Армирование несущих железобетонных стен

Особенности армирования монолитных стен подвального помещения

Если вам необходимо армировать стены подвала, то можно справиться с работой и самостоятельно, не прибегая к дорогостоящим услугам. Главное – знать технологию и особенности армирования монолитных стен.

Армирование – это строительный процесс, при котором металлическая арматура используется в качестве одной из составляющих материала для повышения его прочности. Армирование увеличивает сроки службы конструкции, а также улучшает ее рабочие и эксплуатационные характеристики.

С помощью добавления арматуры простой бетон превращается в более прочный и надежный железобетон. При устройстве несущих конструкций (таких, как стены здания) применяется именно второй вариант. Для того чтобы построить стену с нужными техническими характеристиками из обычного бетона, его потребуется очень много. А возводить стены большой толщины не рационально и дорого. Использование арматуры позволяет усилить бетонный слой, не делая его слишком толстым.

Армирование также используется в тех случаях, когда предполагается высокая механическая нагрузка на бетонную конструкцию.

Также нельзя не отметить, что армирование очень хорошо помогает увеличить прочность и устойчивость кирпичной кладки или стены из газобетонных блоков (и их аналогов). Арматура в таких случаях не проходит вертикально сквозь всю стену, а укладывается поясами через каждые несколько рядов. Когда делают бетонную стяжку пола, для армирования обычно пользуются проволокой. Очень важно укрепить стяжку в тех местах, где на нее будет ложиться максимальная нагрузка (например, у входа).

Арматурная конструкция для стены подвала

Стены подвала нуждаются в качественном армировании, так как на них сверху будет давить вес конструкций дома, а по бокам – окружающий постройку грунт.

Для стен небольшого частного подвала вязка арматуры может быть произведена своими руками, без привлечения специалистов.

Правильная вязка стержней.

В случае с подвальными стенами необходимо сделать такую арматурную сетку, которая будет обладать одним важным качеством – упругостью. Лучше использовать именно вязку, а не сварку. Если фундамент здания будет двигаться из-за осадки или пучения грунта, то с вязаной арматурной сетью ничего не произойдет, а сварная может развалиться, если осадка слишком значительна.

Арматурный каркас не должен соприкасаться со стенками опалубки.

Вязка арматуры для стен подвала происходит в местах пересечения стержней. Для этого необходимо будет дополнительно приобрести проволоку, которая используется для скрепления стержней. В большинстве случаев, диаметр этой проволоки составляет несколько миллиметров.

Чтобы связать арматуру, потребуются кусачки или специальное устройство, которое облегчит и ускорит работу. Такое приспособление можно найти только у профессионалов, поэтому можно взять его в аренду в ближайшей строительной фирме. Вне зависимости от того, какой метод армирования буде выбран, прочность стены подвала в любом случае повысится. При заливке бетона очень важно уделить повышенное внимание узлам конструкции.

Как только вы свяжете или же сварите арматурную сеть, необходимо очистить установленную заранее опалубку от грязи и пыли, после чего разметить на ней будущее расположение сетки. Только после проведения всех расчетов можно укладывать арматуру внутрь конструкции.

Укладка арматуры и устройство опалубки для монолитной стены должны производиться без воздействия давления грунта. Иными словами, нужно с обеих сторон от опалубки освободить пространство для нормального проведения работ.

Засыпка грунта производится только после того, как арматурная сеть будет установлена в опалубку и залита цементным раствором. Использование вынутого грунта не всегда оправдано. Для обратной засыпки также пользуются специально подготовленным песком или глиной. Все зависит от типа грунта и особенностей здания.

Особенности укладки арматуры

Армирование монолитных бетонных стен – ответственный процесс, который требует определенных умений и навыков. Стены подвала будут испытывать большую нагрузку, поэтому крайне важно правильно уложить арматуру, снизив до минимума риск разрушения сетки при эксплуатации.

Какие основные правила укладки арматуры можно выделить?

1. Необходимо проследить за тем, чтобы арматура – проволока и другие ее элементы – даже близко не касались опалубки и были расположены на некотором расстоянии. Если это соприкосновение допустить, то в момент, когда вы будете убирать опалубку, вы вполне сможете повредить арматурную сеть, хотя вероятность этого относительно невысока. Если опалубка не снимаемая, то через это соприкосновение к стальному стержню будет проникать нежелательная влага.
2. Ячейки арматурной сети должны быть определенного размера. Для подвальных стен оптимальной будет ширина в 25-35 см.
3. Для пущей надежности и прочности конструкции, получаемой после армирования монолитных стен, рекомендуется уменьшать размер ячеек, предусматривая нагрузку, исходящую от перекрытия (если перекрытие также бетонное). Одновременно с этим, делать размер ячеек меньше 5 см не стоит, потому что цементный раствор в этом случае утратит проникающие свойства, и в процессе бетонирования поверхности начнут образовываться нежелательные пустоты.
4. Дополнительно следует предусмотреть защиту арматуры от коррозии. Для этого используются специальные добавки в заливаемый бетон. Помимо этого, от поверхности стены арматура должна быть отделена слоем бетона толщиной не менее 15-20 мм. Неважно, выполняете ли вы армирование монолитных стен подвала самостоятельно или с помощью наемных работников – всё нужно тщательно проконтролировать и проверить.
5. Следует также проследить за тем, чтобы арматурные стержни стояли в опалубке максимально прямо, без каких-либо отклонений (в противном случае давление грунта может привести к негативным последствиям). Конечно, незначительные отклонения (до нескольких миллиметров) допускаются, однако, лучше всего обойтись без них. Для проверки ровности монтажа арматурной сети рекомендуется использовать лазерный или традиционный строительный уровень.

Пример армирования плитного фундамента и монолитных бетонных стен.

По завершении укладки арматуры, необходимо лишний раз проверить правильность установки и монтажа всей конструкции. Главное, чтобы всё соответствовало проекту (если он имеется). Только после этого можно начать заливку раствора.

Тонкости армирования и типичные ошибки

Разумеется, когда домовладелец самостоятельно армирует стены подвала, он может не предусмотреть какие-то моменты и допустить ошибки. Чтобы при эксплуатации подвального помещения не возникало проблем, стоит заранее учесть некоторые факторы:

• Не стоит пользоваться для создания арматурной конструкции теми стальными стержнями, которые ранее эксплуатировались в других местах. Такая арматура может не выдержать новой нагрузки (давление грунта и перекрытий), поэтому от нее стоит отказаться.
• Если на новых стержнях перед их установкой вы обнаружили следы ржавчины, то знайте, что их удалять и закрашивать не нужно. Проведение этих мероприятий только ухудшит сцепление стержней с цементным раствором при армировании монолитных стен.
• Когда вы будете соединять стержни в сеть, то их нужно будет разрезать или сгибать. Для резки подходит традиционная болгарка. А вот для гибки стали, стержень порой предварительно разогревают в целевом месте. Этот подход не является правильным, потому что при нагревании материал будет изменять свою структуру, в результате чего может произойти его разрушение. Отчасти поэтому многие строители не рекомендуют использовать сварку. Конечно, нет ничего страшного, что стержень сломается при эксплуатации в стене небольшого отдельно стоящего подвала, но если такое произойдет в испытывающем высокую нагрузку фундаменте?
• Ни в коем случае нельзя укладывать арматурную сетку в ту опалубку, куда уже был залит бетон. Если не получилось по каким-либо причинам соблюсти правильную последовательность действий, то необходимо все работы начать сначала. То есть надо убрать залитый раствор, демонтировать опалубку, очистить ее и поставить снова, уложив в нее готовый каркас.
• Если вы хотите нарастить сделанную арматурную сеть по высоте или длине, то делать это крайне не рекомендуется, потому что при сильной нагрузке в местах наращивания может произойти разрыв. Когда вы уверены, что стены погреба большой нагрузки испытывать не будут, то можно попытаться максимально качественно нарастить каркас, если на то есть необходимость.

При армировании стен подвала нужно учитывать тот момент, что давление грунта с внешней стороны, скорее всего, будет значительным. Поэтому необходимо выбирать качественную арматуру стандартных размеров и связывать ее специальной проволокой. Сварку для скрепления стержней можно использовать только в том случае, если давление грунта не настолько высокое, чтобы оказывать на стену ощутимое воздействие.

В тех случаях, когда дом будет давать осадку, давление грунта также придется принимать во внимание.

Специальный пистолет для вязки стержней.

Очень важно на этапе создания монолитной бетонной стены подвального помещения предусмотреть с ее внешней стороны наличие теплоизоляционного и гидроизоляционного слоя.

Кроме того, выше уже было сказано, что арматурные стержни рекомендуется защитить от коррозии с помощью специальных добавок в бетон.

Самостоятельное выполнение работ

Из всего вышесказанного можно сделать вывод о том, что выполнить армирование монолитной стены можно своими руками и без привлечения специалистов. Однако следует обязательно обратиться за помощью к профессионалам, если вы не можете рассчитать давление грунта, вычислить необходимую толщину стержней, выбрать тип проволоки для обвязки, а также хотите уточнить какие-либо важные нюансы.

Источник: https://podvaldoma.ru/stroitelstvo/podval/armirovanie-monolitnyh-sten.html

Армирование элементов монолитных железобетонных зданий: виды арматуры для плитных, ленточных, свайных фундаментов, стен, перекрытий

Монолитное и каркасно-монолитное строительство в последние годы получило заметное распространение. Помимо многоквартирных домов, монолитные железобетонные конструкции все чаще применяются при возведении частных домов; зачастую соответствующие работы выполняются на основе догадок и интуиции, а не знаний и опыта. Именно тем читателям, которые  планируют строить собственный дом своими руками, адресована эта статья.

Строительство монолитного коттеджа.

Перечень монолитных конструкций

Итак, какие именно монолитные конструкции заливаются при возведении дома?

Давайте двинемся снизу вверх.

• Фундамент. Мы рассмотрим несколько вариантов его исполнения: плитный, ленточный и на буронабивных сваях с монолитным ростверком.
• Стены.

Уточним: речь идет о несущих стенах. Ненагруженные перегородки, как правило, выполняются из пористых материалов, обладающих высокими тепло- и шумоизоляционными качествами: газо- и пенобетона, ракушечника, известняка и т.д.

В этом порядке мы их и рассмотрим. Однако вначале нам предстоит познакомиться с типами арматуры и материалами, применяющимися для армирования железобетона.

Виды арматуры

Если отбросить экзотику вроде бамбуковых стеблей, применяющуюся преимущественно в малоэтажном строительстве в странах Азии, в сухом остатке мы получим всего два материала.

Сталь

В абсолютном большинстве случаев применяется именно она. Исключительная механическая прочность сочетается с относительно дешевизной.  Для армирования используются жесткие элементы (швеллеры, двутавровые балки, уголки, гладкие и рифленые стержни) и сетки — вязаные и сварные.

Композит

Если быть точными, это не один материал, а целая их группа. Стеклянные, углеродные или базальтовые волокна заливаются   полимером — термопластичным (размягчающимся при нагреве) или термореактивным (эта группа полимеров химически преобразуется при однократном нагреве и в дальнейшем остается стабильной при повторном достижении той же температуры). Ключевые особенности композитной арматуры — небольшой вес и коррозионная стойкость.

Полезно: в широкой продаже можно встретить композитную арматуру лишь одного типа — стержневую.

Стержни из полимерного композита на основе стекловолокна.

Какие типы арматуры используются в малоэтажном строительстве?

В абсолютном большинстве случаев это рифленые стальные стержни. Их цена  делает сталь более чем конкурентоспособной на фоне композитных материалов; рифление обеспечивает хорошее сцепление с бетоном, а толщина (обычно 12-16 мм) — отличную прочность на разрыв. Нагрузки на сжатие воспринимает сам бетон.

Несколько реже применяется гладкая арматура и сетки.

Фундамент

Давайте изучим общие принципы армирования фундаментов наиболее распространенных в частном строительстве типов (узнайте здесь, как происходит армирование газобетона).

Плитный

Для его армирования обычно используется стержневая рифленая арматура диаметром от 12 миллиметров. Изгибающие нагрузки под несущими стенами будут значительными; раз так — хорошее сцепление стали с бетоном играет решающую роль.

Что стоит знать об этом виде фундаментов?

• Толщина плиты определяется этажностью дома и используемым для строительства материалом. Понятно, что бревенчатый сруб создаст куда меньшую изгибающую нагрузку, чем кирпичное или монолитное бетонное строение. Как правило, толщина плиты варьируется от 15 до 30 сантиметров.

Нюанс: при небольшой массе строения допустимо применение арматурной сетки с сечением стержней 6-10 миллиметров.

• Армирование всегда делается двухслойным. При этом нижняя и верхняя решетки не связываются друг с другом жестко; допустимо лишь использование подпорок, формирующих зазор нужного размера.

Структура плитного фундамента.

• Кстати, о зазорах: решетка или сетка нигде не должны выходить на поверхность бетона. По краям между арматурой и опалубкой делается примерно 10-сантиметровый просвет; от нижней и верхней поверхностей плиты решетки отделяются слоем в 1,5 — 3 сантиметра. Для создания соответствующих просветов используются подпорки из отожженной проволоки.
• Арматура не сваривается в решетку, а вяжется той же отожженной проволокой.
• Оптимальный шаг для стержневой арматуры в плите составляет 20-22 сантиметра. Если используется готовая сетка, уменьшенная толщина проволоки отчасти компенсируется меньшим размером ячейки (15 см).

Ленточный

Инструкция по армированию ленточного фундамента в некоторых пунктах повторяет рекомендации для плитного основания:

• Решетка должна присутствовать в верхней и нижней части бетонной ленты.

Примерно так.

Почему? Вспомните: арматура воспринимает нагрузки на растяжение; сжимающее усилие воспринимает сам бетон. При неравномерной нагрузке и/или морозном пучении лента будет подвергаться изгибающему усилию (то есть в зависимости от его вектора будет растягиваться нижняя или верхняя часть фундамента).

• Сварка и в этом случае нежелательна: нагрев ухудшает прочностные качества стали. Исключение — материал, в маркировке которого присутствует буква С (например, А500С).
• Толщина бетона, отделяющего сталь от грунта, не должна быть меньше пяти сантиметров.

Есть и отличия.

• Максимальное расстояние между продольными арматурными стержнями не должно быть больше удвоенного сечения опирающегося на фундамент элемента конструкции здания (стены или колонны) и не более 400 миллиметров.
• Поперечные и вертикальные элементы каркаса необходимы при высоте фундамента в 150 мм и более (то есть почти всегда). При этом поперечное и вертикальное армирование часто выполняется не отрезками, а единым гнутым хомутом диаметром 6-8 мм.
• Минимальное расстояние между соседними стержнями (исключая сращивание отрезков) должно быть больше их диаметра и больше 25 миллиметров.
• Углы, крестообразные и Т-образные соединения участков фундамента обязательно усиливаются таким образом, чтобы образовать не соединение двух отдельных балок, а единую жесткую раму.

Пример армирования углов.

Пример армирования примыканий.

Армирование тупого угла ленты. Внутренний стержень каркаса подвязан к наружному стержню смежного участка.

Совет: простейший способ понять, как должен выглядеть арматурный каркас  — представить себе векторы всех действующих на фундамент сил (прежде всего  — массы дома и морозного пучения). Там, где бетон испытывает нагрузку на растяжение, и необходимо армирование. Расположение арматуры должно быть параллельно вектору усилия.

Свайный

Как своими руками смонтировать арматурный каркас фундамента на буронабивных сваях с монолитным железобетонным ростверком?

На пучинистых грунтах оптимальное расстояние от ростверка до уровня грунта составляет всего 100-150 миллиметров. Столь небольшой зазор не только упростит утепление основания, но и сэкономит нам время и силы во время заливки ростверка: под него просто подкладывается слой пенопласта, который станет нижней частью опалубки и не даст цементному молочку уйти в почву.

Сваи заливаются бетоном марки не ниже М300 непосредственно в грунте, в пробуренных под них скважинах. Опалубкой, а заодно и гидроизоляцией обычно служит свернутый в трубу рубероид. Арматурный каркас опускается внутрь трубы перед заливкой.

Каркас сваи, как правило, собирается из продольной рифленой арматуры сечением 12-14 миллиметров и перпендикулярных ей квадратных, многоугольных или круглых цельногнутых хомутов сечением  5-8 мм.

Здесь армирование полностью выполнено из рифленых 14-миллиметровых стержней.

В идеале и здесь лучше использовать крепление вязальной проволокой; однако есть немалый шанс нарушить расположение элементов каркаса при штыковании, поэтому на использование сварки в этом случае профессиональные строители смотрят сквозь пальцы.

Минимальный диаметр сваи согласно действующим строительным нормам составляет 400 мм. Сечение арматурного каркаса должно быть  на 100-120 мм меньше; для минимального диаметра и двухэтажного дома на практике достаточно 4 стержней продольной арматуры сечением 14 мм.

Продольные стержни каркаса перевязываются с армированием ростверка. Значительных нагрузок в поперечном направлении стык сваи и ростверка не испытывает; однако морозное пучение может породить ситуацию, когда соединение будет нагружено на разрыв. Именно поэтому это соединение тоже выполняется усиленным; схема усиления напоминает решения, применяемые для ленточных фундаментов.

Усиление соединение сваи и ростверка. 1 — продольное армирование ростверка, 2 — поперечные хомуты ростверка, 3 — Г-образное усиление, 4 — хомуты сваи,  5- продольная арматура сваи.

Как выполняется армирование железобетонных стен?

• Арматурный каркас и в этом случае должен быть двухслойным, предотвращающим изгиб стены под нагрузкой в любом направлении.
• Основные нагрузки будут сжимающими, поэтому допустим минимальный диаметр продольной арматуры в 8 миллиметров. В малоэтажном строительстве допускается использование сеток из 8-миллиметровой проволоки.
• Максимальный шаг продольной арматуры — 20 сантиметров. Поперечной (горизонтальной) — 35 сантиметров.

На фото — каркас железобетонной стены с несъемной опалубкой.

• Поперечная арматура должна иметь площадь сечения не менее 25% от площади сечения продольной. Для диаметра продольных стержней в 8 мм площадь сечения поперечного армирования составит 0,25х3,14х(8/2)2=12,56 мм2.
• Концы арматуры анкерятся в бетоне (понятное дело, не выходя на его поверхность). Как это делается?

Анкеровка продольной арматуры.

А	Рифленая арматура сама по себе обеспечивает достаточное сцепление с бетоном.
Б	С-образный загиб в вертикальной плоскости используется для гладких стержней диаметром до 12 мм.
В	При большем диаметре достаточную прочность к растягивающей нагрузке обеспечит Г-образный изгиб.
Г	Загиб длинного стержня в горизонтальной плоскости (он же показан в проекции 1-1) обеспечит наиболее надежную фиксацию стержня малого диаметра (8-10 мм).
Д	Еще один вариант для гладкой арматуры диаметром 14-16 мм — сварные соединения с поперечинами того же сечения.

Перекрытия

Характер нагрузок, испытываемых монолитными перекрытиями, сродни описанному выше случаю монолитного плитного фундамента (читайте также статью «Железнение бетона: способы, материалы, последующая обработка»).

Отсюда — и сходство схемы армирования.

• Каркас — двухслойный, в нижней и верхней части перекрытия.
• Минимальная толщина перекрытия — 150 миллиметров. В общем случае она берется равной 1/30 ширине пролета. Так, для пролета в 5,5 метра плита перекрытия должна иметь толщину 5,5/30=0,183 метра, или 18,3 сантиметра.

Нюанс: при пролете в 6 метров и более плита должна усиливаться ригелями.

• Диаметр арматуры определяется расчетными нагрузками; минимум и в этом случае составляет 8 миллиметров. Шаг между стержнями — не более 20 сантиметров; допускается использование готовой сетки с ячеей в 15-20 см.

Каркас будущего перекрытия.

• Защитный слой бетона между поверхностью и арматурой составляет 15-20 мм.
• По возможности используются целые стержни во всю ширину пролета. Если это невозможно, они наращиваются с перехлестом в 40 диаметров. Так, для стержня сечением 10 мм перехлест при сращивании будет равным как минимум 40 см.

Внимание: сращивания смежных стержней располагаются вразбежку, со смещением друг относительно друга.

• По краям плиты верхняя и нижняя сетки связываются П-образным усилением. Таким же образом усиливаются края проемов.
• Если предполагается, что после набора перекрытием прочности будут проделываться дополнительные проемы и отверстия, требующие нарушения армирования, используются только и исключительно рифленые стержни.

Полезно: алмазное бурение отверстий в бетоне дает куда более ровные отверстия, чем сверление коронкой с использованием перфоратора. При большом размере проема допустима резка железобетона алмазными кругами, арматуры — обычными абразивными, имеющими меньшую толщину.

https://www.youtube.com/watch?v=_QTzy3QKXKs

Резка алмазным диском позволит сделать края проема максимально ровными.

Заключение

В рамках небольшой статьи нами затронуты лишь основные моменты армирования железобетонных конструкций и самые простые сценарии.  Дополнительную информацию читателю предложит видео в этой статье. Успехов!

Источник: https://masterabetona.ru/operacii/46-armirovanie-elementov-monolitnyh-zhelezobetonnyh-zdanij