Как производится изготовление арматурных каркасов?
Арматурные каркасы являются неотъемлемой частью при строительстве любого здания. В первую очередь это касается зданий из монолитных железобетонных конструкций, где арматурный каркас выступает своего рода скелетом, обеспечивающим жесткость и устойчивость несущей опоры.
Обычный арматурный каркас
Какими же бывают арматурные каркасы, в чем их особенности и как их создавать? Сейчас узнаете.
1 Особенности и назначение
Арматурный каркас являет собой конструкцию, собранную из отдельных арматурных стержней. Конструкция эта пространственная, а не плоская, и формируется для армирования бетона.
В стандартном своем представлении бетон имеет отличные характеристики. Это один из самых прочных и легкодоступных материалов, огромным плюсом которого является простота в производстве.
Достаточно смешать цемент, песок и воду, и на выходе вы получите быстротвердеющий, прочный материал. Основной недостаток любого бетонного изделия без армирования – хрупкость.
Не имеет значения, рассматриваем мы конструкцию ленточного фундамента, балки, свай или столбиков, все они должны качественно работать при нагрузках, как на сжатие, так и на изгиб.
Со сжатием проблем нет. Бетон рассчитан на такие нагрузки, вот почему так популярны изделия типа ленточного фундамента, которые принимают на себя давление от вышестоящих конструкций.
Другое дело – нагрузки для балки или сваи. Здесь хватает сил действующих с изгибающимся вектором, с которыми обычный бетон не справляется. Он может дать трещину или вовсе разломиться.
Каркас плиточного фундамента
Решить проблему легко – достаточно включить в строительство конструкций, этап отвечающий за изготовление арматурных каркасов.
Арматурный каркас фиксирует бетон, делает его прочнее, не дает разрушаться. Он действительно становится своего рода стабилизатором и базовым каркасом.
Для эффективно работы каркасов необходимо соблюдать его правильные размеры. Желательно чтобы на 15 см 3 бетона приходился хотя бы один арматурный стержень. В таком случае железобетонная конструкция считается качественно заполненной, и различные пространственные разрушения ей уже не грозят.
к меню ↑
1.1 Где применяется?
Арматурные изделия и каркасы в строительстве используются практически повсеместно. Основная сфера, где каркас из арматуры считается полностью незаменимым – строительство несущих конструкций.
В том числе фундамента (любого типа, от ленточного незаглубленного, до столбчатого или свайного) конструкций балки, колонн, несущих перекрытий, стен, обычных и буронабивных свай и т.д.
Основные направления касаются, конечно же, фундамента, потому что именно фундамент принимает давление от конструкций дома в максимальном его проявлении. В частности, при возведении фундамента ленточного, каркас из арматуры в него погружают в каждую ленту и подушку.
Применения армирования в ленточном фундаменте
То же касается любой балки. Для балки наличие каркаса даже более востребовано, так как она большую часть времени выдерживает нагрузки на изгиб. Аналогичным образом каркас из арматуры интегрируют в любую другую несущую конструкцию.
Ненесущие и самонесущие конструкции, к слову, тоже можно армировать. Очень часто такие действия себя окупают. К примеру, состав обычной бетонной стяжки или состав отмостки вокруг дома не предусматривает обязательное наличие армирование.
Плоские бетонные элементы такого типа действительно не нуждаются в монтаже арматурных сеток. Однако их состав и общая прочность сильно улучшится, если при заливке бетона предварительно позаботиться об установке в опалубку хотя бы минимальной сетки из тонкой арматуры или проволоки.
Изделия типа бетонных стен, декоративных перегородок, забирок и т.д, тоже подпадают под это определение.
к меню ↑
2 Технология возведения и схема
Рассмотрим, как арматурный каркас изготовляют, что такое состав каркаса и общую технологию работ.
В состав любого каркаса, как вы уже наверное и сами догадались, в первую очередь входит арматура. Арматуру в состав берут разную. Изделия могут отличаться по диаметру, классу и марке. Никаких ограничений в этом плане нет.
Основная задача, чтобы состав отвечал будущим нагрузкам и позволял вам связать каркас достаточно прочный и долговечный. Все остальное – вторично.
В состав также входит проволока для вязки, и возможно, различного рода швеллеры, уголки и т.д. Очень часто их заменяют выгнутыми отрезками арматуры.
Это экономнее и удобнее, но когда нет времени или возможность производить декоративные накладки прямо на площадке – без вопросов пользуются тем, что есть в наличии. В частности, прекрасно интегрируются в каркас плоские уголки от металлоконструкций.
Монтаж стержней в арматурный каркас ведется постепенно. Делается это своими руками. Да и вообще вся вязка осуществляется вручную. Никакой серьезной техники здесь не предвидится, максимум, специальные механические крючки для вязки проволоки.
Схема каркас проста и понятна – это конструкция, состоящая из нескольких десятков стержней, связанных между собой с помощью проволоки.
Вязка арматурного каркаса проволокой
Схема каждой конструкции различается. Для ленточного фундамента и перекрытия она одна, для балки, колонны или буронабивной сваи другая.
к меню ↑
2.1 Принцип сборки
Монтаж изделия и его сборка осуществляется постепенно, в несколько этапов:
Как мы уже отметили выше, работа ведется преимущественно своими руками или с помощью подручных инструментов.
Начинается все с планирования. Учитывается тип конструкции, ее размеры и потенциальные нагрузки. Тип конструкции влияет на монтаж, на качество и количество арматуры. Как правило, все эти моменты архитекторы просчитывают заранее.
Затем определяют количество материала и его особенности, нарезают арматуру, заготавливают крепления, швеллеры, уголки, соединительные элементы и подпорки.
Следующий этап – сборка отдельных секций. Например, сборка стенок каркаса, если мы рассматриваем арматурные каркасы для свай буронабивных, колонн либо под конструкцию балки.
Или же вязка сеток из стержней, если подразумевается заливка перекрытий. Сборка ведется своими руками. Стержни перевязывают между собой проволокой, или стягивают муфтами.
Собранные плоские секции нужно превратить в объемную конструкцию, следовательно, предусматривается их монтаж в рабочее положение и сборка в единый каркас. В качестве вспомогательных изделий здесь применяют арматурные муфты, различные уголки и т.д.
Ну а дальше осуществляется монтаж каркаса в рабочее положение, где его останется только скорректировать и залить бетоном. Желательно выполнять его монтаж на предварительно установленные пластиковые подставки, чтобы в нижней части несущей конструкции остался защитный слой бетона.
к меню ↑
2.2 Сборка арматурного каркаса (видео)
к меню ↑
2.3 Использование в работе со сваями
Существуют некоторые отличия при монтаже армирования для буронабивных свай. Некоторые разновидности буронабивных свай изготовляют на ходу, с помощью пустотелых шнеков.
Заливка бетона осуществляется сразу же после бурения, то есть до момента вытаскивания шнека. Таким образом, удается ускорить производство буронабивных свай. Но как тогда устанавливать каркас внутрь буронабивной сваи?
Преимущественно строители погружают его в тело буронабивной сваи своими руками, уже после заполнения скважины раствором. Монтаж упрощается за счет действия вибраторов, размягчающих смесь и дающих возможность погрузить арматурный скелет полностью.
к меню ↑
2.4 Различия в схемах исполнения
Существуют разные типы несущих конструкций. По классификации их делят на:
Арматурный каркас для колонн
Каждая конструкция предусматривает свой способ армирования.
Армирование фундамента, к примеру, делается полноценно. Здесь применяют крупную арматуру с диаметром от 15 мм. Схема армирования напоминает обычный скелетный каркас для стены, если мы рассматриваем конструкцию ленточного фундамента, или сетку, если рассматривается образец плоского основания.
Полость ленточного фундамента заполняется полностью, с учетом подошв и выступов. Колонны и балки армируют вытянутыми конструкциями, состоящими из 20-30 стержней длиной от 2 метров.
Стены укрепляют по такой же схеме, как и стены ленточного основания. Ну а каркас перекрытий, как правило, собирают из двух арматурных сеток. Нижняя сетка – более прочная и надежная, и верхняя – покрывающая 40-50 процентов плоскости перекрытия.
На сегодня все, задавайте вопросы в комментариях!
Как армировать монолитные стены из бетона?
Бетон является самым востребованным в мире строительным материалом. Его используют при строительстве фундаментов, стен частных и многоэтажных жилых домов, мостов и тоннелей, дамб и дорог. Однако зачастую применяется не бетон, а железобетон – при строительстве используется армирующий материал разного вида. В данной статье подробно разберем зачем, как и когда необходимо выполнять армирование монолитных стен из бетона.
Зачем армировать бетонные стены: преимущества и недостатки
Бетон – высокопрочный материал, способный выдерживать огромные нагрузки без вреда для себя. Для чего же его ещё и армировать? Ответ прост. Данный материал переносит нагрузки на сжатие, не деформируясь и не растрескиваясь. Однако любые другие нагрузки, например, изгиб или растяжение, для бетона могут оказаться критическими. Возведенные из него стены покрываются сетью трещин, деформируются и даже рассыпаются. Конечно, это недопустимо при строительстве объектов, которые должны прослужить многие десятилетия.
Поэтому перед заливкой бетона в опалубку будущей стены, в неё предварительно устанавливают арматуру или арматурный каркас. Данное решение имеет множество достоинств:
То есть, качественно и правильно выполненное по технологии армирование, позволяет вывести бетон на новый уровень, избавив от недостатков и наделив дополнительными преимуществами для строительства стен и других конструкций.
Однако тут есть и недостатки, правда, их немного. В первую очередь это повышение стоимости строительства. Стоит материал для армирования стен недешево, поэтому нужно заранее провести расчет и составить смету, прежде чем приступать к закупке материала и начинать строительство. Кроме того, повышаются затраты времени на подготовку к заливке. Тут всё зависит от выбора способа армирования бетона – приходится ли вносить специальные добавки в смесь, собирать каркас или же выполнять другие подготовительные работы, требующие наличие определенного навыка, а иногда и дорогостоящих инструментов.
Способы армирования монолитных стен
Следующий важный вопрос, связанный с армированием стен – выбор подходящего материала. Хотя обычно на ум приходят классические прутки из железа, сегодня в строительстве широко используются многочисленные аналоги. Изучить следует все варианты, чтобы лучше вникнуть в тему.
Способов армирования стен существует три:
Каждый из них следует поподробнее разобрать, чтобы узнать способ и сферу применения.
Монолитное
Монолитное армирование является самым распространенным. Это те самые прутки, о которых говорилось выше. Используется при возведении практически всех видов бетонных построек, включая стены. Из стальной либо композитной арматуры собирается каркас, который помещается в опалубку и заливается бетонной смесью.
Сами прутки бывают разного размера, и могут иметь как гладкую, так и ребристую поверхность. Конечно, это влияет на эксплуатационные качества арматуры, поэтому подходить к выбору следует ответственно.
Сеточное
Следующий вариант – сеточное армирование. Тут тонкая проволока соединена в карты. Толщина проволоки и размер ячеек может различаться, поэтому есть возможность выбрать наиболее подходящий материал. Подходит, если нужно выполнить армирование бетонной стяжки, усилить отверстие в бетонной стене или же отремонтировать небольшой участок монолита, к примеру, цокольного этажа. Встречаются как классические стальные сетки, так и композитные, полимерные. Стальные являются наиболее прочными и дешевыми, но при этом они боятся коррозии. Композитные – самые дорогие, зато объединяют в себе прочность и устойчивость перед влагой.
Волоконное
Наконец, третий вариант армирования – волоконное. Оно заметно отличается от способов описанных выше. Тут используется дисперсное армирование. В готовый раствор, вводится фибра – мелкое волокно, напоминающее что-то среднее между нитками и пухом. Получившийся бетон лучше противостоит не только растяжению и изгибу, но и истиранию, ударам.
Данный вид армирования используют, если нужно повысить прочность тонкого слоя бетона. Но также он находит применение, если нужно дополнительно укрепить конструкцию, на которую приходится механическая нагрузка. Относится это к проблемным участкам, таким, как лестницы в многоэтажных домах. Чтобы повысить прочность ответственного объекта, используют не только монолитное, но и волоконное армирование.
Технология выполнения армирования
От выбранного материала зависит и технология использования. Проще всего дело обстоит с волоконным армированием. Фибру добавляют в бетон и тщательно перемешивают. Когда она распределится по всему объему раствора, его заливают в соответствующие формы и дожидаются застывания – никаких дополнительных или подготовительных работ выполнять не нужно. Иногда, для усиления ответственных конструкций, фибру комбинируют с арматурой.
На видео ниже, пример того какую нагрузку способен выдержать бетон армированный только металлической фиброй.
Сеточное армирование самый простой в исполнении способ армирования. Готовые сетки соединяются между собой в единый каркас, который обставляется опалубкой и заливается бетоном.
Иначе обстоит дело с классической арматурой. Как уже говорилось выше, её могут укладывать в опалубку или собирать из неё каркас будущей стены – всё зависит от конкретного вида строительства. Чаще всего сначала собирается стальной каркас, затем устанавливается опалубка, в которую заливают бетонную смесь. Данный способ армирования монолитных стен является самым популярным, именно его разберем подробнее.
Пример выполнения армирования монолитной бетонной стены стальной арматурой: фото, чертежи и схемы
Для того чтобы подробнее изучить технологию, рассмотрим на примере, как правильно выполняется армирование монолитной стены толщиной 25 см. В качестве основных прутов используются арматура класса А500С диаметром 12 мм, размер ячейки основной сетки 200х200 мм. Для конструктивных элементов используем арматуру класса А1. Вязку арматуры выполняют крючком, используем вязальную проволоку толщиной 1,2 мм.
Следует запомнить, что минимальный процент армирования стен равен 0.1 % от площади поперечного её сечения, а максимальная площадь рабочей продольной арматуры равна 5 %. От процента армирования зависит и расход арматуры на 1 м3 бетона.
Как уже говорилось выше, каркас собирают либо до установки опалубки либо после. В нашем примере усиления бетонных стен лифтовых шахт, удобнее всего с начало выставить внутренние ядра, а затем вокруг них собрать каркас.
Перед тем как начинать выполнять армирование следует почистить от бетона выпуска арматуры и выровнять из по вертикали.
Процесс вязки основной сетки, начинается с монтажа вертикальных прутов, затем к ним с шагом 20 см привязываются горизонтальный. Размер нахлеста арматуры в стене согласно чертежу 40 диаметров арматуры, для 12 мм, это 48 см, больше можно меньше нет. Стыковку горизонтальных прутов необходимо выполнять в шахматном порядке.
После того как связали 2 слоя основной сетки, выполняем усиление углов стен согласно схеме приведенной ниже.
Для вязки угла используются “пэшки” из арматуры диаметром 12 мм, их размер 750х175х750 мм.
С низу на фото финальный вид выполненного армирования угла бетонной стены.
На следующем этапе устанавливаем “эски”, такое название они получили из-за своей формы. Шаг их установки 40 см, в шахматном порядке.
Бывает такое что “эски” не получается поставить, для этого один конец полностью не загибается, после их одевают, а второй конец загибают вручную, с помощью самодельного приспособления как на фото ниже.
На схеме ниже показано как выполняется армирование проема в стене. Для обрамления используется арматура диаметром 16 мм, шаг 100 мм. Защитный слой бетона для арматуры, которая находится по бокам проема – 50 мм, для верхней – 40 мм. К основной арматуре вяжутся “пэшки” из прутов толщиной 8 мм, размер 350х175х350 мм.
Важно чтобы арматура от края проема заходила в стенку на 40 диаметров прута, для 16 мм, это 64 см.
Принцип усиления отверстия такой же как и у дверей. Просто в данном чертеже отверстие находится у края стенки, что не позволяет запустить 16 арматуру на 64 см. Поэтому её запускают на 37 см по бокам, а 27 см делают загиб, внутрь другой стенки. Как это выглядит смотрите на фото ниже.
На собранный каркас устанавливают фиксаторы защитного слоя для арматуры, после монтируется опалубка и заливается бетон.
Как видите, армирование бетонных стен является не таким простым процессом, существуют свои особенности и нюансы. Важно изучить вопрос подробно и глубоко, чтобы избежать ошибок в процессе армирования, которые могут сказаться на монолитной конструкции в будущем. Напоследок порекомендуем видео материал по теме, где арматурщик с опытом рассказывает и показывает особенности армирования железобетонных стен.
Если у вас, после изучения статьи, все же остались вопросы, задавайте их в комментариях, мы обязательно вам поможем.
Правильный арматурный каркас в вопросах и ответах
В частной строительной сфере повсеместно распространены железобетонные конструкции – это и различные виды фундаментов и перекрытий, и колонны, и столбы, и сваи, и стены. Прочность и надежность этих элементов напрямую зависит от их параметров арматурного каркаса. Важно и насколько правильно подобрано сечение, количество и расположение арматуры, в зависимости от предполагаемых нагрузок и деформаций, и правильно ли выполнено соединение элементов, и выдержан ли защитный слой. Сколько и как прослужит арматура в монолите, зависит даже от нюансов хранения. Учитывая насколько ответственным элементом является арматурный каркас, сложно переоценить правильность его устройства, о которой и пойдет речь.
Как и для любого металла, для арматуры главным «врагом» является влага, провоцирующая появление ржавчины, также нежелательно и прямое воздействие солнечных лучей. Когда нет возможности складирования в закрытом подсобном помещении, хранить арматуру желательно в защищенном от осадков месте, не допуская прямого контакта с грунтом. Оптимально, если есть возможность соорудить деревянный настил и навес, если навеса нет, потребуется тент, баннер или подобный укрывной материал. Нюансы складирования зависят от типа арматуры.
За несколько месяцев даже под открытым небом с толстыми прутами ничего критичного не случится, особенно, если планируется вязка арматурного каркаса для фундамента или перекрытия. Но когда сроки строительства размыты, лучше не рисковать и обеспечить оптимальные условия хранения, а не гадать, насколько сильно проржавел металл.
Да, в условиях частного строительства оптимальным способом соединения элементов армокаркаса считается вязка арматуры. Сварка практикуется на масштабных объектах многоэтажного строительства для увеличения темпов строительства. При этом используется только специализированная низкоуглеродистая арматура и соблюдается технология отжига. Если же варить обычную, рифленую арматуру, в месте сварного соединения наблюдается утончение поперечного сечения (испарение, окалина) и ослабление узла. Кроме того, происходит изменение свойств металла в местах сварки и концентрация напряжений, конструкция утрачивает прочность. При вязке арматуры мягкой вязальной проволокой или пластиковыми хомутами (определенной толщины) характеристики металла полностью сохраняются, как и прочность каркаса. Да, сварной шов на порядок крепче любого другого соединения, но при сборке армокаркаса нужна не повышенная прочность, а надежная фиксация элементов в заданном положении в условиях повышенных нагрузок при бетонировании.
Умудряются и просто пальцами петли складывать и пассатижами завязывать, но и когда речь не о нескольких точках соединения при заливке, например, пары-тройки столбов, а о фундаменте, производительность и эффективность такого способа сомнительна. Наиболее распространена вязка арматуры несколькими приспособлениями.
Хомутами – вязальную проволоку заменяют толстыми пластиковыми хомутами, скорость на порядок выше.
Железобетонные конструкции если не вечные, то максимально к этому понятию приближены, но только в том случае, когда выполнены с соблюдением технологий. Один из важнейших моментов – соблюдение толщины защитного слоя бетона, закрывающего арматуру и препятствующего ее контакту с влажной средой. Если этот слой будет слишком тонким, с течением времени элементы арматурного каркаса начнут проглядывать через бетон, подсасывать влагу и запустится процесс коррозии металла. Подобное можно сплошь и рядом наблюдать на балконах старого жилого фонда, у которых с плит кусками отваливается бетон, и торчат ржавые, изъеденные пруты. Чтобы монолит отслужил положенный срок, арматура должна быть надежно закрыта от атмосферных влияний слоем бетона определенной толщины. Минимум, ниже которого нельзя опускаться нигде и ни при каких условиях – 10 мм, если диаметр прута больше, то не меньше этого диаметра. В частной сфере толщина защитного слоя определяется нормативами, соответственно условиям эксплуатации конструкции и характеристикам арматуры.
Для частных домов основная масса нормативов носит рекомендательный характер, но делая для себя, нецелесообразно заранее снижать срок службы дома из-за желания выгадать на бетоне.
Фиксаторы (подставки, дистанцеры), как раз и нужны, чтобы четко выдержать защитный слой, зафиксировав арматурный каркас в заданном положении. Изготавливаются они из пластика и различаются по форме и жесткости, так как используются и в горизонтальных, и в вертикальных конструкциях. В отличие от подручных средств, типа горлышек от бутылок, кусков бута и подобных «изысков», заводские фиксаторы не ломаются от нагрузок при бетонировании, не смещаются и не ухудшают прочность монолита. Ничего бесплатного не бывает, но в общестроительном бюджете затраты на этот тип расходников незначительны, тогда как удобство и функциональность несопоставима с кустарными изделиями. Тем не менее и сегодня многие используют самодельные подставки из ПНД трубы 32 или 40 мм, нарезанные на куски нужной длины или отливки из бетона.
Как говорят форумчане – «Арматура в фундаменте не самое дорогое, но самое рабочее». А от ее качества напрямую зависит и прочность, и долговечность монолитных конструкций. Однако при неправильном хранении или по иным причинам, металл может покрыться ржавчиной, а с учетом его более чем солидной стоимости, слишком велик соблазн не тратиться на новый. Использовать ли ржавую арматуру или нет, зависит от степени. Опять же, если обратиться к народной мудрости – когда ржавчину можно стереть тряпкой, это не дефект, а лишний головняк, плотный налет с арматуры желательно снять (тряпка, щетка) перед укладкой. Нельзя, даже если очень хочется, использовать в ответственных конструкциях металл с поверхностной коррозией, то есть, не просто поржавевший, а изъязвленный. Ржавчина – это внешний налет, который легко удалить, а коррозия, уже деструкция, сказывающаяся на прочностных характеристиках металла.
Все параметры арматурного каркаса берутся не на глазок или как среднее по больнице, а рассчитываются под конкретную конструкцию и условия эксплуатации железобетонного изделия. И диаметр, и количество прутов, и шаг между ними при вязке плоского или пространственного каркаса – проектные значения. Другое дело, что для расчетов можно использовать разнообразные калькуляторы и программы, если проект разрабатывается самостоятельно. Или же доверить такое ответственное дело профессионалу, заказав полноценный проект со всем разделами. Однако в наших реалиях на практике зачастую оказывается, что «специалист» надергал типовых решений из сети или для подстраховки сделал перезакладку в несколько раз и по плите можно гонять на танках, не то, дом строить. Поэтому многие форумчане все же предпочитают тратить время на изучение профильных веток и чужого опыта и выполнять расчеты самостоятельно.