Что такое армирование бетона?

Какой расход арматуры для фундамента

Приобретая стройматериалы для монолитных оснований, рекомендуется сделать предварительный расчет, иначе одного элемента конструкции может не хватить, другого компонента будет в излишке. А металл — это дорогостоящий стройматериал, поэтому нужно точно знать его расход на 1 куб бетона.

Исходные данные

Сведения, которые нужны для расчетов:

• тип бетонного пола (фундаментной конструкции);
• тип почвы в регионе, где выполняются строительные работы;
• ширина, высота ж/б основания;
• масса конструкции;
• класс, сечение металлических стержней.

Методика расчета потребности арматуры

Пример выполнения расчета металла для армирования бетонных сооружений:

• грунт на участке плотный, характеризуется высокими несущими показателями;
• основание обустраивается под деревянный загородный дом.

Расчет бетонных основ с арматурой для пучинистых и плывущих грунтов рекомендуется доверять опытным инженерам.

Плитный фундамент

Согласно технологии строительства плитного фундамента армирующий каркас изготавливается из стальных стержней Ø 1 см с шагом 0,2 м.

Расчет прутьев для армопоясов:

• параметры бетонной плиты — 6 х 6 м;
• для такой площади понадобиться 31 стержень для поперечного расположения и 31 стержень для продольного размещения;
• всего необходимо 62 металлических стержня длиной 6 м для обустройства одного армопояса;
• каркас предусматривает 2 пояса армирования, поэтому для их обустройства нужно 124 стержня из металла;
• необходимый металл в погонных метрах составляет — 124 шт. x 6 м = 744.

Высота конструкции из стали зависит от толщины бетонной плиты. При этом каркас дополнительно покрывается бетонным слоем толщиной 5 см.

Расчет связующих стальных стержней для монолитной плиты толщиной 0,2 м:

• количество связующих элементов — 961;
• длина стержней = 0,2 — 0,1 = 0,1 м;
• перевод в пог. м — 0,1 х 961 = 96,1.

Общий метраж арматуры для сооружения армирующего каркаса составит:

Объем бетона (м³) для монолита = 6 х 6 х 0,2 = 7,2.

Ленточный фундамент

Отличие ленточного основания от плитного в геометрии стального каркаса.

При армировании бетонной ленты армопояса выполняются чаще всего из двух горизонтальных металлических прутьев каждый. Связка армопоясов выполняется с шагом 0,5 м.

При вычислении погонных метров арматуры учитывается периметр фундаментного основания, в т. ч. под внутренними несущими стенами возводимого здания.

Перевод метров погонных в тонны

Стальные стержни чаще продаются по массе, а не метражу. Поэтому после расчета полученный метраж металла переводится в килограммы.

Чтобы осуществить перевод значений, надо знать удельный коэффициент прутьев из металла, который составляет:

• для металлических изделий Ø 10 мм — 0,617;
• для Ø 14 мм — 1,21.

При умножении удельного веса на значение в метрах получается масса стальных изделий в кг. Чтобы перевести значение в тонны, надо килограммы разделить на 1000.

Армирование железобетонных конструкций – зачем это нужно и как выполняется

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

Именно поэтому так важно использовать арматуру при строительстве основательных конструкций.

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

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

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

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

Расчет диаметра арматуры

Расчеты, связанные с монолитной плитой, достаточно сложны и требуют особых знаний. Далеко не каждый конструктор может их правильно выполнить. Для индивидуального строительства можно руководствоваться минимальными значениями, принимаемыми по пособию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий».

Требования для монолитной плиты представлены в приложении 1, раздел 1. Общая площадь сечения рабочей арматуры в одном направлении принимается не менее 0,3% от общего сечения фундамента. Минимальный диаметр стержней назначается 10 мм при стороне плиты менее 3 м и 12 мм при большей длине стороны. Диаметр вертикальных стержней должен составлять не менее 6 мм, но также необходимо учитывать условия свариваемости. Максимальный размер рабочего армирования 40 мм, на практике чаще используют 12, 14 и 16 мм.

Пример расчета

В качестве исходных данных имеется железобетонная плита 6 на 6 м. Толщина для частного дома принимается 200 мм. Необходимо правильно армировать конструкцию. В примере не рассмотрено усиление железобетона на участках опирания стен.

Определение диаметров

В первую очередь определяется, что сетки будут укладываться в два ряда, поскольку толщина конструкции больше 150 мм. Далее производится расчет требуемой площади стальных прутьев.

• Площадь поперечного сечения фундамента = 6 м * 0,2 м = 1,2 м²;
• Минимальная площадь всей арматуры = 1,2 м² * 0,3% = 0,0036 м² = 36 см²;
• Минимальная площадь арматуры в одном направлении для одного ряда = 36 см²/2 = 18 см².

Далее необходимо воспользоваться сортаментом арматурных стержней, который приведен в ГОСТ 5781-82*. В этом документе приведена площадь сечения одного прута. Для удобства можно найти расширенную версию сортамента. По нему определяется, что для данного сечения в одной сетке необходимо использовать один из следующих вариантов:

• 16 стержней диаметром 12 мм;
• 12 стержней диаметром 14 мм;
• 9 стержней диаметром 16 мм;
• 8 стержней диаметром 18 мм;
• 6 стержней диаметром 20 мм.

Выбираем вариант с двенадцатым диаметром. Чтобы правильно разложить элементы необходима схема. Чертеж поможет рассчитать шаг прутов. Для стороны длинной 6 м шаг 16-ти стержней получается примерно 400 мм. Назначаем максимальное расстояние 300 мм исходя из условия СП 63.13330.2012 п.10.3.8.

Вертикальное армирование для надежности принимается 8 мм с шагом 300 мм.

Расчет количества

Недавно у нас появился калькулятор плитного фундамента, для удобства можете воспользоваться им.

Для того, чтобы не ошибиться при закупке материалов, необходимо заранее рассчитать их количество. Если имеется схема плиты, сделать это не сложно. При вычислении длин стержней необходимо учитывать толщину защитного слоя бетона 20-30 мм с каждой стороны.

Расчет рабочего армирования.

• Длина одного стержня = 6000 — 30*2 = 5940 мм;
• Количество стержней в одном направлении = 5940/300 = 19,8, принимаем 20 шт;
• Количество стержней в обоих направлениях для верхней и нижней сетки = 20*2*2 = 80 шт;
• Длина одного стержня для П-образных хомутов = 200 мм + (200 мм * 2)*2 = 1 м;
• Количество стержней для П-образных хомутов = 20*2 = 40 шт;
• Общая длина арматуры диаметром 12 мм = 80*5,94 м +40*1 м  = 515,2 м;
• Масса стержней диаметром 12 мм = 515,2*0,888 кг (находится по сортаменту) = 457,5 кг.

Расчет вертикального армирования.

• Длина одного стержня = 200 — 20*2 = 140 мм;
• Количество стержней = кол-во  горизонтальных прутов в одном направлении*кол-во прутов в другом = 20*20 = 400 шт;
• Общая длина стержней диаметром 8 мм = 400*0,14 = 56 м;
• Масса стержней диаметром 8 мм = 56*0,395 = 22,12 кг.

Все получившиеся значения удобно свести в таблицу.

При расчете расходов стоит учитывать стандартную длину одного прута – 11,7 м, это означает, что, например, стержней 8 диаметра понадобится 5-6 штук с небольшим запасом. А при большой длине рабочей арматуры требуется увеличить суммарную длину на 10-15% для соединения стержней внахлест.

Грамотный выбор диаметра, шага и соблюдение технологии монтажа обеспечат надежность и долговечность фундамента при минимально возможных затратах.

Рекомендуем: Технология строительства плитного фундамента.

Этапы работ

Армирование бетонных стен выполняется несколькими методами:

• Монолитный способ. При такой технологии металлические или композитные арматурины связываются или привариваются в секции из нескольких уровней, монтируются в в опалубке и заливаются бетонным раствором. Такой «скелет» статичный и прочный. Метод распространенный в малом строительстве при сооружении фундамента, несущей стены и элементов перекрытия.
• Сеточный способ. Метод простой и удобный. Конструкция выполняется из металлических или композитных проволок. Сетка монтируется в «карты» длиной в 200 см, при этом ширина армирующего элемента и величина клеток может подбираться произвольно.
• Волоконный метод. Укрепление монолита фиброволоконным материалом называют дисперсная армация. Фибра добавляется в состав бетона при его приготовлении, добиваясь равномерного распределения волокна по объему раствора. Так усиливают тонкую заливку или укрепляют сооружения с высокой нагрузкой на несущую конструкцию.

Опалубка для стен

Для сооружения стен из монолитного бетона собирается опалубка. Это временная или постоянная (несъемная) вспомогательная конструкция предает залитому раствору необходимую форму. Съемный вариант строится из доски, фанерных или пластиковых щитов, усиленных брусом и распорками. При построении опалубки на начальном этапе выделяют проемы под окна и двери, а также под места прохождения коммуникационной инфраструктуры дома. После созревания бетона конструкция демонтируется. Можно применить несъемный вариант вспомогательного сооружения — листы пенополистирола. В результате получится 3-слойный стеновой «сендвич», который обеспечит хорошую тепло- и звукоизоляцию дому.

Армирование

Секция из арматурного материала устанавливается в построенную опалубку. Если выполняется строительство малоэтажной усадьбы, то можно воспользоваться металлической сеткой из прутов диаметром 0,8 см. Стержни с рельефной поверхностью хорошо сцепляются с раствором, а на концах гладких выполняются загибы. Чтобы металлический каркас не разрушался коррозией, его не выводят на поверхность монолита. Элементы укрепления конструкции укладывают в поперечном положении на расстоянии 350 мм друг от друга, в продольном — 250 мм. Стыки увязываются проволокой или укладываются внахлест. Проводится дополнительное укрепление проемов.

Заливка раствора

Заполнить бетонным раствором за один раз опалубку не получиться, поэтому выполняется заливка слоями в 500 мм. Монолиту не дают схватиться, сразу заливают следующий слой

Особое внимание придают заполнению углов строения. Выполняют уплотнение бетона вибратором или подручными средствами

Если строительство проходит зимой, то смесь прогревают. В жаркую погоду во избежание растрескивания монолита проводят увлажнение водой.

голоса

Рейтинг статьи

Преимущества и недостатки армирование бетона

Армирование бетона – процедура, благодаря которой можно значительно увеличить долговечность любого здания. Она обладает следующими преимуществами:

• Конструкция может быть любых форм и размеров. При этом армирование значительно повышает ее прочность, устойчивость к разнообразным нагрузкам.
• Увеличивается долговечность.
• Здание избавляется от негативного влияния перегревов, морозов, сильных перепадов температур.
• Армированный бетон отлично переносит нагрузки на изгиб.
• Вероятность появления трещин в сооружении с армированным бетоном равняется нулю.

Несмотря на многочисленные преимущества, армирование бетона обладает некоторыми недостатками. Среди них:

• Вес конструкции после армирования значительно увеличивается. Это обязательно следует учитывать при проектировании.
• Если бетонное здание уже построено, то выполнить армирование практически невозможно. Это доставляет серьезные трудности.

Современные требования строительства предполагают обязательное армирование частных жилых коттеджей, перекрытий, конструкций монолитных зданий. Благодаря армированию бетона удается укрепить фундамент. Для выполнения работы используют различные материалы. Всего выделяют следующие типы армирования, среди которых:

• Усиление производится при помощи арматурной сетки, которые укладывают в 1 или 2 слоя.
• Усиление производится при помощи арматурной фибры или полипропиленового полотна. Это позволяет изменить структурную оболочку бетонной смеси. За счет этого повышается устойчивость конструкции, она легко выдерживает нагрузки на изгиб.

Если же армирование бетона производится при помощи полипропиленового волокна, то такая конструкция приобретает следующие свойства:

• Материал приобретает износостойкость;
• Бетон приобретает прочность на изгиб и сжатие;
• Бетон приобретает отличные водоотталкивающие свойства;
• Бетонная конструкция сохраняет эксплуатационные свойства после заморозков и резких перепадов температур;
• Практически к нулю сводится количество трещин в бетонной конструкции.

Монолитные плиты перекрытия для гаража

Даже такие строительные конструкции, как плиты перекрытия можно изготовить своими руками. Давайте рассмотрим устройство перекрытия для гаража. Перекрывать мы будем пролет длинной 4300 мм, поэтому плиты будут изготавливаться 4500 мм. С каждой стороны плита будет опираться на кирпичную стену по 100 мм.

Материалы для изготовления плиты

Как сделать плиты перекрытия своими руками? Для изготовления плиты нам понадобится:

• профнастил Н75/750 х 4500 мм, он будет использоваться в качестве съемной опалубки;
• деревянные доски высотой 150 мм и толщиной 25 – 30 мм;
• арматура диаметром 16 мм;
• сетка с ячейкой 100х100 диаметром 5 мм;
• стяжка диаметром 8 мм, 2 штуки на одну плиту;
• бетон класса В20.

Процесс изготовления плиты своими руками

Лист профнастила укладывается жесткое основание. Под лист нужно уложить поперечины (деревянные доски, 4 шт). Устраиваем опалубку из досок по периметру листа.

Инструкция по раскладке плит перекрытия … Как распилить плиту перекрытия … Особенности и правила резки плит перекрытия

Укладываем арматуру в каждый лоток листа (5 шт). Защитный слой бетона должен быть 25-30 мм. К этим же прутам арматуры крепим петли (4 шт) для транспортировки плиты (в нашем случае поднятия ее на высоту уровня перекрытия гаража). В верхней части плиты укладываем сетку, которая тоже должна быть защищена слоем бетона 30 мм.

Для того, чтобы лист профнастила хорошо отставал от бетона его нужно смазать маслом (отработкой) или же покрыть полиэтиленовой пленкой. Расход бетона на одну плиту будет 0.4 м3. Бетон готовится в гравитационной бетономешалке, заливается и утрамбовывается вибратором. Извлекать плиту можно только через 7 дней, когда бетон наберет 70% прочности.

Также возможен вариант устройства перекрытия прямо на стенах. Укладываются листы профнастила, выполняется армирование и устраивается опалубка. Бетон поднимается краном в бадье и заливается сплошным слоем. Под перекрытие нужно установить подпорки на время набора прочности бетона. Такой способ будет более затратным, так листы профнастила остаются в перекрытии.

Сколько стоит изготовить плиту перекрытия?

Сейчас посчитаем затраты на изготовления плит общей площадью 29 м2 и высотой 150 мм. Затраты на бетон — 335 $, цена профнастила Н75 – 400 $, арматура – 235 $, услуги крана 135 $. В итоге получаем сумму 970 $. Такая стоимость будет если изготавливать плиту прямо на гараже, то есть профнасти остается под бетонным перекрытием.

Армирование бетона, применение арматуры

Бетон применяется для строительства различных типов монолитных конструкций и одной из самых главных его характеристик является прочность. Она может быть различных типов, в зависимости от того, как оказывается давление. В большинстве случаев, учитывается нагрузка на сжатие, но имеются и другие варианты: растяжение или воздействие сбоку. Следует сказать, что присутствует существенная разница между эффектами. Например, прочность на сжатие является максимальной, но при давлении аналогичной силы в боковую стенку конструкции, велика вероятность её деформации или даже разрушения. Чтобы этого не допустить, рекомендуется использование внутреннего каркаса.

Армирование бетона – важный процесс, который подразумевает проведение некоторых работ. Перед тем, как начать непосредственно осуществлять подобные работ, рекомендуется распланировать, какие типы изделий будут использованы для создания каркаса. Самый распространённый вариант, получивший широчайшее применение в наши дни – это применение металлических жёстких прутьев. Классический элемент для данного мероприятия представляет изделие из стали, обладающее высокой прочностью на растяжение и изгиб. Поверхность покрыта специальным рельефом, что позволяет обеспечить максимальное сцепление с составом после того, как произошло застывание.

Существует армирование бетона гибкими элементами. Это относительно новый вариант, поскольку наиболее эффективные типы изделий подобного класса были разработаны относительно недавно. Гибкий каркас позволяет добиться не столько прочности, сколько устойчивости при возникновении разрушений структуры или её деформации. На данный момент, использование является довольно редким и осуществляется только в отдельных сферах.

Одним из типов эффективного армирования бетона является использование сетки из металла. Она позволяет добиться невозможности распространения трещин, а также обеспечить некоторые иные преимущества. Вне зависимости от того, какой вариант выбран, всегда присутствует вероятность ржавления. Этот эффект возникает в тех случаях, когда внутрь проникает жидкость, что приводит к образованию коррозии. Она разрушающе воздействует не только на каркас, но и сам бетон. Добавки-ингибиторы обеспечивают возможность исключить подобный фактор за счёт создания специальной оксидной плёнки на поверхности металла. Она совершенно не оказывает влияния на характеристики материала.

Если рассматривать применение арматуры в бетонных конструкциях, необходимо особенно отметить, что некоторые вариант подготовки обладают наиболее эффективным результатом. Когда создаются ЖБИ элементы, может быть использована специальная методика. Она подразумевает, что прутья каркаса несколько растягиваются гидравлическим оборудованием. Следующим этапом происходит заливка бетона и его ускоренное застывание за счёт методик тепловлажностной обработки. Когда мероприятия завершаются и набор прочности заканчивается, то крепления растяжек открываются. Таким образом, применение арматуры в бетонных конструкциях обеспечивает их постоянное напряжение и стремление вернуться к первоначальным размерам. Бетонный элемент надёжно стягивается прутьями и имеет повышенный показатель прочности.

https://youtube.com/watch?v=yfB6IIEkoMc

Когда проводится армирование бетона, обращается большое внимание на соединение металлических прутьев между собой. Довольно простым вариантом является использование проволоки, которой перематываются места контактов

Следует сказать, что недостатком считается относительно невысокий уровень жёсткости конструкции. Применение арматуры в бетонных конструкциях подразумевает, что большую эффективность имеет вариант с использованием сварочного аппарата. Он обеспечивает максимальную жёсткость и отсутствие смещения в процессе заливки. Следует особенно отметить то, что необходимо создавать каркас на некоторой глубине внутри конструкции. Его рёбра не должны подходить близко к поверхности, чтобы гарантировать максимальную прочность и долговечность.

Типичный пример расчета арматурного каркаса для монолитного фундамента

Для расчета берется монолитная плита с габаритными размерами 6х6 метров, толщина плиты для частного дома 20 см. В примере будет использоваться расчет арматурного пояса в зоне сопряжения:

1. Площадь фундамента: 1,2 кв. метра.
2. Минимальная площадь арматуры 1,2*0,3% = 36 кв. см.
3. Площадь арматуры для одного горизонтального пояса с учетом интервала между поясами 100 мм составит 36/2 = 18 кв. см.

В ГОСТ 5781-82 есть весь допустимый ассортимент арматурных прутьев с их поперечным сечением и допустимой длиной. Поэтому, для данного примера целесообразно использовать 12 стержней с диаметром 14 мм каждый. Затем нужно сделать чертеж будущего каркаса, чтобы посчитать необходимое количество арматуры. Для стороны длиной 6 метров целесообразно принимать шаг горизонтального пояса 300 мм, а для вертикального – 300 мм с использованием арматуры диаметром 8 мм.

Если свести все данные в таблицы с учетом использования П-образных соединительных арматурных хомутов, тогда для армирования монолитной плиты площадью 36 кв. м придется купить и вложить 515,2 м арматуры с диаметром 12 мм и 56 м с диаметром 8 мм.

Все чаще в качестве фундамента используются монолитные железобетонные плиты. Они позволяют обеспечить надежную опору для зданий при высоких нагрузках и плохих характеристиках грунта. Также монолитный фундамент сможет решить проблему высокого уровня грунтовых вод.

Бетон — это материал, который хорошо справляется с работой на сжатие, но имеет очень небольшую прочность при изгибе или растяжении. При строительстве дома на бетонной плите, нагрузки по ней распределены неравномерно, что приводит к появлению изгибающего момента.

Это очень опасно для бетонной конструкции, но исключить негативное влияние возможно с помощью установки арматурных сеток или каркасов. Бетон берет на себя сжимающие нагрузки, а арматура воспринимает изгибающие. Это позволяет обеспечить максимальную надежность.