При строительстве жилых домов, гражданских сооружений и промышленных предприятий требуются дополнительные меры для повышения прочности и надежности конструкций. Для этих целей используется армирование. Существуют различные виды армирования и методы армирования.
Что такое армирование и для чего оно нужно?
При строительстве жилых зданий, промышленных предприятий и объектов гражданского строительства требуются дополнительные меры для повышения прочности и надежности конструкций. Для этого используется армирование.
Несмотря на прочность бетонной массы, она может постепенно разрушаться под воздействием внешних факторов. Для этого бетонные изделия и конструкции армируют, что является неотъемлемой функцией при выполнении строительных работ.
Давайте попробуем разобраться, что такое армирование, когда показано его применение и как его производят. Цель армирования — увеличить несущую способность конструкции и снизить вероятность образования трещин из-за перепадов температур. Для этого используется материал с высокими прочностными характеристиками, например, сталь, базальтовые волокна, стекловолокно или фибра.
Методы армирования используются для предотвращения преждевременной коррозии и увеличения долговечности зданий.
Элементы конструкции, требующие армирования
Для каждого конкретного здания разрабатывается определенный проект. Поэтому пригодность армирования определяется индивидуально. Метод и расположение армирования определяются на этапе проектирования. Как правило, армирование подвергается определенной нагрузке:
- Фундаменты строений.
- Первый ряд кладки на основании.
- Промежуточные ряды, ориентируясь по длине возводимой стены.
- Оконные проемы, добавляя по 0,9 м в каждую сторону.
- Уровень каждого перекрытия.
- Основание стропильной системы.
- Части строений, подвергающиеся увеличенным нагрузкам.
Арматурные работы. Общие понятия
Прежде чем описывать типы, методы, системы армирования и используемые материалы, следует понять, что такое армирование вообще. Бетон, который трудно заменить в строительстве, может выдерживать сжимающие усилия до одной тонны на квадратный сантиметр площади изделия, но плохо реагирует на нагрузки, которые заставляют его растягиваться и затем нарушать свою целостность.
Для обеспечения более надежного сцепления между бетоном и арматурой, арматура изготавливается в рельефной форме.
Чтобы компенсировать эти недостатки, бетон необходимо армировать. В результате сочетания арматуры и бетона получается бетонная конструкция, полностью соответствующая требованиям действующих строительных норм и правил в отношении величины ожидаемых нагрузок. Для повышения прочностных характеристик предпочтительно использовать предварительно напряженную арматуру. Это достигается путем растяжения стержней с помощью специальных устройств.
Через некоторое время напряжение не исчезает, а постепенно стягивает всю массу бетонного уплотнения изделия, что способствует улучшению его механических свойств. Это явление используется при строительстве высотных зданий. Армирующие элементы соединяются между собой, образуя компактную систему и придавая каркасу высокую степень жесткости.
Необходимые расчеты армирования строго регламентированы в правилах проведения строительных работ. В частном строительстве нет необходимости изучать документы, достаточно следовать основным правилам, которые известны каждому строителю.
Суть армирования
Цель — повысить несущую способность конструкции, чтобы снизить риск появления трещин из-за перепадов температур. Для этого используются следующие материалы:
- сталь;
- базальтовое волокно;
- фибра;
- стекловолокно.
Это материалы с улучшенными прочностными характеристиками.
Они обладают улучшенными свойствами материала с точки зрения прочности и долговечности:
- Фундамент жилых домов, промышленных сооружений и других конструктивных решений.
- Гидравлические работы (канализационные и очистные сооружения, шлюзы и водостоки, насосные станции).
- Мосты.
- Железнодорожные полотна.
- Заборы.
- Промышленные тротуары и открытые площадки для техники.
- Мосты, причалы и морские сооружения.
- Тоннельные конструкции.
- Строительные конструкции при возведении монолитных бетонных и сборных зданий.
- Конструкционные детали, такие как отдельные стержни.
- Подпорные стены и конструкции.
- Несущие и ненесущие стеновые элементы.
- Бетонные элементы и конструкции на фундаментах (перекрытия, плиты и т. Д.).
- Электростанции, здания и сооружения, связанные с электромагнитным излучением.
- Здание и сооружения для хранения твердых бытовых отходов, высокотоксичных отходов.
Существуют различные способы усиления фундамента. Существуют различные способы устройства фундамента.
СНиП по усилению фундаментов — это СП 63.13330.2012, который подготовлен с учетом обязательных требований Федерального закона № 184-ФЗ от 27 декабря 2002 года и Федерального закона № 384-ФЗ от 30 декабря 2009 года. Армирование фундаментов СП 63.13330.2012 содержит требования к расчету и проектированию бетонных и железобетонных конструкций промышленных и городских объектов.
Особенности композитной арматуры для армирования
Бетон давно используется в качестве строительного материала благодаря своей высокой прочности и низкой цене. Однако он также очень хрупок. Эта проблема уже давно решена с помощью стальных арматурных стержней. Стальная арматура функционально эффективна и относительно дешева, поэтому в большинстве случаев она хорошо справляется со своей задачей. Однако у нее есть и недостаток: она подвержена коррозии (окислению) при воздействии солей, агрессивных химических веществ и влаги. При коррозии стальная арматура разбухает и увеличивает растягивающее напряжение в бетоне, который затем трескается и ломается. Это требует дорогостоящего ремонта и обслуживания и может нарушить целостность конструкции. На протяжении десятилетий были разработаны многочисленные покрытия и проникающие материалы, чтобы не допустить попадания влаги в бетон, а сама арматура была улучшена за счет эпоксидных покрытий или использования нержавеющей стали. Однако не всегда удается предотвратить коррозию в долгосрочной перспективе. По этой причине полимерная арматура, армированная стекловолокном, постепенно завоевывает рынок. Такая арматура представляет собой композитный материал, состоящий из полимерной матрицы, армированной волокнами.
Свойства композитной арматуры делают это возможным:
- уменьшить вес конструкции за счет использования армированных стержней меньшего диаметра, которые имеют в 2,5 раза большую прочность, чем обычная сталь;
- значительно уменьшить толщину бетона, что снизит затраты на транспортировку и складирование стержней на строительной площадке;
- сэкономить, благодаря большему расстоянию между стержнями;
- снизить затраты за счет легкой обработки и возможности использования в вырезанных и просверливаемых элементах;
- гарантировать устойчивость к сложным атмосферным условиям;
- упростить процесс строительства за счет электростатической, электрической и магнитной нейтральности;
- гарантировать повышенную долговечность за счет высокой химической и коррозионной стойкости.
Кроме того, производителей привлекает умеренная стоимость армирующего материала и простота транспортировки и монтажа.
Виды армирования
- Дисперсное армирование.
- Стержневое армирование.
- Послойное армирование.
Технология армирования также различается в зависимости от типа фундамента.
Широко применяется армирование монолитных фундаментов. Оно постоянно встречается в условиях нестабильного грунта. Такая плита считается надежной опорой для строения.
Армирование пирсовых фундаментов необходимо для каркасных конструкций и часто используется. Оно обеспечивает долговечность здания.
Армирование свайных фундаментов необходимо для придания жесткости конструкции и предотвращения разрушения несущих элементов.
Дисперсное армирование
Рассеянное армирование используется для бетона, армированного различными видами волокон. Такое армирование осуществляется по всему объему изделия.
Стержневое армирование
При рассеянном армировании в объем бетона или раствора устанавливается система стержней (сетка). Она распределяет нагрузку внутри конструкции. Применяется для несущих и независимых конструкций.
Послойное армирование
Этот тип армирования используется для внутриплоскостного ремонта и ремонта. Проволочная сетка укладывается в слой влажного раствора или заполнителя для увеличения прочности верхнего слоя.
Для того чтобы бетонные конструкции были надежными и долговечными, необходимо хорошее армирование. А когда бетонная конструкция армируется композитной стекловолоконной арматурой, это означает, что срок службы конструкции автоматически многократно увеличивается, а затраты на строительство снижаются. Важно отметить, что армирование фундамента дома должно проводиться в соответствии с конструктивными требованиями и СНиП по армированию фундамента
«Сетка Плюс» — завод стеклопластиковой арматуры, где представлен широчайший ассортимент композитной арматуры по самым привлекательным ценам.
Компания ООО «Новотех-Строй» распространяет широкий ассортимент материалов для капитального строительства: железобетонные изделия, нерудные материалы, керамзитобетон, бетон, цементный раствор, стены, брусчатка и многое другое. Наша работа основана на постоянно растущем спросе со стороны строительного рынка.
Какие материалы используют для армирования
На выбор армирующего материала влияет способ его производства. Наиболее часто используемым материалом является металлическая арматура следующих классов:
- А1 (А240) – это горячекатаная арматура с гладкой поверхностью. Изготавливается из стали марок: Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп. Диаметр производства от 6 до 40 мм, до 12 мм может упаковываться в мотки, размером больше только в прутах. Применяется для изготовления поддерживающих и распределительных элементов армирования. В современных проектах в спецификации указывается как S240.
- А500С – это горячекатаная термомеханически упрочненная арматурная сталь, производство осуществляется согласно ГОСТ Р 52544-2006. Благодаря своим положительным качествам, таким как: стоимости, периодической форме профиля, свариваемости, прочность и гибкость, данный вид арматуры значительно пододвинул арматуру класса А3 (А400). Выпускается диаметром от 4 до 40 мм. Основное применение – армирование железобетонных конструкций. В чертеже имеет обозначение S500.
Композитная арматура занимает второе место по распространенности. Наиболее часто используемыми марками являются:
- Стеклопластиковая (АСП) – арматура изготавливается из стекловолокна и термореактивных смол. Первый элемент придает прочность, а второй выступает в качестве связующего элемента. Основное достоинство данной арматуры является высокий предел разрушающего воздействия, показатель которой превышает показатели стали в 2,5 раза.
- Базальтопластиковая (АБП) – изготавливается из базальтовых волокон и смолы. Главное достоинство, высокая стойкость к агрессивным средам.
Металлическая и пластиковая арматура используется для изготовления матов, которые применяются для армирования раствора, кладки, кирпичной кладки, штукатурки и других структурных конструкций.
Третьим по популярности материалом для армирования конструкций является фибра. Это ряд нитей разной длины, получаемых из определенного материала:
- металлическая;
- стеклянная;
- полипропиленовая;
- базальтовая.
Использование того или иного волокна зависит от условий и цели его применения. Как правило, фибру используют для армирования бетона.
Обратите внимание. Металлическая сетка может уменьшить количество усадочных трещин только на 6%, металлические волокна — на 20-25%, в то время как полимерные волокна могут уменьшить количество усадочных трещин на 60-90%.
Правила усиления строительных конструкций
Для обеспечения качества арматуры необходимо соблюдать два основных правила:
- Использовать качественный материал.
- Соблюдать строительные нормы и правила выполнения работы.
Качество используемого материала можно оценить только визуально в момент покупки. При покупке металлической арматуры обратите внимание на отсутствие ржавчины и механических повреждений в виде порезов и трещин, а также на ровность стержня. При покупке стекловолоконной арматуры обратите внимание на отсутствие механических повреждений в виде торчащих волокон и отсутствие сколов. Также на однородность цвета и равномерность спиральной навивки с одинаковым шагом по всей длине арматуры.
Не забывайте. Низкое значение в большинстве случаев означает, что арматура имеет низкую прочность. Качественная арматура не может продаваться дешево!
Как видите, способов и материалов для изготовления арматуры не так много, каждый из них имеет свои свойства при использовании. Для детального изучения технологии работ необходимо отдельно смотреть правила и нормы армирования каждой конструкции, так как они строго регламентированы в сводах правил.
На этом все, всем удачи в строительстве, если есть вопросы, задавайте в комментариях.
Коэффициент армирования как основной показатель прочности конструкции
Строительные нормы и правила определяют минимальную прочность арматуры, необходимую для железобетонных конструкций, чтобы выдержать предполагаемую нагрузку. Коэффициент рассчитывается по следующей формуле:
Sa — площадь поперечного сечения стержней
B — ширина изделия (плиты, полосы).
Коэффициент армирования зависит от глубины заложения фундамента, длины и ширины ленты, предполагаемой нагрузки и других факторов.
Армирование монолитной плиты
Монолитные плитные фундаменты лучше всего подходят для строительства домов на болотистых почвах и для домов более чем в 2 этажа, которые будут служить в качестве постоянного жилья. Одним из важнейших условий хорошей несущей способности фундамента является качественное армирование. От нее зависит долговечность фундамента, удобство монтажа теплых полов и других коммуникаций. Важны как свойства самой арматуры, так и порядок ее укладки. Ниже приведены некоторые основные правила армирования фундаментной плиты.
- Армирование плиты должно производиться только с использованием арматуры, которая соответствует ГОСТу. Есть определенный перечень заводов, чья продукция соответствует этим требованиям. Перед закупкой необходимо запросить у продавца все документы, подтверждающие соответствие ГОСТ.
- Поле армирования лучше всего делать с ячейкой 20х20 мм. Всего же армированных поля должно быть два.
- Расстояние от основания до начала вязки должно быть около 5 см. Для этого используются обычно пластиковые «стульчики» определенной высоты, которые так и остаются на вязке вплоть до заливки основания.
- Не забывайте выполнять вязку. Для этого можно использовать обычную металлическую проволоку, однако не следует недооценивать ее значение. Это придаст всей конструкции некоторую подвижность при заливке – в отличии от метода сварки, поскольку сварка может попросту отскакивать от арматуры под воздействием нагрузок.
Обратите внимание, что арматура также используется в ленточных и свайных фундаментах.
Армирование фундамента – типичные ошибки
Теперь рассмотрим ошибки, допускаемые при установке арматуры, которые могут полностью разрушить фундамент, а зачастую даже сделать невозможной его реконструкцию. Вот наиболее важные из них:
- Несоблюдение нужного расстояния между арматурами. Вертикальные прутья должны находиться на расстоянии 50-70 см друг от друга. Большее расстояние приведет к проседанию бетона, а меньшее – к повышенному расходу материала.
- Неправильный диаметр. Диаметр рабочей арматуры должен составлять от 10 до 20 мм, диаметр дополнительной – от 4 до 10 мм. Только в таком случае армпояс будет выполнять свое назначение.
- Нарушение порядка выполнения работ. Они должны производиться в следующем порядке: вбиваем вертикальные прутья, вяжем горизонтальные снизу, потом сверху.
- Стыки в углах при помощи сварки. Гораздо лучше использовать загнутый прутки и проволоку.
- Только один контур обвязки по внешнему периметру, либо, если их два, они никак не связаны между собой.
- Отсутствие связки между основанием и самим арматурным каркасом.
Обратите внимание, что в государственном секторе существует множество онлайн-калькуляторов, позволяющих определить необходимый диаметр и наклон арматуры на основе некоторых базовых элементов.
Армирование строительных конструкций
Трудно сказать, когда у архитекторов появилась «привычка» укреплять конструкции. Не углубляясь в непроходимые тайны истории, можно найти множество примеров простого, даже примитивного усиления конструкций.
Каждый, кто был свидетелем сноса старого дома, знает, что такое «черепица». Это тонкие деревянные планки, которые использовались как отходы столярного производства для укрепления оштукатуренных стен. Дранка решала проблему прилипания штукатурного слоя к материалу стены. Глиняно-песчаный штукатурный слой хорошо держался на кирпиче и деревянном основании, будь то доски или деревянная кладка.
Штукатурная смесь, состоящая из песка и глины, армировалась мелко нарезанной соломой, которая дополнительно связывала штукатурную массу. Таким же образом штукатурили кухни, с той лишь разницей, что вместо соломы в глину добавляли мелко нарезанные льняные волокна, которые выделялись среди природных материалов своей огнестойкостью.
В южных регионах в глину при строительстве добавляли навоз травоядных животных. Неперевариваемые растительные волокна использовались для связывания частиц песка и глины вместе для укрепления конструкций.
Такие методы использовались для укрепления сооружений в древние времена.
Зачем армировать строительные конструкции
Бетон — это прочный искусственный материал. Он выдерживает сухую атмосферу и хорошо переносит погружение в воду. Бетон может выдержать тысячи циклов замораживания-оттаивания. Смеси портландцемента, песка, щебня и воды могут выдерживать значительные нагрузки на сжатие, но бетон не обладает прочностью на растяжение.
Даже самые простые конструктивные элементы не могут быть изготовлены из материала, который не может быть нагружен на растяжение. Способность балки сопротивляться изгибу зависит от ее прочности на растяжение.
Спасением является симбиоз бетона и железа — железобетон. Специальный железный каркас, называемый арматурой, помещается в форму при заливке бетонной смеси и остается в изделии, чтобы придать ему способность сопротивляться изгибу. Это называется структурным армированием.
Зачем стальной каркас фундамету здания ?
Синонимы к слову «основание» — это: Основание, опора, фундамент. Это часть здания, которая служит платформой для установки всех элементов и поддерживает их вес. Экономия на усилении таких конструкций, как фундаменты (2,5…3% от стоимости), приводит к большим проблемам в дальнейшей эксплуатации. Недостаточная прочность фундаментов приводит к образованию трещин в стенах здания, а в некоторых случаях и к обрушению. При строительстве частного дома наемными рабочими или возведении фундамента своими руками желательно иметь базовые знания о требованиях к укреплению конструкции
Все связано с грунтом, на котором возводится здание. К сожалению, грунты в центральной России сложны для строительства. И это связано не только с физико-химическим составом. Основным дестабилизирующим фактором является вода, содержащаяся в почве. Одно ее свойство делает ее настоящим разрушителем — расширение при замерзании.
Когда грунтовые воды под фундаментом замерзают, они увеличивают свой объем и поднимают его. Весной, когда наступает оттепель, жидкость стекает, часто унося с собой часть мелкозернистой почвы (например, глины). С каждым годом здание все больше погружается в землю.
Еще хуже то, что даже на небольших участках нет совершенно однородных слоев почвы на всей глубине. Несущая способность грунта изменяется неравномерно, поэтому со временем здание не поддерживается равномерно по всему периметру фундамента. В результате в фундаменте возникают дополнительные изгибающие напряжения. Эти напряжения огромны, учитывая вес здания.
Армирование строительных конструкций монолитного фундамента, обеспечивающее дополнительную прочность бетона, является обязательным. Стальной каркас особенно важен для фундаментов тяжелых и громоздких кирпичных и каменных зданий.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите текст и нажмите Ctrl+Enter .
