Армирование углов фундамента

05 Августа 2016

Особенности армирования углов фундамента: правила и принципы.

Правильное армирование углов ленточного фундамента

Отдельное внимание уделяется армированию углов фундамента. Углы фундамента подвергаются воздействиям сил разного направления: напряжения и сжатия. В углах происходит процесс передачи воздействия нагрузок между бетоном и арматурой, между прутами арматуры. Поэтому армирование углов фундамента должно выполняться ответственно и грамотно, чтобы вся система фундамента работала как единое целое и обеспечивала передачу сил воздействия между элементами. Ошибки приведут к нарушению монолитности системы, уменьшению жесткости строения и, как следствие, появление трещин, сколов. Итогом будет разрушение. Самая распространенная ошибка, это использование для вязки углов обычных перекрестиев при помощи вязальной проволоки. Этот способ не обеспечит жесткое взаимодействие всей системы.

Основной принцип возведения ленточных фундаментов — жесткое сцепление всех элементов фундамента под всеми стенами, и объединение их в единую систему перекрестных поясов. Данное положение закреплено в строительных стандартах. Армирование углов ленточного свайного фундамента выполняется на основании положений, особое значение уделяется правильной анкеровке и расчету необходимой длины перепуска. Армирование ленточного фундамента может производиться при помощи сварных сеток или арматурных стержней.

Как осуществить правильное армирование углов фундамента?

Армирование углов ленточного фундамента, которое не нарушит целостность системы, возможно при помощи сварки и соединения арматуры в углах механическим способом. Под механическим соединением углов подразумевается использование спрессованных и резьбовых муфт. Также монолитность сохранит без сварное соединение, при котором стыки выполняются внахлестку. Нахлестка возможна в арматуре ребристого профиля со стержнями, имеющими прямые концы, а также с приваркой или другой установкой поперечных стержней на длине нахлеста. Помимо прямых концов могут быть изогнутые концы, которые соединяются внахлест при помощи крюков, петель и лапок.

Принцип армирования углов ленточных фундаментов заключается в дополнительной анкеровке прутов. Анкеровка происходит с использованием отогнутых элементов. Суть армирования углов фундамента в объединении и распределении всех воздействующих напряжений. Армирование позволяет связать между собой внутренний и наружный слой железобетонной ленты.

Армирование углов фундамента

Армирование углов фундамента

Фундамент – основа любого здания, поэтому его армирование увеличит прочностные характеристики, снизит нагрузки. Процедура армирования проводится с соблюдение всех норм и правил.

Причины армирования фундамента

• хрупкость бетона,

• воздействие нагрузок на разрыв,

• большие нагрузки испытывают углы фундамента, поэтому их прочность и долговечность необходимо компенсировать.

Правила армирования

• соблюдается определенное расстояние между прутками в 50-80 см,

• диаметр рабочей арматуры составляет 10-20 мм, дополнительная – 4-10 мм,

• соблюдается последовательность армирования – сначала идет вертикальная арматура, затем – горизонтальная,

• при армировании углов стоит избегать стыков, расположенных на углах.

Выбор арматуры

При армировании фундамента стоит использовать правильные материалы. Например, обозначение С означает свариваемый каркас, К – стойкость к коррозии. Если никаких обозначений нет, то от арматуры следует отказаться.

Ошибки армирования

• использование одного контура обвязки,

• оба используемых контура не связаны между собой,

• нет связи между подошвой основания и самим арматурным каркасом,

• соединение арматуры на углах строения осуществляется при помощи сварки.

Схемы правильного армирования углов ленточного фундамента

• армирование с анкеровкой Г-образными элементами,

• использование П-образных хомутов,

• использование Г-образных хомутов,

• армирование тупого угла.

Процесс армирования

• Определение схемы армирования. Самой простой считается схема с использованием Г-образных элементов.

• Дно траншеи укладывается кирпичами, устанавливается вертикальная арматура, при этом ее верхняя часть не должна доходить 10 см до поверхности фундамента. Дальше на кирпичи укладывается продольная арматура.

• Происходит процесс связки продольной и вертикальной арматуры, для углов используется Г-образная арматура.

• Связка каркасов, выполнение верхнего армирования углов.

• Формирование опалубки, заливка фундамента.

Способы соединения стальной арматуры | Вязка арматурных стержней

Современные технологии строительства предусматривают несколько видов соединения арматуры: механический с использованием сварочного аппарата, с применением вязальной проволоки или пластиковых хомутов. Рассмотрим основные особенности каждой из этих методик.

Механический способ соединения арматуры

По сравнению с другими технологиями, механическая стыковка имеет ряд преимуществ.

• Не требуется нахлеста, что обеспечивает экономию металла. Нахлест увеличивает расход арматуры на четверть.
• По сравнению со сваркой, во-первых, это более производительный процесс, во-вторых, не требуется высокая квалификация работников.

Дополнительные плюсы механических стыковых соединений – прочность полученной конструкции и возможность реализации этой технологии при любых погодных условиях.

Для осуществления механической стыковки применяют в качестве оборудования гидравлический пресс, в качестве расходных материалов – стальные муфты. Ускорить механическое соединение стержней арматуры можно с помощью муфт с центральной перегородкой. Пруты вставляются в муфту, которую обжимают с помощью пресса. Наличие сменных штампов в прессе обеспечивает возможность работы с арматурой разного диаметра. Процесс осуществляют два человека.

Соединение арматуры сваркой

Сварочный способ стыкования арматурных стержней – востребованная технология. Существует несколько вариантов ее реализации.

• Сварка протяженным швом применяется для стыкования горизонтальных и вертикальных прутов. Используется сварка арматуры внахлест или с использованием накладок. Швы могут быть одно- или многопроходными, что определяется диаметром прутов.
• Сварка многослойными швами применяется в основном для вертикально расположенных стержней, используемые электроды – с фтористокальциевым покрытием.
• Для стержней 14-40 мм с предварительной сборкой в кондукторах применяют сварное соединение арматуры с формированием принудительного шва. Процесс проходит с использованием формирующих устройств.

Сварка – удобный тип соединения усиливающих стержней, но ему характерны определенные минусы:

• в области шва происходит изменение микроструктуры металла, вызывающее снижение прочности и жесткости упрочняющего каркаса;
• сварной шов слабо работает на изгиб, что может привести к разрушению каркаса уже при вибрировании бетонной смеси;
• для создания фундаментов сварные соединения рекомендованы только при строительстве объекта на устойчивых типах грунтов, не склонных к сильному оседанию.

Правила, как соединять арматуру в углах ленточного фундамента, изложены в СП 52-101-2003 в пункте 8. 3.26, в ГОСТе 14098-2014 регламентированы основные правила соединения арматуры сваркой.

Особенности вязки арматурных стержней

Способ вязки заключается в укладке прутов с нахлестом с обвивкой отожженной проволокой из низкоуглеродистой стали диаметром 1,0-1,2 мм. Для создания прочной конструкции не рекомендуется применять проволоку, покрытую ржавчиной или уже бывшую в употреблении. Вместо проволоки производители предлагают пластиковые хомуты, но при низких температурах они становятся хрупкими и лопаются. В качестве инструмента используют кусачки, плоскогубцы, вязальные крючки или высокопроизводительные пистолеты. Пистолеты эффективны при соединении арматуры по длине, в труднодоступных местах удобны вязальные крючки.

Плюсы соединения арматуры без сварки – не нарушается структура металла, узлы обеспечивают необходимую степень подвижности арматуры, вязка может осуществляться как на строительной площадке, так и в цеху.

Вязка арматуры для углов фундамента

Фундамент – это одна из наиважнейших частей любого строения, поэтому ему надо уделить особое внимание уже на этапе проектирования здания. Чаще всего в качестве основания для возведения загородной постройки выбирают ленточный фундамент, который представляет собой конструкцию из металлического каркаса, залитого бетоном. Армирование углов ленточного фундамента необходимо производить с особой тщательностью, так как именно они испытывают наибольшие вертикальные, продольные и поперечные нагрузки, как со стороны самого здания, так и со стороны грунта.

Зачем нужно армировать ленточный фундамент

Сам бетон является довольно прочным и долговечным строительным материалом, хорошо выдерживающим вертикальное давление. Однако без надлежащего армирования фундамент не выдержит нагрузок на разрыв, сжатие в горизонтальном направлении и изгиб (все это приведет к образованию трещин). Поэтому основой любого ленточного фундамента является армирующий каркас. Зная о том, как правильно армировать ленточный фундамент, а особенно углы и места примыканий, можно собственноручно построить основу любого здания, будь то небольшая дачная беседка или трехэтажный дом.

Правильно рассчитанная и изготовленная монолитная железобетонная конструкция фундамента станет гарантом долговечности и прочности любого здания.

Материалы для армирования

Наибольшие нагрузки испытывают продольные части армирующего каркаса ленточного фундамента, поэтому для их изготовления используются профильные прутки арматуры диаметром от 12 до 20 мм в зависимости от нагрузки (количества этажей будущего здания и материала, который будет использоваться для возведения стен). Для вертикальных и поперечных частей конструкции можно использовать гладкую арматуру диаметром от 8 до 12 мм (зависит от веса стен и высоты «ленты»). Для обвязки арматуры используется специальная мягкая вязальная проволока диаметром 0,8-1,2 мм.

Необходимые инструменты и приспособления:

• Специальный резак для арматуры (либо болгарка с дисками для резки металла).
• Приспособление (может быть изготовлено из обрезков металлических уголков, швеллера и труб подходящего диаметра) для угловых загибов арматуры и изготовления вертикальных прямоугольных хомутов; Г-образных и П-образных армирующих элементов. При желании данное приспособление в заводском исполнении можно приобрести в строительном магазине.
• Крючок, с помощью которого вяжут арматуру проволокой, или специальный вязальный аккумуляторный пистолет (можно взять на прокат – это значительно сэкономит время).

• Специальные «стульчики» или «лягушки» для поднятия армирующего пояса на 50 мм от нижнего края гидроизоляционного слоя (можно использовать куски кирпичей подходящих размеров).
• «Звездочки» для обеспечения зазора в 50 мм между опалубкой и армирующим каркасом.

• Шаблоны с отверстиями для продольных частей арматуры, которые служат для удобства обвязки частей будущего каркаса (легко изготовить из досок или толстой фанеры).

Как правильно сделать армирование

Чтобы армирование было сделано по всем правилам, необходимо выполнять следующие требования:

• Расстояние между продольными поясами арматуры не должно превышать 50 см. Количество поясов зависит от высоты фундамента.
• Вертикальные и поперечные прутки арматуры (то есть поперечные пояса) устанавливаются с шагом 30 см согласно рекомендациям СНиП-а, но на практике часто делают шаг 50 см. Иногда поперечный пояс выполняют в виде прямоугольного хомута.
• От каждого угла в обе стороны надо установить по 3-4 поперечных пояса с шагом 0,5 от основного.
• От места примыкания в каждую сторону также необходимо сделать по 3-4 поперечных пояса с шагом 0,5 от основного.
• Выбор диаметра основной продольной арматуры зависит от нагрузки на фундамент, то есть чем больше нагрузка, тем толще арматура.
• Для вязки каркаса применяется только специальная проволока.
• Для того чтобы после заливки раствора вокруг металлического каркаса с каждой стороны образовался защитный слой из бетона толщиной 50 мм, необходимо установить специальные приспособления: снизу каркаса «стульчики» или «лягушки», а с боков – «звездочки».
• Армировать углы каркаса необходимо, только применяя специальные усиливающие конструкцию схемы, а не простым вязанием внахлест перпендикулярных прутьев арматуры.
• Прямые участки каркаса желательно выполнять цельными кусками арматуры (стандартная заводская длина 11,7 м).
• При стыковке продольных арматурных элементов необходимо строго соблюдать размеры нахлеста одного прутка на другой (для бетона марки М200 – 50 диаметров арматуры, для М250 – 40 диаметров, для М300 – 35 диаметров).
• Недопустима стыковка продольных прутков арматуры в одном и том же месте по вертикали (разнос должен составлять не менее 60 см или 1,5 длины нахлеста).

Варианты армирования прямых углов и мест примыканий

Угловые элементы ленточного фундамента испытывают наибольшие нагрузки после возведения здания. Поэтому от того, насколько качественно выполнено армирование этих участков фундамента будет зависеть надежность и долговечность всего сооружения. Простая вязка продольных элементов арматуры под прямым углом недопустима, так как такой способ не обеспечивает дополнительной прочности. Есть три основных метода армирования угловых частей и мест примыканий для ленточных фундаментов:

Первый способ

Основная внешняя продольная арматура загибается под 90 градусов. Внутренние продольные прутки также загибаются под 90 градусов и крепятся проволокой к внешним продольным пруткам. Величина загнутой части внутренних прутков должна равняться 50 диаметрам продольной арматуры. Такие же операции необходимо провести на всех горизонтальных уровнях армирующего каркаса.

Шаг вертикальных (поперечных) арматур в угловых элементах и местах примыканий должен составлять 0,5 основного шага. Это же требование к шагу относится и ко всем остальным методам армирования угловых частей и мест примыканий.

Второй способ

Этот метод анкеровки в угловых соединениях и местах примыканий для изготовления металлического каркаса считается наиболее простым и часто используется. Если длины продольных прутьев не хватает, чтобы их загнуть, применяют Г-образные крепящие элементы. Длина каждого плеча такого элементов должна составлять не менее 50 диаметров основной арматуры. Внешние продольные прутки связываются одним Г-образным элементом между собой. Каждый внутренний продольный элемент соединяется с внешним прутком арматуры с помощью Г-образного элемента. Для армирования одного углового соединения потребуется три Г-образных хомута на каждый продольный уровень каркаса. Для места примыкания необходимо по два таких элемента на каждый уровень.

Третий способ

Чтобы сделать металлический армирующий каркас более прочным устанавливаем в углах и местах примыканий П-образные элементы. Ширина таких элементов соответствует ширине армирующего каркаса, а длина – не менее 50 диаметров продольного арматурного прутка. Эти элементы вяжутся к основным продольным прутьям открытой частью буквы «П» по направлению от угла. Для армирования одного угла требуется два таких элемента (на каждом горизонтальном уровне), для места примыкания по одному элементу на каждый уровень.

Армирование тупых углов

При сложной геометрии ленточного фундамента, некоторые углы могут быть гораздо больше 90 градусов. Тупой угол также необходимо армировать по специальным схемам, увеличивающим прочность каркаса. Существуют два основных способа правильного армирования тупых углов фундамента.

Первый способ

Оптимальным решением для армирования тупого угла является загиб внешней продольной арматуры под необходимым углом. Внутренние продольные хлысты также загибаются под тем же углом, и вяжутся к внешней продольной составляющей каркаса. Длина каждой загнутой части внутреннего продольного прутка составляет не менее 50 диаметров основной арматуры.

Второй способ

Для укрепления тупых угловых частей каркаса используются дополнительные элементы, загнутые под необходимым углом. Длина плеча такого изогнутого элемента должна равняться не менее 50 диаметров продольной арматуры. Перехлест при вязке варьируется в пределах от 35 до 50 диаметров арматуры в зависимости от марки цемента, применяемой для бетонного раствора.

Ошибки армирования углов ленточного фундамента

Наибольшее количество ошибок, которые допускаются при изготовлении арматурного каркаса для ленточного фундамента, происходит именно при армировании угловых элементов и мест примыканий. Самая распространенная ошибка – вязание перекрещивающихся прутков в угловых частях фундамента, которая ведет к значительному ослаблению конструкции. На профессиональном языке это называется «разрыв арматуры».

Еще одной распространенной ошибкой является простой загиб внешних и внутренних продольных прутков арматуры без применения дополнительных усиливающих элементов. Это же относится и к армированию тупых угловых частей каркаса.

Важно! Если вязка производится перпендикулярно насечкам рифленой арматуры, то это приводит к ее проскальзыванию в момент заливки бетона и нарушает геометрию каркаса. Если вязка производится параллельно насечкам (то есть проволока укладывается в углубления на арматурных прутьях), то это обеспечивает более плотное и надежное соединение.

В заключении

При соблюдении всех норм и правил армирования, лента фундамента выдерживает значительные нагрузки и пригодна для строительства даже трехэтажного кирпичного дома.

Если вы заинтересованы в том, чтобы возведенное здание прослужило, не создавая проблем, как можно дольше, особое внимание следует уделить закладке ленточного фундамента в целом и армированию углов своими руками в частности. Если пруты арматуры в углах вязать и устанавливать правильно, строение простоит довольно долго, и в нем не появятся никакие повреждения.

Для того чтоб более точно разобраться в том, насколько важно армирование угловых частей основания, стоит вспомнить некоторые азы из области сопромата. А именно, тот факт, что распределение нагрузки происходит одновременно по разным направлениям, в связи с чем на угловую часть здания приходится одновременно два разноплановых вектора воздействия. Если говорить простым языком, то нагрузка на фасад в данном случае создается двумя стенами. А из-за сопротивления конструкции суммарная сила воздействия имеет направление во внутрь от стены.

Вязка арматуры углов ленточного фундамента: ошибки

Ни для кого не является секретом, что без наличия усиления в виде качественной арматуры фундамент не прослужит достаточно долго. Именно по этой причине очень важно, чтобы укладка и вязка арматуры была произведена правильно. Некоторые строители забывают о том, что область углов и примыканий – наиболее слабая часть любого ленточного фундамента. В результате при укладке арматуры допускаются очень грубые и недопустимые ошибки. Прежде всего, речь идет о следующих моментах:

• применяется только внешний контур;
• отсутствует связь подошвы ленточного фундамента и каркаса армировки;
• вязка арматуры производится скруткой на обыкновенную проволоку;
• на угол строения приходятся швы сварк;
• при применении двух контуров каркаса соединение между ними отсутствует.

Разумеется, нельзя однозначно утверждать, что все ошибки, которые допускаются при армировании углов и примыканий, имеют фатальный характер и делают армирование углов ленточного фундамента бесполезной процедурой. Но если вы хотите придать фундаменту ощутимое усиление, следует делать все правильно и не допускать ошибок.

Как правильно вязать арматуру

Вязка углов арматуры и примыканий ленточного фундамента — это целое искусство. Существует несколько моментов, которые следует знать, прежде чем приступать к укладке арматуры в угловых частях фундамента. Для выполнения работы потребуются следующие материалы и оборудование:

• электросварочный или газосварочный аппарат;
• болгарка;
• арматурные прутья.

Начинать работу следует с производства расчета и армирования подошвы. Это имеет особенно важное значение именно для  ленточного фундамента заглубленного типа, поскольку нагрузка на низ основания в данном случае получается очень высокой. Если же прибавить сюда негативное влияние факторов внешней среды (прежде всего, воды и влаги), становится вполне очевидно, что длительное время основание в подобных условиях просто не продержится.

Конструкция арматуры для укрепления подошвы может быть изготовлена на строительной площадке. Для работы потребуется сварить всего два контура, один из которых будет иметь небольшой отступ от наружного  периметра траншеи фундамента. 5 см окажется вполне достаточно.

Что касается второго контура, его следует располагать  на аналогичном расстоянии от внутреннего края. В процессе работы следует помнить о том, что сварочный шов ни в коем случае не должен приходиться на угол.

Сгибание арматуры правильно производить под прямым углом. Место, в котором происходит сгиб, следует предварительным образом разогреть. Соединение арматуры с использованием сварки следует располагать в тех местах, в которых лента основы будет характеризоваться низкими показателями нагрузки. После того, как конструкция будет полностью готова, ее можно опускать в готовый котлован. В угловые части дополнительно нужно установить вертикальные металлические стержни. Поскольку они играют особенно важную роль, правильно будет применять прутья арматуры более серьезного диаметра. Вбивать штыри в почву следует как можно более глубоко. Установленные контуры требуется приварить к вертикальным стержням.

Что касается верхней части заглубленного ленточного основания, оно тоже должно включать не менее двух контуров арматурного усиления.

Простое соединение двух армирующих прутьев в углах недопустимо ни при каких обстоятельствах. Такое соединение просто неспособно корректно распределить нагрузки. Данный участок требует особенного подхода и отдельной схемы укладки. Специалисты рекомендуют применять в данном случае гнутые элементы. В идеале они должны представлять собой продолжение продольных стержней каркаса и заходить за угол примерно на 60, а лучше 70 см. Если длины прута для этого оказывается недостаточно, можно использовать отдельные гнутые элементы – хомуты. Их стороны должны равняться, как минимум, 50 диаметрам арматурных прутьев.

Полезные советы по правильной укладке арматуры

Основная особенность ленточных фундаментов заключается в том, что их длина существенно выше показателей высоты и ширины. Поскольку нагрузка от постройки оказывает давление на основание сверху, происходит сжатие верха ленты и растягивание низа. В результате растяжение монолита приводит к образованию трещин, а потому для обеспечения целостности нижний пояс арматуры является обязательным.

Таким образом, ленточный фундамент, независимо от его высоты, должен иметь два пояса армирования. А именно, верхний и нижний.

Если существует необходимость существенного углубления основания, рекомендуется заказать расчет у специалиста. В данном случае опытные профессионалы смогут более точно сообщить, какое количество поясов понадобится для того, чтобы строение прослужило максимально долго, и из какого прутка лучше делать каркас.

Выбор толщины армирующих прутьев во многом зависит от распределения нагрузок. Поскольку чаще всего в ленточном основании наибольшая нагрузка приходится на продольные стержни арматуры, именно они должны быть особенно прочными. Специалисты рекомендуют использовать рифленые стержни класса AIII. На непучинистых почвах для возведения зданий и сооружений, имеющих не слишком существенную массу, будет достаточно арматуры с диаметром 12 мм. Если же строительство планируется на сложном грунте и с использованием тяжелых материалов, лучше сделать выбор в пользу арматуры диаметром 14 или 16 мм.

Как показывает практика, поперечные, а также вертикальные перекладины арматуры в случае с ленточным основанием нагружаются относительно слабо, в качестве них может применяться гладкий стержень диаметром от 6 до 8 мм. Как правило, этого окажется вполне достаточно для того, чтобы стабилизировать конструкцию и придать ей нужную форму.

После того, как армирование будет успешно завершено, конструкция заливается бетонным раствором. Чтобы получить бетон хорошего качества, лучше замешивать его не руками, а при помощи специальной установки. А в случае, если подобная возможность по той или иной причине отсутствует, раствор следует тщательно проколоть и утрамбовать. В процессе высыхания, желательно периодически промачивать залитую поверхность водой.

Долговечность и надежность ленточного фундамента во многом определяется количеством и качественном заложенной арматуры. Не меньшее значение имеет вязка арматуры для фундамента. Случается и так, что можно приобрести арматуру большого сечения в достаточном количестве и просто выбросить деньги на ветер. Это возможно в случае несоблюдения технологии вязки. Ею не стоит пренебрегать, тем более, что она является достаточно простой, и ее выполнение по силам даже строителю с небольшим опытом работы. Далее будет более подробно рассмотрен вопрос вязки арматуры при устройстве ленточного фундамента с учетом всех норм и требований и варианты и способы армирования углов и примыканий.

Правила вязки

Во-первых, стоит обратить внимание на то, что арматуру не следует варить первым подвернувшимся под руку электродом, а нужно именно вязать. При контакте с электродом металл приобретает хрупкость, что даже при самой минимальной нагрузке, происходящей при незначительной усадке фундамента, может стать причиной растрескивания бетонной конструкции. Исключением можно считать лишь специальную арматуру, которая по ГОСТу предназначена для сваривания.

Способ вязки арматуры крючком

Во-вторых, нельзя забивать в землю вертикально установленные отрезки арматуры, роль которых сводится к поддержке основных ниток. Правильной будет укладка нижнего горизонтального ряда на пластиковые подстаканники, а вертикальную арматуру следует прикрутить к верхнему ряду, изогнутому в «хомуты». Так удастся предотвратить контакт арматуры и внешней среды благодаря тому, что каркас будет надежно защищен бетоном.

Схема армирования прямого угла ленточного фундамента

В-третьих, невзирая на определенную сложность, следует обеспечить обвязку верхнего горизонтального ряда к хомутам именно изнутри. Некоторые совершают непоправимую ошибку, не фиксируя верхний ряд в хомуты. При заливке вручную эту ошибку можно считать незначительной, а вот при заливке с использованием бетононасоса под давлением арматура стремится раздвинуться в стороны, а незакрепленная в хомуты вязальная проволока не в состоянии выдержать такую нагрузку.

Армирование примыкания ленточного фундамента

Углы являются наиболее уязвимым местом любого фундамента. Именно в этих местах вязка арматуры должна выполняться с наибольшей тщательностью. Вопиющей халатностью можно считать брошенные под прямым углом отрезки арматуры. По углам прутки должны быть согнуты, а перехлест нитей должен быть спрятан в стену. При этом соседние нити не должны перехлестываться в одном месте.

Схема вязки арматуры фундамента г-образным элементом

Результатом правильно выполненной вязки можно считать устройство жесткого пространственного каркаса, способного без труда выдерживать человеческий вес. Для того чтобы каркас смог выполнить поставленные перед ним задачи диаметр прутков и количество нитей должны располагаться в соответствии с расчетом, учитывающем не только вес самой конструкции, но и геологию грунтов и даже возрастающие в результате возможной деформации нагрузки. Арматура должна размещаться в теле бетона таким образом, чтобы расстояние до поверхности не превышало 4-5 см.

В последнее время широкое распространение получила стеклопластиковая арматура, которая легко режется и гнется. Такая арматура гораздо легче стальной, а небольшие габариты (ее можно скручивать в бухту) позволяют доставлять ее на место строительства без использования специальной техники.

Однако не стоит забывать о том, что свои основные задачи арматура может выполнять только после предварительного натяжения, что достижимо лишь при устройстве плитных фундаментов. Для качественного армирования ленточного фундамента нужно использовать традиционную стальную правильно обвязанную арматуру необходимого диаметра.

Вязка арматуры для фундамента

Долговечность и надежность ленточного фундамента во многом определяется количеством и качественном заложенной арматуры. Не меньшее значение имеет вязка арматуры для фундамента. Случается и так, что можно приобрести арматуру большого сечения в достаточном количестве и просто выбросить деньги на ветер. Это возможно в случае несоблюдения технологии вязки. Ею не стоит пренебрегать, тем более, что она является достаточно простой, и ее выполнение по силам даже строителю с небольшим опытом работы. Далее будет более подробно рассмотрен вопрос вязки арматуры при устройстве ленточного фундамента с учетом всех норм и требований и варианты и способы армирования углов и примыканий.

Правила вязки

Во-первых, стоит обратить внимание на то, что арматуру не следует варить первым подвернувшимся под руку электродом, а нужно именно вязать. При контакте с электродом металл приобретает хрупкость, что даже при самой минимальной нагрузке, происходящей при незначительной усадке фундамента, может стать причиной растрескивания бетонной конструкции. Исключением можно считать лишь специальную арматуру, которая по ГОСТу предназначена для сваривания.

Способ вязки арматуры крючком

Во-вторых, нельзя забивать в землю вертикально установленные отрезки арматуры, роль которых сводится к поддержке основных ниток. Правильной будет укладка нижнего горизонтального ряда на пластиковые подстаканники, а вертикальную арматуру следует прикрутить к верхнему ряду, изогнутому в «хомуты». Так удастся предотвратить контакт арматуры и внешней среды благодаря тому, что каркас будет надежно защищен бетоном.

Схема армирования прямого угла ленточного фундамента

В-третьих, невзирая на определенную сложность, следует обеспечить обвязку верхнего горизонтального ряда к хомутам именно изнутри. Некоторые совершают непоправимую ошибку, не фиксируя верхний ряд в хомуты. При заливке вручную эту ошибку можно считать незначительной, а вот при заливке с использованием бетононасоса под давлением арматура стремится раздвинуться в стороны, а незакрепленная в хомуты вязальная проволока не в состоянии выдержать такую нагрузку.

Армирование примыкания ленточного фундамента

Углы являются наиболее уязвимым местом любого фундамента. Именно в этих местах вязка арматуры должна выполняться с наибольшей тщательностью. Вопиющей халатностью можно считать брошенные под прямым углом отрезки арматуры. По углам прутки должны быть согнуты, а перехлест нитей должен быть спрятан в стену. При этом соседние нити не должны перехлестываться в одном месте.

Схема вязки арматуры фундамента г-образным элементом

Результатом правильно выполненной вязки можно считать устройство жесткого пространственного каркаса, способного без труда выдерживать человеческий вес. Для того чтобы каркас смог выполнить поставленные перед ним задачи диаметр прутков и количество нитей должны располагаться в соответствии с расчетом, учитывающем не только вес самой конструкции, но и геологию грунтов и даже возрастающие в результате возможной деформации нагрузки. Арматура должна размещаться в теле бетона таким образом, чтобы расстояние до поверхности не превышало 4-5 см.

В последнее время широкое распространение получила стеклопластиковая арматура, которая легко режется и гнется. Такая арматура гораздо легче стальной, а небольшие габариты (ее можно скручивать в бухту) позволяют доставлять ее на место строительства без использования специальной техники.

Однако не стоит забывать о том, что свои основные задачи арматура может выполнять только после предварительного натяжения, что достижимо лишь при устройстве плитных фундаментов. Для качественного армирования ленточного фундамента нужно использовать традиционную стальную правильно обвязанную арматуру необходимого диаметра.

Поделитесь статьей с друзьями:

Публикации по теме:

Как правильно сделать армирование ленточного фундамента?

• Способы устройства фундамента
• Рекомендации по укладке арматуры
• Наличие инструмента

Долговечность и крепость зданий в основном зависит от качества заложенного фундамента. Для того чтобы здание служило длительный период и не требовалось проводить дорогостоящие ремонтные работы, фундамент нуждается в тщательном просчете, качественном проектировании и укреплении.

Схема армирования монолитной фундаментной плиты.

Способы устройства фундамента

В частном и малоэтажном строительстве наиболее распространен ленточный фундамент, он наименее трудоемкий и подходит практически под все виды построек.

Есть некоторые важные советы, прислушаться к которым просто необходимо при заливке ленточного фундамента :

• глубина заливки должна быть более уровня промерзания почвы;
• толщина стен должна быть такой же или больше толщины планируемых стен.

Одновременно при заливке, для того чтобы сэкономить силы и время, можно производить гидроизоляцию основания.

Если вспомнить физические свойства бетона, то можно заметить, что этот материал выдерживает сильное сжатие, но легко поддается разрыву.

Поэтому в качестве увеличения эксплуатационных свойств бетона производят его армирование.

Армирование производится при помощи арматуры, для каждого отдельно взятого строения она отличается своей толщиной, т.е. диаметром. Для двухэтажного дома или одноэтажного с высокими стенами берется материал не менее 32 мм, для хозяйственных же построек или гаража будет достаточно и 12 мм.

Приемы вязки арматуры.

Для надежной фиксации перед заливкой арматуры бетоном ее необходимо связать, т.е. соединить между собой ее прутья.

Как соединить металлические прутья? Существует два способа.

При помощи сварки. На протяжении долгих лет этот способ крепления арматуры является приоритетным, но он имеет некоторые недостатки:

• сварные соединения получаются очень жесткими и при дальнейших механических воздействиях может нарушиться целостность армирования, что очень нежелательно;
• ручную сварку не рекомендуют применять при диаметре прута более 32 мм;
• такая сборка металлического каркаса занимает большой отрезок времени, поскольку процесс очень трудоемкий.

При помощи вязальной проволоки. Есть немало приверженцев этого способа сборки конструкции. Но следует заметить, что и этот вариант содержит некоторые негативные моменты:

• процесс соединения является таким же трудоемким, на сборку небольшого металлического каркаса требуется несколько рабочих;
• при использовании в каркасе гладких прутьев требуется их загибание, а это сделать в стесненных условиях сборки очень тяжело;
• для соединения различных диаметров необходимо использовать и различные диаметры вязальной проволоки от 0,8 мм до 1,2 мм. Для проведения работы используют пассатижи и специально приспособленные для этого крюки.

Оба этих метода работали и продолжают работать, но при совершенствовании строительного инструмента происходят поиски и в этой области. В последнее время на больших стройках начинают применять вязальные пистолеты. Работа, которая занимала несколько минут, проводится за считанные секунды, а сила затягивания везде и на всех соединениях одинаковая. Отожженная вязальная проволока используется в таких пистолетах из сменных катушек, а сам пистолет работает от емкостных аккумуляторов, способных работать на протяжении длительного времени.

Вернуться к оглавлению

Рекомендации по укладке арматуры

Схема армирования углов ленточного фундамента.

При обвязке арматуры для ленточного фундамента следует соблюдать некоторые правила:

1. Арматура не должна соприкасаться с землей, для этого от уровня земли ее приподнимают или на камнях, или на металлических стержнях. Стержни не обязательно использовать того же диаметра, что и арматура, ее размеры могут колебаться от 8 мм до 12 мм. И вбиваются они прямо в землю через равные промежутки 150-200 мм.
2. Связать арматуру следует не только в одном уровне. Делают два пояса: нижний, приподнят над землей, и верхний, над ним тоже заливается слой бетона не менее 5-10 мм.
3. Вязать арматуру следует только при создании нахлестов, углы на фундаменте перекрываются полностью и также исключается касание металла с землей (до края опалубки не дотягивают арматуру на 5 см).

Эти все расстояния лучше всего соблюсти и исключить попадание влаги на арматуру каркаса, который должен находиться внутри опалубки и залитого ленточного фундамента.

Вернуться к оглавлению

Наличие инструмента

При работе понадобится такой инструмент и материал:

• пассатижи или вязальный пистолет;
• проволока;
• арматура различного диаметра, от 8 мм (для соединения поперечин) до 32 мм (в качестве основной арматуры).

Перед заливкой ленточного фундамента следует определить место вентиляционных отверстий и прокладки коммуникаций (водоснабжения и канализации). Для этого в определенных местах укладываются асбестоцементные трубы и заполняются песком, чтобы в них не залился бетон. Иначе при отсутствии таких отверстий понадобится сверлить их позже для коммуникаций, а это нарушает крепость фундамента.

Заливку бетона произвести лучше за один раз во избежание разрывов и периодически производить его трамбовку, чтобы не происходило образование воздушных ям. Для этого применяют вибростанки или просто постукивают по бокам опалубки. При заливке ленточного фундамента следует придерживаться всех технологических процессов, поскольку, если бетон будет слишком жидким (обтекать все находящиеся на его пути препятствия), произойдет отслоение наполнителя от цементного состава и фундамент потеряет свою прочность. При перемешивании раствора должно ощущаться сопротивление, тогда это именно та пропорция, которая необходима.

Не следует забывать, что от крепости и надежности зависит прочность всего возведенного здания, поэтому на начальных этапах строительства экономить на таких важных и серьезных вещах не стоит.

© 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

Вязка арматуры под ленточный фундамент (как правильно)

В процессе эксплуатации строения регулярно поддается разным нагрузкам, что образуются от смещения грунтов, веса дома, пучения, в результате появления мороза и т. д. При этом нижняя часть подвергается нагрузке, направленной на растяжение, а верхняя – на давление.

Поэтому к процессу строения нужно подходить ответственно, в особенности это касается фундамента. Вязка арматуры под ленточный фундамент должна выполняться технически правильно, доверять столь важную работу лучше всего опытному специалисту.

Способы вязки арматурных прутьев

На сегодняшний день есть три главных способа вязки арматуры, которые идеально подходят для армирования несущих конструкций. Выполнить ее можно с помощью проволоки, сварки или внахлест. В большинстве случаев применяется арматура, сечение которой составляет тридцать два сантиметра.

Многие думают, что вязка – это самая простая и эффективная технология. Вот только на практике это далеко не так. Ведь этот вариант имеет множество недостатков. Для выполнения работы вам придется задействовать нескольких сварщиков, что существенно увеличит затраты на строительство.

Следует помнить и о том, что качество изделий, выполненных из арматуры, существенно понижаются после сваривания. Это, как вы понимаете, негативно отображается на фундаменте.

Используя вибраторы для строительства (применяется для уплотнения раствора бетона) существует риск повредить сварочную арматуру. Именно из-за этого данную технологию применяют редко.

Выбор

Для того чтобы правильно выбрать наиболее подходящую арматуру, прежде всего необходимо определится с тем, какой вид будет подходить под ваш фундамент. Существует несколько вариантов. Стальные стержни, которые маркируются, как А один, могут иметь гладкую поверхность. А вот те, что маркируются, как А два, А три, А четыре и т.д. – с рифленой.

Изделие А один имеет намного меньшое сцепление по отношению к бетонному материалу. Именно из-за этого ее применяют там, где будут небольшие нагрузки. Что же касается А три, она имеет 3 разных вида выступов: кольцевой, серповидный и смешанный. Каждый из них отличается друг от друга.

Продается арматура в виде сетки или прутьев. Для сварки идеально подходит арматура, которая имеет маркировку «С». Также широко применяют в качестве армирующего материала обычные стеклопластиковые волокна. Он имеет множество преимуществ:

• Не поддается коррозиям;
• Имеет небольшой вес;
• При колебаниях размер не меняется;
• Устойчивость к влаге;
• Невысокая стоимость.

Технология вязания

Итак, для выполнения работы вам понадобиться специальный крючок, проволока, диаметр которой миллиметр, чтобы закрутить ее возле арматурных прутьев.

Важно! Если же приобрести проволоку по каким-то причинам вам не удалось, замените ее пластиковыми хомутами. Но учтите, ходить тогда по армокаркасу во время заливки бетонной смеси запрещается.

Выполняя работу вязки, используя проволоку, придерживайтесь следующей инструкции:

• Отрежьте проволоку, длина которой тридцать сантиметров;
• Сложите ее на две части;
• Заверните ее по диагонали возле образовавшихся сваренных прутьев, насадив петлю на крючок;
• Свободные концы необходимо завести в крюк;
• Крючок проворачивайте по часовой стрелке для того, чтобы надежно соединить.

Как армировать ступеньки?

Как показывает практика, далеко не каждый участок можно идеально выровнять, готовя его под строительство. Лучшем решением для борьбы с неровностями будут ступеньки. Но учтите, они имеют свою схему армирования, которая предусматривает перепад высоты.

Усиление рекомендуется продлить на метр. Обязательно возле подошвы и пояса, верхних частей, уложите пруты изделия, длина которых два метра. Центр должен быть над уступком.

Поперечную арматуру необходимо поставить недалеко от уступа. Идеальное расстояние – один метр с шагом – полтора метра.

Армирование углов

Вязка арматуры под ленточный фундамент должна проходить с учетом углов. Очень часто специалисты допускают здесь ошибки. Нужно быть внимательным, так как именно это место испытывает разнонаправленные нагрузки. Поэтому неправильная вязка приведет к тому, что здание будет являть собой отдельные объекты: образуется расслоение бетона, появятся трещины.

В большинство случаев используют перекрещивание, что закладывается как по горизонтали, так и по вертикали. Они не гарантируют надежность всей постройки.

Важно! Чтобы этого избежать, рекомендуется применять усиления в виде прутов «Г» и «П» образной формы. Они используются вместо стыков арматуры.

Разработано множество разных схем вязки. Однако, армируя тупой угол, используйте ни один, а несколько «Г» образных прутов. Усиление также проводится поперечными.

Полезная информация

Для столбчатого фундамента применяют гладкую, а не обычную арматуру. Но учтите, крюки в процессе закручивания могут отгибаться, в результате чего выполнить работу будет намного сложнее. Именно из-за этого используйте какой-то подручный материал.

Вязка арматуры под плиточный фундамент проводится с применением стальной арматуры, диаметр которой не менее шестнадцати миллиметров. Используя его, можно сделать две сетки: верхнюю и нижнюю.

Полезное видео по теме, посмотрите:

Делая монтаж нижней сетки, лучше всего использовать специальные компенсаторы, выполнены из пластмассы, что дают равномерное распределение. Под будущие стаканы нужно оставлять вертикальные выпуски.

Расскажите об этой статье друзьям в соц. сетях!

Источники:

МЕХАНИКА, ЗНАЧЕНИЕ, ОЦЕНКА И ПРИМЕНЕНИЕ

Ссылки:

(1) Тимошенко С. и Войновский-Крейгер С. (1983), «Теория пластин и оболочек»,

2-й. Издание, Макгроу-Хилл.

(2) Гулд П. (1999), «Анализ пластин и оболочек», Прентис-Холл.

(3) Трахейр Н., Адель А., Ансуриан П., Ирвин Х. и Роттер Дж. (1983), «Конструктивное проектирование стальных бункеров для сыпучих материалов

», Сиднейский Австралийский институт стали

Строительство.

(4) Маркус Х. (1925), «Die Vereinfachte Berechnug Biegsamer Platten», 2-е. Издание,

Berline.

(5) Маркус Х. (1932), «Die Theorie Elastischer Gewebe», 2-е. Издание, Берлайн.

(6) Йохансен К.В. (1972), «Формулы предела текучести для плит», Ассоциация цемента и бетона

, Лондон.

(7) Фергюсон П.М. (1973), «Основы железобетона», 3-е издание, John

Wiley and Sons.

(8) Науэй Э.(1996), «Железобетон, фундаментальный подход», 3-е. издание

Prentice Hall.

(9) Mansfield E.H. (1957), «Исследования по анализу разрушения жестких пластин с квадратной диаграммой текучести

», Труды Королевского общества, Vol. 241, август,

стр. 311-338

(10) Мой С., (1996), «Пластические методы для стальных и бетонных конструкций», 2-е.

Издание, MacMillan.

(11) Ван К. и Сэлмон К. (1992), «Проектирование железобетона», 5-е изд.Edition,

Харпер Коллинз

(12) Вазирани В. и Ратвани М. (19780, «Бетонные конструкции», 8-е издание, издательство Khanna

, Индия.

(13) МакГрегор Дж. (1997), « Железобетон: механика и дизайн », 3-е.

издание Prentice Hall.

(14) Конг Ф. и Эванс Р. (1983),« Армированный и предварительно напряженный бетон », 2-е издание

, VNR.

( 15) Рейнольдс К. и Стидман Дж. (1996), «Справочник конструктора по железобетону

», 10-е. Издание, E & FN Spon.

(16) Джонс Л. и Вуд Р. (1967), «Анализ линии текучести плит», Томас и

Хадсон и Виндус, Лондон.

(17) Мурашев В., Сигалов Е., Байков В. (1976), «Проектирование железобетонных конструкций

, 3-е. редакция, Мир Издательство.

(18) О’Брайен Э. и Диксон А., (1995), «Армированный и предварительно напряженный бетон — Полный процесс

», Longman

(19) ACI 318-89, «Требования строительных норм для железобетона. и

Комментарий », ACI, Детройт.

(20) BS 8110: Часть 1: 1997, «Использование бетона в конструкциях: Часть 1. Свод правил проектирования и строительства

», BSI, Великобритания.

(21) JBC 5/93 (1993), «Кодекс для простого и железобетона», Министерство общественных дел

Работы и жилищное строительство, Иордания.

(22) ECP (1998), «Свод правил проектирования и строительства

железобетонных конструкций Египта», 4-е. Издание Министерства жилищного строительства Египта.

(23) Хилал М.(1978), «Основы железобетона и предварительно напряженного бетона —

Том 1», 2-е. Издание, Египет.

Сейсмические характеристики сборных железобетонных колонн с улучшенными U-образными муфтовыми соединениями арматуры | Международный журнал бетонных конструкций и материалов

Режимы разрушения

Все испытанные образцы показали картину разрушения, которая была похожа на небольшое разрушение при эксцентрическом сжатии железобетонной колонны. Сжимаемые стальные стержни обычно уступали перед растягивающими стержнями, а краевой бетон на стороне сжатия достиг прочности на сжатие раньше, чем сжимающие стержни.Стадия повреждения и распределение трещин в конце испытания приведены на рис. 6. Горизонтальные трещины в бетоне в корне колонны возникли до появления деградации жесткости образца. Как только образец сдался, эти горизонтальные трещины быстро распространились и стали наклонными. По мере увеличения амплитуды бокового смещения трещины на верхней и нижней границах области после заливки постепенно проникают в участки после заливки. Во время больших циклов бокового смещения бетонная область на стороне растяжения показала широкие трещины, а корень колонны на стороне сжатия был раздроблен с региональным растрескиванием бетона.В течение нескольких последних циклов перед разрушением некоторые продольные стержни изгибались и выпирали, и затем образцы больше не могли оказывать сопротивление поперечной нагрузке.

Рис. 6

Распределение трещин на образцах для испытаний a BASE; b ZP1; c ZP2; d ZP3; e ZP4; ф ZP5; г ZP6.

Различные детали соединения также оказывают определенное влияние на распределение трещин.В колонне CIP трещины в бетоне сначала возникают в корне колонны, а затем равномерно распространяются по нижней половине колонны с косыми пересекающимися трещинами. Это распределение трещин свидетельствует о хорошей целостности колонны и равномерной жесткости вдоль колонны. Для колонны с предыдущим соединением URF (ZP1) трещины и разрушение бетона также начинались от корней колонны. По мере увеличения боковой нагрузки появлялось больше трещин, но трещины были в основном горизонтальными, и большая часть трещин была сосредоточена на верхней границе между ПК-частью и послеолитейной частью.Этот режим растрескивания указывал на то, что граничная поверхность была слабым местом. Таким образом, сквозные трещины были образованы на пограничных участках раньше, а бетон в углу колонны разрушился раньше. Более того, позже образовались значительные диагональные трещины, которые начинались от раздробленного угла и затем распространялись до уровня граничной поверхности. Когда диагональные трещины соединяли горизонтальные сквозные трещины, колонна демонстрировала очевидное снижение боковой прочности, а затем быстро разрушалась. Аналогичные режимы растрескивания и разрушения также наблюдались при испытании образца ZP3.Однако образцы ZP4 и ZP5 имели разные режимы растрескивания. Наблюдалось меньше диагональных трещин, но была горизонтальная трещина на верхнем граничном уровне, и горизонтальная трещина проходила по всему сечению. В углах колонн также наблюдалось сильное разрушение бетона. Тем не менее, на участке после литья имелись ограниченные трещины, особенно в образце ZP4. Дробление бетона было менее заметным в образцах ZP2 и ZP6, которые имели залитые цементным раствором соединения муфты и полностью сварные соединения URF, соответственно.В образце ZP2 трещины в основном распространились в области послепрессовки. Трещины в ZP6 в основном горизонтальные и равномерно распределены по колонне. С точки зрения режима растрескивания и разрушения образец ZP6 имел наилучшую целостность.

Гистерезисная кривая

На рисунке 7 показаны полученные гистерезисные кривые поперечного смещения в зависимости от поперечной нагрузки. Замкнутая площадь петель гистерезиса указывает на рассеянную энергию в образцах; тогда при проектировании сейсмических конструкций часто ожидается образование пухлой гистерезисной петли с большей закрытой площадью.В некоторых предыдущих экспериментальных исследованиях железобетонных или сборных железобетонных конструкций бетонные соединения часто имели защемленные и узкие петли гистерезиса из-за разрушения бетонных материалов и раннего отслаивания на поверхности арматуры (Ghaye et al. 2017; José и др., 2018). В этом исследовании гистерезисные кривые испытанной бетонной колонны CIP и сборных образцов все показали сравнительно пухлую форму, что указывает на умеренную способность рассеивания энергии.Явление небольшого защемления было обнаружено для всех испытанных образцов, которое может в основном быть результатом растрескивания бетона и отслаивания арматурных стержней. По мере развития дробления бетона и продольного выпучивания арматуры поперечная жесткость образцов постепенно уменьшалась, а остаточная деформация после разгрузки в течение каждого цикла постепенно увеличивалась.

Рис. 7

Гистерезисные кривые нагрузка – смещение образцов: а характеристики предыдущего соединения URF; b исполнение модифицированного соединения URF; c влияние различных способов сварки; d исполнение корпуса на 15 швов.

На рис. 7a представлено сравнение колонки, соединенной с помощью предыдущего метода URF, с колонкой CIP и колонкой, соединенной с помощью сращивания с гильзой. На рис. 7b – d сравниваются модифицированные соединения URF. Результаты показали, что соединение втулки может иметь прочное соединение между сращиваемыми продольными арматурами, что приводит к высокой поперечной прочности и жесткости собранной колонны. Тем не менее, столбец ПК с предыдущим соединением URF (ZP1) имел меньшую способность выдерживать поперечную прочность, чем столбец CIP (BASE).Эта слабая соединительная способность в основном объясняется слабым зажимным механизмом между сращиваемыми продольными арматурами. Внутренние силы между двумя частями ПК передавались только за счет соединения бетона и механического зажима между U-образными наконечниками внахлест. Когда U-образные манжеты с перекрытием были усилены сварными швами полного диапазона (ZP6), боковая несущая способность колонны из поликарбоната, очевидно, увеличилась, даже превзойдя максимальную грузоподъемность колонны с соединением муфты (ZP2).После того, как бетон раздроблен и арматура изгибалась, поперечное сопротивление быстро ухудшалось, а затем падение прочности было таким же, как у образца ZP2.

На рис. 7c сравниваются характеристики модифицированных соединений URF при различных стратегиях сварки. Два образца со сварными швами длиной 10d (ZP3 и ZP4) имели одинаковое поперечное сопротивление, но образец со ступенчатым сварным швом (ZP4) показал лучшую деформирующую способность, что привело к хорошей пластичности и рассеиванию энергии, но относительно слабой начальной жесткости.Образец ZP3 (10d идентичный шов) показал быстрое ухудшение прочности после достижения максимальной прочности. Корпус ZP5, сваренный 15 швом, имел более высокую поперечную прочность и лучшую способность сохранять прочность, чем ZP3. Кроме того, колонна с соединением URF, приваренным 15 швом, продемонстрировала такие же характеристики боковых опор, как у колонны с полностью сварным соединением URF или колонны с экструдированным соединением втулки (рис. 6d).

Каркасная кривая нагрузки-смещения

На Рисунке 8 сравнивается каркасная кривая испытанных образцов.Столбцы PC все показали более высокое поперечное сопротивление и относительно более высокую начальную жесткость, чем колонка CIP. Прочность бетона в зоне после заливки была выше, чем у колонны CIP. Конструкция сращенных U-образных манжет образовывала область двойного армирования. Затем, относительно более прочная природа в области после литья привела к увеличению прочности образцов ПК. Поскольку предыдущее соединение URF не имело пластичной связи между сращенными U-образными наконечниками, образец показал слабую пластичность, что привело к быстрому снижению прочности после дробления и растрескивания бетона.И скорость снижения прочности предыдущего образца соединения URF была аналогична таковой у образца CIP. Модифицированные соединения URF ZP3 и ZP4 с короткими сварными швами (10d в шахматном порядке или идентичные) показали только ограниченное увеличение предельной прочности, но аналогичным образом показали быструю скорость снижения прочности по сравнению с образцом CIP BASE. Однако, когда длина сварки была увеличена до 15d или полной длины, поперечная несущая способность колонны значительно улучшилась. Образец ZP6 имел максимальную боковую прочность, но ухудшение прочности также было быстрым, показывая нестабильную способность сохранять прочность. Таким образом, с точки зрения уровня прочности, прочности и деформируемости тождественно-сварной корпус ZP5 15д обладал оптимальными характеристиками.

Рис. 8

Каркасная кривая нагрузки-смещения образцов.

Критические значения прочности и пластичности

На протяжении всего процесса нагружения до разрушения было несколько критических состояний соединений: состояние зарождения трещины, состояние податливости, конечное состояние и состояние отказа.Боковое сопротивление и деформация в этих критических состояниях были получены, как показано в Таблице 3. Растрескивающие нагрузки колонн PC были все немного ниже, чем у колонки CIP. Причина этой разницы заключалась в относительно слабом соединении границ раздела между сборным железобетонным и послеформованным бетоном, а ранние трещины в основном начинались от нижней границы между основанием ПК и областью после заливки. Из-за использования более высокопрочного бетона в регионе после заливки все колонны ПК отображали более высокие нагрузки текучести, пиковые нагрузки и разрушающие нагрузки, чем колонка CIP. Среди всех колонн ПК образцы ZP5 и ZP6 продемонстрировали максимальную текучесть и пиковые нагрузки, что указывает на то, что сварка на длину 15d и сварка на всю длину могут обеспечить достаточное соединение и передачу нагрузки между сращенными U-образными наконечниками.

Таблица 3 Прочность и степень деформации при критических условиях.

Пластичность относится к деформирующей способности конструкции или компонента без значительного снижения прочности, которая обычно описывается коэффициентом пластичности μ = Δu / Δy.Здесь Δu и Δy относятся к предельному смещению и текучести колонны соответственно. Коэффициент пластичности каждой испытанной колонки также приведен в таблице 3. Коэффициенты пластичности колонн ПК с модифицированными соединениями URF были все больше, чем 3,92. Средний коэффициент для столбца CIP составил 3,77. В то время как образец с предыдущим соединением URF показал средний коэффициент пластичности всего 3,69, что было даже меньше, чем у образца CIP BASE. Этот недостаток также выявил слабый механизм соединения в предыдущем соединении URF, когда U-образные манжеты просто накладывались друг на друга и соединялись посредством бетонного соединения.Зажимной механизм будет быстро разрушаться из-за разрыва бетона и растрескивания, а перекрывающиеся U-образные манжеты будут иметь относительное проскальзывание или смещение, что приведет к раннему образованию пластичного шарнира и слабой деформирующей способности. Однако, когда U-образные манжеты, перекрывающиеся друг с другом, свариваются вместе, U-образные манжеты образуют своего рода небольшой рамный механизм в зоне после литья. Внутренняя сила может передаваться через сварные арматуры. U-образные манжеты можно надежно зажать до разрушения сварного шва.Результаты по коэффициенту пластичности доказали, что модифицированные соединения URF со сварными U-образными манжетами могут эффективно улучшить совместный рабочий механизм в сборочном соединении. При этом образцы ZP4 и ZP5 проявили оптимальную деформирующую способность.

Способность передавать внутреннее усилие на арматурные стальные стержни

Характеристики боковой прочности и пластичности показали, что сварные U-образные манжеты могут улучшить способность передавать внутреннее усилие между сращиваемой арматурой.Затем, для дальнейшей проверки механизма совместной работы между сращенными арматурами, были получены и сопоставлены данные тензодатчиков. Во время испытания были записаны условия деформации в угловых арматурах, чтобы оценить характеристики передачи внутренней силы сращиваемых соединений. Как и на рис. 4b, датчики деформации были расположены в корнях колонны, датчики A были установлены на угловых стальных стержнях, которые выходили из колонны ПК, а датчики B были установлены на стальных стержнях, которые выступали из основания.Следовательно, разница деформаций между датчиками A и B может отражать степень передачи внутреннего напряжения через область соединения. Здесь средние деформации A1 с A2 и B1 с B2 были рассчитаны как представители деформации в точках A и B (деформации представляют собой значения натяжения при положительном направлении нагружения).

Поперечная нагрузка в зависимости от измеренных соотношений деформации в положениях A и B представлена ​​на рис. 9. Во время начальной стадии нагружения все стальные стержни имели линейно увеличенную деформацию, и развитие деформации в колоннах PC было одинаковым. к штаммам в той же позиции в столбце CIP.Когда тестируемые столбцы дали результаты, уровни деформации в столбцах ПК показывали более медленный рост, и все уровни деформации были ниже, чем уровни в тех же позициях армирования в столбце CIP. И этот более низкий уровень деформации в колонне PC может в основном происходить из-за увеличенной площади армирования в области сращивания. Увеличенная арматура в области сращивания также увеличила механическое сцепление с литым бетоном, что привело к большей передаче нагрузки через бетонную часть, а затем к снижению передачи внутренней силы на арматуру.Более того, уровни деформации в точках A и B начали проявлять различия после податливости колонки, и деформации в двух положениях также развивались с разной скоростью по мере увеличения боковой нагрузки. Эта разница в деформации была большой у ZP1, ZP3 и ZP4. Среди колонок с модифицированными соединениями URF различия между деформациями A и B были небольшими в ZP5 и ZP6, а также в колонке ZP2, соединенной муфтой.

Рис. 9

Кривые нагрузки-деформации арматурных стержней в положениях A и B образцов: a ZP1; b ZP2; c ZP3; d ZP5; e ZP4; f ZP6.

Различия деформации A и B можно использовать для расчета скорости потери деформации в области сращивания, которая рассчитывалась как отношение разности A – B к уровню деформации в точке A. Полученные результаты приведены в Таблице 4, и сравнение показало, что предыдущая колонка с URF-соединением (ZP1) имела относительно плохую способность передавать внутреннее усилие, поскольку все потери от деформации на разных стадиях были довольно высокими. Усиление образцов ZP2, ZP5 и ZP6 показало меньшую потерю напряжения, которая составляла примерно 10%, когда они достигли состояния текучести, и примерно 13% в конечном состоянии. Таким образом, результаты в Таблице 4 показывают, что сварочные мероприятия могут эффективно улучшить поведение при коворкинге в области сращивания. Кроме того, была минимальная длина сварки, чтобы обеспечить достаточное соединение между сращиваемыми стержнями, но для определения минимальной длины все же требуются дополнительные экспериментальные данные.

Таблица 4 Условия потери деформации испытанных образцов ПК.

Анализ деградации жесткости

Согласно спецификации на сейсмические испытания зданий (JGJ / T101-2015, 2015), жесткость образца может быть выражена секущей жесткостью на каждой петле гистерезиса по следующей формуле:

$ $ K _ {\ text {i}} = \ left ({\ left | {+ F _ {\ text {i}}} \ right | + | — F _ {\ text {i}} |} \ right) / \ left ({\ left | {+ X _ {\ text {i}}} \ right | + | — X _ {\ text {i}} |} \ right) $$

(1)

, где F _i и X _i представляют пиковое сопротивление и приложенное смещение в цикле i . Условия ухудшения жесткости показаны на рис. 10. Жесткость быстро ухудшается от периода растрескивания бетона до текучести колонны. В течение этого периода жесткость образца BASE снижалась быстрее всего. Все образцы ПК, за исключением ZP4, показали более высокую жесткость и более медленную деградацию жесткости, чем колонка CIP. После податливости боковая деформация колонны в основном происходила из-за увеличения существующих трещин в бетоне, но с ограниченным образованием новых трещин.Развитие пластичности и упрочнение арматуры может частично компенсировать снижение прочности из-за разрушения бетона. Затем деградация жесткости показала небольшое снижение текучести до периода предельной нагрузки. Образцы ZP2, ZP5 и ZP6 показали относительно более высокие уровни жесткости и более медленную скорость деградации жесткости, что доказывает хорошие характеристики соединения муфтового соединения, сварных соединений 15d и полностью сварных соединений URF.

Фиг. 10

Кривая снижения жесткости образцов.

Анализ способности к рассеянию энергии

Способность к рассеянию энергии испытуемых образцов можно оценить с помощью эквивалентного коэффициента вязкого демпфирования h _e , который выражается следующим образом:

$$ h _ {\ text {e}} = S _ {\ text {ABCD}} / 2 \ pi S _ {{(\ Delta {\ text {OBE +}} \ Delta {\ text {ODF}})}} $$

(2)

, где S _ABCD — площадь, ограниченная кривой ABCD, а S _{(∆OBE + ∆ODF)} — сумма площадей треугольников OBE и ODF, как показано на рис.11. Согласно соответствующим исследованиям (José et al. 2018), бетонные соединения, которые удовлетворяют минимальным требованиям относительного коэффициента рассеяния энергии (индекс, определенный в ACI 374.1-05), имеют эквивалентный коэффициент вязкого демпфирования h _e от 0,03 до 0,07, обычно ниже или приблизительно 0,1.

Фиг. 11

Эквивалентные коэффициенты вязкого демпфирования испытанных образцов приведены в таблице 5. По мере увеличения приложенной поперечной нагрузки эквивалентный коэффициент вязкого демпфирования h _e постепенно увеличивался, что свидетельствует о повышении способности потреблять пластическую энергию.В целом, эквивалентный коэффициент вязкого демпфирования испытанных колонок PC с модифицированным соединением URF был аналогичен таковому у колонки CIP, что указывает на то, что колонки PC могут обеспечивать такие же характеристики рассеивания энергии, как и традиционные колонки CIP. Максимальный эквивалентный коэффициент вязкого демпфирования h _e испытанных образцов все превзошел 0,1, а образцы ZP5 и ZP6 также показали относительно более высокий коэффициент демпфирования h _e , чем у образца CIP BASE, что указывает на лучшую энергию рассеивающая способность.Затем, исходя из данных испытаний и приведенного выше обсуждения, колонкам из ПК с модифицированным соединением URF потребовалась сварка на сращенных манжетах длиной не менее 15d.

Таблица 5 Эквивалентный коэффициент вязкого демпфирования образцов.

% PDF-1.4 % 1 0 объект > поток iText 4.2.0 от 1T3XTMicrosoft® Word 20102017-11-18T23: 08: 20 + 01: 002022-01-04T19: 19: 24-08: 002022-01-04T19: 19: 24-08: 00uuid: 37C1C97A-DF37- 46C2-931F-E707F8FBC8C6uuid: c933b308-5ac9-42e8-be57-3175a478fa7fuid: 37C1C97A-DF37-46C2-931F-E707F8FBC8C6

сохранено xmp.iid: 9133BCBAAEDFE7119736CD75F5D503D82017-12-13T08: 08: 40 + 05: 30 Adobe Bridge CS6 (Windows) / метаданные

savedxmp.iid: 484A02CCAEDFE7119736CD75F5D503D82017-12-13T08: 09: 10 + 05: 30 Adobe Bridge CS6 (Windows) / метаданные

application / pdf

Szczecina Michał

Winnicki Andrzej

конечный поток эндобдж 2 0 obj > эндобдж 3 0 obj > поток xX͎7) H? P [S`s 뗔 ȑF #; h2DQ> RY4 ~ -fX >> ctICʸ% ~ YY ꒲ @ ‘- JtԨr * L /% * / nyYBsoӘϻugt2 = Z} ׾; ƠEΪ

x5_sf «& Xo ! / XNA @ E`dJ ԫ8R (󱂥Vce5w9! 9gaoI | rRŁlN% HvP ڿ | a`! T_j (

Детализация армирования железобетонных плит

🕑 Время чтения: 1 минута

Детализация армирования плиты выполняется исходя из условий ее опоры. Плита может опираться на стены, балки или колонны. Плита, поддерживаемая непосредственно колоннами, называется плоской плитой. Плита, поддерживаемая с двух сторон, и изгибание происходит преимущественно только в одном направлении, называется односторонней плитой. С другой стороны, когда плита поддерживается со всех четырех сторон и изгиб происходит в двух направлениях, это называется двухсторонней плитой. Плиты, имеющие отношение большей длины к более короткой длине (L _y / L _x ) больше 2, называются односторонней плитой, иначе как двухсторонней плитой.С одной стороны, основная арматура плиты параллельна более короткому направлению, а арматура, параллельная более длинному направлению, называется распределительной сталью. В двухстороннем варианте основное армирование плиты обеспечивается в обоих направлениях.

Плиты могут быть просто опорными, сплошными или консольными. В двухсторонней плите углы могут удерживаться ограничителями или могут подниматься вверх. Дополнительное усиление кручения требуется в углах, когда оно удерживается от подъема, как показано на рисунке 1.

Толщина плиты определяется на основе отношения пролета к глубине, указанного в стандарте IS456-2000.Минимальное армирование составляет 0,12% для стержней HYSD и 0,15% для стержней из мягкой стали. Диаметр стержня, обычно используемого для изготовления плит, составляет: 6 мм, 8 мм, 10 мм, 12 мм и 16 мм. Максимальный диаметр стержня , используемого в перекрытии, не должен превышать 1/8 общей толщины плиты. Максимальное расстояние между главной балкой ограничено трехкратной эффективной глубиной или 300 мм, в зависимости от того, что меньше. Для распределительных стержней максимальное расстояние указано как 5-кратная эффективная глубина или 450 мм, в зависимости от того, что меньше.

Минимальное прозрачное покрытие для арматуры в плите зависит от критериев долговечности, и это указано в IS 456-200. Обычно для основных усилителей предусмотрено покрытие от 15 до 20 мм. Альтернативные основные стержни могут быть изогнуты рядом с опорой или могут быть согнуты на 180 ⁰ на краю, а затем расширены вверху внутри плиты, как показано на рисунке 1. Сворачивание и проворачивание стержней и показано на рис. 2.

Усиление кручения должно быть предусмотрено в любом углу, где плита просто поддерживается обоими краями, встречающимися в этом углу, и предотвращается ее подъем, если только последствия растрескивания не являются незначительными.Он должен состоять из верхней и нижней арматуры, каждый со слоем стержней, размещенных параллельно сторонам плиты и отходящих от краев на минимальное расстояние в одну пятую более короткого пролета. Площадь армирования на единицу ширины в каждом из этих четырех слоев должна составлять три четверти площади, необходимой для максимального момента в середине пролета на единицу ширины в плите. Усиление кручения, равное половине описанного выше, должно быть предусмотрено в углу, содержащем кромки, только по одной из которых плита является непрерывной. Предусмотренное торсионное усиление показано на рис. 3 ниже.

На чертеже, показывающем детализацию арматуры, есть план, показывающий типичное армирование как в направлении, так и в разрезах. Типовая детализация плиты показана на рисунках 4 и 5.

Рис.4: перекрытие перекрытия в одном направлении (одностороннее перекрытие)

Рис.5: Перекрытие перекрытия в двух направлениях (двусторонняя плита)

Подробнее:

Руководство по проектированию и детализации железобетонных перекрытий IS456: 2000 Что такое метод ребрирования в железобетонных конструкциях? Коррозия стальной арматуры в бетоне — причины и защита Калькулятор арматуры — Площади разного диаметра и количества арматурных стержней

Арматура в углах бетонного каркаса — Противостоящие конструкции

В этом посте я хотел бы поговорить на тему, которая имеет тенденцию быть сложной, а именно на соединение между балками и колоннами, которое обычно представляет собой угол, угловую форму или узел.

Моменты балок и колонн, осевые и поперечные силы могут быть рассчитаны как линейные элементы, а также их необходимая арматура, но когда возникает геометрический разрыв, необходимо использовать модель стойки и стяжки, чтобы понять, что особая сила, которая может разрушить наша структура появляется на сцене.

Самая простая модель стойки и стяжки, которая изображает эту ситуацию, показана выше.

Модель стойки и стяжки со специальным усилением

Таким образом, возникает диагональная растягивающая сила, обеспечивающая внутреннее равновесие в узле.Если не размещается специальная арматура или происходит сжатие, которое нейтрализует растягивающее усилие, то узел разрушается.

Верно, но… Решают ли стандарты эту проблему? Боюсь, что еврокоды не так подробно рассматривают этот аспект, как хотелось бы, но стандарты ACI весьма ценны, чтобы помочь нам в разработке этого специального усиления.

В этом посте я собираюсь сосредоточиться на двух наиболее распространенных моделях решения углов бетонного каркаса, которые были взяты из железобетонных конструкций Leonhardt & Walter (1973).

Обе модели являются резервуаром для более сложных моделей армирования, поскольку следует сказать, что эта тема все еще является темой исследований для многих исследователей конструкционного бетона.

Модель пассивного армирования

В этой модели растягивающая сила поглощается наклонными скобами, которые соединяют сжимающую арматуру с узлом растяжения. Устойчивость сжатой арматуры невозможна из-за того, что она закреплена хомутами узла, а также обычными хомутами балки и колонны.Кроме того, крючки армирования создают дополнительное сжатие, которое помогает снять диагональное натяжение.

Основным недостатком этой арматуры является то, что в узле должно наблюдаться растрескивание, чтобы работала растягивающая арматура и хомуты.

Модель пассивного армирования

Модель активного армирования

В этой модели растягивающая сила компенсируется сжатием внутри узла, созданным с помощью анкерного крепления растягивающей арматуры. Основным преимуществом этого армирования является то, что узел находится в состоянии сжатия, нет необходимости в растрескивании узла, чтобы эта модель работала.