Зачем нужно армирование железобетонных конструкций

Самые популярные

Как оформить и зарегистрировать частный дом в собственность

Постройка дома с нуля: с чего начать и как построить своими руками, пошаговая инструкция

Идеи планировки частных домов: схема расположения комнат, примеры, фото

1. Армирование железобетонных конструкций – зачем это нужно и как выполняется
2. История: когда и как появился армированный бетон
3. Коэффициент армирования как основной показатель прочности конструкции
4. Армирование монолитной плиты
5. Армирование фундамента – типичные ошибки
6. Армирование стен

Железобетонные конструкции активно используются в индивидуальном жилищном строительстве, несмотря на то, что в качестве материала для стен ЖБ не используется практически никогда. Из армированного бетона выполняется монолитный плитный фундамент, железобетонные свали, также из него могут выполняться некоторые виды межэтажных перекрытий. В этой статье мы хотим рассказать о том, зачем вообще выполняется армирование железобетонных изделий, что такое коэффициент армирования и какова его форма, коснемся истории появления ЖБИ, а также раскроем некоторые аспекты армирования отдельно взятых элементов в частном строительства загородных домов.

Армирование железобетонных конструкций – зачем это нужно и как выполняется

Несмотря на то, что бетон сам по себе является достаточно прочным материалов, который прекрасно выдерживает статические нагрузки, для некоторых целей его естественных механических характеристик оказывается недостаточно. Это связано с тем, что, несмотря на прекрасные показатели, которые дает бетон при нагрузках на сжатие (к примеру, когда мы используем его в качестве элемента фундамента – он легко выдерживает нагрузку дома, однако при нагрузках растяжения бетон легко деформируется, трескается и теряет свои свойства. Именно поэтому так важно использовать арматуру при строительстве основательных конструкций.

В целом армированный бетон представляет собой бетонную массу, в которой находятся металлические арматуры. Существует две разновидности такого материала:

• Бетон с простым армированием. В нем находится несущая и конструктивная арматуры. Если здание, монолитные стены которого принимают определенные горизонтальные нагрузки, не имеет в бетоне арматур, то такие стены легко пойдут трещинами. Именно здесь включаются в работу арматуры без предварительного напряжения. Таким образом, при растяжении бетон не страдает, так как всю эту нагрузку воспринимает на себя металлическая арматура.
• Бетон с преднапряженной арматурой. Существует множество конструкций, для которых использование обычного армирования не помогает: они все равно разрушаются в силу большого расстояния между элементами, значительных нагрузок, или других факторов. В таких случаях используется технология предварительного напряжения. Вначале арматуру натягивают между двумя опорами, потом поверх нее заливают бетон, а после того, как он наберет всю свою прочность, опоры убирают. Арматура сжимает бетон, и плита (балка, ригель, или другое ЖБИ), выгибается. После того, как на выгнутую конструкцию дают нагрузку, она возвращается в ровное положение. Таким образом вся готовая конструкция может принимать значительно большие нагрузки без провисания, трещин и прочих деформаций.

Также стоит упомянуть различные виды арматур, которые используются при изготовлении ЖБИ. Они бывают гладкими и ребристыми. Вторые позволяют обеспечить лучшее схватывание между металлической поверхностью и самим бетоном, чтобы при сильной нагрузке арматуру попросту не вырвало из конструкции. Лучше всего покупать максимально длинную арматуру – обычно она достигает 12 метров, в соответствии с длиной транспортного средства, которое ее доставляет. Таким образом можно обеспечить минимальное количество стыков и сделать конструкцию более слитной. При покупке материалов нельзя забывать про гнутые прутки: именно их лучше использовать на стыках – а не применять для этого сварку, которая может отвалиться от нагрузки.

Еще один вид данного материала, который заслуживает отдельного упоминания – композитная арматура. На вид она выглядит как пластиковая, и при этом значительно легче металлической. Однако ее удельная прочность в 10 раз больше последней, она не подвержена воздействиям воды и солей, не создает мостиков холода, а также легко может перевозиться на легковом автомобиле.

История: когда и как появился армированный бетон

Свое начало данный материал берет от парижского садовника Жозефа Монье. Он искал способы сделать так, чтобы выращиваемые им растения можно было легко продавать и перевозить на значительные расстояния, без риска разбить горшок – а сделать это было затруднительно, учитывая хрупкость обычной глины, из которой они делались в то время. Попытки продавать саженцы в дубовых бочках, обтянутых металлическими обручами, также не привели к значительной выгоде: дороговизна бочек мешала получать от таких сделок выгоду.

Тогда Монье решил объединить преимущества обоих сосудов. Он взял две деревянных бочки – поменьше и побольше, засыпал их цементом, песком и водой, а внутрь положил металлические обручи. Таким образом получилась конструкция, которая не разрушалась от случайных ударов, а также от постепенно разрастающихся корней растений.

Коэффициент армирования как основной показатель прочности конструкции

Строительными нормами устанавливается минимальная прочность арматуры, которая требуется, чтобы ЖБИ выдерживала предназначенную нагрузку. Коэффициент вычисляется по следующей формуле:

μ = [Sa/(В∙Н)]∙100%, где:

Sa — площадь поперечного сечения стержней

В — ширина изделия (плиты, ленты)

Н — его высота

Армирующий показатель различается в зависимости от глубины залегания фундамента, длины и ширины ленты, предполагаемой нагрузки и других факторов.

Армирование монолитной плиты

Монолитные плитные фундаменты – лучший вариант основания для строительства дома на болотистых грунтах, а также в случае, если вы собрались строить дом для постоянного проживания, либо в нем присутствует более 2 этажей. Одно из важнейших условий хорошей несущей способности фундамента – это качественное армирование. От этого зависит долговечность фундамента, удобство при прокладке теплого пола и других коммуникаций. Имеет значение как характеристика самой арматуры, так и порядок ее укладки. Назовем несколько основных правил, которые касаются армирования плиты фундамента.

• 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.

Отметим, что армирование также применяется в ленточном и свайном фундаментах.

Армирование фундамента – типичные ошибки

Теперь поговорим о том, какие ошибки при закладке арматуры могут полностью загубить фундамент, а зачастую еще и сделать невозможным его восстановление. Вот основные 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.

Отметим, что в открытом доступе можно найти множество онлайн-калькуляторов, которые позволяют на основе нескольких ключевых показателей определить необходимых диаметр и шаг арматуры.

Армирование стен

Как мы говорили, бетон – не самый распространенный материал для частного строительства ввиду его большой массы, а также сложности доставки и необходимости арендовать большое количество специальной техники. Для монолитных стен вначале монтируются вертикальные арматуры, на которых уже размечен шаг будущих горизонтальных стержней. Шаг должен составлять 5-10 сантиметров. Далее выполняется вязка армированного каркаса, затем выполняется заливка.

Отдельного рассмотрения заслуживает вопрос о том, нужно ли армировать стены из газоблока. Большинство строителей сходятся в том, что армировать газобетонную кладку необходимости нет. В России отсутствует законодательная база, которая предусматривала обязательное армирование, кроме случаев, когда расстояние между деформационными швами превышает 30 метров. Для того, чтобы трещины, которые возникают из-за температурной и усадочной деформации, не раскрывались, нужно просто делать фрагменты кладки достаточно короткими, не разделяя их деформационными швами. Делать же армирование нужно в тех глухих участках кладки, длина которых превышает 6 метров, если толщина самой кладки не превышает 300 мм. Стены же большей толщины, при условии правильной укладки, не подвержены трещинам от упомянутых факторов, следовательно, не нуждаются в упрочнении посредством армирования.

В статье использованы фотографии с сайта http://s-stroit.ru/

Благодарим за чтение публикации