament.ru

  • работы с фундаментом
  • Армирование
  • Защита
  • Инструменты
  • Монтаж
  • Отделка
  • Раствор
  • Расчет
  • Ремонт
  • Устройство
  • Виды фундамента
  • Ленточный
  • Свайный
  • Столбчатый
  • Плитный
  • Другое
  • О сайте
  • Вопросы эксперту
  • Редакция
  • Контакты
  • Работы с фундаментом
    • Армирование фундамента
    • Защита фундамента
    • Инструменты для фундамента
    • Монтаж фундамента
    • Отделка фундамента
    • Раствор для фундамента
    • Расчет фундамента
    • Ремонт фундамента
    • Устройство фундамента
  • Виды фундамента
    • Ленточный фундамент
    • Свайный фундамент
    • Столбчатый фундамент
    • Плитный фундамент

Какую арматуру использовать для фундамента

В каждом строительстве важную роль играет правильно заложенный фундамент, ведь именно от его качества зависит надежность и долговечность использования того или иного строения. Для того чтобы обеспечить надежность фундамента, нужно правильно выбрать его тип с учетом особенностей местности, а также материалы, из которых он будет создаваться. Среди используемых материалов важной составляющей является арматура, благодаря которой образуются связки между отдельными компонентами фундамента, а также силовой каркас самого фундамента.

Именно от качества выбранной арматуры и будет зависеть прочность закладываемого фундамента. Поэтому остановимся более подробно на том, какую арматуру нужно использовать при формировании фундамента.

Выбор марки арматуры

В качестве арматуры, предназначенной для крепления каркаса будущего фундамента используется горячекатаная, гладкая, стержневая арматура класса А1 марки А240. Правда арматуру такого типа не рекомендуется использовать в качестве рабочего материала, поскольку она имеет плохое сцепление с бетоном.

В качестве основного рабочего материала используют арматуру классов А2, А3, А4, А5, А6 с соответствующими им маркировками. Арматура этих классов представляет горячекатаную, стержневую арматуру с поверхностью, имеющей протектор в виде косички с периодическим профилем. Это обеспечивает данному типу арматуры отличные сцепные свойства с бетонной смесью, кроме этого, такой материал характеризуется хорошими параметрами сопротивления на растяжение и сжатие.

Арматура, имеющая в своей маркировке букву С может использоваться для сварочных работ, а арматура с обозначением К имеет повышенную стойкость к коррозии.

Выбор сечения арматуры

Арматуру для фундамента изготавливают с использованием круглой стали, которая имеет гладкий или периодический профиль. Периодический профиль арматурных стержней представляет собой некое рифление в виде определенного узора, выполненного под углом к оси стержня. Предназначается такое рифление для более прочного сцепления бетона с приповерхностными слоями арматурного стержня.

Одной из важных эксплуатационных характеристик фундаментной арматуры является периодический шаг расположенных на поверхности выступов. Чем меньше значение расстояния между отдельными выступами, тем лучше закрепится арматура в бетоне.

Главной характеристикой арматуры для фундамента является ее диаметр. В основном при возведении обычных жилых домов используется арматура с сечением 10÷12 мм, при сооружении более массивных жилых строений применяется арматура с сечением в 14 мм.

Использование готовых арматурных конструкций

При создании фундамента часто применяют не сами арматурные стержни, а специальную сетку из арматуры, которая производится на заводе с применением расплющенной круглой стали. Положительной характеристикой фундамента, созданного на такой основе, является очень высокая прочность, поскольку клеточная арматурная сетка не имеет соединений, созданных с помощью сварки. А, как известно, в местах сварки прочностные параметры металла ухудшаются – таких недостатков напрочь лишена заводская клетчатка .

Кроме этого, в последнее время активно используется еще один способ создания клетчатого сеточного каркаса с использованием специального пистолета, обеспечивающего скрепление отдельных стержней стальной проволокой.

Хороший ремонт и качественная отделка помещения невозможны без работ по выравниванию поверхностей стен. Вне зависимости от вида финишного покрытия стены, основание для нанесения этого покрытия должно.

Залог успешной кладки любого напольного покрытия – в правильном измерении размеров помещения и перенесения их на полотно будущего пола. А в случае с укладкой линолеума грамотный подбор размеров важен.

Перед тем как рассмотреть способы ремонта кровель при возникновении различных проблем, в частности течей, поговорим немного о природе этих самых течей – о причине их возникновения в самых.

Арматура для ленточных фундаментов

Ленточные фундаменты с непрофессиональной точки зрения не нуждаются в каркасе. Но действительно надежное и прочное основание нельзя соорудить без арматуры. При этом, необходимо позаботится о том, чтобы стальные элементы были правильно установлены и обеспечивали прочность фундамента.

Ленточный фундамент один из самых распространенных. Этот тип отличается отличной несущей способностью, простотой и легкостью возведения. На практике используют два типа ленточных фундаментов — сборный из железобетонных блоков промышленного изготовления (чаще всего маркируемых как ФБС) и монолитный сооружаемый прямо на месте строительства. Для того чтобы основание было надежным и долговечным кроме качественной смеси его нужно усилить стальной конструкцией. Рассмотрим, что собой представляет арматура для ленточных фундаментов и как она правильно устраивается.

Для чего нужно армирование?

Бетонный камень отличается отличным сопротивлением на сжатие, но его стойкость при приложении нагрузок на разрыв гораздо скромнее. Сталь может принимать на себя на порядок большие нагрузки. Сочетание стали и бетона вообще уникально:

  • Цементный камень защищает сталь от коррозии. Электрохимический потенциал портландцемента не позволяет окисляться (то есть ржаветь) арматуре.
  • Железобетон лишен главной проблемы композитных материалов — разного коэффициента температурного расширения составляющих. Как это не удивительно сталь и цементный камень даже при резких перепадах температуры не теряют контакта из-за того что эта характеристика у них одинакова.

Но может возникнуть еще один вопрос — фундамент работает на сжатие, зачем усиливать его сопротивление на разрыв? Ответ прост — нагрузка от стен здания неравномерна, к тому же не всегда грунт имеет одинаковую несущую способность (он может просесть). Поэтому отдельные части ленточного фундамента могут работать не только на сжатие, но и на растяжение и изгиб (как балка). Арматура позволяет обеспечить его устойчивость при наложении таких усилий (поэтому монолитный фундамент всегда предпочтительнее сборного).

Как армируется фундамент?

Все определяет проект. Распределение нагрузок и их величина обычно определяется, и с их учетом строятся схема армирования, выбор сечения и марки арматуры. Но (особенно для небольших строений) нужно рассчитывать условия работы фундамента, можно уложить сетку (с запасом прочности конечно) без чертежей сэкономив средства. Но при этом нужно соблюсти следующие условия:

  • Для фундамента не нужен каркас, армирование по всему объему производиться только в том случае если предполагаются особые нагрузки (например, от колонн) кроме простого воздействия веса стен. Сетка укладывается в нижней части конструкции. Хотя зачастую проводят укрепление по всей конструкции, когда это оправдывается расчетом.
  • Для малоэтажного строительства нет необходимости использовать высокопрочную сталь, марка арматуры выше А-1 практически не используется (также как и бетон выше класса В 7,5).
  • Обязательно обеспечить защитный слой бетона от арматуры до поверхности конструкции не менее 3-5 см. Для этого желательно использовать фиксаторы.

Как собрать армирование фундамента?

Армирование фундамента как уже понятно из всего вышесказанного, не требует особенных материалов и технологий. Виды арматуры, обычные для фундамента, это простая сетка обеспечивающая компенсацию напряжений в горизонтальной плоскости. Укладывают ее внизу конструкции (не забывая о защитном слое бетона). Можно использовать как катаную арматуру (обозначается А плюс римские цифры) так и волоченную (проволока обозначается В или при рифлении Вр). Сетка может быть как промышленная, изготовленная на предприятиях так и связанная на месте. При этом стоит учитывать только цены на материал. Об этом мало кто знает, но сварка не добавляет прочности каркасу железобетонных конструкций. Даже ответственные узлы собирают чаще всего простым связыванием стержней проволокой.

Как собрать арматуру для фундамента?

Это довольно несложный процесс. Достаточно уложить прокат или проволоку сеткой (предварительно нарезав) а затем скрепив сваркой или вязальной проволокой. При этом даже не обязательно фиксировать все узлы, можно пропускать в шахматном порядке, так как прочность конструкции все равно обеспечивает анкеровка в бетонном камне.

Шаг арматуры

У многих возникает вопрос — какой должен быт шаг арматуры (размер ячеек сетки). Наиболее правильно все определить расчетом, в противном случае, если проект отсутствует, нужно следовать следующим правилам:

  • Шаг напрямую зависит от диаметра используемой арматуры — больше диаметр больше шаг, меньше — меньше шаг.
  • Для того чтобы заполнитель не отсеивался на сетке нельзя брать размер ячеек менее 1,25-1,5 чем фракция самого крупного заполнителя.
  • Если армирование предусматривается по всему объему и для уплотнения используется глубинный вибратор, то нужно обеспечить размер ячейки не меньше габаритов его рабочего органа.
  • Для анкеровки (обеспечивающей сцепление арматуры с бетоном) нужно чтобы длина стержня или проволоки, находящейся в камне, была не менее 10-15 диаметров, желательно чтобы шаг арматуры был не меньше.
  • В случае выбора способа монтажа не сварку, а вязку, расстояние между элементами каркаса должно быть таким, чтобы можно было выполнить эту операцию.

Полезный совет

Если предполагается каркас по всему объему ленточного фундамента, то нужно подумать и о коммуникациях. Чтобы в месте вывода канализации или водопровода не оказался стальной стержень, желательно еще на стадии омоноличивания подготовить отверстия и обводить вокруг них арматуру. Если схема подключения строения к сетям временно неизвестна, ничто не мешает оставить в цоколе резервные проемы, которые легко герметизировать в случае ненадобности.

Вопросы и ответы по теме

По материалу пока еще не задан ни один вопрос, у вас есть возможность сделать это первым

Источники: http://moifundament.ru/questions/marka-armatury-dlya-fundamenta-429166.html, http://stranamasterov.net/kakuyu-armaturu-ispolzovat-dlya-fundamenta, http://stroynedvizhka.ru/stroitelstvo-nedvighimosty/armatura-lentochnyih-fundamentov/


Комментариев пока нет!

Арматура для фундамента, виды арматуры, диаметр арматуры, где применяется.

Арматура для фундамента — как правильно выбрать материал, сделать расчет арматуры, варианты вязки

Прочность и надежность фундамента любого сооружения зависит от того, насколько качественные материалы использовались при его строительстве и были ли в достаточной степени выдержанны технологии. Одним из важных слагаемых прочного монолитного фундамента является армирующая сетка. При выборе арматуры следует обратить внимание на материал ее изготовления, диаметр и соответствие ее вида предъявляемым требованиям.

Что представляет собой арматура

Арматура представляет собой одну из разновидностей металлопроката. При формировании монолитного фундамента именно из нее создают металлический каркас будущего основания дома, при этом металлические прутья располагают в толще бетона. Арматуру используют также для соединения фрагментов сборных монолитных фундаментов, скрепление производят при помощи сварки или пружинных фиксаторов изготовленных из стали. Способность арматуры противостоять нагрузкам, направленным на сжатие и растяжение позволяет повысить прочность всего монолитного полотна, предотвратить появление в нем трещин.

Технологические процессы производства армирующего проката могут быть разными и давать в результате:

  • стержневую горячекатаную арматуру, напоминающую прут, имеющую гладкую или ребристую поверхность;
  • периодическую, с ребристой поверхностью, позволяющую получать отличное сцепление с бетоном, придающую монолиту достаточную прочность, диаметр арматуры этого типа может быть разным, в продажу она поступает в мотках;
  • холоднотянутая арматура по внешнему виду напоминает предыдущую, но технологию изготовления имеет совершенно другую, производимую без нагрева.

Выпуск арматурного проката производится в соответствии с нормативами ГОСТа.

Выбирая армирующий материал для фундамента следует внимательно изучить его характеристики. В соответствии с типом фундамента выбирается армирующий материал определенного класса.

Арматура для фундамента, на какие характеристики следует обратить внимание при выборе


В первую очередь выбор следует совершать ориентируясь на тип фундамента — обычно отдают предпочтение длинным стальным прутьям, длиной 6 — 11,7 м. Диаметр арматуры при этом, в зависимости от сложности фундамента, может составлять от 8 до 14 мм. В отдельных случаях может потребоваться применение более толстого материала диаметром порядка 40 мм.

Стальной армирующий материал отличается:

  • прочностью, превышающей прочность композитного аналога с тем же удельным весом почти в 9 раз,
  • упругостью, способностью выдерживать значительные нагрузки на прогиб,
  • широкой распространенностью, возможностью быстрой и беспроблемной покупки,
  • возможностью изгибания,
  • устойчивостью к воздействию, оказываемому извне,
  • широким диапазоном диаметров — от 6 мм до 80-ти мм
  • относительно большой длиной — до 11,7 м.

Стеклопластиковая арматура и ее особенности

Изготавливается этот композитный армирующий материал на основе стеклоровинга — полимера, производимого из эпоксидных смол. ГОСТ 31938-2012, которым обозначается этот металлопластиковый материал узаконен с начала 2014 г. Хотя эта арматурная продукция может считаться новинкой она уже успела получить известность и даже завоевать некоторую популярность. В строительной промышленности нашел применение еще один вид арматуры — базальтопластиковый.

Хотя стеклопластиковая арматура пока-что не может на равных конкурировать с традиционно используемым в строительстве арматурным прокатом, но обратить внимание на ее положительные свойства следует самое пристальное:

  • она выгодно отличается низкой себестоимостью,
  • ее удельный вес довольно мал, она почти в 4 раза легче, чем аналогичной толщины стальной прут, это позволят получить значительную экономию на погрузочных работах и транспортировке,
  • выпуск ее производится в стержнях различной длины, востребованной в строительстве,
  • материал имеет высокий показатель упругости,
  • ее прочность при разрывающей нагрузке в 2,5 раза превышает прочность металла.


Как и все полимеры, стеклопластик является плохим проводником тепла, что исключает образование мостиков холода и предупреждает дополнительные потери тепловой энергии. Диапазон температур, в которых может эксплуатироваться полимерный материал достаточно широк, в пределах от -70 до +100 °C. В отличие от металлического аналога, она не создает эффект экрана и не препятствует прохождению электромагнитных волн. Воздействие щелочной и кислотной среды, а также морской соли, влаги, любой другой агрессивной среды, не оказывает на поверхность композитного материала разрушительного воздействия и не вызывают в нем процесс коррозии. Полимерная арматура имеет все признаки диэлектрика и не является проводником электрического тока. Диаметр полимерной арматуры колеблется в пределах 4-20 мм.

Недочетами этого материала являются:

  • невозможность придавать ему дугообразную форму,
  • невозможность выполнять соединение путем сварки.

Как осуществляется выбор арматуры для фундамента

Чтобы выполнить правильный расчет арматуры потребуется сначала определиться с типом фундамента, возведение которого будет оптимальным вариантом на данном типе грунта. При этом следует учесть несущую способность почвы и нагрузки, которые будет оказывать сооруженное на ее поверхности здание. Соответственно к полученным показателям производится выбор арматуры и определяется суммарное количество материалов.

С учетом выбранного типа фундамента определяется необходимая толщина прута арматуры, при произведении расчета также потребуется учесть площадь сечения прута и класс его маркировки. В том случае, если тяжелое здание планируется возводить на слабом грунте потребуется монтаж арматуры диаметр которой будет превышать 16 мм.

Если говорить о том, какая арматура для фундамента не подойдет — то можно сказать с уверенностью, что нерациональным будет использование прута с диаметром меньшим 10 мм — такой не способен выдерживать даже средних нагрузок.

При сооружении фундамента ленточного типа расчет будет несколько другим, причина тому — нестандартная конфигурация фундамента, его ширина будет меньшей, чем высота. Такая нестандартная ситуация позволяет использовать при сооружении ленточного фундамента позволяет монтаж арматурного проката небольшой толщины, порядка 10 — 14 мм. Осуществляют ленточное армирование снизу и сверху, укладывая прутья в продольном направлении.

Арматура металлическая — материал какого класса можно использовать при укладке фундамента

Чтобы сделать правильный выбор нужного в конкретном случае материала следует немного разобраться с наносимой на него маркировкой:

  1. Присутствие в ней буквы А указывает на термомеханически уплотненную арматуру горячего катания.
  2. Прокатный материал, обозначенный буквой В является холоднодеформированным.
  3. По буквам А и В также определяют прочность материала на растяжение.
  4. Присутствие в маркировочной надписи буквы С свидетельствует о том, что материал можно подвергать сварке.
  5. Отметка повышенной коррозийной стойкости металла обозначается буквой К.
  6. Буквой П обозначается материал с повышенным показателем сцепления с бетоном.
  7. Согласно с государственным стандартом показатель предела текучести материала должен равняться 500 МПа.

Строительные нормативы предписывают использовать при сооружении железобетонных конструкций три разновидности арматурного проката:

  • гладкий или рифленый, горячего катания, с диаметром сечения 6 — 40 мм,
  • рифленый, упрочненный термомеханическим путем, диаметром сечения 3-12 мм,
  • рифленый, холоднодеформированный, диаметром 3 — 12 мм.

Для создания каркаса фундамента принято использовать горячекатаную стержневую арматуру, рифленую или гладкую. При этом допускается использование прокатного материала нескольких классов, как правило, их аббревиатура содержит символы:

  1. А-I марка А240 (с гладкой поверхностью), оптимальный вариант ее использования — в качестве соединительного материала для рифленых армирующих фрагментов внутрифундаментных конструкций.
  2. А200С, АIII, А400 (рифленые), именно таким желательно отдавать предпочтение — соединение бетона с неровной поверхностью получается более качественным, обеспечивая при этом довольно высокие показатели сопротивления при нагрузках на растяжение и сжатие.
  3. Допустимо применение следующих типов арматурного проката: А500 (П и С), В500С, А-II (А300), В500.

Арматуру с какими типами профиля желательно использовать при сооружении фундамента

Типы профиля арматурного проката могут быть разными. Если раньше при сооружении фундаментов предпочтение однозначно отдавалось материалу с кольцевым профилем, то сегодня строители отдают предпочтение более сложным четырехсторонним серповидным или серповидным профилям, называемым европрофилем.

Из недостатков такой арматуры следует отметить уменьшение площади смятия ребер, влекущее за собой такие негативные явления, как снижение прочности скрепления арматуры и снижение показателя их жесткости. Преимущества европрофиля заключаются в повышении выносливости каждого стержня, что в свою очередь способствует снижению угрозы деформации каркаса под воздействием нагрузок.

Как вязать арматуру для фундамента

Как показывает практика, укладка арматуры на ровных прогонах потребует одинакового расхода стального и полимерного материала. Особенное внимание следует уделить углам — узлы связок арматуры ни в коем случае не должны с ними совпадать. Избежать ситуации можно применив стальные пруты — согнуть их под нужными углами можно без особых усилий. С полимерной арматурой проделать такую операцию не удастся. Если армирование выполняется полимерными прутьями, то потребуется дополнительно приобретать специальные уголки.

Вязать стальную арматуру можно несколькими способами.


Сварочным, используемым наиболее часто. Проблемы с этим способом возникают при потребности сварки прутьев толщиной порядка 20 мм. Сварочная дуга имеет слишком высокую температуру, под воздействием которой закаленные пруты теряют прочность.

Положительным моментом в использовании сварочной вязки является возможность некоторой экономии материала — делать длинные нахлесты в местах соединения не потребуется. Специалисты предупреждают: сварочное соединения нельзя выполнять при сооружении мелкозаглубленных фундаментов, расположенных на пучинистых грунтах, в случае проседания грунта возникнет угроза перекоса всего фундамента.


Проволокой, такой способ увеличивает расход материала, в местах стыков материал должен накладываться внахлест, он должен составлять от 0,5 до 1 м. Особые требования предъявляются к прочности проволоки, ее расход на одну вязку — порядка 20 см.


Вязка при помощи пистолета — осуществляется при помощи стальных скоб, нахлест при таком креплении должен составлять около полуметра.

Вязка полимерной арматуры может осуществляться при помощи пластиковых хомутов, нахлест материала при этом — до 50 см.

Как выполнить расчет арматуры

При расчете следует учесть следующие моменты: создание ленточной конструкции потребует установки двух ярусов сетки, верхней — для предупреждения возможности разрывов в период пучения грунта, нижняя защитит фундамент от повреждений при усадке. Количество проволоки требующейся для вязок определится по ходу расчета. Следует заметить, что для поперечных прутов можно использовать прокат класса А1, стоимость его более низкая, для продольных — его класс должен быть не ниже А3.

Также учитывается необходимость выполнять закругления по углам и удлинения каждой единицы прута, при этом длина нахлеста должна составлять 1 м.

Арматура для фундамента марка стали какая лучше

При частном строительстве созданию арматуры под фундамент многие застройщики не уделяют должного внимания, считая, что бетон способен противостоять нагрузкам. Так же неопытные строители не обращают внимания на марку, вид и класс прутьев арматуры.

Арматура для фундамента – это необходимый элемент составляющих железобетонного основания дома. Она позволяет увеличить прочность основания дома, так как один бетон плохо справляется с воздействием нагрузки. При заливке бетонной смеси стальные прутья арматуры в массиве бетона располагают так, чтобы основная нагрузка приходились на них.

Арматура для разных типов фундаментов

Чтобы укрепление бетона было реализовано в максимальной степени, следует знать, какая арматура нужна для обустройства ленточного фундамента, произвести ее расчет и правильно провести строительные работы.

При выборе металлических прутьев арматуры необходимо учитывать:

  • вид;
  • класс;
  • марку стали, из которой изготовлены стержни;
  • сечение прутков.

 

Какая арматура нужна для создания прочного каркаса

 

Вид

Арматура под фундамент делается из стальных прутьев в виде стержней с круглой формой сечения. Они могут быть гладкими и профилированными. Чтобы улучшить прочность фундамента выпускают стержни с ребристой поверхностью. Их можно использовать для фундамента в качестве основного материала, а для вспомогательных целей лучше взять гладкие прутки.

Раньше использовали только стальную арматуру, сейчас появилась прутья из прочного стеклопластика, которые можно применять на заболоченных участках. Их главное преимущество перед стальными – стойкость к коррозии.

Виды профиля для армирования

 

Класс

Для железобетонной монолитной плиты нужны рифленые стержни класса A400. Хотя они дороже гладких, зато их сцепление намного выше.

Важно! Не выбирайте арматуру для обустройства фундамента более низких классов, чем 400, при желании вы можете выбрать классы выше.

Марка

Для строительства основания дома используется арматура из горячекатаной стали. Марки арматуры для ленточного фундамента обозначаются литером «А». Цифра 400 указывает на предел текучести. Чем больше нагрузка, тем выше должна быть эта цифра.

Как правильно выбрать материалы для бани? Обращайте внимание на маркировку. Прутки, обозначенные литером «С», можно соединять сваркой. Если стоит маркировка «К», значит, что материал не подвержен коррозии.

Механические характеристики горячепрокатной арматуры

 

 

Сечение

Сечение – основной параметр прутьев. Стальные прутья выпускаются ᴓ от 0,5 до 3,2 м, металлопластиковые могут иметь диаметр от 0,4 до 2 см.

При возведении частных домов нужны стержни диаметром 0,8-1,6 см.

Как проводится армирование

При строительстве дома на бетонной плите необходимо провести армирование каркаса в зонах продавливания, к ним относятся места опирания несущих и поперечных стен или колонн.

Армированием фундаментной ленты занимаются в последующем порядке:

  • создают оси металлических каркасов ленты;
  • сгибают прутья, таким образом, что концы уходят в разные стороны. Это необходимо для укрепления углов и примыканий;
  • соединяют арматуру ленточного фундамента. Штыри должны быть соединены внахлест;
  • для закрепления верхнего ряда прутков устанавливают поперечные стержни на каждом армирующем поясе. Между собой продольные линии соединяют проволокой и затем связывают с нижним рядом;
  • устанавливают верхние стержни и армируют углы в местах их пересечения с помощью загибов в виде хомутов;
  • связывают стрежни верхнего ряда с опорными хомутами для повышения жесткости каркаса;
  • устанавливают пластиковые, металлические или фибробетонные фиксаторы для удержания арматуры в центре опалубки;
  • проводят опалубку.

 

Схема армирования

 

На ленточный фундамент давят силы снизу, когда из-за морозов почва начинает вспучиваться, а также тяжесть дома – сверху. Поэтому делают стальные пояса сверху и снизу. Если ленточный фундамент глубокого заложения, то поясов армирования делают уже три. При высоте ленты больше 150 см, устанавливают вертикальные и поперечные прутья. Такая методика позволяет сделать основание крепким даже на слабых грунтах.

Столбчатый фундамент из буронабивных свай

 

В последние годы при строительстве частных домов стал популярен свайно-столбчатый фундамент, такой способ более технологичен. На нестабильных грунтах буронабивные сваи, расширяющиеся сверху вниз, иногда становятся единственным возможным основанием дома.

Строительство буронабивного фундамента начинают с разметки расположения свай. Чтобы они выдержали нагрузку на разрыв не обойтись без усиления бетона, для этого выполняют вертикальное армирование.

Металлическая заготовка для буронабивного основания

 

Сначала подготавливают материал. Для укрепления пятки столба требуется 4 прутка. Длина прутьев около 2,4 м. Их концы загибают в виде буквы L. Для создания каркаса скрепляют по несколько штук прутков с помощью вязальной проволоки, чтобы получить жесткую металлическую конструкцию с вертикальными прутками, толщиной не менее 8 мм. Ее погружают в скважину во время заливки. Металлический каркас не должен касаться стенок отверстия и дна скважины. Затем проводится опалубка. При ее заполнении каркас периодически встряхивают. Чтобы бетон легче сцеплялся с металлом, все нужно тщательно уплотнить, чтобы не образовались воздушные пустоты.

Таблица расчета веса стержневой арматуры

Номинальный диаметр профиля Вес, кг/м
50 15,410
45 12,480
40 9,870
36 7,990
32 6,310
28 4,830
25 3,850
22 2,980
20 2,470
18 2,000
16 1,580
14 1,210
12 0,888
10 0,617
8 0,395
6 0,222

Как рассчитать арматуру для фундамента

Сейчас для обустройства основания купить арматуру и бетон, сделать опалубку несложно, трудности заключаются в подсчете количества нужных материалов. Расчет количества и стоимости арматуры для каждого вида основания определяется индивидуально.

Необходимо соблюдать технологические нормы по расположению арматуры

 

Правила подсчета регламентируются нормативными документами. Исходя из требований СНиП 52-01-2003, общее сечение арматуры на фундамент в разрезе может составлять 0,1% от площади всей ж/б конструкции в данной плоскости.

Важно! Самой главной ошибкой при армировании фундамента плитного типа или любого другого являются неправильные расчеты предполагаемой нагрузки на основание, или их отсутствие.

Чтобы не допустить ошибки, необходимо получить геодезические данные конкретного участка. Также важно учитывать соотношение общей площади диаметра прутков и площади ленты. Для каркаса необходимо рассчитать количество проволоки для вязки ленточного фундамента и подобрать нужное количество прутьев для ленточного основания. Это можно сделать с одновременным составлением схемы их расположения. Количество материалов во многом обуславливается периметром основания, а также зависит от ширины фундамента.

Как определить количество прутьев для армирования столбчатого фундамента. Чтобы сделать остов под столб ᴓ 20 см и глубиной 200 см, потребуется 4 прутка диаметром 1,2 см. Чем соединять прутья? Для этого потребуется проволока. Прутки перевязывают в 4 местах с шагом 5 см с помощью горизонтальных элементов.

На один столб потребуется:

  • ребристая арматура диаметром 0,6 см и длиной 880 см с учетом припуска 20 см на привязку ростверка;
  • гладкие прутки ᴓ 0,6 см – 320 см;
  • проволока для вязки каркаса – 480 см.

Результаты умножаете на количество столбиков.

 

Правильные расчеты позволят создать прочное основание дома

 

Также при расчете учитывается количество цемента. На каждый квадратный метр бетона приходится различное количество прутков. По строительным нормам для устройства основания общего назначения на каждые 5 м² бетона требуется 1 т армирующих элементов.

Методика расчета очень сложная и зависит от многих факторов. Поэтому для индивидуального застройщика связана с определенными рисками. При соблюдении технологических рекомендаций и советов опытных строителей вы сможете сделать крепкое основание дома.

 

Какую арматуру использовать для фундамента дома? Советы по выбору

На фундамент, являющийся основанием здания, действует не только вес строения, но и сезонные подвижки грунта, изменения его объема, перемещение грунтовых пластов различной плотности друг относительно друга. Неупрочненный бетон не способен выдержать такие нагрузки, поэтому для его усиления используется арматура.

Арматурой называют изделия (стальные или неметаллические), служащие для формирования силового каркаса бетонных элементов. Арматурный прут бывает профилированным, предназначенным для восприятия значительных нагрузок, и гладким, применяемым только для формирования каркаса.

Какого диаметра нужна арматура для фундамента?

Основная характеристика арматуры – ее диаметр, для металлических изделий его величина, согласно ГОСТу 5781-82, находится в диапазоне 6-80 мм. В частном строительстве в основном востребованы стержни 8-16 мм.

Оптимальный вид арматуры выбирают в зависимости от назначения:

  • пруты с ребристой поверхностью – более дорогостоящая продукция – применяются на участках с высокими растягивающими нагрузками. Изделия с профильной поверхностью имеют высокую степень сцепления с бетонной смесью;
  • гладкая арматура – более дешевый вариант – выполняет функции перемычек, с помощью которых формируется каркас. Для восприятия серьезных нагрузок она не предназначена.

В последнее время производители предлагают композитную арматуру из полимеров различного химсостава. Но такая продукция при строительстве фундаментов применяется редко из-за высокого коэффициента удлинения, в 10-11 раз превышающего аналогичный показатель стали, и невысокой температуры плавления.

Решение вопроса о том, как правильно выбрать арматуру для фундамента, зависит от массы строения, типа грунта и вида фундамента.

Какую арматуру можно использовать для возведения ленточного фундамента?

Для этого вида основания в частном строительстве используются стержни диаметром 10-16 мм, из которых формируют два горизонтальных усиливающих пояса. Для легких строений, сооружаемых на прочных грунтах, достаточно изделий сечением 10-12 мм, для более тяжелых зданий и/или пучинистых грунтов используют стержни с профильной поверхностью диаметром 14-16 мм. В состав каждого из поясов входит не менее двух линий. Между собой горизонтальные пояса соединяются перемычками с гладкой поверхностью. Для частного дома шаг между перемычками составляет примерно 500 мм.

Главное условие армирования – ни один стержень не должен контактировать с окружающей средой. Оптимальное расстояние между стальными упрочняющими элементами и поверхностью бетонного элемента – 3-5 см.

Какая арматура применяется для столбчатого фундамента?

Для этих оснований используют стержни диаметром 10 мм. В одной свае располагают 2-4, а иногда более, силовых линий. В опалубке диаметром 200 мм (в качестве которой обычно используют асбоцементную трубу) располагают 4 прута. Между собой они связываются горизонтально размещенными перемычками (с шагом 500 мм). Стержни не должны касаться стенок опалубки.

Правила армирования монолитного фундамента

Это наиболее дорогое, прочное и долговечное основание. В нем используется большое количество усиливающих стержней диаметром 10-16 мм. В плите обычно располагают два горизонтальных пояса, каждый из которых представляет собой совокупность образованных арматурой клеток от 20х20 см до 30х30 см. Чем тяжелее строение, тем меньше шаг между усиливающими элементами. Между собой пояса соединяются вертикально расположенными прутами с гладкой поверхностью. 

Пластиковая арматура для фундамента: особенности, преимущества

Почему композитные каркасы потеснили в нише своих ближайших «конкурентов»? Прочный материал не уступает металлу в вопросе нагрузок, при этом обладая абсолютным сопротивлением коррозии.

Пластиковая арматура для фундамента выполняется в виде стержней различного диаметра. Материалом для изготовления служат волокна стеклоровинга, связующим веществом – полимеры на основе эпоксидной смолы.

Спиралевидные профили с ребристой поверхностью нашли широкое применение в промышленно-гражданском строительстве, они часто выступают в качестве элементов бетонных конструкций с предварительно напряженным или ненапряженным армированием.

Наряду с привычными всем стальными прутьями, стеклопластиковые стержни могут успешно использоваться при возведении ленточных фундаментов.

Состав и виды каркасов

Композитная арматура – конструкция, состоящая из стержней, основное назначение которой – опора для фундамента, сопротивление растягивающим нагрузкам. Каркас призван защитить опору зданий от неравномерного воздействия (сжимание и изгиб), идущего со стороны грунта.

Вид, состав и характеристики стержней регламентируются ГОСТом 31938-2012. Согласно документу, композитные каркасы изготавливаются из следующих видов волокна непрерывного или штапельного производства:

  • стеклянное – материал для армирования полимерных композитов получается путем плавления неорганического стекла;
  • базальтовое – для изготовления используется базальт или габбродиабаз;
  • углеродное – образуется путем термического разложения орг. волокон прекурсоров, при этом конечное вещество должно содержать не менее 90% углерода.

Классификация арматуры проводится также в зависимости от типа непрерывного армнаполнителя. Выделяют следующие виды каркасов:

  • стеклокомпозитные;
  • базальтокомпозитные;
  • комбинированные виды;
  • арамидная;
  • углепластиковая.

Нормативный документ определяет порядок изготовления, требования и физико-механические показатели, которым должна соответствовать стеклопластиковая арматура.

Характеристики и особенности пластиковой арматуры

Пластмассовая арматура, согласно ГОСТу, должна проходить жесткие испытания. К ним относятся приемосдаточные, типовые и периодические проверки. Инженер лаборатории должен установить качество исходного сырья, соответствие типоразмеров, уточнить параметры использования технологического оборудования и подтвердить грамотность производственного процесса.

Каркасы, прошедшие все испытания, имеют следующие характеристики и особенности:

  1. Небольшой удельный вес. Стержни из стеклопластика в среднем в 5-8 раз легче металлических каркасов. Эта особенность позволяет существенно снизить расходы при транспортировке, облегчить ход работы при изготовлении армировочных сеток и объемных каркасов для заливки фундаментных блоков.
  2. Отсутствие привязки к определенным габаритам. Требования к перевозке не допускают изготовление стальных стержней длиной более 6-12 м. Композитная арматура не имеет таких ограничений, длина брусьев может быть произвольной, исходя из требований заказчика. Это дает возможность заказать арматуру под индивидуальный проект, избавив себя от необходимости дополнительно нарезать стержни определенной длины.
  3. Стойкость к коррозии и влиянию агрессивных сред. Металлические элементы со временем начинают выделять продукты ржавчины. Стеклопластиковые стержни не только не подвержены коррозии, они относятся к материалам 1-й группы химической стойкости. Эта особенность дает возможность использовать такие каркасы без привязки к виду местности и в любых грунтах. Устойчивость к щелочам дает возможность применять каркасы из композитных материалов с любыми видами бетона и примесями, без чего не обойтись при строительстве в зимнее время. Строители рекомендуют не экономить на дополнительной гидроизоляции фундаментов, что делает основы более прочными и долговечными.
  4. Экологичность. Композитные материалы абсолютно безвредны, не оказывают негативного влияние на здоровье человека и окружающую среду, не выделяют вредные и токсичные вещества. Пластиковые прутья вместе с деревянными брусьями высоко востребованы при строительстве современных эко-домов.
  5. Долговечность. Если срок службы металлических конструкций определяется строительными нормами, прогнозируемая длительность эксплуатации пластиковых каркасов превышает 80 лет.
  6. Отсутствие швов и простота перевозки. Транспортировка в бухтах дает возможность каждый раз не обрезать арматуру, подгоняя её длину под размеры кузова. Бесшовная конструкция считается более надежной, и транспортные расходы при этом существенно снижаются.
  7. Низка теплопроводность. Металлические прутья не только обладают низкой стойкостью к влиянию минусовых температур. Один из их важнейших минусов – склонность к созданию температурных мостиков – факторов теплопотерь в помещениях с бетонной основой и стенами. В отдельных условиях могут потребоваться дополнительные меры по утеплению фундамента.
  8. Стойкость к электромагнитным явлениям. Композитные материалы являются диэлектриками, а значит, в отличие от стальных стержней они не проводят электрический ток. Кроме того пластиковые изделия отличаются электромагнитной непроницаемостью, они не проводят многие виды ЭМ-излучения, не создают помехи на пути прохождения радиоволн.
  9. Простота монтажа. Для сооружения каркаса не требуется сварочный аппарат и другие дополнительные инструменты.
  10. Отсутствие трещин в бетоне. Равные показатели коэффициента теплового расширения способствуют оптимальному застыванию бетона.
  11. Механико-физические преимущества. Большинство показателей стеклопластиковых элементов в разы превышают аналогичные у металлических изделий. Пример – предел прочности на растяжение. У пластиковых прутьев он выше более чем в 2,5 раза. Это дает возможность брать изделия меньшего диаметра при проектировании, что уменьшает стоимость готового каркаса.

Суммируя все преимущества композитной арматуры при возведении фундамента нельзя не упомянуть один из основных, а это – цена стержней. Если в конце прошлого века, когда были изобретены каркасы из композитных материалов, их стоимость была не самоокупаемой, на теперешний момент ситуация изменилась в точности до наоборот. Учитывая постоянное подорожание стали и удешевление стеклопластика и его аналогов, выбор в пользу более новых материалов аргументирован также с точки зрения экономической рентабельности.

Недостатки изделий

Как и другие строительные материалы, пластиковая арматура имеет свои недостатки. При сравнении с металлическими элементами, изделия демонстрируют куда меньшую устойчивость при нагрузке на излом. Стеклопластиковые изделия имеют склонность растягиваться, передавая это свойство бетону до момента его полного затвердевания.

Стеклопластиковая арматура имеет четкую сферу применения, в рамках которой проявляет свои лучшие свойства. Использование прутьев в других отраслях при этом может быть куда менее эффективным.

Виды армирования опор

Несколько типов армирования используются в опорах для требований к натяжению.Коэффициент усиления в опорах остается в пределах от 0,5% до 0,8%. Обычно инженер-строитель проектирует сетку в фундаменте на основе анализа нагрузки.

В фундаментах и ​​фундаментах встречаются следующие типы армирования: —

1. Обычная сетка: этот тип сетки обычно поставляется с гладкими, изолированными или комбинированными опорами и используется для малоэтажных зданий. Перед использованием простой сетки необходимо проверить нагрузку на основе этой сетки и определить, может ли этот тип сетки выдерживать нагрузку или нет.

Столбцы этого типа расположены в виде сетки. Он может содержать стержни различного диаметра и с шагом в любом направлении. Расстояние может изменяться, а может и не изменяться в обоих направлениях.

2. Сетка с крючками (Hook Mesh): этот тип сетки подходит для малоэтажных и многоэтажных зданий. Основание армировано решеткой, а стержни зацепляются за края сетки. Идеальное закрепление арматуры достигается загибанием концов стержней.Здесь длина крючка равна 9D, а D — диаметр стержня.

3. Опорная сетка до глубины опоры: Имеет сходство с ровной опорой. В этом типе стержни загибаются на концах до уровня опоры. Здесь бетонное покрытие размером от 1 до 4 дюймов расположено со всех сторон основания.

4. Сетка плота: этот тип сетки идеален для стоянки плота. Плотные опоры можно использовать, когда несущая способность грунта очень низкая.В рамках этого типа сетка разделяется на две части: верхняя сетка и нижняя сетка.

Изначально нижняя сетка устанавливается на перекрывающих блоках, концы нижней сетки изгибаются под углом 90 градусов до высоты 50D, где D означает диаметр стержня. После этого верхняя сетка соединяется с нижней сеткой в ​​обратном направлении. Кроме того, верхняя сетка идентична нижней сетке, изогнутой под углом 90 градусов, но дополнительная планка 50D не размещается, поскольку она уже предусмотрена на нижней сетке.

Дополнительная штанга 50D размещается либо на нижней, либо на верхней сетке.

В этом типе сетки используются как одинарное, так и двойное кольцо. Кольца прикреплены с помощью верхней сетки и нижней сетки, чтобы сохранить идеальный каркас. Стальная арматура не деформируется ни в каком направлении с помощью колец. Минимальный диаметр прутков для колец 6 мм.

В системе с одним кольцом кольца расположены только в одном направлении, горизонтальном или вертикальном, в то время как в системе с двумя кольцами кольца расположены в обоих направлениях.

Некоторые важные моменты, о которых следует помнить: —

1. Бетонное покрытие различается от 1¨ до 4¨ в зависимости от размера основания.
2. Длина крючка в сетке крюка всегда остается равной 9D, где D означает диаметр стержня.
3. Дополнительная планка располагается сверху или снизу сетки, длина планки составляет 50D ..

Все, что вам нужно знать [плюс 8 основных типов]

Бетон используется во всем мире как один из самых распространенных строительных материалов.И он должен быть таким — прочным, неприхотливым, огнестойким и простым в использовании.

Но бетон имеет потенциально фатальный недостаток. Если на бетон приложить особую силу, он быстро сломается.

К счастью, есть способ устранить эту фатальную ошибку.

С армированием.

В этой статье мы узнаем все об армировании бетона с помощью арматуры.

Приступим!

Почему бетон требует арматуры?

Для большинства бетонов требуется какое-либо армирование.

Почему?

Чтобы понять, почему, мы должны понимать различные нагрузки, которые могут быть приложены к объектам.

Во-первых, это напряжение сжатия . Напряжение сжатия — это сила, приложенная к объекту, которая укорачивает или сжимает объект. Например, если слон наступит вам на палец ноги, вы испытаете сжимающее напряжение.

Второе — напряжение сдвига . Напряжение сдвига возникает, когда силы действуют перпендикулярно друг другу.Если вы сцепите пальцы вместе и потянете на себя, вы испытаете напряжение сдвига.

И, наконец, растягивающее напряжение. Напряжение растяжения — это сила, действующая на объект, которая удлиняет или растягивает этот объект. Когда вы прыгаете в плавательную яму, используя веревку, вы испытываете растягивающее напряжение на веревке.

Бетон хорошо справляется с напряжением сжатия и сдвигом, но плохо справляется с пределом прочности на растяжение. Фактически, прочность на разрыв бетона составляет всего около 10-15% от его прочности на сжатие.

Вот где на помощь приходит арматура.

Арматура используется в основном для увеличения прочности бетона на растяжение.

Что такое бетонная арматура?

Арматура (сокращенно от «арматурного стержня») — это стальной стержень, который используется для упрочнения бетона.

Стержни бывают разной длины и толщины и обычно имеют выступы или выступы, поэтому они хорошо сцепляются с бетоном.

Арматура изготавливается из стали, потому что сталь очень прочная, а также потому, что сталь расширяется и сжимается почти с той же скоростью, что и бетон, в жаркую и холодную погоду.

Что делает арматура для бетона?

Как мы уже упоминали, бетон хорошо справляется с напряжением сжатия, но плохо справляется с пределом прочности на растяжение.

Это проблема, потому что почти на каждую конструкцию действует более одной силы.

Взять, к примеру, классическую балку.

Когда балка испытывает сжимающее напряжение сверху, она изгибается. Подумайте об этом — когда балка изгибается из-за сжимающего напряжения сверху, нижняя часть балки растягивается.

Это означает, что нижняя часть балки испытывает растягивающее напряжение.

Итак, бетон сам по себе не является хорошим конструкционным материалом.

Но когда мы добавляем арматуру, происходят две вещи.

1 — Когда арматурный стержень помещается в бетон, они объединяются в композитный материал. Бетон защищает от сжимающего напряжения, а арматура защищает от растягивающего напряжения. Этот композитный материал чрезвычайно прочен.

Фактически бетон, содержащий арматуру, имеет предел прочности почти вдвое, чем бетон без арматуры.

2 — Когда арматура укладывается в бетон, перед разрушением бетона выдается предупреждение. Бетон, не содержащий арматуры, считается хрупким.

По мере увеличения давления на бетон без арматуры он внезапно ломается без предупреждения.

С другой стороны, бетон, содержащий арматуру, считается пластичным. Это означает, что по мере увеличения давления в бетоне можно увидеть образование небольших трещин и трещин.

Это положительно по двум причинам:

Когда арматурный стержень необходим?

Требуется ли арматура для каждой конкретной бетонной работы?

Не обязательно.

Бетонные поверхности, необходимые для поддержки больших грузовиков, тяжелой техники или устойчивого движения, нуждаются в армировании бетонной арматурой. Любой конструкционный бетон, как тот, который используется в стенах, обязательно должен содержать арматуру.

Если вы заливаете бетонную подъездную дорожку, которая обычно не вмещает больше, чем семейный минивэн, вам может не понадобиться арматура.

Но если сомневаетесь, используйте арматуру. Независимо от того, насколько велика или мала ваша бетонная заливка, арматура сделает ваш бетон прочнее.По крайней мере, арматура резко уменьшает количество трещин в бетоне.

Вот небольшой бонус: если вы делаете небольшой жилой бетонный стержень, и стальные стержни арматуры кажутся излишними, вы можете использовать сварную проволочную сетку . Сетка тоньше арматуры, поэтому не такая прочная, но дешевле.

8 Основные типы арматуры

Мы только что говорили о сварной проволочной сетке как о типе арматуры, которая может быть идеальной для определенных применений.

Может быть, вам интересно: существуют ли другие типы арматуры, которые идеально подходят для конкретных ситуаций?

Да, есть!

Арматура из углеродистой стали: Это наиболее распространенный тип арматуры, которую иногда называют «черной полосой». Он невероятно универсален, но он легче подвержен коррозии, чем другие типы, что делает его далеко не идеальным для участков с высокой влажностью или в конструкциях, часто подвергающихся воздействию воды.

Сварная проволочная сетка: Сварная проволочная сетка (WWF) состоит из ряда стальных проволок, расположенных под прямым углом и электрически сваренных на всех пересечениях стальной проволоки.

Используется в плитах, уложенных на грунт, если грунт хорошо утрамбован. Более тяжелые конструкции из сварной проволочной сетки могут использоваться для изготовления стен и несущих плит перекрытий. Это обычно используется в дорожном покрытии, коробчатых водопропускных трубах, дренажных сооружениях и небольших бетонных каналах.

Арматура с эпоксидным покрытием: Арматура с эпоксидным покрытием — это просто арматура, покрытая тонким эпоксидным покрытием. Это делает их в 1700 раз более устойчивыми к коррозии, чем стандартные арматурные стержни из углеродистой стали.В результате они часто используются в областях, контактирующих с соленой водой или где неизбежна проблема коррозии.

Проблема только в том, что покрытие может быть очень хрупким, поэтому бруски следует заказывать у надежного поставщика.

Особую озабоченность по поводу арматурных стержней с эпоксидным покрытием вызывает то, что они могут подвергнуться сильной коррозии там, где эпоксидная смола повреждена, поскольку вся коррозия сосредоточена в этом одном месте.

Оцинкованная арматура: Оцинкованная арматура в 40 раз более устойчива к коррозии, чем арматура из углеродистой стали, и ее гораздо труднее повредить, чем арматура с эпоксидным покрытием.

Это делает его отличной альтернативой арматуре с эпоксидным покрытием, если вам нужно что-то менее подверженное коррозии.

К сожалению, оцинкованная арматура примерно на 40% дороже, чем арматура с эпоксидным покрытием.

Арматурные стержни из листового металла: Армирование из листового металла обычно используется в плитах перекрытий, лестницах и крышах. Арматура из листового металла состоит из отожженных деталей из листовой стали, согнутых в гофры глубиной около одной шестнадцатой дюйма с отверстиями, пробитыми с постоянным интервалом.

Европейская арматура: Преимущество европейской арматуры — ее невысокая стоимость. Европейская арматура в основном изготавливается из марганца, что позволяет дешево и легко гнуть.

Эта гибкость позволяет легко работать с европейской арматурой в полевых условиях, но, как правило, ее не рекомендуется использовать в зонах, подверженных землетрясениям, или для проектов, требующих значительной структурной целостности арматуры.

Арматура из нержавеющей стали: Арматура из нержавеющей стали довольно дорога — примерно в восемь раз дороже арматуры с эпоксидным покрытием.

Это также лучший арматурный стержень, доступный для большинства проектов. Однако использование нержавеющей стали во всех случаях, кроме самых уникальных, часто является излишним.

Но для тех, у кого есть причина ее использовать, арматура из нержавеющей стали в 1500 раз более устойчива к коррозии, чем черные полосы. Арматуру из нержавеющей стали также можно гнуть в полевых условиях, что очень удобно.

Арматура, армированная стекловолокном (GFRP): Как и углеродное волокно, арматура из стеклопластика не подвержена коррозии — никогда и ни при каких условиях.Однако вы дорого заплатите за это. Эти арматурные стержни могут работать в десять раз дороже, чем арматурные стержни с эпоксидным покрытием.

Если вы перечитали этот список типов арматурных стержней и все еще не знаете, какой из них лучше всего подходит для вас, ничего страшного. Хороший вариант — обратиться к производителю арматуры или к местному поставщику бетона , чтобы получить совет о том, какой тип арматуры вам следует использовать.

Выбор правильного размера арматуры

Арматура бывает не только разных типов, но и разных размеров!

Размер арматурного стержня, используемого в конкретной работе, зависит от необходимой прочности.Как нетрудно догадаться, когда требуется больше прочности, используется арматурный стержень большего размера.

В США арматурный стержень классифицируется по номеру, отражающему твердый диаметр арматурного стержня. Числа варьируются от №3 (наименьшее) до №18 (наибольшее).

Например, размер стержня № 3 составляет 3/8 дюйма в диаметре твердого участка, размер стержня № 4 составляет 4/8 дюйма диаметра твердого участка, а размер стержня № 5 составляет 5/8 дюйма диаметра твердого тела. раздел.

Существует три различных размера арматуры, которые необходимы для домашних проектов: обычно № 3, № 4 и № 5.

Арматура № 3 используется для проездов и террас. Для стен и колонн следует использовать арматурный стержень №4, так как они требуют большей прочности. Лучше использовать размер арматуры №5 для нижних колонтитулов и фундаментов.

Как разместить арматуру в бетоне

Возможно, вы уже точно знаете, какой тип и размер арматуры вам нужен. Если да, то отлично!

А как насчет размещения арматуры в бетоне?

Должны ли вы бросить его и позволить ему лежать так, как он приземляется? Следует ли перекрещивать? Насколько глубоко он должен быть в бетоне?

Когда дело доходит до размещения арматуры, формулы не существует.

Многие переменные влияют на то, сколько арматуры необходимо разместить в конкретном приложении и как именно ее нужно разместить. Например, какое усилие будет приложено к бетону? Будет ли бетон замерзать и таять в зависимости от сезона?

Если вы выполняете простую заливку дома, ваш местный подрядчик по бетону знает, как разместить арматуру.

Когда дело доходит до крупной коммерческой разливки, спецификации арматуры должны быть подробно описаны в чертежах.Инженер тщательно выяснил, сколько именно арматуры необходимо и как она должна располагаться, поэтому внимательно следуйте инструкциям.

Суть в том, что если не подумать и не позаботиться о том, как размещать арматуру, структурная целостность бетона может быть нарушена.

Например, если инженер требует размещения арматурных стержней через каждые 4 дюйма, необходимо разместить три стержня на каждые 12 дюймов формы.

Если стальной укладчик немного неаккуратен и размещает стержни на расстоянии 5 дюймов, а не 4 дюйма, прочность продукта снизится на 20%.Да, структурная целостность бетона может быть просто нарушена!

Гибка и резка арматурных стержней

Возможно, вы точно знаете, как далеко друг от друга разместить арматурный стержень, но что, если ваши стержни слишком длинные? Или что, если для создаваемой конструкции требуются изгибы арматурного стержня?

Некоторые арматурные стержни уже согнуты, но в целом вам нужно быть готовыми к резке и сгибанию арматурных стержней, чтобы их можно было правильно разместить.

Если у вас есть подходящие инструменты, процесс прост.

Для резки арматурного стержня можно использовать несколько инструментов.

Ножовка по металлу или болторез — хороший вариант, если арматурный стержень достаточно тонкий, и если вы не режете большие количества. Если вы выполняете работу значительного размера, угловой нож с отрезным кругом отлично подойдет.

При использовании всех перечисленных инструментов важно отметить, что вам не нужно прорезать весь арматурный стержень. Вам нужно всего лишь разрезать его на половину, и вы легко можете сломать его пополам. Воспользуйтесь этой небольшой хитростью, и в итоге вы сэкономите много времени.

Сгибать арматуру обычно довольно просто. Если у вас есть достаточное усилие, вы можете сгибать более тонкие куски арматуры вручную.

Если вы используете более толстый арматурный стержень или если у вас нет достаточного рычага, вы можете приобрести станок для гибки арматуры . Доступно множество вариантов, но если ваша работа невелика по размеру, более дешевые модели будут работать отлично.

Иногда необходимо связать арматуру. Это отдельная тема, но если вы хотите узнать больше о , связывающем арматуру , ваш местный подрядчик по бетону — отличное место для начала.

Заключение

Бетон является важным материалом в строительстве. Но без арматуры он сильно теряет свою ценность.

К счастью, вам не нужно быть инженером, чтобы разбираться в арматуре и использовать ее. В следующий раз, когда вы захотите заливать бетон, вы можете быть уверены, что выберете арматурный стержень правильного типа и размера. Вы даже можете чувствовать себя хорошо, устанавливая арматуру.

Если вы ищете арматуру или поставщика готовой бетонной смеси в Северной Индиане, , свяжитесь с нами в Gra-Rock, чтобы получить необходимую вам арматуру .

Чтобы узнать больше из блога, прочтите наши другие статьи!

У нас более 15 лет конкретного опыта, и мы хотим помочь вам с любым проектом, над которым вы работаете.

Мы с нетерпением ждем вашего ответа!

Арматура: стальная арматура для бетонных конструкций

Арматура — это аббревиатура от основного ингредиента железобетона: стальных стержней, встраиваемых в бетонные основания, стены, плиты и другие конструкции, чтобы сделать их более прочными.Небольшие выступы в каждом куске арматуры создают механическое соединение между бетоном и сталью после его затвердевания. В результате готовый фундамент, стена или плита приобретают значительную прочность, особенно при растяжении. Железобетонная плита или стена сможет противостоять силе, приложенной расширяющимся грунтом, оседанием и даже (в некоторых случаях) сейсмической активностью.

Арматура бывает разной толщины и иногда имеет покрытие для защиты от коррозии. Строительные нормы и технические условия определяют размер арматуры, расстояние и другие детали стальной арматуры для заливных бетонных конструкций.Чтобы сталь оставалась сплошной, отдельные отрезки арматуры обычно изгибаются по углам и накладываются внахлест, чтобы их можно было связать вместе стальной стяжной проволокой. На более крупных конструкциях, таких как бетонные колонны и профильные балки, арматурные каркасы свариваются вместе и размещаются внутри форм. Бетонные плиты часто содержат арматуру, а также сварную проволочную сетку.

Проблемы с арматурой часто становятся причиной разрушения бетона в результате растрескивания, сдвига или осадки. Подрядчики иногда используют небольшую стальную арматуру или вообще не используют ее, несмотря на то, что предусматривается строительными планами, просто для экономии на строительных расходах.Другая проблема может возникнуть, если арматурный стержень установлен неправильно или если он смещается во время заливки. Если стальная арматура находится слишком близко к поверхности или краю бетона, ее упрочняющие свойства ухудшаются, и она с большей вероятностью ржавеет, что приведет к дальнейшему ослаблению бетона. Если детали стальной арматуры плохо установлены перед заливкой бетонной конструкции, придется заплатить высокую цену, и эти некачественные методы строительства заставляют специалистов по ремонту фундаментов быть занятыми.К счастью, квалифицированный специалист по ремонту фундамента может полагаться на другие типы стальной арматуры, такие как стальные опоры, кронштейны и анкерные крепления, например, для устранения проблем с фундаментом, возникающих из-за недостаточно армированного бетона.

Свяжитесь с Matvey Construction сегодня для ремонта конструкций в WA и для получения дополнительной информации о арматуре. Обслуживающие районы, такие как Сноквалми, Оберн, Такома и Кент.

Размещение арматуры в опорах — горизонтальные и вертикальные стержни

🕑 Время чтения: 1 минута

Стальная арматура является важной частью бетонных оснований.Таким образом, правильное размещение горизонтальных и вертикальных стержней в основании имеет первостепенное значение при укладке бетона. Размещение, размер, покрытие, привязка и допуск в стальной арматуре рассматриваются для достижения максимальной эффективности фундамента.

Рис. 1. Типичные детали армирования изолированного фундамента.

Размещение арматуры в опорах

Укладка арматуры в основание требует таких действий, как проверка бетонного покрытия, местоположения, привязки арматуры и опор и т. Д.

1. Минимальное бетонное покрытие

Бетонное покрытие — это толщина или количество бетона, помещенного между арматурной сталью и поверхностью бетонного элемента. Покрытие является самым важным фактором защиты арматурной стали от коррозии. Покрытие также необходимо для обеспечения того, чтобы сталь достаточно хорошо сцеплялась с бетоном, чтобы развивать его прочность.


Рис. 2: Бетонные распорки, используемые для опор.

Минимальное покрытие для монолитного бетона указано Строительными нормами ACI 318.

  • Для бетона, уложенного на землю и постоянно контактирующего с землей (например, опоры) — 3 дюйма
  • Для бетона, подверженного воздействию погодных условий или земли (например, стены подвала)
    • # 6 стержней и более — 2 дюйма
    • # 5 стержней или меньше — 1½ дюйма
  • Для бетона, не подверженного воздействию погодных условий или контакта с землей:
    • плиты, стены и балки — стержни # 14 и # 18 — ½ дюйма
  • Перекрытия, стены и балки —
    • # 11 стержней и меньше — ¾ дюйма
    • Балки и колонны — 1½ дюйма

2.Размещение арматуры

По общему правилу арматура должна располагаться на стороне растяжения в нижней части основания. В квадратном фундаменте арматура укладывается равномерно в обоих направлениях. Кодекс ACI требует, чтобы арматурные стержни располагались на расстоянии не более 18 дюймов друг от друга.

В прямоугольной опоре арматурные стержни в длинном направлении размещаются равномерно, но не в коротком направлении. Код ACI (15.4.4.2) требует, чтобы определенная часть арматуры в коротком направлении была размещена внутри полосы, равной ширине опоры в короткое направление.

Соотношение распределения длины к короткой стороне рассчитывается на основе соотношения сторон основания как —

.

Размещение арматуры в фундаменте сильно влияет на несущую способность фундамента. Любое неправильное размещение может вызвать серьезные структурные разрушения. Например, опускание верхних стержней или подъем нижних стержней на ½ дюйма больше, чем указано для плиты глубиной 6 дюймов, может снизить ее грузоподъемность на 20%.

3. Арматурные опоры

Арматуру основания нельзя укладывать в почву или твердый грунт, так как она подвержена коррозии.Даже размещение арматуры над слоем свежего бетона с последующей заливкой бетона также недопустимо, так как положение арматуры может измениться при заливке бетона.


Рис. 3: Арматурные опоры, используемые в основании.

Опоры для стержней используются для удержания арматурных стержней на месте для достижения необходимой глубины покрытия.

Для правильного размещения используются опоры арматуры, которые бывают разных размеров и из различных материалов, таких как стальная проволока, сборный бетон или пластик.
Стулья и опоры доступны разной высоты для поддержки определенных размеров и положений арматурных стержней.

4. Крепление арматуры

Хотя стальная стяжка не способствует прочности арматуры, она используется для фиксации и предотвращения смещения арматуры во время строительных работ и укладки бетона.

Для связывания арматурных стержней используется стяжная проволока, которая обычно состоит из 16½ или черной мягкой отожженной проволоки калибра 16, хотя для более тяжелой арматуры может потребоваться проволока калибра 15 или 14, чтобы удерживать арматуру в правильном положении.

Обвязка всех перекрестков не требуется, обычно достаточно каждого четвертого или пятого. Необходимо следить за тем, чтобы концы стяжной проволоки не касались поверхности бетона, где они могут заржаветь.

При связывании стержней нет необходимости связывать каждое пересечение — обычно достаточно каждого четвертого или пятого. Убедитесь, что концы стяжной проволоки не касаются поверхности бетона, где они могут заржаветь.

Типы крепления арматуры

Существуют различные способы привязки анкерного прутка к арматурному стержню в зависимости от ситуации и места привязки —


Рис. 4: Детали крепления арматуры.
  1. Деталь A: «Защелкивающаяся стяжка» является самой простой и обычно используется для арматурного стержня в плоском горизонтальном положении.
  2. Деталь B: «Обертка и защелкивающаяся стяжка» обычно используется при связывании вертикальной арматуры стены, чтобы надежно удерживать стержни на месте.
  3. Деталь C: «Седельный галстук» сложнее, чем карабины или карабины и карабины. Они обычно используются для крепления стяжек к угловым стержням колонн и хомутов к угловым стержням балок.
  4. Деталь D: «Обертка и стяжка седла») аналогична стяжке седла, за исключением того, что проволока оборачивается 1-1 / 2 раза вокруг первой планки, а затем завершается, как Деталь C.
  5. Деталь E: «Галстук в виде восьмерки» можно использовать на стенах вместо седла или обертки и карабинов. Этот тип стяжки используется для закрепления тяжелых матов.

Дополнительная информация о размещении опорной арматуры

  1. Опоры для стержней не предназначены для поддержки строительного оборудования, такого как бетононасосы, тележки или лазерные стяжки.
  2. Расстояние между опорами стержня зависит от размера поддерживаемого арматурного стержня. Например, для односторонней цельной плиты с термоусадочными стержнями №5 высокие стулья используются на расстоянии 4 фута от центра; для баров №4 высокие стулья должны быть размещены на расстоянии 3 фута от центра.
  3. Укладка арматуры на слои свежего бетона или регулировка положения стержней или сварной проволочной арматуры во время укладки бетона недопустимы. Неосмотрительная практика при строительстве плит, когда арматура укладывается на земляное полотно и поднимается вверх во время укладки бетона, называется «зацеплением».
  4. Распорки для вертикального бетона (конструкции стен) традиционно использовались в качестве опции. Боковые распорки включают двуглавые гвозди, сборные бетонные блоки (dobies) и запатентованные цельнопластиковые профили.
  5. Слесарь, слесарь-слесарь, подрядчик и инспектор несут ответственность за правильное размещение арматурных стержней в бетонной конструкции.
  6. Отклонение от указанного местоположения: в перекрытиях и стенах, кроме хомутов и стяжек ± 3 дюйма. Стремена: глубина балки в дюймах, деленная на 12. Стяжки: ширина колонны в дюймах, деленная на 12.

Проектирование железобетонных опор: ACI 318-14 и IS456

🕑 Время считывания: 1 минута.

Железобетонные опоры рассчитаны на основе нагрузок и моментов колонны в основании и данных о грунте.Эта статья пролила свет на конструкцию железобетонного фундамента.

Типы железобетонных опор Ниже приведены типы фондов в порядке предпочтения с точки зрения экономии:
  1. Индивидуальные опоры (изолированные опоры)
  2. Комбинированные опоры (комбинация индивидуальных опор)
  3. Ленточные опоры с подпорной стенкой, действующей как ленточная балка, где применимо.
  4. Плотные фундаменты типов (а) плита (б) балка-плита.
Фундаменты кирпичной стены также могут быть спроектированы. Часто цокольные балки используются для поддержки кирпичных стен, а также для защиты от землетрясений во всех основных направлениях.

Важные соображения при проектировании опор Фундаменты — это структурные элементы, передающие нагрузки от здания или отдельных колонн на землю. Если эти нагрузки должны передаваться должным образом, опоры должны быть спроектированы так, чтобы предотвратить чрезмерную оседку или вращение, чтобы минимизировать дифференциальную оседку и обеспечить адекватную защиту от скольжения и опрокидывания.

Глубина опоры

Размер постамента В случае плоских цементобетонных пьедесталов угол между плоскостью, проходящей через нижний край постамента и соответствующей кромкой соединения колонны с постаментом, и горизонтальной плоскостью должен определяться выражением. Где: q o: расчетное максимальное давление на опору у основания опоры / основания в Н / мм 2 : характеристическая прочность бетона через 28 дней в Н / мм 2

Рис.1: размер постамента

Рекомендации IS 456: 2000, Расчет по предельным состояниям Чтобы определить площадь фундамента, необходимую для надлежащей передачи общей нагрузки на грунт, учитывается общая нагрузка (комбинация статической нагрузки, временной нагрузки и любой другой нагрузки без умножения ее на какой-либо коэффициент нагрузки).

Максимальный изгибающий момент в опорах В соответствии с ACI 318-14, разделами 15.4.1 и 15.4.2, и IS 456: 2000, пунктами 34.2.3.1 и 34.2.3.2. Изгибающий момент будет учитываться на лицевой стороне колонны, постамента или стены и должен определяться путем прохождения через сечение вертикальной плоскости, которая полностью проходит через опору и по всей площади опоры или одной стороне основания. упомянутый самолет.

Рис.2: Максимальный изгибающий момент в основании

Проверка прочности на сдвиг для опор Прочность основания на сдвиг определяется двумя факторами:
  1. Фундамент, действующий в основном как широкая балка, с потенциальной диагональной трещиной, проходящей в плоскости по всей ширине, критическое сечение для этого условия должно приниматься как вертикальное сечение, расположенное от лицевой стороны колонны, пьедестала или стены на расстояние, равное эффективной глубине основания в случае установки на грунт. Для одностороннего действия на сдвиг номинальное напряжение сдвига рассчитывается как:
Где: : напряжение сдвига : факторная сила вертикального сдвига b: ширина критического сечения d: эффективная глубина , где: расчетная прочность бетона на сдвиг в расчете на% продольной арматуры на растяжение. См. Таблицу 61 СП-16)

Рис. 3: Критическое сечение при одностороннем сдвиге в фундаменте

2. Для двухстороннего сдвига (или двухстороннего действия изгиба или продавливания) фундамента необходимо проверить следующее при пробивном сдвиге.Пробивные ножницы должны быть по периметру, в 0,5 раза превышающим эффективную глубину от торца колонны или основания. Для двухстороннего действия сдвига номинальное напряжение сдвига рассчитывается в соответствии с пунктом 31.6.2 IS456: 2000 следующим образом: Где : напряжение сдвига : периферия критического сечения d: эффективная глубина : факторная сила вертикального сдвига Если поперечная арматура не предусмотрена, номинальное напряжение сдвига в критическом сечении не должно превышать Где: = 0.5 + Bc (но не больше 1) Bc: короткий размер колонны или пьедестала / длинный размер колонны или пьедестала Результат уравнения 6 выражается в Н / мм. 2 Примечание : Обычно основание делают достаточно глубоким, чтобы не требовалось усиление сдвига.

Строительная длина стержней арматуры в основании Согласно ACI 318-14, раздел 15.6 и IS 456: 2000, пункт 34.2.4.3, критическое сечение для проверки длины развертки в основании должно приниматься в следующих плоскостях:
  • На лицевой стороне колонны, пьедестала или стены, для опор, поддерживающих бетонную колонну, пьедестал или стену.
  • На полпути между центральной линией и краем стены, для опор под каменными стенами.
  • На полпути между лицевой стороной колонны или пьедестала и краем основания с косынкой для опор под основаниями с косынками.
  • Все остальные вертикальные плоскости, где происходят резкие изменения сечения.

Армирование в опорах Минимальное армирование в плите фундамента, указанное в кодексе, составляет 0,12%, а максимальное указанное расстояние — 3-кратная эффективная глубина или 450 мм, в зависимости от того, что меньше.(пункт 34.3). На односторонней усиленной опоре; двухсторонняя усиленная квадратная опора; и в длинном направлении двухсторонней прямоугольной опоры, усиление, идущее в каждом направлении, должно быть равномерно распределено по всей ширине опоры. Однако должна быть центральная полоса, равная ширине опоры для короткого направления двухсторонних прямоугольных опор. Усиление в центральной полосе должно быть обеспечено в соответствии со следующим уравнением. Где B — отношение длинной стороны подошвы к ее короткой стороне.

Передача нагрузки в основании колонны Согласно IS 456: 2000, пункт: 34.4, силы и моменты у основания колонны, стен или усиленного постамента должны передаваться посредством опоры на верхнюю часть опорного постамента или опоры. Опорное давление на нагруженную поверхность не должно превышать допустимое опорное напряжение при прямом сжатии, умноженное на значение, равное, но не более 2. Где: : опоры предназначены для опоры на опору, которая имеет наклонную или ступенчатую форму. Опора может быть принята как площадь нижнего основания самой большой усеченной пирамиды или конуса, полностью заключенная в опору и имеющая свое верхнее основание, площадь, фактически нагруженная и имеющая боковой уклон один вертикальный на два горизонтальных.: нагруженная область у основания колонны. Для расчета по предельному состоянию указанное допустимое напряжение подшипника составляет 45 f ck . Если допустимое напряжение опоры превышено либо в бетоне колонны, либо в бетоне фундамента, необходимо предусмотреть арматуру для развития избыточного усилия. Армирование может быть обеспечено либо путем продления продольных стержней в основании, либо путем установки дюбелей в соответствии с правилами, указанными ниже:
  1. Минимальная площадь удлиненных продольных стержней или дюбелей должна быть 0.5% площади поперечного сечения опорной колонны или пьедестала.
  2. Должно быть предусмотрено минимум четыре стержня.
  3. Если используются дюбели, их диаметр не должен превышать диаметр стержней колонны более чем на 3 мм.
  4. Должна быть обеспечена достаточная длина проявки для передачи сжатия или растяжения на опорный элемент.
  5. Стержни колонн диаметром более 36 мм, только на сжатие, могут быть закреплены на основании стержнями меньшего диаметра. Дюбель должен входить в колонну на расстояние, равное длине развертки стержня колонны.При этом дюбели должны входить вертикально в фундамент на расстояние, равное развернутой длине дюбеля.

    Рис.4: разные типы фундаментов с деталями армирования

Армирование сборного железобетона — NPCA

By Angus Stocking

Обладая удивительной прочностью на сжатие, бетон имеет историю крупномасштабного строительства, уходящую корнями в древние времена — римляне даже использовали формы, напоминающие современное производство сборного железобетона.Сегодня исследователи продолжают изучать римский бетон, чтобы определить, насколько хорошо сооружения, построенные тысячи лет назад, выдержали испытание временем.

Но римляне так и не научились армировать бетон, чтобы компенсировать его относительно низкую прочность на разрыв. Сегодня существует четыре основных способа армирования бетона: арматура, сварная проволочная сетка, предварительное напряжение / последующее напряжение и волокно. Эти технологии позволяют впечатляюще и разнообразно использовать бетон, который у нас ассоциируется с современностью.

Арматура

Использование стальных стержней — старейшая технология человечества для армирования бетона, восходящая к 15 веку. Но первое применение в строительстве началось лишь в 1853 году, когда Франсуа Куанье использовал этот материал в четырехэтажном доме в Париже.

Фото любезно предоставлено Саймонсом, Dreamstime.com.

Закладка стальных стержней в бетон увеличивает прочность материала на растяжение, что позволяет использовать затвердевший бетон в таких областях, как сборные балки и плиты настила.Это хорошо работает не только из-за присущей стали прочности на растяжение, но и потому, что сталь и современный бетон имеют очень похожие коэффициенты расширения. Поскольку изменения температуры заставляют два материала расширяться и сжиматься, они остаются одного и того же размера относительно друг друга, что позволяет избежать чрезмерного напряжения и растрескивания.

Для эффективного стального армирования в любом применении необходимо тщательно учитывать размер или площадь, прочность и точное размещение стержней. К счастью, это хорошо изученная область, и производители сборного железобетона имеют доступ к исчерпывающим спецификациям и хорошо разработанным кодам и инструментам при проектировании новых элементов (1).

Для эффективного армирования должны быть выполнены два дополнительных условия: хорошее сцепление и защита от коррозии.

Склеивание означает, что стальная арматура должна прилипать к бетону, чтобы она не сдвигалась или не скользила независимо. Это была трудная проблема до наших дней. Относительно простое нововведение: деформированные стальные стержни (обычно ребристые) увеличивают трение между сталью и бетоном. Они обычно не использовались до начала 1900-х годов. Техники склеивания и сращивания сегодня хорошо изучены, и дизайнеры и разработчики имеют хорошие инструменты для прогнозирования характеристик различных схем склеивания.

Коррозия остается проблемой для железобетонных конструкций. Проблема проста — ржавчина занимает в 2 1/2 раза больше, чем сталь, которую она окисляет. Когда это расширение происходит внутри бетона, оно очень разрушительно.

Бетон сам по себе обеспечивает некоторую защиту от коррозии, но проникновение воды в сочетании с минимальным покрытием бетона может в конечном итоге привести к коррозии. Для предотвращения коррозии используются различные методы, в том числе покрытия, более глубокое размещение арматурных элементов и менее проницаемый бетон.В некоторых применениях, особенно в прибрежных конструкциях и настилах мостов, которым приходится иметь дело с соленым воздухом, антиобледенительными солями и растрескиванием при изгибе, используется арматура с эпоксидным покрытием, оцинковка или нержавеющая сталь.

В последние годы использование армированной волокном полимерной арматуры для сборных конструкций увеличилось, особенно в агрессивных средах, подобных упомянутым выше. Поскольку арматура FRP изготавливается из композитных материалов, она устойчива к коррозии, что увеличивает срок службы и долговечность.

FRP легкий, но обычно демонстрирует более высокий предел прочности на разрыв, чем традиционная сталь. Это делает его полезным в различных приложениях, включая настилы мостов, кессоны, дамбы и многое другое. Тем не менее, возросшие затраты, связанные с материалом, ограничили даже более широкое распространение.

Поскольку арматура является старейшей известной технологией армирования бетона, знания и навыки, необходимые для ее использования, легко доступны, а инфраструктура производства и распространения широко распространена.Следовательно, арматура является относительно недорогой по сравнению с другими методами армирования. А с технической точки зрения простые стальные стержни часто являются наиболее эффективным конструктивным армированием.

Но есть и минусы. Арматура — тяжелый материал по сравнению с современными альтернативами, что делает строительство и изготовление потенциально более трудоемким. Сам по себе вес может быть ограничивающим фактором и в крупных сборных железобетонных конструкциях. И существуют пределы несущей способности арматуры для несущих конструкций, поэтому амбиции современных строителей и архитекторов иногда диктуют альтернативные технологии армирования.

Проволока сварная

Армирование сварной проволокой возникло как прямой ответ на очевидные недостатки арматуры. Материал, который немного похож на стальное ограждение, «изготовлен из ряда продольных и поперечных высокопрочных стальных проволок, сваренных сопротивлением на всех пересечениях (2)». Получающаяся стальная решетка по весу прочнее простых стержней по тем же причинам, по которым легкие деревянные фермы прочнее тяжелых балок. Расчетную прочность сварной проволоки обычно сравнивают с арматурными стержнями марки 60.Однако фактическая прочность стали на растяжение сертифицирована в соответствии с более строгими стандартами и может использоваться для уменьшения площади стальной поверхности первоначальной конструкции (и, следовательно, веса), если это разрешено спецификацией.

Фотография файла NPCA.

Решетчатый характер материала обеспечивает сварной проволоке отличные характеристики сцепления с бетоном. В дополнение к сварным узлам из проволоки существует множество поверхностей — в разной ориентации, — за которые бетон может цепляться. Для дополнительной связи сварная проволока может быть изготовлена ​​из деформированной проволоки, а не из традиционной гладкой проволоки.

Поскольку сварная проволока уже изготовлена ​​в виде больших листов в соответствии с требуемой конструкцией стали, персоналу по производству сборного железобетона легче разместить и закрепить сварную проволоку, чем арматурную арматуру, где каждый стержень должен быть индивидуально размещен и привязан. Это может привести к сокращению рабочей силы и экономии времени, а также может снизить риск защемления и растяжения.

«Precasters были одними из первых, кто внедрил инновации в области сварной проволоки, — сказал Тодд Хокинсон, консультант Института армирования проволоки. «На самом деле сварная проволока — это больше техника для магазинов, чем для строительных площадок.Для формирования клеток и других необходимых форм требуются инструменты и пространство, которые можно найти на заводах по производству сборного железобетона ».

Сварная проволока больше подходит для тонкостенных сборных конструкций, таких как своды инженерных сетей и бетонные трубы, потому что в ней используются тонкие проволоки на близком расстоянии, а не на арматуру большего диаметра на большем расстоянии (3). Дополнительные преимущества включают лучший контроль трещин и улучшенную свариваемость, поскольку сварная проволока обычно изготавливается из низкоуглеродистой холоднотянутой стали.

По сравнению с арматурой, основным недостатком сварной проволоки для производителей сборного железобетона являются дополнительные расходы, включая большие первоначальные вложения в оборудование.В большинстве случаев армирования сварная проволочная сетка должна быть сформирована в цилиндры, клетки, квадратные хомуты и другие специальные формы для удовлетворения конкретных потребностей. Гидравлические гибочные станки и резаки, необходимые для работы с листами материала, могут быть дорогими.

Еще один недостаток сварной проволоки — ее легкость. Материал должен быть точно размещен, но при заливке бетона он легче смещается, что затрудняет его размещение и закрепление.

Тем не менее, есть много причин, по которым сварная проволока так широко используется в производстве сборного железобетона — она ​​прочная, универсальная и простая в использовании.Доступны исчерпывающие спецификации и хорошие инструменты проектирования, в том числе многие из WRI.

Предварительное напряжение / Последующее напряжение

Представьте себе ряд из 20 бетонных блоков, выровненных встык. Чтобы присоединиться к ним, вы пропускаете кусок арматуры через пустоты, заполняете его бетоном и оставляете для застывания. Если их поднимать с конца, блоки будут функционировать как единая масса, но провиснут под общим весом. Теперь представьте тот же сценарий, но замените стержень стальными стержнями из высокопрочной стали, помещенными между опорами на каждом конце и растянутыми до 70-80% от предельной прочности.Теперь поместите бетон в пустое пространство и дайте ему застыть, прежде чем ослабить натяжение кабелей. В этом сценарии прочность бетона на сжатие используется для увеличения прочности на растяжение.

В этом и заключается идея армирования бетона после напряжения — собственная прочность бетона на сжатие используется для увеличения прочности на растяжение. Арматуры после натяжения (многослойные тросы) устанавливаются в плитах или других элементах и ​​допускают перекрытие форм. Сухожилия имеют рукава и / или смазывают, чтобы они не сцеплялись с заливным бетоном.После того, как бетон достаточно затвердеет, сухожилия натягиваются с помощью гидравлических домкратов и заклиниваются на месте, чтобы сохранить их плотное сцепление. В некоторых случаях цементные растворы затем используются для заполнения пустот вокруг сухожилия, связывая его с новым бетоном. В зависимости от сборного железобетона последующее натяжение может происходить на заводе перед отгрузкой или на строительной площадке.

Фотография файла NPCA.

Предварительное напряжение немного отличается. Сухожилия по-прежнему используются, но твердые анкеры создают напряжение (напряжение) перед заливкой.После затвердевания сухожилия сцепляются с новым бетоном и могут быть отрезаны от анкеров. На большинстве строительных площадок предварительное напряжение нецелесообразно из-за отсутствия достаточно прочных и устойчивых точек крепления. Это чаще встречается на заводах по производству сборного железобетона, где точки крепления могут быть построены на месте. Как предварительное напряжение, так и последующее напряжение иногда называют «активной» арматурой из-за растянутой, упругой природы арматурной стали.

Преимущество заключается в большей начальной прочности, что приводит к уменьшению прогибов при использовании более тонких бетонных секций.Бетонные балки, армированные последующим напряжением или предварительным напряжением, могут быть спроектированы так, чтобы перекрывать большие расстояния, чем балки, армированные другими методами, потому что они, как правило, могут быть тоньше и легче. Кроме того, более тонкие балки обеспечивают дополнительное свободное пространство и могут быть более эстетичными для контекстно-зависимых конструкций. Известно, что плиты, армированные активными методами, имеют все меньше и меньше трещин. В амбициозных проектах активное армирование может использоваться для создания структурных элементов со сложной кривой и другой сложной геометрией.

Недостатки связаны с относительной сложностью активного производства и монтажа арматуры. Армирующие элементы остаются под высоким напряжением на протяжении всего проекта, а это означает, что обычные причины отказа, такие как коррозия, могут иметь драматические последствия.

Даже при этих трудностях предварительно напряженная и пост-напряженная арматура остается жизненно важной в современном строительстве и производстве сборных железобетонных изделий. Проще говоря, это может сделать невозможное возможным.

Волокно

Собственно армирование волокном — не новая технология.Римляне иногда использовали конский волос, чтобы снизить вероятность растрескивания бетона. Это та же основная идея, лежащая в основе армирования волокнами — волокнистый материал используется для увеличения прочности бетона на растяжение.

Исторически фибра использовалась в производстве сборного железобетона для повышения долговечности, но не в качестве полноценной замены традиционной арматуры. Но в последние годы исследователи в значительной степени сосредоточились на разработке методов проектирования, позволяющих использовать волокно в качестве основного структурного армирования.Принятие в 2013 г. стандарта ASTM C1765 «Стандартные технические условия на водопропускные трубы, ливневые дренажные трубы и канализационные трубы, армированные стальным волокном» и готовящиеся к выпуску ASTM C1818 «Спецификации для жестких бетонных водопропускных труб, ливневых водостоков и канализационных труб, армированных синтетическим волокном». помогли заложить основу для использования различных типов волокон в качестве варианта армирования в будущем.

Фотография файла NPCA.

Хотя волокна охватывают широкий спектр материалов, включая нейлон, целлюлозу и многие другие, наиболее распространенными типами, которые в настоящее время используются в производстве сборных железобетонных изделий, являются сталь, полипропилен и стекловолокно.

Обычно изготавливаются из углеродистой или нержавеющей стали, стальные волокна предотвращают растрескивание бетонных изделий. Производители разработали стальные фибры различной геометрии, которые по-разному закрепляются в бетоне в зависимости от их формы. Хотя наиболее распространенным применением стальной фибры является строительство плит перекрытия, в последние годы их использование расширилось и теперь включает другие сборные изделия, такие как резервуары (4).

Полипропиленовые волокна являются частью более широкой категории синтетических волокон, которые обеспечивают многие из тех же преимуществ сборным железобетонным изделиям, что и альтернативные стали.Полипропилен изготавливается из тонких нитей моноволокна. Обычно полипропиленовые волокна обладают теми же физическими характеристиками, что и сталь, а также используются для предотвращения трещин и повышения долговечности. Области применения полипропилена расширились и включают септики, могильники и дополнительные сборные конструкции.

Стекловолокно отличается от вышеупомянутых типов тем, что чаще всего используется в архитектурных целях. Когда стекловолокно добавляется в бетонную смесь, декоративные элементы и системы облицовки могут быть изготовлены толщиной до 1/2 дюйма с минимальным весом, снижая нагрузку и обеспечивая отличные термические свойства.Материал также может похвастаться некоторыми из тех же характеристик, что и другие типы армирования волокном, увеличивая предел прочности на разрыв и делая бетон устойчивым к растрескиванию.

Несмотря на преимущества, которые волокно может предложить сборным железобетонным изделиям, необходимо решить некоторые проблемы, прежде чем оно станет еще более эффективной технологией армирования. Размеры и формы волокон различаются, что затрудняет определение того, какой тип является оптимальным выбором для конкретного проекта, особенно при отсутствии более полного набора стандартов.Кроме того, необходимо проделать дополнительную работу, чтобы обеспечить равномерное распределение волокон по сборным железобетонным конструкциям таким образом, чтобы их можно было воспроизвести и полагаться на них от смеси к смеси.

По сравнению с арматурой или сварной проволокой, армирование волокном не является развитой отраслью. Это больше похоже на все еще развивающийся сектор программного обеспечения, что означает, что новое оборудование и рабочие процессы могут внезапно стать устаревшими. Но даже в этом случае универсальность армирования волокном гарантирует ему место в современном сборном железе, а исследования и инновации продолжают открывать захватывающие возможности.

Постоянное развитие

Для технологии, лежащей в основе современной цивилизации, армирование бетона имеет удивительно короткую историю. Большинство важных событий произошло в 20 веке или происходит сейчас. Для тех, кто зарабатывает на жизнь бетонированием, это означает, что значительные изменения все еще происходят, и будущее предлагает захватывающие возможности.

Ангус Стокинг — лицензированный землемер, который пишет об инфраструктуре с 2002 года.

Примечания
  1. precast.org/2012/10/why-rebar-spacing-is-crucial/
  2. Арматура из изгибной сварной проволоки для железобетона, Институт армирования проволокой
  3. Сварная проволочная арматура для круглых бетонных труб, Институт армирования проволоки
  4. Precast.org/2014/12/precast-concrete-tank/

Геосинтетическое армирование — обзор

Введение

Армированный грунт или механически стабилизированный грунт состоит из грунта, усиленного растягивающими элементами, такими как металлические полосы, геотекстиль или георешетки.Разработка полимерных материалов в виде геосинтетических материалов внесла серьезные изменения в геотехническую инженерию. Положительные эффекты от армирования грунта вытекают из (а) повышенной прочности грунта на растяжение и (б) сопротивления сдвигу, возникающего в результате трения на границах раздела армирования грунта. Таким образом, растет число применений геосинтетических материалов в геотехнических сооружениях, таких как фундамент, насыпи, подпорная стена и т. Д.

При проектировании неглубокого фундамента учитываются два критерия: несущая способность и осадки.Несущая способность обычно зависит от прочности почвы, тогда как осадка обычно зависит от сжимаемости почвы (Das, 2007). В случае слабого грунта улучшение несущей способности и уменьшение осадки может быть достигнуто за счет геосинтетического армирования (Shukla & Yin, 2006). Анализ армированного фундамента рассматривается с точки зрения выдергивания и разрыва (разрыва) геосинтетической арматуры.

Различные мелкомасштабные лабораторные эксперименты были выполнены на различных почвах, таких как глина (Sakti & Das, 1987) и песок (e.г., Гвидо, Кнуппель и Суини, 1987; Кхинг, Дас, Пури, Кук и Йен, 1993; Yetimoglu, Wu, & Saglamer, 1994) с использованием одно- или многослойного геосинтетического армирования. Большинство исследователей подтвердили, что произошло значительное увеличение несущей способности и уменьшение осадка грунтов, армированных геосинтетиками. Увеличение несущей способности армированного фундамента определяется коэффициентом несущей способности (BCR), который определяется как несущая способность армированного грунта к несущей способности неармированного грунта.

Что касается проектирования неглубокого фундамента с использованием геосинтетических материалов, Дас, Шин и Сингх (1996) предложили процедуру, касающуюся ленточного фундамента из глины, армированной георешеткой. Уэйн, Хан и Акинс (1998) обсудили некоторые вопросы проектирования геосинтетического армированного фундамента. Шин и Дас (2000) провели небольшое лабораторное испытание модели, чтобы определить предельную несущую способность ленточного фундамента, опирающегося на песок, усиленный несколькими слоями георешетки, и предложили процедуру проектирования, основанную на исследовании модели.Однако прочность георешетки на разрыв не принималась во внимание при определении коэффициента несущей способности. Михаловски (2004) представил рекомендации по проектированию усиленного фундамента с использованием кинематического подхода предельного анализа. Учитывались как прочность на вырыв, так и прочность на разрыв, и улучшение было представлено с точки зрения коэффициента несущей способности. Проектирование армированного грунта — это процесс проб и ошибок, в котором положение, слой и длина арматуры оцениваются на основе желаемого значения BCR.

Оптимизация — неотъемлемая часть инженерного проектирования. Ван и Кулхоуи (2008) обсудили оптимальные размеры и конструкцию обычного железобетонного неглубокого фундамента. Basudhar, Vashistha, Deb, and Dey (2007) представили основанный на оптимизации проект армированной грунтовой подпорной стены. Однако, насколько известно авторам, такое исследование усиленного фундамента в литературе отсутствует. Алгоритм оптимизации, представленный в Basudhar et al. (2007) и Wang and Kulhawy (2008) основаны на традиционном алгоритме оптимизации.Недостатком этих алгоритмов является зависимость от начальной точки, а функция штрафа, используемая для оптимизации с ограничениями, может исказить истинное оптимальное значение (Deb, 2001). В недавнем прошлом эволюционные алгоритмы, такие как генетический алгоритм (GA) (Cheng, Li, & Chi, 2007; Das, 2005; Goh, 1999), моделировали отжиг, оптимизацию роя частиц, простую оптимизацию гармонии и поиск Табу (Cheng et al. , 2007) успешно используются в инженерно-геологических изысканиях. В вышеупомянутых задачах единственная цель рассматривалась с точки зрения затрат (Basudhar et al., 2007; Wang & Kulhawy, 2008) или коэффициент безопасности (Cheng et al., 2007; Das, 2005; Goh, 1999). Однако в некоторых случаях существует несколько целей, и эти цели могут противоречить друг другу. Когда цели противоречат друг другу, это считается многоцелевой задачей оптимизации. В традиционных алгоритмах оптимизации многокритериальные задачи рассматриваются как единственная цель, а другие задачи рассматриваются как ограничения (Deb, 2001). Следовательно, в таких случаях оптимальные по Парето (компромиссные) решения получаются с помощью ряда прогонов.На рис. 1 показано изменение традиционного и эволюционного многоцелевого алгоритма оптимизации. Можно видеть, что в случае традиционной многоцелевой оптимизации она преобразуется в задачу оптимизации с одной целью, при этом важность каждой цели или других целей рассматривается как ограничения. Но идеальный многоцелевой алгоритм должен находить набор оптимальных по Парето решений, считая все цели одинаково важными. Затем одно из решений выбирается с учетом информации более высокого уровня.Эволюционная многоцелевая оптимизация (EMO) на основе популяции может создать необходимый фронт Парето за один прогон. Исчерпывающий обзор алгоритмов EMO можно найти у Deb (2001) и Coello, Veldhuizen и Lamont (2002). Но применение многоцелевой оптимизации в геотехнической инженерии ограничено (Deb & Dhar, 2011; Deb, Dhar, & Bhagat, 2012). В вышеупомянутых случаях для оценки параметров использовался многокритериальный алгоритм.

Ответить

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *