Армирование строительных конструкций

Таким образом, подготовка к возведению монолитных конструкций начинается с процесса армирования, особенно когда важно обеспечить непрерывность бетонирования, и нет возможности установить металлический каркас заранее. Аналогичный подход требуется также в случаях применения нестандартных методов опалубки или поэтапного заполнения опалубки бетоном.

Что такое армирование опалубки и как оно работает?

Обосновывается необходимость армирования опалубки тем, что оно значительно повышает прочностные характеристики всей конструкции. Данная мера позволяет не только увеличить предельные нагрузки, которые может выдержать бетон, но и предотвратить появление трещин и деформаций, что особенно важно для долговечности и устойчивости строений.

Среди основных преимуществ и недостатков армирования опалубки следует тщательно рассмотреть методы, которые помогут выбрать наиболее подходящий вариант для конкретного строительного проекта.

Армирование опалубки подразумевает установку арматуры внутри конструкции опалубки, что способствует увеличению прочностных свойств бетонных элементов.

• Армирование опалубки служит методом укрепления первоначальной конструкции с использованием специальных элементов, что в свою очередь повышает надёжность и устойчивость будущей бетонной конструкции.
• Основная цель армирования опалубки заключается в защите бетонных элементов от деформации и повреждений, возникающих под воздействием различных нагрузок.
• Процесс армирования может быть осуществлён с помощью металлических или стеклопластиковых стержней, армирующих сеток, а также арматурных корзин и других композитных материалов.
• Применение методов армирования значительно усиливает бетон, улучшает его способность сопротивляться деформационным изменениям и повышает общую надёжность конструкции.
• Выбор подходящего метода и необходимых материалов для армирования опалубки зависит от специфики строительства, требуемых нагрузок и свойств сооружения.

Армирование. Виды армирования бетона

Армирование — это процесс, направленный на увеличение несущей способности конструкции за счет применения материалов, демонстрирующих прочность, превосходящую прочность самой конструкции. Это метод нашёл широкое применение в разных областях, включая промышленное, дорожное и гражданское строительство, а также в производстве шлангов из различных полимеров и даже в косметологии.

Когда речь заходит о бетоне, следует отметить, что этот материал характеризуется высокой прочностью, долговечностью и доступностью, что делает его идеальным в качестве строительного материала. Бетон прекрасно выдерживает механические нагрузки при сжатии. Тем не менее, одним из значительных недостатков данного материала является его неспособность противостоять усилиям, направленным на растяжение и изгиб. В условиях избытка нагрузки неармированный бетон подвержен значительным трещинам, что на практике приводит к разрушению всего сооружения.

Опалубка и армирование фундамента

Что такое армирование

Для того чтобы бетонный блок мог эффективно выдерживать растягивающие нагрузки, в его состав добавляют материалы, которые обеспечивают защиту от крутящих и других потенциальных нагрузок. В этом качестве могут выступать металлические или композитные арматуры, отличающиеся высоким модулем упругости, который передает этим добавкам и бетонному блоку в целом, таким образом увеличивая его несущую способность.

В конечном итоге, армирование железобетонных конструкций можно определить как процесс внедрения в бетон арматуры с уровнем прочности и модулем упругости, превышающими таковые у самого бетона. Это позволяет усилить несущие характеристики всей конструкции.

Усиление бетонных элементов может осуществляться как с помощью стальной, так и композитной арматуры, а также путём добавления фиброволокна. Стержневая арматура доступна в различных марках и диаметрах. Разработаны нормативные документы, регламентирующие прочность, упругость, а также трещиностойкость железобетонных блоков в зависимости от типа армирования и класса бетона.

Виды армирования

При осуществлении монолитной заливки бетона, чаще всего устанавливаются металлические сетки или каркасы для армирования.

Сетки

Это специальные полотна, изготовленные из сваренных по перпендикулярной схеме стержней. Соединения между стержнями выполнены на автоматизированных станках с применением контактной или стыковой сварки. Мы предлагаем сварные сетки и готовы поделиться с вами ценами и условиями доставки.

Сетка, установленная в бетонный массив, придаёт ему такие качества, как прочность и упругость. Укладывается сетчатое полотно на ⅓ от нижней грани, так как именно в этой плоскости возникают наибольшие растягивающие усилия.

Если сетка разместить на поверхности массива или на его дне, её эффективность будет минимальной. Только нахождение внутри массива на глубине ⅓ от дна позволит достигнуть равномерного распределения нагрузки по всему объёму.

Различные части строительного объекта требуют отдельного расчёта армирования, чтобы компенсировать специфические нагрузки. При расчёте армирования обязательным является учёт марки стали и её предела текучести.

Согласно ГОСТ 23279-2012, сетки классифицируются по видам и маркам стали.

Существуют тяжёлые сетки, с диаметром стержней от 12 мм, и лёгкие сетки с диаметром от 10 мм и ниже. Сетки с большим диаметром производятся в плоских картах, в то время как те, что имеют меньший диаметр, доступны в рулонах.

При расчете армирования важно учитывать направление рабочих стержней, они должны быть ориентированы перпендикулярно изгибающим и растягивающим нагрузкам. Поэтому сетки могут поставляться с различными направлениями рабочих стержней — продольными или поперечными.

Диаметры рабочих стержней определяются по общей площади их диаметрального сечения, при этом сохраняется соотношение меньшего диаметра к большему на уровне 0,25. Из этого же соотношения, определяемого для плотности армирования, выводится нужный размер ячеек, квадратных или прямоугольных.

Для различных видов бетонных работ результаты расчетов по плотности армирования разные. Поэтому сетки производятся с различными диаметрами, размерами и формами ячеек.

• Полотно в рулонах предназначено для отделочных работ с диаметром проволоки 1,6 мм и размерами ячейки 2,5; 5; 6 см.
• Кладочные и дорожные сетки, с размерами ячеек от 2,5 см до 4,8 см, имеют стороны ячеек от 2,5 см до 20 см. Ячейки могут быть как квадратными, так и прямоугольными.
• Строительная сетка с диаметром от 6 до 12 мм и ячейками размером от 5 см до 20 см, выпускается в удобных для монтажа плоских картах.

Лёгкие сетчатые полотна могут быть применены при выполнении различных строительных работ, таких как:

• Штукатурные и отделочные работы;
• Кладка первых трёх рядов с последующим чередованием;
• Усиление перемычек над проемами с заходом стержней на 0,8 метра;
• Усиление балочных пролетов под межэтажным перекрытием;
• Монтаж колонн;
• Создание железобетонных плит (для перекрытий, стен и других элементов);
• Работы по созданию полов, отмосток, дорожек и подъездов.

Тяжёлые сетки чаще всего используются для установки конструкций, требующих дополнительного усилия:

• При заливке несущих балок;
• Для опорных колонн;
• В мостостроении;
• При создании гидротехнических сооружений;
• При строительстве взлетно-посадочных полос;
• Для фундаменты;
• Для площадок под тяжёлую технику;
• Для откосов с высоким риском нестабильности грунта и уклонами.

Какие строительные конструкции необходимо армировать?

• Фундаменты (включая ленточные, плитные (монолитные) и свайные;
• Столбы и балки;
• Стены (кирпичные, блочные и бетонные);
• Перекрытия;
• Проемы;
• Ступени лестниц и пандусы;
• Стяжку пола;
• Штукатурные работы и строительные растворы (особенно на сложных или подверженных движению и влиянию внешней среды поверхностях).

Виды армирования

Стержневое армирование

• Стержневое армирование заключается в использовании стальных или композитных стержней (арматуры), которые соединяются между собой хомутами или проволокой с целью равномерного распределения нагрузок в бетоне.
• Рабочие стержни, обычно, имеют диаметр от 6 до 40 мм и располагаются вдоль всей конструкции.
• Для заполнения пространства между рабочими стержнями применяются распределительные стержни меньшего диаметра, размещенные с определёнными интервалами.
• Метод стержневого армирования используется для конструкций, подверженных высоким нагрузкам.

Дисперсное армирование

• Дисперсное армирование подразумевает добавление специальных фиброволокон (из металла или композитных материалов) в состав бетона.
• Усиленный таким образом бетон показывает отличные механические и химические устойчивые свойства.
• Благодаря волокнистой структурной основе, бетон, прошедший дисперсное армирование, демонстрирует значительно меньшую предрасположенность к образованию усадочных трещин в условиях температурных изменений.

Послойное армирование

• Этот метод часто используется для армирования кладки стен из кирпича и строительных блоков, стяжек, а также при выполнении отделочных работ.
• Он подразумевает применение композитной или металлической сетки, которая помещается непосредственно в строительный раствор, что требует укрепления.

Типы армирующих элементов

• Рифленая А3 и гладкая арматура А1 — это стальные или композитные стержни круглого сечения.
• Армирующие сетки, также выполненные из стали или композитных материалов, включают стрежни из рифленой проволоки или арматуры различных диаметров и изготавливаются с использованием сварки или вязки.
• Арматурные каркасы — структурные элементы, которые состоят из арматурных стержней или сеток. При их создании, как правило, используется стальная арматура, которая должна быть предварительно обрезана и согнута в соответствии с проектными требованиями. В последующем, арматурные стержни или сетки соединяются между собой с применением сварки, вязки проволокой или специальных арматурных хомутов. Готовые арматурные каркасы устанавливаются внутрь форм или опалубок, которые затем заполняются бетоном.

Арматурные каркасы могут быть разделены на следующие типы:

• Пространственные каркасы — создают объемную структуру и чаще всего применяются для усиления колонн, балок, стен, фундаментов и прочих вертикальных элементов;
• Плоские каркасы — предназначены для укрепления стен, перекрытий, а также для армирования дорожных покрытий.

• Арматурные хомуты — это металлические элементы, используемые в строительстве для соединения и закрепления арматурных стержней или сеток, образующие арматурные каркасы. Они фиксируют арматуру, воспрепятствую её смещению в процессе заливки бетона. Хомуты могут иметь форму петель или колец, и обычно изготавливаются из толстой проволоки или арматуры. Они устанавливаются на определённом расстоянии друг от друга вдоль всей длины конструкции в соответствии с проектными требованиями.
• Закладные детали — это металлические компоненты, которые размещаются в ключевых точках бетонной конструкции до процесса заливки бетона. Они обеспечивают надёжное крепление различных элементов и конструкций к бетону, таких как стояки, перила, оборудование и другие элементы здания. Существует множество различных типов таких изделий, включая анкерные болты, винты, шпильки, металлические пластины, уголки и втулки. Формы и размеры закладных деталей могут варьироваться в зависимости от конкретного применения и условий эксплуатации.

Смотрите также:

• Арматура 6 мм.
• Арматура 8 мм.
• Арматура 10 мм.
• Арматура 12 мм.
• Арматура 14 мм.
• Сварная сетка.

Как производится армирование строительных конструкций?

Схемы армирования строительных конструкций зависят от нескольких ключевых факторов:

• Требования проектирования. Инженеры-проектировщики учитывают специфику нагрузок, которые будут действовать на конструкцию, а также требования к её прочности и устойчивости. Это помогает определить необходимость и типы арматурных элементов.
• Типы нагрузок. Строительные конструкции испытывают различные типы нагрузок, включая изгиб, сдвиг, растяжение и сжатие. Схемы армирования разрабатываются так, чтобы гарантировать необходимую прочность и устойчивость конструкции при различных видах воздействия.
• Размеры и форма конструкции. Габариты и форма объекта также влияют на схему армирования. Более крупные и сложные конструкции могут потребовать более продуманных схем.
• Условия окружающей среды. Окружающие условия эксплуатации, включая уровни влажности, воздействие агрессивных химикатов, температурные колебания и влияние солей, могут потребовать применения специфических типов армирования, чтобы защитить конструкцию от разрушительных воздействий.
• Строительные стандарты и нормативы. Разработанные схемы армирования должны соответствовать требованиям строительных стандартов и нормативов, действующих в определённом регионе.

Способы армирования конструкций

Существует несколько способов армирования строительных конструкций. У стержневого армирования высокая несущая способность, отличительная устойчивость к растягивающим усилиям, а также широкий ассортимент диаметров и классов арматуры. Данный метод, как правило, используется для создания несущих конструкций (колонн, балок, фундаментов), мостов, а также высотных и промышленных зданий.

Дисперсное армирование равномерно распределяет армирующие элементы, благодаря чему обеспечивается повышенная трещиностойкость и улучшенная ударная вязкость. Этот метод актуален для использования в производственных и дорожных покрытиях, а также в аэродромном строительстве и тонкостенных конструкциях.

Сеточное (слоевое) армирование также обеспечивает равномерное распределение напряжений и позволяет экономить металл по сравнению со стержневым вариантом. Этот метод идеально подходит для применения в стеновых панелях, плитах перекрытий, оболочках, сводах, а также при ремонте.

На практике часто комбинируют несколько методов армирования для достижения ожидаемых характеристик прочности и долговечности. Выбор конкретного метода зависит от типа конструкции, действующих нагрузок, условий эксплуатации, а также экономических факторов. Правильный выбор и расчёт армирования — это ключевые аспекты для получения прочных, надёжных и долговечных строительных конструкций.

Государственные стандарты

Главным документом, устанавливающим основные требования к проектированию бетонных и железобетонных конструкций в Российской Федерации, является СНиП 2.03.01-84. В этом документе содержится информация о расчете прочностных характеристик, трещиностойкости и деформативности. Другие актуальные стандарты приведены ниже:

1. СНиП 2.01.07-85 — определяет нормативные и расчетные значения нагрузок и воздействий на строительные конструкции, что является важным для корректного расчета армирования.
2. СНиП 3.03.01-87 — устанавливает требования к производству и приёмке работ при строительстве бетонных, железобетонных, стальных, деревянных и каменных конструкций.
3. СНиП 52-01-2003 — задаёт основные требования к проектированию бетонных и железобетонных сооружений, включая обновленные требования к расчету и конструированию железобетонных элементов.
4. СП 63.13330.2012 — свод правил по проектированию сооружений, а также требования по расчету, конструированию и армированию железобетонных элементов.

Указанные и другие стандарты формируют основополагающую нормативную базу для проектирования и возведения железобетонных конструкций на территории России.