Каркас из арматуры для сваи

Содержание

Вторник, 17 Ноябрь, 2015

Любой фундамент нуждается в армировании. При этом не имеет значения, является ли основание ленточным, свайным, плитным или выполненным в соответствии с другой технологией, будет ли сверху него строиться забор, сарай, компактная баня, частный коттедж или огромный особняк – при любых обстоятельствах, арматурный каркас должен присутствовать.

Чтобы оценить всю важность данного элемента, достаточно привести простое сравнение: для бетонной конструкции армирующий каркас имеет такое же значение, как скелет для человека. Лишь при грамотно организованной совместной работе бетонной заливки и стального армирования может быть обеспечена максимальная прочность опорной конструкции и гарантирована ее адекватная реакция на внешние и внутренние воздействия. И несмотря на тот факт, что армирование отнимает существенную долю суммарных затрат на обустройство фундаментов, без упрочнения однозначно не обойтись.

Ознакомившись с нижеизложенной информацией, вы узнаете, зачем нужен каркас из арматуры для сваи и получите полное представление о нюансах его применения.

Роль арматурного каркаса

Приведенное ранее сравнение со скелетом абсолютно оправдано. Одновременно с этим, металлическая система не только берет на себя функции каркаса, но и принимает разнообразные деформации, вынести которые «пустой» бетон не сможет. Для изготовления армокаркасов применяются стальные стержни с ребристой или гладкой текстурой. Гладкие стержни чаще всего выдерживаются в диаметре порядка 6-8 мм и применяются для формирования внутренних пространственных структур, т.е. размещаются вертикально или поперек по отношению к основным элементам. Ребристая арматура размещается горизонтально. Диаметр ребристых прутков обычно выдерживается в пределах 10-14 мм, но может увеличиваться по мере необходимости.

Силами армирующего каркаса обеспечивается восприятие поступающих деформаций с их последующим равномерным распределением. Зоны растяжения опорной конструкции возникают на ее поверхности. По этой причине обустройство каркасов осуществляется на незначительном (обычно в пределах 3-5 см) от нее отдалении. Дополнительно силами бетона в данном случае будет обеспечена защита арматуры от внешних разрушающих воздействий.

Таким образом, главной сферой использования армокаркасов является производство прочных, надежных и долговечных опорных оснований. При этом к применению арматуры прибегают как в частном строительстве, так и при выполнении работ в промышленных масштабах.

Форма каркасов для свай чаще всего круглая или квадратная – так удобнее и в целом правильнее. К применению армированных опорных свай прибегают преимущественно при обустройстве опорных конструкций на участках со сложным рельефом, глубокопромерзаемыми грунтами и высокими подземными водами. По своему конструкционному исполнению, буронабивная свая является изделием цилиндрической формы, армированным сеткой с небольшими (до 15-20 см) ячейками.

Использование каркасов для армирования свай открывает перед застройщиками множество важных преимуществ, главным из которых является возможность получения максимально качественных, надежных, прочных и долговечных опорных конструкций.

Особенности армирующего каркаса

Каркас из арматуры для свай является одним из наиболее простых в своем исполнении. Для изготовления системы берется 2-4 прута (в зависимости от диаметра опоры) сечением 1,2-1,4 см. Длину каждого прута определяют по высоте сваи, добавляя 30-50 см на выпуск для последующей связки с ростверком, если наличие такового предусмотрено проектом. Толстые прутки связываются круглыми хомутами меньшего сечения. Для соединения в местах пересечения применяется вязальная проволока или готовые пластиковые фиксаторы. Соединение сваркой не является предпочтительным, т.к. после такой обработки металл теряет прочность, в результате чего итоговая несущая способность фундамента тоже неизбежно снижается.

Таким образом, применение грамотно обустроенных армирующих каркасов позволяет рассчитывать на максимально длительную и качественную службу опорных систем и конструкций. Полученные сведения помогут вам правильно сориентироваться и выбрать именно те материалы, которые необходимы для проведения строительных мероприятий в условиях конкретно вашего участка.

Удачи!

mk-madis.ru

Основы прочности арматурных каркасов для свай | СвайПром

Арматурным каркасом для свай называется конструкция, изготовленная из металлической арматуры. Наиболее часто она состоит из стержней одного направления и используется при армировании изделий из железобетона. Отдельные элементы арматуры соединяется косыми и поперечными стержнями и хомутами. Так создаётся цельнометаллическая объёмная структура. Чаще всего в строительстве применяют сваи длиной от 0,6 до 6 метров. Окончательный размер свай в каждом случае определяется после расчёта прочности конструкции.

Широкое применение каркас из арматуры получил при армировании ж/б конструкций, на этапе заливки бетона. Это значительно увеличивает прочностные характеристики изделия, повышает сопротивляемость механическим нагрузкам различной величины и длительности.

Типы арматурных каркасов

Арматурный каркас для свай

В строительстве применяется два типа арматурных каркасов:

Объёмные каркасы. Они различаются своим предназначением: предназначенные для свай круглой или квадратной формы, клеточные объёмные конструкции, применяемые при строительстве огромных промышленных зданий для которых требуется много бетона.
Плоские каркасы. Такой тип каркаса является объёмной конструкцией из металла, изготовленной из решёток, соединённых между собой металлическими элементами, которые находятся перпендикулярно к плоскостям решёток.

При изготовлении объёмных каркасов применяются металлические стержни имеющие диаметр 8 ― 12 мм. Это позволяет сформировать связи со сваями, диаметр которых должным образом отвечает данному виду работ.

Форма каркасов подразумевает и различия в процессе их производства. Каркасы, имеющие большой размер делают индивидуальным порядком, а свайные ― на сварочных специализированных линиях.

Арматурные каркасы плоского типа представляют собой 2 или 3 слоя из арматурной сетки, которые сваривают между собой с применением прутка. Фиксацию продольных стержней делают с помощью наклонных прутьев, поперечных («лесенкой») или непрерывных («змейкой»).

В основном каркасы применяются для придания дополнительной прочности линейным конструкциям, без увеличения их веса, а также заливки фундаментов и армирование конструкций из железобетона.

Производство арматурных каркасов

На фото — изготовление арматурных каркасов для свай

Основным материалом для изготовления каркасов служит:

Горячекатаная катанка.
Проволока ВР ― 1.
Гладкая или рифленая арматура.

Бухтовая гладкая или рифлёная арматура, имеющая диаметр от 6 до 12 мм.

Металлические прутки для каркасов в некоторых случаях обрабатывают специальными антикоррозионными составами. Но наибольшее распространение получили металлические стержни и прутки, изготовленные из низкоуглеродистой стали, которые не имеют легирующих добавок и покрытия. Отдельные части собираемого каркаса соединяют между собой при помощи сварки или связыванием проволокой. Плоские составляющие чаще всего используются при сборке объёмных каркасов.

Изготовлением армированных каркасов занимаются и специальные предприятия, и возможна их сборка прямо на месте строительства. При этом возможно создание как стандартных форм, так и специальной, предназначенной именно для этого изделия.

Основные технологии производства пространственных каркасов

1. Автоматическая сборка в условиях завода. Такая технология предусматривает следующие параметры:

сечение используемого прутка может быть цилиндрическим или призматическим;
максимальная длина до 14 метров;
диаметр сечения от 200 до 1500 мм;
предельная масса 4,5 тонны;
диаметр рабочей арматуры 12 ― 40 мм, а спиральной 6 ― 16 мм;
соединение частей производится автоматической сваркой.

2. Ручная сборка. При ней предусмотрены следующие параметры:

любой тип сечения;
длина до 16 метров;
масса до 10 тонн;
размеры спиральной и рабочей арматуры любые;
фиксация деталей производится полуавтоматической сваркой или подвязкой проволокой.

Для изготовления каркасов, имеющих круглую форму, применяется сварка несущих прутков, на которые навита арматура в форме спирали. Такая технология помогает добиться точной геометрии формы арматурного каркаса, увеличивает производительность и повышает качество сварки.

Приходится учитывать тот факт, что применение забивных свай в последнее время сильно ограниченно. Поэтому фундаменты стал закладывать с применением буронабивных свай.

При применении такой технологии буронабивная свая создаётся непосредственно в грунте. Для этого в подготовленный котлован устанавливают армирующий каркас и заливают бетоном. После застывания раствора, когда конструкция становится прочной, такая свая может принимать на себя максимальные нагрузки предусмотренные проектом. Монтаж с помощью такой технологии производит очень мало шума и позволяет строить в местах, в которых запрещено использовать забивные сваи. Армирование буронабивных свай осуществляют круглым арматурным каркасом.

Параметры пространственных каркасов

диаметр будущей сваи;
общий диаметр каркаса;
диаметр спирали;
диаметр продольных стержней;
шаг спирали;
масса каркаса.
Применение армированных каркасов

Широкое применение арматурным каркасам нашлось в строительстве железобетонных зданий и сооружений, укреплении уже существующих объектов для увеличения их надёжности и долговечности. Особенно эта технология пригодилась при строительстве промышленных и жилых комплексов, мостов и путепроводов.

Перед началом заливки фундамента любой железобетонной конструкции в обязательном порядке используется армирующий каркас. Для изготовления балок перекрытий используются стандартные трёх и четырёхгранные каркасы. Армирующий каркас может быть плоским, рядным или объёмным, а свайные каркасы делают круглого или квадратного сечения.

Применение буронабивных свай оправданно при строительстве фундаментов в местах с глубоким залеганием твёрдого грунта. Такая свая имеет конструкцию цилиндрической формы. Она состоит из армирующих кругов малого диаметра и продольной арматуры с большим диаметром.

Преимущества каркасов из арматуры

увеличенная скорость монтажа;
уменьшение производственного цикла;
использование на поверхностях любого типа;
допускает использование отходов арматуры;

высокая производительность труда;
низкая себестоимость.

Применение технологии строительства с использованием буронабивных свай, позволило осуществлять строительство рядом с фундаментами жилых домов и вести точечную застройку в самых стеснённых местах.

svaiprom.ru

Устройство каркаса из арматуры под ленточный фундамент ⋆ Смело строй!

Арматурный каркас для ленточного фундамента является скелетом, объединяющим всю монолитную конструкцию в единое целое. Именно каркас предотвращает разрушение основание здания, компенсируя воздействие на него внешних нагрузок.

Армированный по всем правилам фундамент обладает гораздо лучшими техническими характеристиками, также значительно увеличивается срок его эксплуатации. Особенно это актуально для ленточных фундаментов с их большой общей протяжённостью.

Принцип работы арматурного каркаса

Качество каркаса влияет на свойства фундамента

При строительстве в промышленных масштабах за правильностью закладки армо-каркаса следят достаточно строго. Добросовестность выполнения армирования в фундаментах с железобетонным каркасом в данном случае проверяется специальными комиссиями, на «вооружении» которых имеются специально разработанные для этого случая сборники строительных нормативов и правил.

Однако при строительстве частного дома своими руками застройщик не всегда с полной ответственностью подходит к армированию железобетонного фундамента. Как результат – деформация и преждевременное разрушение основания здания, что часто влечёт за собой также и разрушение всей постройки.

Свойства бетонных конструкций

Чтобы лучше понять всю необходимость армирования основания, нужно слегка углубиться в такой непростой предмет как сопромат. На любой фундамент здания действует несколько разнонаправленных сил, причём эти силы не постоянны, а с течением времени меняют свою величину, направление и место приложения. Прежде всего, на бетонное основание давит масса возводимой постройки, и эта сила давления не везде одинакова. Как бы вы не старались равномерно распределить массу дома по всей площади фундамента, сделать этого не удастся – в каких-то местах давление будет сильнее. Если дом стоит на влагонасыщенном грунте, на зимой бетонное основание снизу давят деформирующие силы «пучения». Расширяясь при замерзании, почва начинает выпирать на поверхность в виде бугров, поднимая и выдавливая вверх элементы фундамента. При оттаивании грунта в этих местах могут наоборот образовываться болотистые ямы, и целые участки фундамента могут попросту зависать в воздухе.

Бетон, являясь довольно прочным материалом, совершенно не эластичен — отлично справляясь с сжатием, он не может работать на растяжение и изгиб. Так , устойчивость бетона к сжатию в 50 раз больше, чем к разрыву. В большей мере это проявляется в конструкции ленточного основания: благодаря большой его протяжённости в нём может быть несколько зон изгиба или растяжения. Как результат, бетон неизбежно лопается и растрескивается, а основание здания разрушается.

Технические особенности железобетона

Железобетонный фундамент соединяет в себе лучшие качества металла и бетона

Во избежание этих существенных недостатков бетонных конструкций и был изобретён железобетонный фундамент. Улучшения технических характеристик удалось добиться за счёт объединения лучших качеств двух строительных материалов – бетона и металла. Внутри опалубки монтируется несущий каркас из стальной или стеклопластиковой арматуры, который затем заливается бетоном.

В результате армирование даёт возможность перенести нагрузки растяжения и изгиба на каркасную арматуру, которая значительно лучше бетона справляется с ними.

Нагрузки сжатия, возникающие при давлении массы здания на фундаментную основу, переносятся на бетонную массу. Как результат, армированный железобетон может выдержать нагрузки на растяжение и изгиб в десять раз более сильные, чем просто монолитный бетон.

Составление проекта каркаса

Перед тем как приступить к работе по монтажу каркаса следует произвести ряд математических вычислений. Прежде всего, следует определиться с диаметром стальных прутков и их количеством.

При создании армо-каркаса для ленточного фундамента здания чаще всего используется стальная арматура из периодического профиля класса А-400. Данный прокат имеет особую конструкцию, оснащённую по бокам выступами, спирально опоясывающими металлический прут по всей длине. Такая конструкция была специально разработана для лучшего сцепления армирующего каркаса с бетоном.

Стеклопластиковая арматура

В последнее время в качестве материала для каркаса всё чаще применяется стеклопластиковая арматура. Среди основных плюсов стеклопластика по сравнению со сталью можно назвать:

малая масса;
устойчивость к коррозии;
меньшая стоимость.

Среди минусов следует отметить худшие показатели устойчивости к разрыву, нежели у стандартного стального армирования.

При создании объёмного каркаса ленточного основания схема армирования выглядит следующим образом: горизонтально, вдоль будущих стен, идут нити из рифлёного проката. Они располагаются в несколько рядов: как по горизонтали, так и по вертикали. Между ними идут поперечные прутки из круглого проката, соединяющие продольные горизонтальные нити между собой.

Выбор диаметра арматуры зависит от размера предполагаемой нагрузки на основание. Для частного деревянного дома наиболее целесообразно будет использовать для основных нитей стальную арматуру диаметром 12 мм. Для одноэтажного кирпичного или для двух – трёхэтажного деревянного особняка рекомендуют использовать сечение 14 мм. Для более лёгких построек – бань, сараев или лёгких каркасных домов можно применять и 10-мм арматуру.

Порядок расчета необходимого количества арматуры

Чтобы точно рассчитать необходимое количество арматуры, нужно будет опять-таки обратиться к сборнику строительных нормативов. Согласно ГОСТу, совокупная площадь сечения продольных нитей каркаса к площади сечения бетонного основания должна соотноситься, как 1:1000. Для примера рассмотрим ленточный фундамент здания размером 10 на 10 м с одной внутренней капитальной стеной.

Сечение стандартного бетонного основания примем за 0,5 кв. м. (1 м высота от основания до верха и 0,5 м ширина). Допустим, по проекту мы планируем использовать для создания каркаса периодический («ребристый») стальной пруток диаметром 10 мм. сечение арматуры

Схема зависимости площади сечения металлического прутка от его диаметра.

Зная минимально допустимое соотношение сечений, получаем, что общая площадь сечения каркаса в нашем случае должна быть порядка 5 кв. см. Далее берём схему из СНиП, регламентирующую число нитей арматуры для создания металлического каркаса и с её помощью вычисляем количество нитей в нашем каркасе. Обзор композитной и металлической арматуры смотрите в этом видео:

Как видим, площадь сечения одного прутка диаметра 10 мм равна 0,78 кв. см. Разделив общую площадь сечения армо-каркаса 5 кв. см на 0,78, получаем приблизительно 8. То есть, объёмный каркас из 10-й арматуры для ленточного фундамента высотой 1 м и шириной 0,5 м должен иметь не менее восьми продольных нитей.

Следующим шагом нужно сделать расчёт общего количества периодического проката, необходимого для армирования нашего здания. Берём периметр (10 м х 4 стены) и прибавляем к нему пятую внутреннюю стену. В итоге получаем, что общая длина нашего ленточного фундамента составляет 50 м. Умножаем полученную общую длину основания на количество нитей: 50 х 8 = 400 м.

Именно столько рифлёной арматуры понадобиться, чтобы сделать армо-каркас для пятистенка размером 10 на 10 метров. Поскольку цена почти на весь металлический прокат исчисляется исходя из его массы, то погонные метры нам будет нужно перевести в тонны. Воспользуемся для этого ещё одной схемой, показывающей соотношение длины проката к его массе.

Как видим, 1 м арматуры диаметром 10 мм весит 0,61 кг. Таким образом, общая масса рифлёного прутка в нашем каркасе составит около 350 кг. А зная цену тонны проката, можно без труда вычислить сметную стоимость нашего каркаса.

Правда, для этого следует по такой же схеме вычислить количество поперечных прутков, соединяющих основные нити в объёмный каркас.

При проведении расчётов все округления следует производить в большую сторону. Так вы сможете получить необходимый запас прочности. Ещё лучше – все конечные цифры увеличить на 15 – 20%.

Монтаж каркаса

Далее поэтапно рассмотрим работы по армированию ленточного основания. Армирование гораздо удобнее производить до установки опалубки. В этом случае опалубка не будет вам мешать сваривать или вязать каркасную конструкцию из отдельных элементов.

Элементы каркаса представляют собой прямоугольные объёмные конструкции определённой длины, которые укладываются в траншею, выкопанную для заливки фундамента. Длиной данные каркасные элементы должны от одного угла будущего здания до другого. На углах они соединяются специальными Г-образными соединительными элементами в одну непрерывную каркасную конструкцию. Подробнее о монтаже каркаса смотрите в этом видео:

Подготовительные работы

Перед тем, как приступить к монтажу каркаса, следует произвести разметку территории площадки и в нужных местах по периметру будущих стен вырыть траншеи. На дне траншеи должна быть отсыпана подушка из гравия, крупного песка или щебня. Поверх этой подушки и будет монтироваться наша металлическая конструкция.

Такая подушка выступает в качестве дополнительной защиты от зимнего пучения грунта, принимая на себя значительную часть давления, а также играет роль дренажа, отводящего лишнюю влагу от бетонного основания.

Изготовление каркаса

В опалубке каркас должен лежать, таким образом, чтобы его продольные, «рабочие» нити были полностью скрыты бетоном. Слой бетона поверх основной арматуры должен быть не менее 2 – 3 см. Стандартная ширина ленточных фундаментов составляет 40 – 50 см, соответственно наш каркас должен быть шириной около 35 – 40 см.

Приступая к изготовлению элементов каркасной конструкции, прежде всего, производим нужное число металлических заготовок. Режем рабочую арматуру на заготовки нужной длины в необходимом количестве (зависит от числа нитей).

Также нарезаем поперечные соединительные элементы из гладкого круглого проката меньшего диаметра, нежели рабочая рифлёная арматура. При этом следует учитывать ширину будущего фундамента – горизонтальные соединительные элементы по своей длине должны быть равны ширине фундамента.

Соблюдайте четкое расположение заготовок

Вертикальная соединительная арматура должна соответствовать высоте фундамента. В этом случае данные штыри, выступая за продольные нити, послужат ограничителем для опалубки, позволив соблюсти необходимую дистанцию между ней и рабочим армированием в 2 – 3 см.

После этого приступаем к сварке или вязке плоских заготовок будущего армирования.

Укладываем две нити рифлёного прутка параллельно друг другу и соединяем их друг с другом поперечными металлическими штырями при помощи сварочного аппарата или вязальной проволоки. При этом следует соблюдать чёткое расположение заготовок:

шаг между поперечными соединительными элементами должен равняться 20 – 30 см;
поперечные штыри должны выступать за края будущей конструкции на 2 – 3 см с каждой стороны.

Проведение сварочных работ требует определённого опыта, особенно в таком деле, как изготовление каркаса для основы здания. Если вы не уверены в качестве ваших сварных швов, лучше всего доверить эту работу специалисту.

В итоге получаем плоские конструкции, похожие на металлические приставные лестницы. Следующим шагом объединяем их в объёмные прямоугольные конструкции при помощи вертикальных соединительных штырей. Приваривая или привязывая проволокой «лестницы» через определённые расстояния к вертикальным штырям, получаем объёмные ажурные конструкции, которые и являются основными заготовками будущего армирования.

Сборка единого каркаса

Полученные объёмные элементы укладываются в траншеи поверх песчано-гравийной подушки. При этом каркас не должен лежать на ней – для качественного армирования, он должен быть поднят на 5 – 7 см. Для этих целей подкладываем под него в нескольких местах камни или кусочки кирпича.

Следующий шаг – стыковка всех этих отдельных элементов, расположенных на прямых участках траншеи. Это можно сделать, применив Г-образные хомуты, изготовленные из той же арматуры, что и горизонтальные нити. С их помощью соединяются попарно все смежные горизонтальные нити двух соседних каркасных элементов.

Это является завершающим этапом армирования железобетонного основания здания. После того, как все заготовки каркаса соединены на углах, можно приступать к установке опалубки и заливки бетона.

Особенности каркасных конструкций из стеклопластика

При вязке стеклопластиковой арматуры шаг должен быть длиннее

Стеклопластик сравнительно недавно появился на нашем строительном рынке, поэтому многие застройщики до сих пор с предубеждением относятся к этому материалу. Однако, согласно заявленным производителям техническим качествам, стеклопластик несколько превосходит сталь по прочности. Поэтому, исходя из расчетов прочности, шаг между элементами конструкции в данном случае может быть в 1,5 раза больше, чем при использовании металлической арматуры.

Выпускается стеклопластиковый прокат для армирования железобетона, как и стальной, в двух вариантах: гладком и рифлёном. Предназначение у них также аналогичное: рифлёный прокат используется в качестве основной, рабочей арматуры, а гладкий – для соединения основных нитей в один объёмный каркас.

Используя таблицы и нормативы СНиП, вы сможете самостоятельно произвести работу по обустройству армирования ленточного фундамента частного дома. Для качественного изготовления каркасной конструкции нужно лишь чётко следовать рекомендациям строительных нормативов и статьям соответствующих ГОСТов.

smelostroi.ru