Арматурные работы

Армирование железобетонных конструкций.

 В данной статье мы попробуем понять для чего вообще нужно армирование бетона, как его армировать правильно и какие нормы армирования существуют.

Как известно, бетон прекрасно работает на сжатие, но очень боится растяжений и всяческих изгибающих моментов, от которых он трескается или ломается. Это легко проверить. Возьмите, например, небольшой тонкий и продолговатый кусочек бетона, то без особых усилий сможете его сломать напополам буквально голыми руками. Для того, что бы избежать негативных для бетона явлений при растяжении или скручивании, человек научился его усиливать стальными стержнями (арматурой), укладывая их в тело бетона до начала бетонирования. Стальная арматура, в свою очередь, прекрасно работает на растяжение и изгиб, тем самым помогая бетону не разрушаться при нагрузках данного вида. Поскольку бетон и сталь имеют очень близкие характеристики температурного расширения, то их работа в процессе перемены температуры происходит синхронно и не оказывает друг на друга никакого разрушающего влияния. Необходимо заметить, что стержни арматуры укладываются в бетон преимущественно вдоль тех направлений, поперек которых будут действовать основные растягивающие и изгибающие нагрузки.

Надеюсь, что теперь стало понятно, зачем армируют бетон?

Наверное, у некоторых появятся вопросы, почему же тогда не строят все из стали? Если она так прекрасно держит все нагрузки, то зачем ей бетон?

Ну, во-первых, если бы все здания делались из стали, то стали бы уже не осталось на Земле вовсе, сталь – ресурс природный, ископаемый и на его возобновление природа тратит многие и многие тысячелетия. Во-вторых, сталь ржавеет и за ней очень хлопотно ухаживать в процессе эксплуатации такого здания. В-третьих, сталь имеет очень высокий коэффициент теплопроводности, поэтому такое здание очень трудно обогреть в стужу или охладить в зной. В-четвертых, получение стали очень трудоемкий процесс, не говоря уже об изготовлении разных конструктивных элементов из нее. Поэтому сталь в строительстве используют преимущественно для каркасов зданий, либо в качестве отдельных конструктивных элементов, таких как балки, колонны, перемычки, стойки фахверка. В свою очередь, цемент для бетона делается намного проще. Для его производства используются разные горные породы, которые распространены повсеместно. И технология производства цемента многократно проще технологии стального производства. Так же в бетон помимо цемента добавляют балластовые крупные и мелкие заполнители, такие как гравий и песок, которые связываются цементом и придают дополнительный объем бетонной массе, не ухудшая прочностных характеристик бетона. И, наверное самое важное – элементы из бетона при необходимости можно делать непосредственно на строительной площадке.

 Не устали еще? Тогда идем дальше!

Попробуем с вами понять, как правильно производить арматурные работы непосредственно на строительной площадке до начала бетонирования. Для этого нужно открыть и внимательно почитать СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции» Главу 2, начиная с пункта 2.95. Там много чего нужного и важного написано, но я здесь попробую выложить основное. Основываться буду на своем опыте работы на стройплощадке (с 2001 года). Для начала совсем немного терминов:

1. Шаг арматуры – расстояние между центрами соседних рабочих арматурных стержней в массиве каркаса или крупногабаритного элемента.

2. Опалубка – конструкция, которая придает пластичной бетонной смеси перед застыванием необходимую форму возводимого элемента.

3. Защитный слой – минимально необходимый слой бетона, который укрывает от внешних воздействий крайние рабочие арматурные стержни с каждой стороны от каркаса из арматуры. Физически это расстояние от крайних стержней арматурного каркаса до опалубки.

Пожалуй, с терминами все.

Арматурный каркас для железобетонной конструкции можно изготовить отдельно, потом транспортировать на место бетонирования грузоподъемным механизмом. Либо, если конструкция массивная, изготовить каркас на месте последующего бетонирования. Так же необходимо выдержать проектные плановые и высотные отметки размещения арматурного каркаса вместе с опалубкой. Вязать стержни каркаса надо вязальной каленой проволокой. Разрешается гнуть арматурные стержни только механическим способом без острых углов сгиба. Место сгиба стержня должно иметь плавный радиус загиба.  Гнуть стержни с использованием газовых резаков крайне нежелательно, так как нагрев до высоких температур арматурного стержня изменяет свойства стали арматуры в месте нагрева, а так же меняет размер поперечного сечения профиля арматурного стрежня. Но если все же придется гнуть стержни непосредственно на изготавливаемом каркасе, то допускается гнуть с использованием нагрева стержни только большого диаметра (свыше 22мм), предварительно подогрев, что бы их было легче загибать ударным инструментом или трубой, но ни в коем случае не нагревать до каления. Перед монтажом арматуры надо очистить ее от рыхлой и слоистой ржавчины. Малое количество ржавчины на стержнях допускается. Класс арматуры так же указывается в проектной документации.

На этом с основными хитростями монтажа, пожалуй, все.

Дальше укажу, какие основные параметры надо проверять на изготавливаемом либо готовом арматурном каркасе.

Первым делом, следим за размером диаметров рабочих арматурных стержней, на предмет их строгого соответствия размерам, указанным в проекте. Так же надо следить за тем, что бы арматура была уложена ровно по прямой линии, без волнообразности и дугообразности.

Затем следует проверить точность шага рабочей арматуры. Отклонения по точности должны быть в пределах допусков. Разброс в шаге арматуры не должен превышать: колонны и балки – 10мм, плиты и стены фундаментов – 20мм, массивные конструкции – 30мм. Разбежка в рядах стержней между параллельными арматурными сетками каркаса в конструкциях толщиной до метра не должна превышать 10мм, в конструкциях толщиной свыше метра – 20мм.

К сожалению, из последней редакции  СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции» по непонятным причинам выбыла информация о нахлестах арматурных стержней. Это теперь прерогатива проектировщиков. Отныне длины нахлестов прописывают в рабочих чертежах проектировщиками. Но зачастую все ситуации с нахлестами стержней учесть невозможно, поэтому я здесь, на всякий случай, напишу о том, как правильно выполнять нахлесты стержней арматуры. Если длины рабочего стержня не хватает, то к нему допустимо подвязать или приварить другой стержень внахлест из такой же арматуры. Длина нахлеста при перевязке стержней проволокой должна равняться 60 диаметрам стержней связываемой арматуры. Другими словами, если связываются между собой стержни арматуры диаметром 20мм, то эти два стержня должны нахлестываться друг с другом на  длину равную 1200мм (1,2м). Если свариваются друг с другом два стержня, то величина нахлеста должна составлять 20 диаметров свариваемой арматуры. Шов проваривается с двух сторон на всю длину нахлеста.

Поскольку любое соединение арматурных  стержней незначительно ослабляет конструкцию, то данное обстоятельство необходимо учитывать и располагать места нахлестов особым образом, для минимизации негативных последствий такого ослабления. Очень важный момент заключается в знании допустимых мест расположения нахлестов в арматурных каркасах:

- Нахлесты соседних рядов рабочих стержней не должны находиться в одной линии, они должны иметь разбежку в плоскости между собой равную 50 диаметрам нахлестываемой арматуры. То есть, в плане расстояние между крайними точками нахлестов соседних рядов должно составлять 50 диаметров между крайними точками нахлеста (в шахматном порядке).

- Запрещается располагать зоны нахлестов друг напротив друга в параллельных сетках. Эти зоны надо разводить максимально друг от друга, во избежание ослабления сечения.

- Нахлесты стержней арматуры нужно располагать только в местах наименьших моментов действующих на конструкцию. В пролетных конструкциях, как правило, эти зоны расположены в конце первой и начале последней трети длины конструкции. Если же случается, что нахлесты стержней получились в середине пролета конструкции, то длина нахлеста должна быть доведена аж до 90 диаметров нахлестываемых стержней и только при условии обязательного согласования с проектной организацией.

В завершение разберемся с защитным слоем. Защитный слой, исходя из его названия, оберегает крайние рабочие стержни каркаса от воздействия внешних факторов, которые могут привести к коррозии стержней, и от последующего начала разрушений самой конструкции. Величина защитного слоя, как правило, должна быть указана в проекте. Если величина слоя в проекте не указана, то она принимается равной 3 (трем) диаметрам крайнего, защищаемого этим самым слоем, рабочего стержня. То есть величина защитного слоя для рабочей арматуры диаметром 18 мм составит 54 мм (при условии, если не указана в проекте иная толщина). Эти 54 мм мы должны намерять любым измерительным инструментом от края стержня до внутренней грани опалубки. Для облегчения работ по обеспечению защитного слоя во время монтажа каркаса на крайнюю арматуру ставятся пластиковые фиксаторы защитного слоя. Они не дают возможности стержням упереться в опалубку, тем самым выдерживая необходимое расстояние от края стержня до внутренней стороны опалубки. Фиксаторы бывают разной формы, в виде «звездочек» для обеспечения бокового защитного слоя и в виде «подставок», либо «стульчиков» для нижнего защитного слоя.

Вот и все основные премудрости арматурных работ, которые надо знать для того, что бы армируемая конструкция работала в соответствии с ее проектным назначением. Хотелось бы еще добавить, что на работу конструкции так же будет влиять правильная установка опалубки и качественно проведенные бетонные работы. Но об этом я обязательно еще напишу более подробно в других статьях.

Запись опубликована в статье Арматурные работы. Отмечена постоянной ссылкой.

Comments are closed.