Диаметр распределительной арматуры в зависимости от рабочей
Обновлено: 07.07.2024
Диаметр распределительной арматуры в зависимости от рабочей
ГОСТ Р 57997-2017
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
АРМАТУРНЫЕ И ЗАКЛАДНЫЕ ИЗДЕЛИЯ СВАРНЫЕ, СОЕДИНЕНИЯ СВАРНЫЕ АРМАТУРЫ И ЗАКЛАДНЫХ ИЗДЕЛИЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Общие технические условия
Welded reinforcing products and inserts, welded joints of reinforcement and inserts for reinforced concrete structures. General specifications
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским институтом бетона и железобетона им.А.А.Гвоздева АО "НИЦ "Строительство"
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на сварные арматурные и закладные изделия железобетонных конструкций, сварные соединения арматурных стержней, выполняемые при изготовлении и монтаже сборных и возведении монолитных железобетонных конструкций и изделий, и устанавливает требования к арматурным изделиям из стержневой арматурной стали и арматурной проволоки.
Настоящий стандарт не распространяется на закладные изделия, не имеющие анкерных стержней из арматуры.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 166-89 (ИСО 3599-76) Штангенциркули. Технические условия
ГОСТ 380-2005 Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки
ГОСТ 427-75 Линейки измерительные металлические. Технические условия
ГОСТ 535-2005 Прокат сортовой и фасонный из стали углеродистой обыкновенного качества. Общие технические условия
ГОСТ 2601-84 Сварка металлов. Термины и определения основных понятий
ГОСТ 3749-77 Угольники поверочные 90°. Технические условия
ГОСТ 6727-80 Проволока из низкоуглеродистой стали холоднотянутая для армирования железобетонных конструкций. Технические условия
ГОСТ 7502-98 Рулетки измерительные металлические. Технические условия
ГОСТ 12004-81 Сталь арматурная. Методы испытания на растяжение
ГОСТ 14019-2003 (ИСО 7438:1985) Материалы металлические. Метод испытания на изгиб
ГОСТ 21779-82 Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Технологические допуски
ГОСТ 23279-2012 Сетки арматурные сварные для железобетонных конструкций и изделий. Общие технические условия
ГОСТ Р 52544-2006 Прокат арматурный свариваемый периодического профиля классов А500С и В500С для армирования железобетонных конструкций. Технические условия
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 2601, ГОСТ 6727, ГОСТ 12004, ГОСТ 14098, ГОСТ 23279 и ГОСТ 34028, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 крестообразные сварные соединения с нормируемой прочностью: Соединения, которые должны обеспечивать восприятие арматурой сеток и каркасов напряжений не менее ее расчетных сопротивлений, подлежат выполнению с нормируемой прочностью на срез не ниже значений, приведенных в таблице 4 и 5.16. Крестообразные соединения с нормируемой прочностью на срез должны обязательно оговариваться в проекте.
3.2 крестообразные сварные соединения с ненормируемой прочностью: Соединения, которые должны обеспечивать прочность на срез не ниже . Сетки и каркасы с ненормируемой прочностью крестообразных соединений на срез не должны рассыпаться при сбрасывании на бетонное основание с высоты 1 м.
4 Виды и типы арматурных и закладных изделий
4.1 Сварные арматурные изделия подразделяют на следующие виды:
- отдельные стержни арматуры со сварными соединениями по длине стержня;
- закладные сварные изделия с анкерами из арматуры.
4.2 Арматурные сетки. Типы
4.2.1 Сетки следует изготавливать плоскими или рулонными.
4.2.2 Рулонными изготавливают сетки с продольными стержнями из арматурной проволоки диаметрами до 5 мм включительно, при поперечных стержнях - диаметрами до 12 мм включительно.
4.2.3 Плоскими изготавливают сетки с продольными и поперечными стержнями диаметрами от 3 до 12 мм включительно с поперечными стержнями на всю ширину сетки или со смещенными поперечными стержнями.
4.2.4 Сварные арматурные сетки следует изготавливать из стержней, расположенных в двух взаимно перпендикулярных направлениях и соединенных в местах пересечений сваркой (крестообразное соединение).
Сетки могут выполняться с квадратными или прямоугольными ячейками.
В одном направлении сетки должны иметь стержни одинакового диаметра.
4.2.5 Сетки следует изготавливать со следующим расположением рабочей арматуры:
- в одном направлении (продольном или поперечном) и распределительной арматурой в другом направлении;
- в обоих направлениях.
4.3 Арматурные каркасы. Типы
4.3.1 Каркасы следует изготавливать плоскими или пространственными.
Плоские каркасы должны иметь поперечные стержни, расположенные в одной плоскости.
Пространственные каркасы следует изготавливать с поперечными стержнями, расположенными в разных плоскостях.
4.3.2 Сварные арматурные каркасы следует изготавливать из продольных и поперечных стержней, соединенных в местах пересечений сваркой (крестообразное соединение).
Продольные и поперечные стержни каркасов одного направления могут быть как одного диаметра, так и разных диаметров.
4.4 Закладные сварные изделия. Типы
Закладные сварные изделия подразделяют на два типа: открытые и закрытые.
В зависимости от расположения анкерных стержней относительно плоского элемента различают закладные изделия с перпендикулярным, наклонным, параллельным или смешанным расположениями анкерных стержней.
Типы закладных изделий и взаимное расположение их элементов приведены в приложении А.
4.5 Форма и размеры сварных арматурных сеток и каркасов, отдельных стержней арматуры со сварными стыковыми соединениями по длине стержня, закладных изделий, а также тип сварного соединения и способ сварки должны соответствовать требованиям, установленным стандартами, техническими условиями или проектной документацией на конкретные железобетонные конструкции или арматурные и закладные изделия.
4.5.1 Сварные плоские и рулонные арматурные сетки, изготавливаемые предприятиями на многоэлектродных сварочных машинах, должны соответствовать требованиям ГОСТ 23279.
4.5.2 Сварные рулонные сетки, изготавливаемые из арматурной проволоки диаметром 3-5 мм класса Bp-I (Вр500) ГОСТ 6727 должны соответствовать ГОСТ 23279.
4.5.3 Сварные рулонные и плоские сетки допускается изготовливать из арматуры классов А500, А500С и В500С диаметром от 4 до 12 мм, свойства и параметры которой должны удовлетворять требованиям ГОСТ 34028 и ГОСТ Р 52544.
4.6 Конструкции сварных соединений, выполняемых в заводских условиях и при монтаже сборных и возведении монолитных железобетонных конструкций, должны соответствовать требованиям ГОСТ 14098.
4.7 Крестообразные соединения с нормируемой прочностью типов К1 и К3 по ГОСТ 14098 должны обеспечивать восприятие арматурой сеток и каркасов напряжений не менее ее расчетных сопротивлений и подлежат выполнению в соответствии с 5.14 и 5.16.
Крестообразные соединения с нормируемой прочностью должны быть указаны в рабочих чертежах арматурных изделий.
4.8 Сварные крестообразные соединения с ненормируемой прочностью для обеспечения взаимного расположения стержней арматурных изделий в процессе их транспортирования, изготовления и бетонирования конструкций (при отсутствии указаний о нормируемой прочности этих соединений в рабочих чертежах изделий) должны выдерживать напряжение на срез не менее , независимо от диаметра арматуры.
4.9 Условные обозначения арматурных и закладных изделий, а также сварных соединений принимают в соответствии со стандартами, техническими условиями или проектной документацией на железобетонные конструкции или арматурные и закладные изделия конкретных типов и видов.
5 Технические требования
5.1 Сварные соединения арматуры и закладных изделий следует изготавливать в соответствии с требованиями настоящего стандарта по нормативным документам на железобетонные конструкции, арматурные и закладные изделия в соответствии с технологической документацией.
5.2 Для изготовления арматурных и закладных изделий следует применять арматуру и металлопрокат по ГОСТ 34028, ГОСТ 6727, ГОСТ 380 и ГОСТ 535 из углеродистой стали обыкновенного качества или низколегированной стали, классы и марки которых должны соответствовать требованиям стандартов, технических условий, проектной документации на конструкции или изделия конкретных типов и видов.
5.3 Действительные отклонения линейных размеров сварных арматурных и закладных изделий не должны превышать отклонений, указанных в проектной документации. При отсутствии таких указаний в проектной документации действительные отклонения линейных размеров не должны превышать предельных значений, установленных в таблице 1, в зависимости от класса точности железобетонных конструкций в соответствии с требованиями ГОСТ 21779.
Для изделий, поставляемых за пределы предприятия-изготовителя, класс точности железобетонной конструкции, для которой предназначены заказываемые изделия, необходимо указывать в заказе на их изготовление. В случае если класс точности конструкции в заказе не оговорен, арматурные и закладные изделия изготавливают по классу точности 8 по ГОСТ 21779.
5.4 Отклонение от плоскостности наружных лицевых поверхностей плоских элементов закладных изделий не должно превышать 3 мм.
Угол между поверхностью плоского элемента и анкерным стержнем закладной детали должен быть в пределах требований, установленных ГОСТ 14098.
5.5 После огневой резки кромки плоских элементов закладных изделий должны быть очищены от грата и шлака.
Диаметр распределительной арматуры в зависимости от рабочей
Для продольного и поперечного армирования ленточного фундамента используется а рматура класса A-III (A400) или А500. Для вспомогательного попе речного армирования (изготовления хомутов), помимо А400 и А500, может использоваться стержневая горячекатаная гладкая арматура класса A-I (А240), А-II, проволока (гладкая арматура) класса Вр-I. Продольные рабочие стрежни арматуры ленточного фундамента воспринимают совместно с бетоном основные нагрузки растяжения и сжатия, действующие вдоль продольной оси фундамента.
Кроме продольных стержней при армировании лент фундамент может устанавливаться поперечная арматура (хомуты) из расчета на восприятие нагрузок, действующих вдоль поперечной оси фундамента. Хомуты устанавливаются в ленту при её высоте более 15см. Также поперечная арматура служит для ограничения развития трещин в бетоне, для удержания продольных стержней в проектном положении, и для закрепления от их бокового выпучивания при воздействии сжимающих нагрузок. В случае сжимающих нагрузок хомуты следует устанавливать с шагом не более 15 диаметров сжатой продольной арматуры и не более 50 см, а конструкция хомутов должна обеспесивать отсутствие выпучивания продольной арматуры в любом направлении. Поперечная арматура устанавливается у всех поверхностей фундамента, вблизи которых устанавливается продольная арматура. Закрепление поперечной арматуры производят путем ее загиба и охвата продольной рабочей арматуры.
Также в фундаменте может использоваться конструктивная арматура, устанавливаемая для восприятия непредусмотренных усилий, таких как усилия от усадки бетона или температурных деформаций. В частности, для фундаментных лент высотой сечения более 70 см рекомендуется установка дополнительной продольной конструктивной арматуры на каждые 40 см высоты ленты. По возможности арматуру следует монтировать укрупненными или пространственными заранее изготовленными элементами, по возможности сокращая объем применения отдельных стержней .
Процент армирования
Существует некий допустимый диапазон армирования, определённый Сводом Норм и Правил ( Пункт 7.3.5 СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции»), который является одним из определяющих факторов выбора пространственной схемы армирования и может повлиять на выбор сечения ленты фундамента. Этот параметр лежит в диапазоне от 0,3 до 3% для балок, и не менее 0,1% для фундаментов. При армировании ленточных фундаментов, служащих опорой под колонны (например, при строительстве монолитного железобетонного каркаса здания) площадь сечения продольной арматуры для ребра Т-образного ленточного фундамента предусматривают с процентом армирования не менее 0,4% в каждом ряду. Это относительное содержание продольной рабочей арматуры в бетонном элементе от площади рабочего сечения этого элемента. Например, если у вас лента сечением 300х400мм, то площадь S сечения 300*400=120 000 мм.кв. Минимальное сечение арматуры составит 120 мм.кв., или 4 прута арматуры диаметром 8 мм (или 2 прута диаметром 10мм). Максимум можно заложить 10 прутов диаметром 22мм! Меньшее количество арматуры незначительно укрепит бетон и практически будет равно просто силе бетона на разрыв, но и больше 3% арматуры тоже не хорошо - арматуры будет столько, что она не успеет включится в работу, как бетон уже будет разрушен возникшей нагрузкой. Если расчёт приведёт вас к проценту армирования более 3%, нужно задуматься над увеличением сечения бетонного элемента. Сечение арматуры нетрудно посчитать, но для облегчения и визуализации я составил табличку сечений при разных количествах прутов арматуры:
Еще один пример из расчёта своего ростверка: У меня было рассчитано сечение ленты-ростверка как 22х30см, Это 66000 мм.кв. Расчёт армирования привёл меня к 6 прутам арматуры диаметром 12мм (3 снизу и 3 сверху) - это 678 мм.кв. арматуры. Посчитаем процент армирования: 678*100/66000=1,027% - он вписывается в допустимый диапазон от 0,1% до 3%, а значит выбранное соотношение между сечением бетона и армированием находится в "равновесии", количество арматуры и бетона экономически и расчётно обосновано. Подошло бы и 5 прутов по 12мм (565*100/66000=0,856%), расчёт по нагрузкам давал 45% запаса по прочности, однако я решил немного перестраховаться заложив 6-й прут и получил 90% запаса.
Диаметр арматуры
Помимо минимального процента армирования существуют и требования по минимальному диаметру арматуры. Например, для продольной рабочей арматуры нельзя использовать арматуру диаметром менее 10мм. Продольную рабочую арматуру рекомендуется назначать из стержней одинакового диаметра. Если же применяются стержни разных диаметров, то стержни большего диаметра следует размещать внизу ленты фундамента, в углах сечения ленты фундамента и в местах перегиба хомутов через рабочую арматуру. Стержни продольной рабочей арматуры должны размещаться равномерно по ширине сечения ленты фундамента. При этом размещение стержней арматуры верхнего ряда над просветами между арматурой нижнего ряда запрещается [пункт 3.94 Руководства по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения, Москва, 1978] . При этом как в сварных, так и в вязаных каркасах диаметр продольных стержней должен быть не менее диаметра поперечных стержней арматуры. Максимальный диаметр сжатых стержней (для верхнего ряда) вряд-ли будет достигнут частными домостроителями, но для справки, он не должен быть более 40мм. Для удобства я собрал эти требования в нижеследующей табличке:
Минимальное количество стрежней продольной рабочей арматуры в одном ряду
В балках и ребрах шириной более 15 см число продольных рабочих растянутых стержней в поперечном сечении должно быть не менее двух. При ширине элемента 15 см и менее допускается устанавливать в поперечном сечении один продольный стержень. При этом устройство ленточных фундаментов шириной менее 15 см не допускается.
Максимальное к оличество стержней продольной арматуры в одном ряду и минимал ьное расстояние между стержнями арматуры
Максимальное количество стержней в одном ряду в поперечном сечении монолитной бетонной балки определяется минимальным расстоянием в свету между отдельными стержнями продольной арматуры. Это минимальное расстояние определено необходимостью свободного протекания бетонной смеси в тело ленты между стержнями арматуры фундамента при заливке бетона, возможностью его уплотнения и хорошей связи бетона с арматурой для совместной работы под нагрузкой. Минимальные расстояния между стрежнями продольной арматуры определены в пункте 7.3.4 СНиП 52-01-2003 “Бетонные и железобетонные конструкции”. Минимальное расстояние между стержнями продольной арматуры не может быть меньше наибольшего диаметра стержней арматуры и не менее 25 мм для нижнего ряда арматуры и 30 мм - для арматуры верхнего ряда при двух рядах армирования. При трех рядах армирования расстояние между стрежнями арматуры в верхнем ряду должно составить не менее 50 мм. При большом насыщении арматурой должны быть предусмотрены отдельные места с расстоянием между стержнями арматуры в 60 мм для прохождения между арматурными стержнями наконечников глубинных вибраторов, уплотняющих бетонную смесь. Расстояния между такими местами должны быть не более 500мм. Например, имеем ленту фундамента сечением 40х30см с двумя рядами арматуры. Создаются следующие ограничения: 1 - защитный слой бетона по 40мм с каждой стороны; 2 - минимальный диаметр арматуры 10мм; 3 - минимальное расстояние между арматурой 30мм. Итого, соблюдая все ограничения, получается возможным разместить по 6 рядов арматуры, при этом в верхнем ряду нужно один прут исключить для прохождения наконечника вибратора. Допустим, если бы высота ленты была 100 см, то возникает необходимость использовать три ряда арматуры, а это увеличивает минимальное расстояние между арматурой до 50 мм. В этом случае в одном ряду умещается не более 4 прутов арматуры.
Количество рядов арматуры
В обычных условиях для индивидуальных домов в фундаменте достаточно двух рядов арматуры. Нижний, в большей степени работающий на растяжение и верхний, работающий на сжатие, если не возникнут выталкивающие силы грунтов. При высоте ленты до 70 см средних рядов арматуры делать не нужно, т.к. она там не работает, там не возникает ни растяжений, ни сжатий (если только не аварийная ситуация). Дополнительное продольное армирование может понадобиться, если высота фундаментной ленты превышает 70 см. В этом случае лента фундамента рассматривается как балка, которой требуется конструктивное армирование. Стержни арматуры при конструктивном армировании не у граней балки (в середине ширины балки) не требуются. Они должны ставиться тлько у боковых поверхностей балок высотой поперечного сечения более 70 см. Расстояние между конструктивными стрежнями арматуры по высоте должно быть не более 40 см.
Площадь сечения таких арматурных стрежней определяется не менее 0,1 % площади сечения бетона, но не от всей площади сечения балки, а от площади, образуемой расстоянием между этими стержнями и половиной ширины балки, но не менее чем 20 см. Например, при расстоянии между рядами арматуры по вертикали в 40 см и ширине ленты 30 см, определяемая минимальная площадь сечения арматуры будет отсчитываться от площади в 400 мм x 300 мм /2 =60 000 мм2 х 0,001=60 мм2 . Эти арматурные стержни должны соединяться хомутами или шпильками диаметром 6 - 8 мм из арматуры класса A-I с шагом 50 см по длине ленты фундамента.
Максимальный шаг между продольными стержнями арматуры
Максимальный шаг установки поперечной арматуры
Толщина бетонного защитного слоя арматуры
Защитный слой бетона, то есть расстояние от поверхности арматуры до соответствующей грани фундаментной ленты, предназначен для обеспечения совместной работы арматуры с бетоном, для закрепления (анкеровки) арматуры в бетоне и возможности устройства соединения арматуры. Также защитный слой бетона предохраняет арматуру от воздействия факторов окружающей среды, конструкций, в том числе и от огня. Толщина защитного слоя бетона зависит от типа конструкции и роли арматуры в ней, ее диаметра и условий окружающей среды.
Требования к поверхности арматуры
Арматуру следует монтировать укрупненными или пространственными заранее изготовленными элементами, по возможности сокращая объем применения отдельных стержней. С бетонной подготовки (подушки) в местах установки арматуры должны быть удалены мусор, грязь, снег и лед. Стержни арматуры должны быть обезжирены, очищены от любого неметаллического покрытия, краски, грязи, льда и снега, отслаивающегося налета ржавчины. Удаляется отслаивающаяся ржавчина с помощью металлической щетки. Разрешается наличие эпоксидного покрытия на арматуре. Существует мнение некоторых строителей - поливать водой арматуру за несколько дней перед укладкой, чтобы она заржавела и к ней сильнее прилипал бетон. В официальных комментариях к нормам указано: Обычная поверхностная неотслаивающаяся ржавчина усиливает силу сцепления арматуры с бетоном. Ржавая поверхность лучше склеивается с цементным гелем в составе бетона. Но отслаивающуюся ржавчину требуется удалить. Арматура периодического профиля имеет в 2-3 раза большее сопротивление выдергиванию, чем гладкая арматура. А арматура с гладкой полированной поверхностью держится в бетоне еще в 5 раз слабее.
Сварка или вязка арматуры
Идеальным армированием фундамента является армирование сплошным безразрывным контуром арматуры. Однако, такое безразрывное армирование может быть получено только с использованием сварки или с использованием специальных резьбовых соединителей. В строительстве фундаментов часто применяют арматуру класса А-III А400 - такую арматуру сваривать недопустимо, она сильно теряет в прочности при нагревании. Сваривать можно только арматуру c литерой "С" в маркировке, например А500С. Длина сварного шва для такой арматуры должна быть не менее 10 диаметров. Т.е. если арматура диаметром 12мм, то шов должен быть не менее 120мм. При этом отечественные нормы разрешают дуговую электросварку перекрестий арматуры только не менее 25 мм диаметром.
Соединение арматуры нахлестом – самый распространенный вариант в дачном строительстве из-за своей очевидной простоты исполнения. Однако есть ряд требований, которые необходимо выполнить, чтобы обеспечить правильную работу соединяемой арматуры. Соединение арматуры нахлестом допустимо для арматуры диаметром до 36 мм. Это ограничение связано с отсутствием экспериментальных данных по соединениям нахлестом для арматуры больших диаметров. Соединение арматуры не должно размещаться в местах концентрированного приложения нагрузки и местах наибольшего напряжения. Соединение арматуры нахлестом может производиться:
Со связкой стержней вязальной проволокой. В этом случае расстояние между прутами обусловлено лишь высотой выступов периодического профиля и может приниматься равным нулю.
Механическим способом. C точки зрения экономии (перерасход арматуры на нахлесты до 27%), и безопасности здания (ограничение объема бетона в месте стыков), арматуру диаметром свыше 25 мм рекомендуется соединять механическим способом (винтовые муфты или опрессованые соединения).
Соседние соединения арматуры по длине должны быть разнесены в разбежку так, чтобы в одном сечении одновременно соединялось не более 50% арматуры. минимальное расстояние между стыками арматуры по длине составляет 61 см. Не более половины всех стержней в одном расчетном сечении элемента фундаментной ленты могут иметь соединения. Стыкование отдельных стержней арматуры и сварных сеток без разбежки допускается при использовании арматуры для конструктивного (нерабочего) армирования.
Нормы для анкеровки арматуры, работающей как на растяжение, так и на сжатие предусматривают нахлест стержней в 50 диаметров этих стержней, но не менее 30 см. Однако, величина нахлеста зависит и от класса (марки бетона: если для бетона класса В15 (M200) минимальный нахлест составляет 50d (диаметров арматуры), то при использовании бетона класса В20 (M250), нахлест можно уменьшить до 40d. Для бетона класса В25 (M300) минимальный нахлест равен 35d. Для арматуры А-I и А-II минимальный нахлест равен 40d.
В общем, в двух словах: 1 - арматуру лучше вязать, чем варить, 2 - нахлёсты лучше не связывать, а оставлять между прутами расстояние около 25мм.
Наблюдения
Только соблюдая все эти ограничения и рекомендации можно сказать, что вы получите достаточное для большинства случаев армирование без дополнительных расчётов! Жизненные наблюдения показывают, что обычно люди льют столько бетона в фундамены, что если бы они их так же основательно армировали, то можно было бы на их фундаментах строить многоэтажки (правда, несущая способность грунтов обычно никак не учитывается). В большинстве случаев застройщики стремятся к самому минимальному проценту армирования, поскольку бетона у них такое количество, что даже 0,1% арматуры выглядит внушительно.
Основные нарушения правил армирования
Некоторые строители армируют углы ленточных фундаментов и примыканий лент с помощью перекрестий стрежневой арматуры. Такой способ является грубейшим нарушением типовых схем армирования углов и примыканий, ослабляющих конструкцию, который может привести к расслоению бетона. Не смотря на именно такую рекомендацию автора технологии ТИСЭ Яковлева я считаю это совершенно неприемлемым способом.
Некоторые строители считают, что в качестве рабочей арматуры можно использовать любой металл любой конфигурации: трубы, алюминиевые изделия, плоские листы, отходы от промышленной вырубки деталей, сетку рабицу, проволоку и т.п. Все эти материалы не обладают требуемыми характеристиками, чтобы адекватно воспринять нагрузки на сжатие или растяжение, и не предохраняют бетон от деформаций и образования трещин. Армирование рельсами также не рекомендуется из-за низкого сцепления бетона с гладкой поверхностью металла. Включение в состав бетона алюминия приводит к химическим реакциям, разрушающим бетон.
Диаметр распределительной арматуры в зависимости от рабочей
Арматура - это совокупность соединённых между собой элементов, которые при совместной работе с бетоном в железобетонных сооружениях воспринимают растягивающие напряжения (балки), а также могут использоваться для усиления бетона в сжатой зоне (колонны).
Элементы арматуры делятся на жёсткие (прокатные двутавры, швеллеры, уголки) и гибкие (отдельные стержни гладкого и периодического профиля, а также сварные или вязаные сетки и каркасы). В силу личных интересов в этой статье я буду рассматривать именно гибкую стержневую арматуру. Арматурные стержни могут быть стальными, композитными и даже древесного происхождения (например, бамбук) и др.
Классификация
Арматура классифицируется по ряду признаков: по назначению, ориентации в конструкции, условиям применения, по виду материала из которого арматура изготавливается.
По назначению бывает арматура:
рабочая арматура (сечение назначается по расчету, воспринимает усилия в элементах от основной нагрузки)
конструктивная (распределительная) (сечение назначается по минимальному проценту армирования, воспринимает усадку/расширение, температуру воздействия)
монтажная (устанавливается для объединения рабочей и конструктивной в сетки и каркасы)
анкерная (закладные детали)
По ориентации в конструкции:
поперечная - арматура, которая препятствует образованию наклонных трещин от возникающих скалывающих напряжений вблизи опор и связывает бетон сжатой зоны с арматурой в растянутой зоне;
продольная - арматура, которая воспринимает растягивающие напряжения и препятствует образованию вертикальных трещин в растянутой зоне конструкции.
По условиям применения:
Напрягаемая арматура в предварительно напряжённых ж/б конструкциях может быть только рабочей.
По производству:
- горячекатаная стержневая арматура;
- холоднотянутая проволочная арматура.
По внешнему виду бывает:
- гладкая арматура (ровная матовая поверхность по всей длине);
- периодического профиля (выступы, насечки ребра). Такая форма позволяет увеличивать сцепление с бетоном и соответственно упрочняет конструкцию. На сегодняшний день выпускают 3 разновидности периодического профиля – серповидный, кольцевой и смешанный.) Профиль арматуры влияет на степень сцепления её с бетоном. Кольцевидный (а) профиль соответствует ГОСТу 57-81, серповидный профиль (б) присущь европейским производителям, но и отечественные заводы так-же выпускают арматуру этого профиля. Профиль смешаный (в) - это относительно новый профиль повышенного сцепления, введённый для арматуры класса А500, т.е. арматуры более низкого класса с таким профилем не производится. Этот профиль не только позволяет легко и однозначно определить класс арматуры, но и существенно улучшает её сцепление с бетоном (в среднем на 20%) и жёсткость (на 30%). Информация для особо интересующихся более подробно изложена здесь .
В зависимости от химического состава, прочности, технологии проката, послепрокатной обработки, свариваемости, коррозионной стойкости, и т.д. - арматурная сталь имеет определённую маркировку. Классы арматурной стали обозначаются в виде литеры А с буквенно-цифровым индексом.
Классы прочности арматуры (предел текучести)
А-I, А-II, А-III, А-IV, А-V, А-VI. Устаревшая маркировка по ГОСТ 5781-82
А240, А300, А400, А500, А600, А800, А1000 - Современное обозначение.
Ат400, Ат500, Ат600, Ат800, Ат1000, Ат1200 Термически упрочнённая арматура строительная для изготовления железобетонных изделий и ЖБК. Существует термомеханически упрочнённая арматурная сталь, которую применяют на заводах ЖБИ, при изготовлении преднапряжённых конструкций и изделий. Например: преднапряжённые плиты перекрытия.
Дополнительные обозначения, в зависимости от эксплуатационных характеристик.
Литера А в начале маркировки означает, что это стержневая арматура;
Литера В в начале маркировки - это проволока;
Литера К в начале маркировки - это канаты;
Литера С, указанная после цифр, говорит о том, что эту арматуру можно варить электросваркой. В основном, в частном строительстве арматурные каркасы вяжут проволокой. Но если применяется электросварка, необходимо быть уверенным в том, что Ваши арматурные стержни можно сваривать. Например: арматура А500С;
Литера Т говорит о том, что данная арматура термически упрочнённая;
Литера В - арматура упрочнена вытяжкой;
Литера К, указанная в классе, обозначает стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением.
Маркировка
Для удобного и быстрого определения класса арматуры, некоторые металлургические заводы наносят прокатную маркировку на стержни в виде выпуклых меток на выступах, количество выступов между метками означает класс арматуры (см. рисунок ниже). Маркировку наносят через каждый метр.
Если такой маркировки нет, то предусмотрена идентификация по нанесённой краске на торцах или хвостовых частях арматурных стержней. Цвета маркировки:
А500С - белый и синий;
А600С - желтый и белый;
А600К - желтый и красный;
А800К - зеленый и красный;
А1000К - синий и красный;
А иногда попадается арматура с непосредственной буквенно-цифровой прокатной маркировкой на стержне, да ещё и с указанием диаметра. На фото выше, например, арматура А500 С диаметром 12 и 16 мм.
Вес арматуры и её сечение
Вес одного погонного метра арматурного стержня напрямую зависит от диаметра (номера профиля). Слева приведена таблица соотношения длин и весов арматурных стержней разного диаметра в соответствии с ГОСТ 5781-82, а так же сечение арматуры. Стоит заметить, что ГОСТом предусмотрены поправки и возможные предельные отклонения от данных указанных в таблице. В зависимости от завода производителя ГОСТовское соотношение веса арматуры к её длине может колебаться от -7 до + 9%. Так, при заказе для фундамента арматуры А500С в ООО "Стальные материалы" менеджер считал вес арматуры на 5% больший, чем я ожидал по справочникам, о чём он, правда, меня предупредил сразу.
Что же выбрать? Практика
Для армирования монолитных ленточных фундаментов в основном используется арматура периодического профиля класса А-III (А400) из марок стали 35ГС, 25Г2С. Такая стальная арматура представляет собой круглые профили с двумя продольными ребрами и поперечными выступами, идущими по трехзаходной винтовой линии. Периодический профиль арматуры обеспечивает лучшее сцепление арматуры с бетоном, в отличие от арматуры гладкого профиля, которая рекомендуется в применении в качестве обвязки (хомутов) продольных стрежней арматуры. Маркировка А400 соответствует пределу текучести данного класса стальной арматуры (390 Н/мм2). Этот класс арматуры уже является устаревшим. С 1990-х годов европейские страны перешли на единый класс свариваемой арматуры с пределом текучести 500 Н/мм2. Применение такой арматуры класса А500С вместо арматуры класса А400 (А-III) обеспечивает более 10 % экономии стали в строительстве. Арматура А-400 и А500С периодического профиля выпускается в отечественном варианте с кольцевыми выступами (вариант "а" на рисунке выше) и в варианте с серповидными выступами (вариант "б" на рисунке выше). Кольцевой профиль (а) обеспечивает лучшую прочность сцепления арматуры с бетоном, а серповидный профиль (б) позволяет повысить выносливость арматуры к периодически повторяющимся нагрузкам. Для армирования фундаментов лучше подходит отечественный кольцевой профиль арматуры. Реже встречается четырех сторонний серповидный профиль арматуры, который объединяет достоинства обоих видов периодического профиля арматуры (в).
Арматуру класса A-III (А400) соединять при помощи сварки не допускается. При локальном температурном воздействии происходит значительное ослабление структуры стали. Структурные изменения стали происходят в области сварки и в прилежащих участках на длину, равную четырем диаметрам арматуры в каждую сторону. Для сварки предназначены только специальные свариваемые классы арматуры – А400С, А500С. В нормах Американского института бетона подчеркивается, что запрещается сварка перекрестий арматуры, которая может привести к надлому стрежней арматуры. Если класс арматуры не известен и требуется произвести сварное соединение продольных стрежней, то свариваемую арматуру (45-55% по длине стержня) необходимо предварительно нагревать до 200 °С, чтобы минимизировать потери прочности стали. Минимальная длина сварного шва должна соответствовать 10 диаметрам стержня свариваемой арматуры.
С амые популярные в бытовом строительстве диаметры продольной рабочей арматуры - 10, 12, 14 и 16мм. Поперечной монтажной - 6, 8мм.
Когда я покупал арматуру на свой фундамент, я ещё ничего из того, что сейчас пишу, не знал - просто пришёл в контору и заказал арматуру диаметром 12мм. Хорошо, что сохранились накладные, благодаря которым я знаю, что у меня в бетоне залита арматура А500С, чему я очень даже рад! Сейчас нам приходится ещё покупать арматуру и у меня уже сложились некоторые статистические наблюдения на этот счёт. На металлобазах в Бресте арматура с периодическим профилем диаметром 12мм в основном украинского производства и в основном марки А500С. Другой лично мне ещё не попадалось. Её я бы и рекомендовал для использования в фундаментах.
Расстояние между арматурой по СП 63.13330 (СНиП 52-01-2003)
Требования к минимальному расстоянию между стержнями арматуры
Требования к минимальному расстоянию между стержнями арматуры приведены в разделе 10.3 СП 63.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003. (раздел 10.3 СП 63.13330.2018)
Для чего необходим обеспечить минимальное расстояние между стержнями в железобетонной конструкции:
- обеспечение совместной работы арматуры с бетоном;
- качественное изготовление конструкций (укладка и уплотнение бетонной смеси)
Согласно п. 10.3.5 (СП 63.13330.2012, СП 63.13330.2018), минимальное расстояние между стержнями арматуры должно составлять:
1. Не менее наибольшего диаметра стержня!
2. При горизонтальном или наклонном положении стержней в один или два ряда при бетонировании:
3. При горизонтальном или наклонном положении стержней более чем в два ряда при бетонировании:
- для нижней арматуры не менее 50 мм (кроме стержней двух нижних рядов).
4. При вертикальном положении стержней при бетонировании.
При этом расстояния в свету между пучками должны быть также не менее приведенного диаметра стержня, эквивалентного по площади сечения пучка арматуры, принимаемого равным по формуле:
d si -диаметр одного стержня в пучке,
n- число стержней в пучке.
Требования к максимальному расстоянию между стержнями арматуры
Требования к максимальному расстоянию между стержнями арматуры приведены в разделе 10.3 СП 63.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003.
Для продольной арматуры
1. в железобетонных балках и плитах:
2. в железобетонных колоннах:
3. В железобетонных стенах:
Важные примечания!
- В балках и ребрах шириной более 150 мм число продольных рабочих растянутых стержней в поперечном сечении должно быть не менее двух.
- В балках и ребрах при ширине элемента 150 мм и менее допускается устанавливать в поперечном сечении один продольный стержень.
- В балках до опоры следует доводить стержни продольной рабочей арматуры с площадью сечения не менее 1/2 площади сечения стержней в пролете и не менее двух стержней.
- В плитах до опоры следует доводить стержни продольной рабочей арматуры на 1 м ширины плиты с площадью сечения не менее 1/3 площади сечения стержней на 1 м ширины плиты в пролете.
Для поперечной арматуры
В соответствии с п.10.3.11-10.3.20- СП 63.13330.2012 (СП 63.13330.2018), максимальное расстояние между осями стержней продольной арматуры составляет:
Поперечную арматуру устанавливают у всех поверхностей железобетонных элементов, вблизи которых ставится продольная арматура.
Ее устанавливают с целью восприятие усилий, а также ограничения развития трещин, удержания продольных стержней в проектном положении и закрепления их от бокового выпучивания в любом направлении.
Диаметр поперечной арматуры (хомутов) в вязаных каркасах внецентренно сжатых элементов (колонны, стойки и т.д.) принимают не менее 0,25 наибольшего диаметра продольной арматуры и не менее 6 мм.
Диаметр поперечной арматуры в вязаных каркасах изгибаемых элементов (балках, ригелях и т.д) принимают не менее 6 мм.
В сварных каркасах диаметр поперечной арматуры принимают не менее диаметра, устанавливаемого из условия сварки с наибольшим диаметром продольной арматуры.
Максимальное расстояние для поперечной арматуры:
Важные примечания!
Арматурные работы. Допуски при укладке по СП (СНиП)
Выделим пункты данного нормативного документа, которые касаются допустимых отклонений при укладке арматуры.
Согласно п.5.16.16 армирование конструкций должно осуществляться в соответствии с проектной документацией с учетом допускаемых отклонений по таблице 5.10.
Таблица 5.10 СП 70.13330.2012
Контроль (метод, вид регистрации)
1 Отклонение от проекта в расстоянии между арматурными стержнями в вязанных каркасах и сетках:
(измерение рулеткой, по шаблону), журнал работ
Общее количество стержней в конструкции на 1 п.м конструкции
2 Отклонение от проекта в расстоянии между арматурными стержнями в сварных каркасах и сетках, отклонения длины арматурных элементов
по ГОСТ 10922, журнал работ
-0,05 L;
положительные отклонения не нормируются
(измерение рулеткой, по шаблону), журнал работ
4 Отклонение в расстоянии между рядами арматуры для:
плит и балок толщиной до 1 м
конструкций толщиной более 1 м
5 Отклонение от проектного положения участков начала отгибов продольной арматуры
(измерение рулеткой, по шаблону), журнал работ
горизонтальном или наклонном положении стержней нижней арматуры
горизонтальном или наклонном положении стержней верхней арматуры
то же, при расположении нижней арматуры более чем в два ряда (кроме стержней двух нижних рядов)
вертикальном положении стержней допускаемый уровень дефектности 5%
7 Отклонение от проектной толщины защитного слоя бетона не должно превышать: при толщине защитного слоя до 15 мм и линейных размерах поперечного сечения конструкции, мм:
при толщине защитного слоя от 16 до 20 мм включительно и линейных размерах поперечного сечения конструкций, мм:
при толщине защитного слоя свыше 20 мм и линейных размерах поперечного сечения конструкций, мм:
В соответствии с п.5.16.18 при контроле состояния арматурных изделий, закладных изделий, а также сварных соединений визуально проверяют каждое изделие на предмет отсутствия ржавчины, инея, наледи, загрязнения бетоном, окалины, следов масла, отслаивающейся ржавчины и сплошной поверхностной коррозии.
Ознакомится с нормативными требованиями к расположению арматуры в жб конструкциях Вы можете на страницах нашего портала:
Читайте также: