Зачем бетону нужна арматура. Арматура под бетон: виды и классификация
- Зачем бетону нужна арматура. Арматура под бетон: виды и классификация
- Зачем в бетон добавляют арматуру. Деформация конструкции вследствие сжатия и растяжения
- Зачем нужна арматура в фундаменте. Как работает арматура в ленточном фундаменте
- Зачем нужна арматура. Особенности, свойства, разновидности строительной арматуры
- Армирование многопролетной балки. ФГУП «НИЦ «Строительство»
- Как работает арматура в бетоне. Как работает армирование в бетоне
- Арматура для бетона. Преимущества и недостатки
- Какая арматура нужна для ригеля. Конструирование ригелей
Зачем бетону нужна арматура. Арматура под бетон: виды и классификация
Арматура, применяющаяся в современном строительстве, классифицируется в соответствии со следующими факторами:
- Технология производства и физическое состояние: стержневая, канатная и проволочная.
- Вид профиля сечения: круглый, гладкий или рифленый.
- Работа арматуры в бетоне: напрягаемая или ненапрягаемая.
- Назначение: рабочая, распределительная и монтажная.
- Способ установки: сварная или связанная мягкой стальной, медной или алюминиевой проволокой.
| Диаметр арматуры, мм | Профиль | Назначение |
| 6 | гладкий | монтажная/для формирования хомутов |
| 8 | монтажная/возможно применение в качестве армирующих элементов буронабивных свай | |
| 10 | периодический (рифленый, ребристый) | рабочая/используется для небольших построек с учетом параметров грунта |
| 12 | рабочая/самые распространенные варианты для возведения ленточного или плитного железобетонного основания | |
| 14 | ||
| 16 | рабочая/используется для больших домов на сложном грунте |
Также армирование бетона арматурой может быть иметь поперечный или продольный характер:
- Поперечное армирование исключает образование наклонных трещин от скалывающих механических нагрузок и связывает бетон сжатой зоны с арматурой в «растянутой» зоне.
- Продольное армирование воспринимает нагрузку на «растяжение» и препятствует возникновению вертикальных трещин в нагруженной зоне.
Какой вид, тип, диаметр и количество арматуры использовать в каждом конкретном случае, указывается в проектной документации на то или иное здание или сооружение. Тем не менее, многих застройщиков, которые возводят дома, и сооружения без проекта интересует распространенный вопрос: какой расход арматуры на 1 м3 бетона необходимый для обеспечения долговечности сооружения. Рассмотрим расход арматуры на куб бетона подробнее.
Зачем в бетон добавляют арматуру. Деформация конструкции вследствие сжатия и растяжения
Как именно арматура помогает сделать железобетон таким прочным? Любая несущая конструкция из бетона подвергается нагрузкам на сжатие и растяжение, что вызывает временную или постоянную деформацию. Чтобы понимать, как работает деформация, можно представить на месте железобетонной плиты большой блок резины, который сжимается, растягивается и сгибается по определенным правилам. Бетон подвержен почти тем же законам физики, хотя его деформация менее заметна глазу. А чрезмерная деформация недостаточно укрепленного бетона вызовет разрушение конструкций, что чревато приведением здания в аварийный вид.
Чистый бетон , хоть и выглядит довольно прочным, разрушается при относительно малых усилиях. Поэтому его используют там, где предполагается лишь один вид деформации в один момент времени. Несущие конструкции в зданиях требуют большей прочности и гибкости. Стержень арматуры из стали выдерживает значительные нагрузки по сравнению с твердым бетоном, он выдерживает в сто раз более сильное растяжение, чем самый крепкий неармированный бетон. Таким образом, стержни из стали способны удерживать целые бетонные плиты от сильной деформации, принимая на себя многие виды нагрузок, в том числе резкие вибрации.
Важно подбирать арматуру определенного сечения, чтобы она хорошо укладывалась в бетон, не создавая полостей или слабых областей в плите. Сцепление может быть усилено длительным выдерживанием бетона после заливки, а также повышением исходной шероховатости стальных стержней. Сама же сталь отлично сцепляется с бетоном, при этом они имеют примерно одинаковые физические свойства в плане изменения температуры – например, они одинаково меняют свой объем. Дополнительное укрепление происходит при усадке бетона – он так плотно сжимает стальные прутья, что они практически становятся неотъемлемой частью готовой железобетонной плиты. Железобетон становится частью прочных стен, полов и потолочных плит в жилых и промышленных зданиях.
Так как бетон является слабым проводником тепла, стальная арматура надежно защищена от одного из своих главных недостатков – хрупкости при резком изменении температур. Арматура внутри железобетонной плиты практически не испытывает влияния температуры в самые жаркие или холодные сезоны года.
Зачем нужна арматура в фундаменте. Как работает арматура в ленточном фундаменте
Виктор, Волгоград задаёт вопрос:
Здравствуйте! Мне предстоит построить дом. Он будет стоять на ленточном фундаменте.
Оценив состояние семейного бюджета, я уже подумываю заливать основание под строение без его армирования. Мои знакомые утверждают, что хороший бетон и без арматуры выдержит тяжелые стены, и зданию не грозят ни просадки, ни трещины. По их мнению, фундамент будет заключен в ров, который защитит конструкцию от смещения.
Они советуют забутить основание и забыть об армировании, говоря, что крупные камни лучше справятся с его укреплением, чем стальные стержни. И все-таки я боюсь, что без арматуры в фундаменте появятся трещины. Подскажите, пожалуйста, как работает арматура в фундаменте.
Для чего она нужна? Можно ли в строительстве обойтись без нее? Спасибо.
Здравствуйте! Ваши знакомые правы лишь отчасти. Или им неизвестно, как работает арматура в фундаменте, или они не знают, что в подавляющем большинстве случаев в умеренных широтах грунты являются пучинистыми.
Фундамент без армирования имел бы смысл, если бы располагался на монолите, а его функция сводилась только к выравниванию площадки под возведение стен. Конечно, бетон #8211; очень прочный материал, выдерживающий огромные нагрузки на сжатие. Однако на фундамент воздействуют не только усилия, вызванные весом строения, на него влияют силы, направленные и по другим векторам.
Бетон прекрасно выдерживает усилия, прикладываемые к нему в перпендикулярном направлении, но нагрузки на излом, когда одна из граней фундамента растягивается, а другая сжимается, ему противопоказаны. При этом материал больше боится именно воздействия на разрыв. А подобные ситуации возникают довольно часто:
из-за неравномерной плотности грунта, вызванной его составом или уровнем влажности;морозного пучения грунта (в этом случае нагрузки направлены в обратную сторону, т.
е. вверх);цикличности воздействия этих факторов;подвижности верхних слоев грунта;изменений температуры и т. п.
Все действующие на излом усилия в конечном счете приведут к образованию трещин в фундаменте, а в худшем случае #8211; к проседанию не только самого фундамента, но и опирающегося на него строения.
От таких недостатков избавлен армированный железобетон. Заключенные в него стержни служат надежными компенсаторами сжатий и расширений строительного материала, улучшая характеристики бетонного изделия.
Стоит сказать, что многие самодеятельные строители совершают ошибку, считая, что для придания фундаменту необходимой прочности достаточно проармировать только одну из его сторон (нижнюю, верхнюю или боковую часть). Они не учитывают направленности воздействия нагрузок, из-за которых незащищенной остается неармированная сторона ленты.
Арматура не способна обеспечить одинаковую прочность фундамента на всем его протяжении, так как стержни имеют определенную длину и их приходится соединять. В местах сопряжения прутьев железобетонная конструкция будет более уязвима. Наращивание арматуры сваркой встык не улучшает ее характеристик, поэтому стержни должны соединяться внахлест.
Длина нахлеста составляет 30-40 сечений арматуры. Чтобы не ослаблять бетон, соединение прутьев не следует делать в углах фундамента. Кроме того, стыковать арматуру в соседних поясах следует с максимальным разбросом.
Арматурины соединяются двумя способами:
Вязальной проволокой пользуются в тех случаях, когда возможно проседание грунта под лентой. Сварка применяется, когда такая возможность исключена.
На то, как будет работать арматура в фундаменте, влияют:
- характеристики металла;состояние прутьев;толщина стержней;количество поясов армирования и перемычек между ними.
Сегодня в строительстве применяются прутья класса А-III с пределом текучести 390 Н/мм².
Для возведения небольших строений используется арматура сечением от 12 до 16 мм. Лучшее сцепление с бетоном обеспечивают профилированные прутья. К тому же они должны быть очищены от жира и грязи, препятствующих контакту материалов.
Нельзя забывать об установке поперечных прутьев, обеспечивающих дополнительную жесткость конструкции. Перемычки по горизонтали и вертикали устанавливают с шагом не реже 25 см. Нужно добавить, что арматура должна быть утоплена в толщу бетона на глубину не менее 5 см.
Зачем нужна арматура. Особенности, свойства, разновидности строительной арматуры
Это, чаще всего, вспомогательная конструкция, которая помогает распределить нагрузки, увеличить несущую способность конструкции. Применяется в строительстве железобетонных зданий и в устройстве фундамента.
Усиливает свойства бетона, не дает ему растрескаться. Обладает всеми требуемыми свойствами: прочность, пластичность, морозо- и жароустойчивость, коррозийная устойчивость.
Стальная арматура бывает горячекатаная стержневая и холоднокатаная (холоднотянутая) проволочная. Наиболее широко применима горячекатаная стержневая арматура, имеющая вид длинного стержня с гладким или периодическим профилем (другими словами, с гладкой или ребристой поверхностью).
Арматура периодического профиля пользуется большим спросом, т.к. имеет лучшее соприкосновение с бетоном. Однако периодический профиль является источником определенных концентраторов напряжений и снижает прочность стали. Поэтому, если не требуется сцепление с бетоном, используют материал с гладкой поверхностью. Стержни выпускают диаметром от 6 до 40 мм.
Стержневая арматура изготавливается из легированной стали. Это означает, что сталь для усиления прочности легируется (сплавляется) кремнием и марганцем. Иногда добавляют хром и титан.
Легирование производится путем введения в расплав дополнительных веществ, улучшающих физико-механические свойства стали. Так добиваются особой прочности металлических изделий, устойчивости к коррозии, износостойкости. При изготовлении каркаса стержни арматуры сваривают или соединяют путем вязки, при помощи вязальной проволоки.
Холоднотянутая проволочная арматура имеет диаметр от 3 до 12 мм. Изготавливается из низкоуглеродистой стали (обычная арматурная проволока: класс В-I) или из углеродистой стали (высокопрочная проволока класса В-II). Также бывают гладкие и рифленые (класс Вр-I или Вр-II). Проволоку класса В- I применяют для ненапрягаемой арматуры. Класс В-II – для напрягаемой. Высокопрочная проволочная арматура – качественный товар, однако менее востребован, нежели стальные стержни. Во-первых, стоимость проволоки выше. Во-вторых, она требует применения сверхпрочного, высококачественного бетона.
Еще одним видом арматуры являются канаты, которые скручивают из нескольких (2-19) проволок с гладкой поверхностью. Наиболее ходовые – семипроволочные, изготавливаемые путем свивки по спирали шести проволок диаметром от 1,5 до 5 мм вокруг прямолинейной центральной проволоки.
Армирование многопролетной балки. ФГУП «НИЦ «Строительство»
НИИЖБ им. А.А. Гвоздева
Данное Пособие предназначено для использования при проектировании элементов зданий из монолитного железобетона и восполняет пробел, касающийся их армирования. В нем приведены последние разработки НИИЖБ по эффективным арматурным сталям, таким как стержневая классов А500С и А500СП и поставляемая в мотках, классов А500С и В500С, в том числе промежуточных диаметров, винтовая и канатная арматура.
Предлагаются новая методика расчета зданий на аварийные нагрузки и рекомендации по их проектированию с учетом предотвращения прогрессирующего обрушения.
В приложениях к пособию приводятся конструктивные требования к армированию основных элементов зданий из монолитного железобетона и примеры конструирования армирования этих элементов в реальных проектах.
Одобрено конструкторской секцией НТС НИИЖБ 13 сентября 2007 г.
Утверждено приказом ФГУП «НИЦ «Строительство» от 17 сентября 2007 г. № 181.
Материалы Пособия могут быть использованы как в практическом проектировании монолитных зданий, так и в учебном процессе по строительным специальностям.
Рецензенты: д-р техн. наук, проф. А.С. Залесов и д-р техн. наук, проф. В.А. Клевцов.
Замечания и предложения следует направлять в НИИЖБ - филиал ФГУП «НИЦ «Строительство» (тел. 174-75-09, www . niizhb . ru , Россия, 109428, г. Москва, 2-я Институтская ул., 6).
Как работает арматура в бетоне. Как работает армирование в бетоне
Суть армирования заключается в том, что нагрузка, которая оказывается на бетон, должна передаваться непосредственно на весь стальной каркас, после чего он распределяет это давление по всему железобетонному изделию. Для наглядности рассмотрим его работу на конкретном примере.
Возьмем две колонны и положим на них не армированную плиту. Для условности по ее центру разместим нагрузку. Пояс сосредоточения нагрузки будет находиться перпендикулярно неармированной плите. Груз пытается прогнуть плиту там, где и расположен пояс нагрузки, при этом верхняя часть плиты сжимается, а в нижней части, наоборот, растягивается. Но как мы заметили ранее, на растяжение бетон работает очень плохо, поэтому на том месте, где оно появляется, строительный материал ломается.
Рассмотрим другой пример. Положим на две бетонные колонны ту же плиту, но усиленную арматурой в нижней части (так как именно там она работает на растяжение), и добавим нагрузку. В этом случае в том месте, где бетон работает на растяжение, мы добавили арматуру, которая работает в 100 раз лучше. За счет того, что арматура имеет насечки, она хорошо держится в бетоне, плотно прилегает к нему и берет всю нагрузку на себя. В верхней части бетон сам по себе отлично работает на сжатие, а нижняя часть имеет надежную арматурную защиту, работа которой направлена на растяжение. Это позволяет бетонным колоннам и плите функционировать должным образом.
Арматура для бетона. Преимущества и недостатки
Армирование арматурой бетона отличается такими преимуществами:
Показатели жесткости бетонной смеси для бетонных конструкций.
Но армирование арматурой имеет и некоторые минусы, среди которых необходимо отметить:
- вес конструкции увеличивается, что обязательно должно учитываться при проектировании;
- если требуется усилить уже готовую конструкцию, выполнить работы по ее перестройке, то могут возникнуть серьезные трудности.
В наши дни армировать требуется фундаменты, конструкции монолитных зданий, частных жилых коттеджей, перекрытия.
Вернуться к оглавлению
Армировать бетон необходимо, для того чтобы укрепить основание, при этом выполняться работа может различными методами с использованием отличных друг от друга материалов. Самыми распространенными видами, которые могут применяться своими руками, являются:
Сравнительные характеристики между арматурой из стали и арматуры из стеклопластика.
Если бетон армируют при помощи полипропиленового волокна, то покрытию дополнительно придаются такие свойства:
При армировке различным способом большое значение имеет правильное сооружение опалубки, так как прутья и другие элементы усиления обладают определенным весом, то есть бетон должен набирать прочность только в строго зафиксированном положении.
Снятие опалубки производится только после того, как бетон высох.
Вернуться к оглавлению
Расположение усилений: 1 — Основная сетка; 2 — Дополнительное усиление основной сетки; 3 — «П» образные усиления краев плиты; 4 — «Г» образное усиление углов плиты; 5 — Несущие стены.
После того как все элементы конструкции укреплены или выложены на поверхности, необходимо выполнить заливку бетонной смесью, в которую также допускается добавление специальных компонентов.
Заливка бетонной смесью проводится, только после того как закончены работы по установлению опалубки. Выполняется она из обычных обрезных досок, скрепляемых гвоздями, либо из фанерных щитов. Снятие опалубки осуществляется, после того как бетон высох.
Какая арматура нужна для ригеля. Конструирование ригелей
Сборные ригели, как правило, выполняются с полками для опирания на них плит перекрытий так, чтобы верх плит примерно совпадал с верхом ригеля. Такое расположение полок увеличивает вес ригелей по сравнению с ригелями, спроектированными под опирание плит поверху. Однако это уменьшает высоту перекрытий, что приводит при одинаковых высотах этажей «в свету» к экономии на стенах, перегородках, лестницах и эксплуатационных затратах..
Однако для каркасов открытых этажерок под технологическое оборудование, где высота сооружения не имеет значения, применяются ригели прямоугольного сечения или таврового сечения с полкой в верхней зоне, которые позволяют уменьшить влияние кручения при односторонней нагрузке.
Сборные ригели пролетами 6 м и более, как правило, проектируются с напрягаемой нижней арматурой, а при меньших пролетах — с ненапрягаемой арматурой. При небольших нагрузках, характерных для общественных и жилых зданий, ригели пролетом 6-7 м также могут быть с ненапрягаемой арматурой.
Ригели монолитных перекрытий проектируются сечением прямоугольной формы с монолитно связанными с ними плитами или второстепенными балками. Арматура в таких ригелях чаще всего ненапрягаемая.
При высоте сечения ригеля более 700 мм у боковых граней должны ставиться продольные стержни диаметром 8-10 мм с расстояниями между ними не более 400 мм.
Поперечная арматура ригелей обычно представляет собой вертикальные хомуты (поперечные стержни). При этом их шаг на отдельных участках принимается разным с увеличением от опоры к середине пролета (с уменьшением поперечной силы).
Хомуты, как правило, принимаются в виде 2-3 плоских сварных каркасов, связанных поверху и понизу горизонтальными стержнями. При этом, если имеют место заметные крутящие моменты (например, в крайних ригелях или при расчетных нагрузках в примыкающих пролетах, различающихся более чем в 2 раза), эти стержни привариваются к продольным стержням точечной сваркой сварочными клещами или с помощью скоб, привариваемых к хомутам дуговой сваркой протяженными швами длиной не менее 6dw. При отсутствии условий для сварки, а также при вязаных пространственных каркасах вертикальные и горизонтальные хомуты должны быть загнуты с перепуском не менее 30dw.