Гибка арматуры на станке – возможности оборудования

Армирование конструкций

Отвердевший бетон выдерживает высокие нагрузки на сжатие — до 1000 кг/см2, но неустойчив на излом, разрыв и растяжение. При этом его производство — относительно недорогое.

Арматурный стержень воспринимает значительные нагрузки на растяжение, но неустойчив к сжатию и изгибу. К тому же стоимость производства высока, учитывая, что в неё входят расходы на добычу металла.

Поскольку любая несущая конструкция подвергается комбинированным нагрузкам, необходим материал, удовлетворяющий нескольким требованиям. Комбинация арматурных стержней и бетона даёт комбинацию их свойств. В результате получается железобетон, устойчивый к сжатию, изгибу и излому.

Поскольку все ж/б изделия условно подразделяются на заводские и местного производства, арматура работает в них по-разному. Большинство заводских изделий производится с использованием предварительно напряжённой арматуры. Перед укладкой бетона в форму стержни предварительно растягивают (напрягают) специальным устройством.

В высотных зданиях арматурный каркас служит основой всей конструкции. Стержни переходят из одного элемента в другой, что делает их взаимосвязанными между собой и придаёт требуемую жёсткость каркасу здания. Этот эффект даёт возможность возводить небоскрёбы на относительно малой площади.

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

отдельные
арматурные стержни;

плоские
и рулонные арматурные сетки (в дальнейшем просто сетки);

пространственные
арматурные каркасы (в дальнейшем просто каркасы);

б)
закладные детали;

в)
приспособления для фиксации арматуры и закладных деталей;

г)
приспособления для строповки элементов сборных конструкций.

Примечание . Здесь и далее в настоящем Руководстве используются
следующие термины: сетки – для обозначения любых плоских арматурных изделий, в
том числе и так называемых плоских тарных каркасов; каркасы – для обозначения
исключительно пространственных арматурных изделий.

2.2 . При конструировании следует преимущественно применять типовые
арматурные изделия, разработанные в соответствующих ГОСТах.

Если
типовые изделия по своим параметрам не пригодны для применения в конкретных
условиях, то допускается применять индивидуальные изделия, которые
рекомендуется конструировать по аналогии с типовыми и в соответствии с
указаниями настоящего Руководства. При этом необходимо стремиться к
максимальной унификации изделий (в том числе размеров, шагов и диаметров
продольной и поперечной арматуры) и к возможности изготовления их современными
индустриальными способами. Изделия должны быть также удобны при транспортировании,
складировании и укладке в форму.

2.3 . Арматуру железобетонных элементов следует конструировать
преимущественно, а линейных железобетонных элементов, как правило, в виде
каркасов.

2.4 . В рабочих чертежах арматурных изделий и закладных деталей следует
указывать способы соединения стержней и их пересечений: какие пересечения
должны быть сварными с нормируемой или ненормируемой прочностью, какие могут
скрепляться вязальной проволокой или вообще не скрепляться.

2.5 . Арматура железобетонных конструкций из горячекатаной стали
периодического профиля, горячекатаной гладкой стали и обыкновенной арматурной
проволоки должна, как правило, изготовляться с применением для соединения
стержней контактной сварки точечной и стыковой, а также в указанных ниже
случаях дуговой (ванной и протяженными швами) сварки.

Сварные
соединения стержневой, термически упрочненной арматуры, как правило, не
допускаются.

Типы
сварных соединений арматуры и закладных деталей должны назначаться в
соответствии с техническими требованиями и ука заниями соответствующих
государственных стандартов и нормативных документов на арматурные изделия,
сварную арматуру и закладные детали для железобетонных конструкций. Основные
типы сварных соединений стержневой арматуры и элементов закладных деталей приведены
в прил. 4.

2.6 . Контактная точечная сварка применяется при изготовлении сварных
каркасов, сеток и закладных деталей с нахлесточными соединениями стержней.

2.7 . Контактная стыковая сварка применяется для соединения по длине
заготовок арматурных стержней. Диаметр соединяемых стержней при этом должен быть не менее 10 мм.

Контактную
сварку стержней диаметром менее 10 мм допускается применять только в заводских
условиях при наличии специального оборудования.

а)
для соединения по длине заготовок арматурных стержней из горячекатаных сталей
диаметром 8 мм и более;

б)
при выполнении сварных соединений с нормируемой прочностью в сетках и каркасах
с принудительным формированием шва в инвентарной форме или с обязательными
дополнительными конструктивными элементами в местах соединения стержней
продольной и поперечной арматуры (косынки, лапки, крюки и т.п.);

в)
при выполнении крестообразных соединений стержней без дополнительных
конструктивных элементов (косынок, лапок, крюков и т.д.) только для соединений
с ненормируемой прочностью (имеющих монтажное значение).

2.9 . При конструировании арматурных изделий и закладных деталей следует
стремиться к сокращению числа их типоразмеров как в пределах железобетонного
элемента, так и в пределах ряда железобетонных конструкций.

2.10 . Применение вязаной арматуры допускается при отсутствии оборудования
для контактной точечной сварки, а также для элементов монолитных конструкций
сложной конфигурации, для плит с большим числом неупорядоченных отверстий
различных размеров и форм, при невозможности многократно использовать данную
марку арматурного изделия или при наличии специальных требований, связанных с
условиями изготовления, эксплуатации и др.

2.11 . Арматурные каркасы рекомендуется конструировать на весь железобетонный
элемент или на его часть.

3.1 . Минимальные размеры сечения бетонных и железобетонных элементов,
определяемые из расчета по действующим усилиям и соответствующим группам
предельных состояний, должны назначаться с учетом экономических требований,
необходимости унификации опалубочных форм и армирования, а также условий
принятой технологии изготовления конструкций.

3.2 . Размеры бетонных и железобетонных элементов сборных конструкций
следует назначать с учетом грузоподъемных средств на заводе-изготовителе и на
строительстве. В необходимых случаях следует учитывать возможность подъема
железобетонного изделия вместе с формой. При назначении размеров элементов
следует учитывать также условия транспортировки.

3.3 . Защитный слой бетона аб
для рабочей арматуры должен обеспечивать совместную работу арматуры с бетоном
на всех стадиях работы конструкции, а также защиту арматуры от внешних
атмосферных, температурных и тому подобных воздействий.

В
настоящем Руководстве аб –
наименьшее расстояние от грани бетона (в том числе внутренней в полых
элементах) до поверхности ближайшего к ней арматурного стержня.

3.4 . Толщина защитного слоя бетона аб
для стержневой арматуры (кроме арматуры подошвы фундаментов, а также
подколонников, армируемых по п. 3.32
настоящего Руководства), как правило, должна быть не более 50 мм. В защитном
слое толщиной более 50 мм растянутой зоны сечения следует устанавливать
конструктивную арматуру в виде сеток, площадь сечения продольной арматуры
которых должна быть не менее 0,1 F a , а шаг поперечной арматуры должен быть не более 400
мм и не должен превышать высоты сечения элемента (здесь F a – площадь
сечения продольной растянутой арматуры, имеющей защитный слой бетона толщиной
более 50 мм и установленной у одной грани элемента).

3.5 . Для конструкций, работающих в агрессивных средах, толщина защитного
слоя бетона должна назначаться с учетом требований главы СНиП по защите
строительных конструкций от коррозии.

При
назначении толщины защитного слоя бетона должны также учитываться требования
главы СНиП по противопожарным нормам проектирования зданий и сооружений.

3.6 . В полых элементах кольцевого или коробчатого сечения расстояние от
стержневой продольной арматуры до внутренней поверхности бетона должно
удовлетворять требованиям к назначению толщины защитного слоя у наружной
поверхности соответствующего элемента.

3.7 . Расстояния в свету между стержнями арматуры по высоте и ширине сечения
должны обеспечивать совместную работу арматуры с бетоном и назначаться с учетом
удобства укладки и уплотнения бетонной смеси.

В
элементах, изготовляемых без применения виброплощадок или вибраторов,
укрепляемых на опалубке, должно быть обеспечено свободное прохождение между
арматурными стержнями наконечников штыковых вибраторов или виброштампующих
элементов машин, уплотняющих бетонную смесь.

Расстояние
в свету между стержнями периодического профиля принимается по номинальному
диаметру без учета выступов и ребер.

а)
фактические размеры поперечных сечений стержней периодического профиля с учетом
допускаемых отклонений от них;

б)
радиусы загиба стержней и соответствующие фактические габариты гнутых
элементов;

в)
допускаемые отклонения от проектных размеров при размещении стержней сварных
сеток, каркасов, закладных деталей и т.п.

3.8 . Площадь сечения продольной арматуры в железобетонных элементах (в
процентах площади сечения бетона) должна приниматься не менее указанной в табл.
16 .

Требования
табл. 16
не распространяются на армирование, определяемое расчетом элемента для стадии
транспортирования и монтажа. В этом случае площадь сечения арматуры
определяется только расчетом по прочности.

Требования
настоящего пункта не учитываются при назначении площади сечения арматуры,
устанавливаемой по контуру плит или панелей из расчета на изгиб в плоскости
плиты (панели), а также если их толщина назначена конструктивно.

Минимальное
армирование стеновых панелей принимается в соответствии с Инструкцией по
проектированию панельных жилых зданий.

Элементы,
не удовлетворяющие требованиям минимального армирования, относятся к бетонным
элементам.

3.9 . У всех поверхностей железобетонных элементов, вблизи которых ставится
продольная арматура, как правило, должна предусматриваться также поперечная
арматура, охватывающая крайние продольные стержни.

а)
в местах резкого изменения размеров сечения элементов;

б)
в местах изменения высоты стен (на участке не менее 1 м) в бетонных стенах под
и над проемами каждого этажа;

г)
в конструкциях, подвергающихся воздействию динамической нагрузки;

д)
у растянутой или менее сжатой грани внецентренно-сжатых элементов, если в
сечении возникают растягивающие напряжения менее 10 кгс/см2; при
наибольших сжимающих напряжениях более 08 R п p (напряжения определяются как для упругого тела); при
этом коэффициент армирования μ принимается равным или более 0,025 %

Армирование СНиП

https://www.youtube.com/watch?v=a4ereRejaP0

При строительстве ответственных зданий и сооружений расчёт сечения и количества стержней — один из основных. Нормы армирования регламентируются документами — СНиП 2.03.01–84 «Бетонные и железобетонные конструкции» и приложением к нему «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий. Пособие по проектированию». В этих документах подробно описаны расчёты, допуски и требования к конструкциям, в которых применено армирование.

Условия эксплуатации и требования к самим стержням нормируются документом ГОСТ 10884–94 «Сталь для железобетонных конструкций».

Глубокие расчёты необходимы при строительстве крупных и сложных объектов — высотных зданий, мостов, башен, плотин. Для расчёта армирования конструкций в частном строительстве достаточно придерживаться основных правил, которые актуальны для всех случаев применения арматуры.

Гибка стержня своими руками

Нередко помимо покупки арматуру необходимо транспортировать на объект и придать ей форму. Металлобазы обычно реализуют прямые стержни, которые потом надо обрабатывать самостоятельно. Так как многие мастера не оснащены профессиональными станками для гибки, они прибегают к созданию самодельных инструментов.

Простым и удобным в эксплуатации является металлическая станина в виде станка. К его поверхности приваривается штырь, который необходим для упора арматурного прутка. Также на поверхность крепится поворотная платформа, управляющаяся специальным рычагом. Данная платформа оснащена гибочным и центральным штырями, с помощью которых и происходит процесс гибки.

Расстояние будет определяться в зависимости от диаметра прутка, который необходимо согнуть. Такое устройство можно крепить как на стол, так и на пол, но в этих случаях надо приделывать ножки. Если диаметр стержней будет 6-12 мм, то такой станок рациональнее крепить к полу. При необходимости мобильности станка оный фиксируется на тяжелой плите. Если конструкция должна находиться в устойчивом положении, ее надежно устанавливают на пол.

За историю развития технологий строительства и металлообработки человечество изобрело далеко не одно приспособление для гибки арматуры. Принцип действия у всех одинаков, а отличие состоит в конструкциях оборудования и диаметре сгибаемой арматуры, зависящих от модели.

Деталь, подвергаемую изменению, фиксируют между центральным и упорным роликом (валом) устройства. Третьим роликом (гибочным) металл изгибают в нужную сторону на требуемый угол. Закругление можно делать как по часовой стрелке, так и против. Препятствием для деформации вдоль всей длины служит упорный вал, не позволяющий провернуться или сдвинуться незадействованной части заготовки.

Основных вариантов оборудования два:

• ручные модели;
• с механическим приводом.

Приводные станки, кроме специальных, действуют по одной схеме. Рабочим органом является диск, который насажен на вертикальный вал и вращается в горизонтальной плоскости. На диске установлены изгибающий и центральные пальцы – между ними закладывают арматуру. Упорный ролик закреплен на стойке – арматура упирается в него при вращении диска и изгибается вокруг центральной втулки под действием изгибающего пальца, который двигается по наружной поверхности прута.

Станки отличаются по мощности, производительности и подразделяются на 3 группы в зависимости от назначения:

• для легкой арматуры – диаметр прутков 3–20 мм;
• тяжелой – 20–40 мм;
• сверхтяжелой – 40–90 мм.

Подобное устройство для гибки арматуры способно согнуть несколько прутков одновременно. Выпускается также оборудование для диаметров 3–90 мм. Если необходимо изготовить сложную конструкцию с переменными углами сгиба, то лучше всего подойдет гидравлический станок. Он позволяет гнуть прутки более качественно, без образования на поверхности заготовки изломов и складок, сопровождающих напряжение металла. На таком станке можно выполнить изгиб под углом до 180°.

Ручные гибочные инструменты выпускают разных видов, в том числе переносные. Они достаточно просты в применении и доступны по цене. Для работы с прутками можно приобрести как специальный станок, так и трубогиб. Устанавливают этот инструмент на верстаках. Большинство устройств предназначено для сгибания прутков диаметром не более 14 мм. Такие станки вполне подходят для частного строительства, но непригодны при больших объемах работ.

Выбор оборудования для гибки определяется диаметром арматуры и объемом работ. Прежде чем приступить к обработке металла, следует учесть, что разные части прутка подвергаются различным напряжениям, внешняя – растяжению, а внутренняя – сжатию. Неправильный выбор станка или его неграмотное применение могут привести к появлению не только складок и изломов, но и к повреждению арматуры. Поэтому необходимо точное определение всех размеров заготовки, соответствующая настройка оборудования и правильная фиксация в нем прутка.

2.12 . Отдельные стержни для армирования конструкций изготовляются из
арматуры, сортамент которой приведен в прил. 5 и 6 .

2.13 . Длина отдельных стержней практически может приниматься любой, так как
для реализации отрезков, получающихся при заготовке стержней, их соединяют
контактной стыковой сваркой с целью последующей безотходной разрезки. При
составлении спецификации арматуры это не учитывается. Длина отдельных стержней
ограничивается условиями транспортировки, удобством укладки и пр.

Некоторые
часто встречающиеся в практике гнутые арматурные стержни показаны на рис. 1.

;                                            ( 1 )

;                                                 ( 2)

;                                                  ( 3)

;                                                ( 4 )

;                                                      ( 5 )

;                                                 ( 6 )

в стержнях
4 и 6 сторона с составляет: ;

( 7 )

;                                              ( 7*)

;                                                ( 8 )

;                                        ( 8 *)

.                                              ( 9 )

R = 5 d : l о .п = 8,35 d , t о .п = 6 d ;

R = 10 d : l о .п = 16,21 d , t о .п = 11 d ;

R = 15 d : l о .п = 24,10 d , t о .п = 16 d ;

a = 30 °
l о .п = 5,24 d , t о .п = 2,68 d ;

a = 45 °
l о .п = 7,85 d , t о .п = 4,14 d ;

a = 60 ° l о .п = 10,47 d , t о .п = 5,77 d ;

a = 30 °
l о .п = 7,86 d , t о .п = 4,02 d ;

a = 45 °
l о .п = 11,78 d , t о .п = 6,21 d ;

a = 60 °
l о .п = 15,70 d , t о .п = 8,65 d ;

Рис. 1 . Гнутые
арматурные стержни

а – хомуты и шпильки; б – прямые отгибы; в
– наклонные отгибы; г –
кольцевой стержень; 1 – хомут
элемента, рассчитанного на кручение; 2 – закрытый хомут; 3 – открытый хомут: 4 – ромбовидный хомут; 5,
6 – шпильки; 7, 8 – гнутый стержень диаметром 18 и менее мм; 7*, 8* – то же, диаметром
20 и более мм

a = 30°: f = 1,73h отг , s = 2h отг ;

a = 45°: f =
h отг , s = 1,41h отг ;

a = 60°: f = 0,58 h отг , s = 1,15 h отг ,

a = 30°: f = 1,73( h отг – d ), c = 2 h отг ;

a = 45°: f = h отг – d , c = 1,41( h отг – d ) – 2 t о.п ;

a = 60°: f = 0,58(h отг – d), s = 1,15(h отг – d) – 2t о . п .

Рис. 2 . Размеры крюков и лапок на концах
круглых гладких стержней рабочей арматуры

a – крюк; б – лапка

2.15 . Стержни периодического профиля выполняются без крюков.

Растянутые гладкие стержни, применяемые
в качестве вязаной арматуры, должны заканчиваться полукруглыми крюками, лапками
или петлями.

2.16 . Размеры крюков и лапок на концах стержней приведены на рис. 2 .

Добавка
к длине стержня на крюки или лапки D к принимается по табл. 1 , а
на крюки к длине хомута D х – по табл. 2.

Таблица 1

Таблица 2

( 10 )

или по
табл. 3,
где приведены значения D п / d .

Петли
с диаметрами D п {amp}gt; 20 d применять
не рекомендуется.

Здесь D п – диаметр петли в свету;

c – расстояние
между плоскостями петель в осях стержней петли;

a –
расстояние от оси стержней в плоскости петли до ближайшей грани элемента.

2.17 . Стержни отдельных позиций могут быть простыми, состоящими из стержня
одного диаметра, или в целях экономии арматурной стали составными, состоящими
по длине из стержней двух-трех разных диаметров, соединенных контактной
стыковой сваркой (рис. 3 ). Составными могут быть только стержни из
горячекатаной арматуры периодического профиля.

Таблица 3

СЕТКИ

2.19 . Сетки для армирования железобетонных конструкций в зависимости от
поставки применяются рулонные (при диаметре продольных стержней 7 мм и менее) и
плоские (при диаметре продольных стержней 8 мм и более).

2.20 . Сварные сетки рекомендуется конструировать, как правило, с
прямоугольным контуром и взаимно перпендикулярным расположением стержней.
Рекомендуемые для применения сетки показаны на рис. 5 .

2.21 . Конструкция и размеры сетки назначаются в зависимости от вида и
конструктивных особенностей армируемого элемента: сетки могут использоваться
как самостоятельное изделие или как полуфабрикат, который подвергается
последующей доработке (приварке дополнительных стержней, разрезке сетки,
обрезке концов стержней, вырезке отверстий, приварке закладных деталей,
фиксаторов, строповочных петель, гнутью, образованию каркасов и др.).

Элементы
доработки сетки не включаются в чертеж сетки-полуфабриката, а должны быть
разработаны на отдельном чертеже (рис. 6).

В
чертежах сеток, требующих доработки, должны приводиться схемы их раскроя, а в
спецификациях арматуры должен учитываться их полный вес, включая отходы,
получаемые при раскрое.

2.22 . В случае когда типовые или унифицированные сетки использовать не
представляется возможным, рекомендуется конструировать индивидуальные сетки в
соответствии с настоящим Руководством.

2.23 . Минимальный размер концевых выпусков продольных и поперечных стержней
в сварной сетке должен быть не менее 0,5 d 1 d 2 или 0,5 d 2 d 1 и не
менее 20 мм. На концах свариваемых стержней не должно быть отгибов, крюков или
петель.

Рис. 5 . Основные
виды сварных сеток

а – сетка, применяемая для
армирования плит разной толщины, массивных и других конструкций; б – то же, для конструкций переменной
ширины; в – сетка со
стержнями, расположенными по эпюре изгибающих моментов, применяемая для
армирования консольных конструкций, например подпорных стен; г – то же, применяемая для однопролетных
плит;

Наименьшее
допустимое расстояние между осями стержней одного направления u мин и v мин должно
быть 50 мм.

Соотношения
диаметров свариваемых стержней следует принимать по табл. 4 (по
условиям сварки).

При
выборе диаметра поперечных стержней сварных сеток следует руководствоваться не
только условиями сварки, но и условиями жесткости сетки в целом, обеспечение
которой необходимо при погрузочно-разгрузочных работах, во время
транспортировки и укладки.

Рис. 6 . Виды доработки сеток

1 – основная сетка
(полуфабрикат); 2 – дополнительные
стержни; 3 – вырезка
отверстий; 4 – дуговая
сварка

2.24 . Рекомендуется конструировать сетки, годные для
изготовления на многоточечных машинах, при помощи контактной сварки.

Основные параметры многоточечных машин, используемых
для изготовления сеток, приведены в прил. 7.

Таблица 4

а)
допускается сварка крестообразных соединений стержней из разных сталей;

б)
диаметр поперечных стержней d 2 ,
свариваемых в крест с продольными стержнями, допускается принимать по условиям
сварки (см. табл. 4), если по расчету не требуется больший диаметр;
поперечные стержни в сетке должны применяться одного диаметра и одной длины;

в)
продольные стержни сетки рекомендуется применять одного диаметра.

Допускаются
разные диаметры, но не более двух, причем различаться они должны не более чем в
два раза; при этом два рядом расположенных стержня, считая от края, должны быть
одинакового диаметра;

г)
шаг продольных стержней при диаметре до 14 мм рекомендуется принимать кратным
100 мм, при диаметре 14 мм и более – кратным 200 мм; шаг продольных стержней
может быть увеличен против указанного в прил. 7 путем исключения отдельных
стержней; при ширине сетки, не кратной шагу продольных стержней,
остаток следует размещать с одной стороны;

Таблица 5

1 Шаг по ширине 200 мм .

Рис. 7 . Рекомендуемые очертания
гнутых сеток

2.26 . В соответствии с п. 2.25
разработаны унифицированные сетки для проектирования фундаментов и других
монолитных конструкций. Сокращенная номенклатура этих сеток приведена в табл. 5 .

2.27 . Сетки, изготовляемые на многоточечных машинах, можно конструировать,
предусматривая их последующее сгибание в одной плоскости на специальных
станках. Возможные очертания гнутых сеток приведены на рис. 7 . При этом
участки сеток в местах сгиба следует конструировать по рис. 8 .

Гнутье
сеток производится на стандартном гибочном оборудовании, параметры которого
приведены в прил. 8.

2.28 . При конструировании сеток типа «лесенка» (см. рис. 5 , е , ж) или при отсутствии
многоточечных машин следует ориентироваться на технологические возможности
одноточечных сварочных машин, параметры которых приведены в прил. 9 . При этом
допускаемое сочетание диаметров стержней в крестообразном соединении по условиям
контактной точечной сварки должно приниматься по табл. 4 .

2.29 . В сетках с нормируемой прочностью крестообразных соединений, например
применяемых для армирования балок, сварка всех мест пересечений стержней
(узлов) является обязательной, а диаметр продольных стержней должен быть не
меньше диаметра поперечных стержней.

В
сетках с рабочей арматурой периодического профиля, применяемых для армирования
плит, допускается предусматривать сварку не всех мест пересечения стержней, при
этом должны быть сварены все пересечения стержней в двух крайних рядах по
периметру сетки, остальные узлы могут быть сварены через узел в шахматном
порядке.

Рис. 8 .
Конструирование мест сгиба сеток

а
– прямые
стержни за пределами сгибаемого участка; б – прямой стержень совпадает с линией сгиба сетки; в – то же, если прямой стержень большего
диаметра

Класс арматуры

Как правило, в частном порядке используют самые распространённые марки и диаметры стержней. Условно этот набор можно назвать «оптимальным разрядом». В него входят стержни диаметром от 6 до 18 мм. Классы арматуры оптимального разряда по ГОСТ 5781:

1. А1 (А240). Гладкий прут Ø 6–12 мм — в бухтах (бобинах, мотках), 12–40 мм — в прутах (круг).
2. А2 (А300). Имеет винтовые рёбра. Диаметр 10–12 мм — в бухтах, 12–40 мм — в прутах.
3. А3 (А400). Поперечные рёбра расходятся «ёлочкой» от продольного ребра. Ø 6–12 мм — в бухтах, 12–40 мм — прутах.

Другие марки встречаются редко — в основном на объектах с высокими требованиями, эти изделия изготавливают на заказ из более качественной стали.

Армирование бетона бывает только двух видов по конструкции — плоская сетка (может быть изогнута) или пространственный каркас. Сетку применяют для лежачих плит и стяжек, пространственный каркас — для объёмных элементов — балок, перемычек, армопояса, колонн, стен и др. При этом две сетки, устроенные на стабильном расстоянии друг от друга, уже представляют собой каркас (например, стеновой).

КАРКАСЫ

2.30 . Конструкция и габариты каркаса назначаются в зависимости от вида и
конструктивных особенностей железобетонного элемента.

2.31 . Каркасы рекомендуется конструировать из плоских или гнутых сварных
сеток с применением, при необходимости, соединительных стержней.

Каркасы
следует конструировать достаточно жесткими для сохранения проектного положения в опалубочной форме, а также складировании
и перевозке. Пространственная жесткость каркаса должна обеспечиваться замкнутым
контуром и приваркой в необходимых случаях (а при длине 6 м и более в
обязательном порядке) диафрагм жесткости в виде специальных связей из
диагональных стержней, планок и т.п. (рис. 9).

Закладные
детали и строповочные устройства – петли, трубки и т.п. – рекомендуется заранее
крепить к каркасу, если при этом будет обеспечено их фиксированное положение в
форме и в готовом железобетонном элементе.

Габариты
каркаса должны удовлетворять условиям транспортировки.

Рис. 9 .
Обеспечение пространственной жесткости каркаса постановкой специальных связей
из диагональных стержней

1 – каркас; 2 – диагональные стержни-связи, 3 – сварка

Рис. 10 .
Арматурные каркасы, образованные из плоских сеток контактной точечной сваркой

а – приваркой к сеткам соединительных стержней; б – объединением сеток сваркой
поперечных стержней сеток одной плоскости к продольным стержням сеток другой
плоскости; 1 – сетки; 2 – соединительные стержни

Рис. 11 . Арматурные каркасы, образованные из гнутых сеток
контактной точечной сваркой

1 – тугая сетка; 2 – соединительный стержень

Рис. 12 . Арматурные каркасы, образованные нанизыванием на
продольные стержни заранее изготовленной поперечной арматуры

а – поперечная арматура в виде
сеток, изготовленных контактной точечной сваркой; б – поперечная арматура в виде хомутов, концы которых соединены контактной точечной сваркой; 1 – сварные сетки поперечной арматуры; 2 – продольная арматура; 3 – хомуты; 4 – точечная сварка

а)
из плоских сеток путем припарки к продольным стержням соединительных стержней
или поперечных стержней сеток другого направления (рис. 10);

б)
применением гнутых сеток (рис. 11) с очертанием, которое можно получить на
стандартном гибочном оборудовании (см. прил. 8).

Диаметры
стержней гнутых сварных сеток, радиусы и углы загиба, расположение продольных
стержней следует назначать с учетом классов применяемой арматуры в соответствии
с рис. 8;

в)
путем нанизывания на продольные стержни поперечных стержней, соединенных в
отдельные сетки контактной точечной сваркой всех пересечений (рис. 12, а). После нанизывания продольные и
поперечные стержни соединяют сваркой при помощи клещей. При отсутствии
сварочных клещей может производиться вязка этих пересечений; в этом случае
рекомендуется обеспечивать пространственную жесткость каркасов приваркой
дополнительных стержней, планок и т.п.

При
небольшом числе продольных стержней поперечная арматура может выполняться из
одного гнутого стержня (по типу хомута) с контактной точечной сваркой его
концов (рис. 12,
б). Стыки концов при этом
рекомендуется располагать в разных углах поперечного контура каркаса
(вразбежку);

г)
путем навивки поперечной спиральной арматуры на продольную арматуру с точечной
сваркой всех пересечений в процессе навивки (рис. 13). При этом если спиральная
арматура не учитывается в расчете как косвенная, с требованиями п. 3.72
настоящего Руководства можно не считаться.

2.33 . Для сборки и сварки каркасов в зависимости от их конструктивных
особенностей, как правило, применяются горизонтальные, вертикальные или
линейные установки, оснащенные сварочными клещами для контактной точечной
сварки крестообразных пересечений. При конструировании каркасов необходимо
учитывать технические возможности сварочных клещей этих установок, приведенные
в прил. 10 .

Минимальные
расстояния в свету между стержнями, при которых обеспечивается
беспрепятственный проход электродов сварочных клещей для каркасов линейных
железобетонных элементов, приведены на рис. 14. При этом диаметры
продольных стержней должны быть не более 40 мм, а поперечных – не более 14 мм.

а)
плоские сетки соединяются при помощи скоб посредством дуговой сварки их с
поперечными стержнями (рис. 15). В колоннах, в балках, работающих на
кручение, а также в сжатой зоне балок с учитываемой в расчете сжатой арматурой
длина сварных швов l ш должна
быть не менее 3d и не менее 30 мм,
где d – диаметр хомута;

б)
плоские сетки соединяются при помощи шпилек с вязкой всех пересечений (рис. 16) и с
обеспечением монтажной жесткости каркаса приваркой стержней, планок и т.п.;

в)
плоские сетки соединяются между собой путем дуговой сварки продольных стержней
(рис. 17)
возле всех мест приварки хомутов. Длина сварных швов l ш должна
быть не менее 40 мм. Такие соединения допускаются при насыщении сечения
арматурой не более 3 %;

г)
продольные стержни и гнутые хомуты соединяются вязкой пересечений и приваркой
элементов жесткости (рис. 18);

д)
плоский сетки соединяются с помощью промежуточных элементов (косынок, лапок,
крюков и т.п.) посредством дуговой сварки (рис. 19).

Из-за
большой трудоемкости каркасы, приведенные в п. 2.34 настоящего Руководства,
допускается применять в виде исключения.

Рис. 13 .
Арматурные каркасы, образованные путем навивки поперечной спиральной арматуры
на продольную арматуру

1 – стержни продольной
арматуры; 2 – поперечная
спиральная арматура

Рис. 14 . Положение сварочных клещей при сварке каркаса

Примечание . Предельные размеры ячеек
каркаса и диаметров стержней приведены в прил. 10.

Рис. 15 . Арматурный каркас, образованный из плоских сеток,
объединенных скобами при помощи дуговой сварки

1 – сетка; 2 – скоба; 3 – сварной шов

Рис. 16 . Арматурный каркас, образованный из плоских сеток,
объединенных с помощью привязываемых шпилек

1 – сетка; 2 – шпилька

Рис. 17 . Арматурный каркас, образованный из плоских сеток с
помощью дуговой сварки продольных стержней

1 – плоская сетка; 2
– дуговая сварка, h шв = 6 мм

Рис. 18 . Арматурный каркас, образованный из гнутых хомутов и
продольных стержнем с вязкой всех пересечений

1 – продольный стержень; 2 – хомут

Рис. 19 . Пример арматурного каркаса, образованного из
плоских сеток приваркой лапок дуговой сваркой

1 – плоские сетки; 2 – поперечные стержни с лапками; 3 – элементы жесткости; 4 – скобы; 5 – дуговая сварка

а)
ряд сеток типа «лесенка» объединяется посредством соединительных стержней, привариваемых при помощи сварочных
клещей (рис. 20);

б)
сетки типа «лесенка» одного направления соединяются сваркой с такими же
сетками, но меньшей высоты другого направления;

в)
то же, но с приваркой в верхней или нижней плоскости каркаса одной или двух
плоских сеток;

г)
каркасы толстых железобетонных монолитных плит рекомендуется собирать по рис. 21
сваркой сеток между собой при помощи точечной или дуговой сварки.

2.36 . Порядок выполнения сборки и сварки каркаса должен быть оговорен в
рабочих чертежах.

Рис. 20 . Примеры арматурных каркасов плоских железобетонных
элементов

а – сетки типа «лесенка»
объединяются в каркас приваркой соединительных стержней; б – образование каркаса сваркой сеток
типа «лесенка», расположенных во взаимно перпендикулярных направлениях; в – то же, с приваркой в верхней или
нижней плоскости каркаса плоских сеток; 1
– сварная сетка типа «лесенка»;

Рис. 21 . Пример
арматурного каркаса толстой железобетонной плиты

1 – горизонтальная плоская
сетка; 2 – вертикальная плоская сетка
типа «лесенка»; 3 –
элементы жесткости

Расчёт армирования

Когда определена форма изделия (элемента) и его размер, дело остаётся за малым — определить диаметр и шаг ячейки каркаса. В строительстве с невысокими требованиями оптимально применить эффективную систему адаптированного расчёта. Принцип применения арматуры разного диаметра прост — чем больше нагрузки несёт элемент, тем толще необходимы стержни.

В адаптированном расчёте можно применить общий принцип — достаточный шаг ячейки будет равен диаметру стержня, умноженному на 10. В ответственных местах — примыкания и соединения элементов — следует добавлять усиления, т. е. устанавливать дополнительные стержни.

АНКЕРОВКА АРМАТУРЫ

2.37 . Арматурные стержни в бетоне лишь тогда могут воспринимать напряжения,
когда исключена возможность их проскальзывания. Для предотвращения
проскальзывания они должны иметь надежную анкеровку.

а)
сцеплением прямых стержней с бетоном;

б)
крюками или лапками;

в)
петлями;

г)
приваркой поперечных стержней;

д)
специальными приспособлениями (анкерами).

Рис. 22 . Анкеровка рабочей арматуры в бетоне элемента

а – сцеплением прямых
стержней с бетоном; б –
крюками; в – лапками; г – петлями; д – приваркой поперечных стержней

Рис. 23 . Поперечное армирование в зоне анкеровки петли

1 – петля; 2 – поперечные стержни не
менее 2 Æ 6 мм

2.39 . Анкеровка за счет сцепления прямых стержней с бетоном допускается
только для арматуры периодического профиля. При этом следует иметь в виду, что
прочность сцепления возрастает с увеличением эффективности профиля поверхности,
с повышением прочности бетона, а также при наличии поперечного сжатия.

На
длине анкеровки должен быть достаточный защитный слой бетона и в некоторых
случаях, особенно при стержнях диаметром 16 мм и более, поперечное армирование.

Устройство
лапок допустимо только для стержней периодического профиля, для гладких
стержней нужно предусматривать крюки.

Анкеровка
петлями может применяться как для гладких стержней, так и для стержней
периодического профиля. При этом анкером считается такая петля, у которой оба
стержня (оба конца) растянуты в одинаковой степени.

На
длине анкеровки петли необходимо предусматривать поперечное армирование по рис.
23.
Поперечная арматура устанавливается по расчету на выкалывание бетона и должна
состоять не менее чем из двух стержней диаметром по 6 мм.

Приварка
поперечных стержней или специальных приспособлений для анкеровки отдельных
стержней применяется, если анкеровка сцеплением, крюками или петлями
недостаточна.

2.40 . Продольные стержни растянутой и сжатой арматуры должны быть заведены
за нормальное к продольной оси элемента сечение, в котором они учитываются с
полным расчетным сопротивлением на длину не менее l ан , определяемую по формуле

,                                           ( 11)

но не
менее l ан = λан d , где
значения m ан , D λан и λан, а также
допускаемые минимальные величины l ан
определяются по табл. 6. При этом растянутые гладкие арматурные стержни
должны оканчиваться крюками или иметь приваренную поперечную арматуру на длине
заделки.

Таблица 6

Длину
заделки арматурных стержней в бетоне разных марок в зависимости от величины
напряжения в стержне и от класса арматуры рекомендуется определять по графикам
рис. 24 .

Рис. 24 . Графики
для определения длины анкеровки арматурных стержней в бетоне разных марок

а – длина анкеровки растянутых стержней периодического
профиля в растянутом бетоне; б –
длина анкеровки растянутых или сжатых стержней периодического профиля в сжатом
бетоне; в – длина
анкеровки гладких стержней; 1 –
растянутых класса B – I в растянутом бетоне; 2 – то же, класса A – I ;

Для
определения по графику рис 24, а длины анкеровки растянутого стержня диаметром d из
арматуры класса A – III ( R а = 3400 кгс/см2) в растянутом бетоне проектной
марки М300 находим значение R а = 3400 кгс/см2
на оси абсцисс и наклонную прямую для бетона марки М300. От точки пересечения
этой наклонной прямой с перпендикуляром к оси абсцисс в точке с R а = 3400 кгс/см2 проводим параллельно оси абсцисс линию
до пересечения с осью ординат, где и читаем значение l ан = 28 d .

Для
определения по графику рис. 24, б
длины анкеровки растянутого стержня диаметром d из
арматуры периодического профиля в сжатом бетоне проектной марки М300; в случае
когда величина напряжения в стержне s а по расчету меньше R а и
составляет 3100 кгс/см2, находим значение s а = 3100
кгс/см2 на оси абсцисс и наклонную прямую для бетона марки М300.

Для
определения по графику рис. 24, в
длины анкеровки гладкого растянутого стержня из арматуры класса A – I и
растянутом бетоне проектной марки М250 находим значение для бетона марки М250
на оси абсцисс и соответствующую данному случаю кривую 2 . От точки пересечения этой кривой с
перпендикуляром к оси абсцисс в точке для бетона марки М250 проводим
параллельно оси абсцисс линию до пересечения с осью ординат, где и читаем
значение l ан = 34 d .

Если
вдоль анкеруемого стержня в растянутом бетоне по расчету образуются трещины, то
стержень должен быть заделан в сжатую зону бетона на длину l ан ,
определяемую по формуле ( 11) или по графику рис. 24.

Если
площадь сечения фактически установленного анкеруемого стержня F а.ф. больше требуемой расчетом по прочности F a .р. , то длина анкеровки этого стержня может быть уменьшена путем
подстановки величины  вместо значения R а при определении l ан по
формуле ( 11)
или по графикам рис. 24.

2.41 . Анкеровку продольного стержня при невозможности выполнения указанных в
п. 2.40 настоящего Руководства требований необходимо
обеспечить с помощью следующих специальных мер (при этом величина l ан должна быть не менее 10 d ).

а)
постановкой косвенной арматуры в виде сварных поперечных сеток или охватывающих
продольную арматуру хомутов; в этом случае длина зоны анкеровки l ан ,
определенная по формуле ( 11), может быть уменьшена путем деления
коэффициента m a н на
величину 1 12μк и уменьшения коэффициента D λан на
величину ,

при
сварных сетках – по формуле

( 12 )

где n 1 , f c 1 и l 1 –
соответственно число стержней, площадь поперечного сечения и длина стержня
сетки в одном направлении;

n 2 , f c 2 и l 2 – то же,
в другом направлении;

s –
расстояние между сетками;

при
охватывающих продольную арматуру хомутах – по формуле

( 13 )

где f x
–
площадь сечения огибающего хомута, расположенного у граней элемента; а – расстояние от равнодействующей
усилий в растянутой продольной
арматуре (при арматуре одного класса – расстояние от центра тяжести площади
поперечного сечения арматуры) до ближайшей
грани сечения; и –
расстояние между хомутами, измеренное по длине элемента.

Напряжение
сжатия бетона на опоре s б определяется делением опорной
реакции на площадь опирания элемента и принимается не более 0,5 R пр .

Косвенное
армирование распределяется по длине зоны анкеровки от торца элемента до
ближайшей к опоре расчетной нормальной трещины;

б)
устройством на концах стержней специальных анкеров в виде пластин, гаек,
уголков, высаженных головок и т.п. (рис. 25).

Площадь
контакта анкера с бетоном назначается из расчета бетона на смятие и должна быть
не менее , где n а – усилие, приходящееся на анкеруемый стержень.

Толщина
анкерующей пластины должна быть не менее 1/5 всей ее
ширины (диаметра) и удовлетворять требованиям п. 2.65 настоящего Руководства;

в)
приваркой на длине заделки не менее двух поперечных анкерующих стержней
диаметром не менее 0,5 диаметра продольных стержней; в этом случае длина
анкеровки l ан , определенная по п. 2.40
настоящего Руководства для стержней периодического профиля, может быть
уменьшена на 5 d , а гладкие стержни могут выполняться без крюков;

Рис. 25 . Анкеровка продольного стержня с помощью специальных
устройств

1 – бетон; 2 – анкеруемый стержень; 3 – круглая или квадратная, стальная
шайба; 4 – сварка; 5 – обжатие; 6 – высаженная головка; 7 – стальной уголок; 8 – резьба

Рис. 26 . Анкеровка продольного стержня посредством его
отгиба

1 – анкеруемый стержень
диаметром d ;
2 – специальные хомуты,
препятствующие разгибанию стержня

Рис. 27 . Анкеровка гладких стержней продольной растянутой
сварной арматуры на крайних свободных опорах изгибаемых элементов

а – в плитах; б –
в балках

2.42 . Величина l ан запуска
стержней продольной растянутой арматуры на крайних свободных опорах изгибаемых
элементов, если эти стержни не имеют специальных анкеров и не привариваются к
опорным закладным деталям, должна быть не менее 5 d от
внутренней грани этой опоры для плит и не менее 10 d для балок
[если не соблюдается условие (71) главы СНиП II -21-75].

При
сварной арматуре из гладких стержней следует предусматривать приварку к каждому
продольному стержню на длине l ан хотя бы
одного поперечного (анкерующего) стержня в сетках плит и двух стержней в
каркасах балок и ребер. Анкерующий стержень должен быть диаметром d ан ³ 0,5 d продольного
стержня и располагаться на расстоянии «С»
(рис. 27)
от конца сетки или каркаса, которое принимается: с £ 15 мм при d £ 10 мм, c £ 1,5 d при d {amp}gt; 10
мм.

Схема армирования

Как правило, из железобетона устраивают два вида элементов — балки и плиты. В 80% случаев для выполнения каркаса любой сложности достаточно будет двух позиций:

• рабочие стержни — пруты арматуры Ø 12–18 мм, устроенные вдоль конструкции;
• распределительные (конструктивные) элементы — изделия из проволоки Ø 6–8 мм, которые распределяют в пространстве и фиксируют рабочие стержни с заданным шагом.

Разумеется, понадобится вязальная проволока.

Схема армирования балки: 1 — армирование лежачих, фундаментных балок и армопояса; 2 — армирование висячих балок, фундамента; 3 — защитный слой 40 мм; 4 — вспомогательные рабочие стержни; 5 — основные рабочие стержни; 6 — хомут

Если балка предполагается висячая, все стержни в ней должны быть одинакового сечения (не менее 16 мм). Для лежачей балки вспомогательные стержни могут быть меньшего диаметра.

Схема армирования плиты: 1 — лежачая плита; 2 — висячая плита; 3 — «лягушка»; 4 — распределительная арматура; 5 — рабочая арматура

Каркас висячей плиты представляет собой две зеркально расположенные сетки. Равное расстояние между ними удерживается с помощью ограничителей.

Сварка или вязка арматуры

Самая распространённая ошибка при выполнении арматурных работ — применение электросварки для соединения элементов каркаса. Причины, по которым этого делать нельзя:

1. Перегрев металла. При производстве арматуры классов А1, А2, А3 используется сталь с относительно высоким содержанием углерода. Это значит, что после нагрева она теряет до 50% свойств по прочности. Это особенно важно для соединений под углом.
2. Неправильное распределение нагрузки. Жёстко зафиксированный (приваренный) участок стержня как бы вычленяется из него и работает отдельно от остальной его части. По этой причине возникают ненормальные напряжения, сосредоточенные в местах жёсткой фиксации (сварки) вместо того, чтобы распределяться по всей длине.
3. Неправильно собранный каркас останется только выбросить (невозможно переделать).
4. Опасность для других рабочих — возможно случайное поражение током.
5. Затраты на электричество.

Однако есть случаи, когда сварка не только незаменима, но и обязательно требуется:

1. Установка закладных деталей (ЗД). ЗД — приоритетные элементы, на которых сосредотачивается большая нагрузка. Они ввариваются в каркас для лучшей передачи нагрузки на стержни.
2. Сварка продольных стыков (перехлёстов). Перегретая арматура сохраняет до 70% свойств на растяжение. К тому же на перехлёсте она сдвоена. Сварка продольных стержней «в стык» лишена смысла.
3. Крепление по месту к уже существующим ЗД или стальным элементам (при реконструкции зданий).

2.43 . Стыки рабочей арматуры внахлестку (без сварки) применяются при
необходимости соединения как сварных, так и вязаных каркасов и сеток.

Стержни
диаметром более 36 мм стыковать внахлестку (без сварки) не допускается.

2.44 . Стыки стержней рабочей арматуры внахлестку не рекомендуется
располагать в растянутой зоне изгибаемых и внецентренно-растянутых элементов в
местах полного использования несущей способности арматуры. Такие стыки не
допускаются в линейных элементах, сечение которых полностью растянуто
(например, в затяжках арок), а также во всех случаях применения стержневой
арматуры классов A – IV ( A т – IV ) и выше.

2.45 . Стыкуемые стержни по возможности должны соприкасаться между собой.
Если вплотную их уложить невозможно, то между ними допускается зазор, не
превышающий 4 d .

Расстояние
между двумя смежными стыками в одном поперечном сечении железобетонного элемента
должно быть не менее 2 d и не менее 30 мм (рис. 28).

В
поперечном сечении элемента стыки рекомендуется располагать по возможности
симметрично.

2.46 . Стыки растянутой или сжатой рабочей арматуры, а также сварных сеток и
каркасов в рабочем направлении должны иметь длину нахлестки не менее величины l н , определяемой по формуле

,                                                    ( 14 )

где s а – напряжение в арматуре в
месте стыка внахлестку с наиболее напряженной стороны.

Значения
т н и D λн, а также минимальные значения l н и λн для определения длины стыка арматурных
стержней внахлестку приведены в табл. 7.

Рекомендуется
длину стыка внахлестку определять по графикам рис. 29. Пользование этими графиками
аналогично соответствующим графикам рис. 24.

2.47 . Стыки сварных сеток и каркасов, а также растянутых стержней вязаных каркасов и сеток внахлестку без сварки
должны, как
правило, по длине элемента располагаться вразбежку. При этом площадь сечения
рабочих стержней, стыкуемых в одном месте или на расстоянии менее длины
нахлестки l н , должна
составлять не более 50 % общей площади сечения растянутой арматуры при стержнях
периодического профиля и не более 25 % при гладких стержнях.

Стыкование
отдельных стержней, сварных сеток и каркасов без разбежки допускается при
конструктивном армировании (без расчета), а также на тех участках, где арматура
используется не более чем на 50 %.

Продольное
смещение осей стыков должно быть не менее 1,5 l н (рис 28, в).

Рис. 28 . Конструирование стыков стержней продольной рабочей
арматуры внахлестку (без сварки)

а , б – положение стыкуемых стержней
в поперечном сечении железобетонного элемента; в – размещение смежных стыков в плане; 1 – стержни периодического профиля; 2 – гладкие стержни

Таблица 7

Рис. 29 . Графики для определения длины нахлестки арматурных
стержней в стыках без сварки в конструкциях из бетона разных марок

а – длина нахлестки растянутых стержней периодического
профиля в растянутом бетоне; б –
длина нахлестки растянутых или сжатых стержней периодического профиля и сжатом
бетоне; в – длина нахлестки гладких стержней; 1 – растянутых класса В- I в
растянутом бетоне; 2 – то же, класса A – I ; 3 – растянутых или сжатых класса B – I в
сжатом бетоне; 4 – то
же, класса A – I

2 .48. Гладкие стержни в стыке должны заканчиваться крюками.

Стержни
периодического профиля могут иметь прямые концы или лапки. Допускается
стыковать стержни, заканчивающиеся петлями (рис. 31).

диаметр
стыкуемых рабочих стержней более 10 мм;

расстояние
между стержнями в поперечном сечении элемента менее величины  (здесь d –
наименьший диаметр стыкуемых стержней, см).

Площадь сечения дополнительной поперечной арматуры, устанавливаемой в
пределах стыка, должна быть не менее 0 ,5 F а , где F а – площадь сечения всех стыкуемых продольных
стержней.

Дополнительная
поперечная арматура может ставиться в виде хомутов, скруток или подвесок из
корытообразно согнутых сварных сеток, заведенных в сжатую зону (рис. 30 ). При петлевых стыках поперечную арматуру
располагают внутри петли (рис. 31 ).

2.50 . Стыки сварных сеток в направлении гладкой рабочей арматуры классов A – I и B – I должны
выполняться таким образом, чтобы в каждой из стыкуемых в растянутой зоне сеток
на длине нахлестки располагалось не менее двух поперечных стержней, приваренных
ко всем продольным стержням сеток (рис. 32 ).

Диаметр
поперечных анкерующих стержней должен быть не менее одной трети диаметра
продольного анкеруемого стержня и не менее величин, указанных в табл. 4.

Стыки
сварных сеток в направлении рабочей арматуры периодического профиля классов A – II и А- III могут выполняться без поперечных стержней в пределах
стыка (рис. 33).

Рис. 30 .
Установка дополнительной поперечной арматуры в зоне стыкования растянутых
стержней внахлестку без сварки

1 – стыкуемые стержни; 2 – участки хомута, используемые в
качестве поперечной арматуры стыка; 3 – спирали; 4 –
специальные хомуты, устанавливаемые в зоне стыка стержней диаметром более 28 мм

Рис. 31 . Установка дополнительной поперечной арматуры в зоне
стыков внахлестку стержней с петлями

1 – стыкуемые стержни с
петлями на концах; 2 – поперечная
арматура стыка; 3 – центр
петли

Рис. 32 . Стыки сварных сеток внахлестку (без сварки) в
направлении рабочей арматуры из гладких стержней

а – распределительные
поперечные стержни расположены в одной плоскости; б, в – распределительные
стержни расположены и разных плоскостях

Рис. 33 . Стыки сварных сеток внахлестку (без сварки) в
направлении рабочей арматуры из стержней периодического профиля

а , б – поперечные стержни в пределах стыка отсутствуют в обеих сетках
или только в одной; в, г – при одном или двух анкерующих
поперечных стержнях в пределах стыка

2.51 . Длина нахлестки сварных сеток с гладкой рабочей арматурой при наличии
двух приваренных анкерующих стержней на длине нахлестки или с рабочей арматурой
периодического профиля без анкерующих поперечных стержней принимается в
соответствии с требованиями п. 2.46
настоящего Руководства.

5 d – при одном поперечном анкерующем стержне;

8 d – при двух
поперечных анкерующих стержнях.

Во всех случаях длина нахлестки должна быть не менее
5 d в растянутом бетоне и 10 d в сжатом бетоне.

а)
при диаметре распределительной арматуры до 4 мм включительно – на 50 мм (рис. 34, а и б);

б)
при диаметре распределительной арматуры более 4 мм – на 100 мм (рис. 34, в и г).

При
диаметре рабочей арматуры 16 мм и более сварные сетки в нерабочем направлении
допускается укладывать впритык друг к другу, перекрывая стык специальными
стыковыми сетками, укладываемыми с перепуском в каждую сторону не менее 15
диаметров распределительной арматуры и не менее 100 мм (рис. 34, д).

в)
при укладке сварных полосовых сеток в двух взаимно перпендикулярных
направлениях;

г) при наличии в местах стыков дополнительного
конструктивного армирования в направлении распределительной арматуры.

Рис. 34 . Стыки сварных сеток в нерабочем направлении (в
направлении распределительной арматуры)

а , б –
при диаметре распределительной арматуры до 4 мм включительно; в, г
– при диаметре распределительной арматуры более 4 мм; д – при диаметре рабочей арматуры 16 мм и более

2.53 . При стыковании внахлестку сварных каркасов в балках на длине стыка
независимо от диаметра рабочих стержней должна ставиться дополнительная
поперечная арматура в виде
хомутов или корытообразно согнутых сварных сеток. Площадь сечения этой арматуры
должна составлять не менее 0,5 F а , а шаг
дополнительных поперечных стержней в пределах стыка должен быть не более 5 d , где d –
наименьший диаметр продольных рабочих стержней, F а – площадь поперечного сечения рабочей продольной
арматуры.

Станок для арматуры

Для того чтобы изготовить элементы типа «хомут» или «лягушка» потребуется специальное приспособление — гибочный станок. Если предполагается ощутимый объём бетонирования, начать следует именно с изготовления этого станка из подручного материала. Он представляет собой верстак на стальной раме, надёжно установленный в горизонтальном положении.

Чтобы собрать станок для арматуры на месте, вам понадобится подручный материал — обрезки металла, среди которых должны быть два уголка 40х40 или 45х45.

Порядок работ:

1. Основной элемент станка — упор со втулкой. В середине верстака привариваем вертикально стержень длиной 8–10 мм и подбираем стальную трубку, которая свободно на него наденется.
2. К трубке привариваем рычаг — лучше всего уголок горизонтальной полкой к трубке. Если уголка нет, тогда упор в 100 мм от приваренного стержня.
3. К наружному краю рычага привариваем удобную ручку.
4. Укладываем арматуру наибольшего диаметра (но не более 18 мм), которую необходимо гнуть параллельно длинному краю верстака.
5. Привариваем к верстаку упор — лучше всего уголок.

Станок может иметь произвольную конструкцию. Основная идея — сила прикладывается в трёх точках через рычаги.

В продаже часто можно встретить заводские ручные приспособления для загиба арматуры, но они редко выдерживают интенсивные нагрузки и предназначены для домашнего использования. Для больших объёмов можно приобрести электрический гибочный станок 220 или 380 В. При помощи электрического станка можно выгибать довольно сложные элементы, которые используют в том числе и в художественной ковке. Цена нового электрического гибочного станка до 40 мм начинается от 70 000 руб.

ЗАКЛАДНЫЕ ДЕТАЛИ

2.54 . Закладные детали для железобетонных конструкций следует, как правило,
применять унифицированные по действующим ГОСТам и сериям. При невозможности
применить типовые закладные детали их следует конструировать в соответствии с
рекомендациями настоящего раздела.

2.55 . Закладные детали могут быть расчетными, т.е. обладающими определенной
заданной прочностью для восприятия действующих на деталь усилий, и
нерасчетными, устанавливаемыми по конструктивным соображениям, в которых
сварные соединения могут не иметь нормируемую прочность.

а)
из листового, сортового или фасонного проката с приваренными анкерами;

б)
состоящие только из листового, сортового или фасонного проката (в том числе
штампованные).

Для
закладных деталей, которые конструируются только из листового, сортового или
фасонного проката в качестве анкеров, как правило, используются арматурные
стержни железобетонного элемента, с которыми они соединяются в большинстве
случаев ручной дуговой сваркой.

Штампованные
закладные детали изготовляются методом вырубки на прессах и конструируются, как
правило, без специальных анкеров. Их применяют в качестве нерасчетных закладных
деталей, причем для тех объектов, где имеется специальное оборудование и
освоено производство таких деталей.

Допускается
применять «утопленные» закладные детали, но не более чем на толщину защитного
слоя бетона.

В
случае изготовления сборного железобетонного элемента с заглаживанием
поверхности механизмом стальные пластины со сторон ы этих
поверхностей должны быть заглублены в бетон не менее чем на 5 мм.

2.59 . Не рекомендуется конструировать закладные детали с приваренными к ним
стальными листами или полосами, разрезающими бетон на части. При необходимости
применения таких закладных деталей нужно предусматривать специальные
мероприятия против расслоения бетона, например устройство отверстий в листах.

Закладные
детали могут также иметь устройства для крепления к формам (например, отверстия
в пластинах), упоры для восприятия сдвигающих усилий, арматурные коротыши,
служащие для фиксации положения рабочей арматуры или самой закладной детали, болты
для соединения железобетонных элементов и т.п.

2.61 . В рабочих чертежах в соответствии с требованиями главы СНиП по защите
строительных конструкций от коррозии следует предусматривать защиту закладных
деталей, эксплуатация которых возможна на открытом воздухе, в незащищенных или
ненадежно защищенных стыках и т.п. При этом
в чертежах должны указываться характеристики антикоррозионных покрытий.

2.62 . В рабочих чертежах расход стали на закладные детали следует указывать
отдельно от расхода стали на арматурные изделия железобетонного элемента. В
массе закладных деталей с приваренными анкерами включается масса этих анкеров.
Если закладная деталь состоит только из листового, сортового или фасонного
проката, привариваемого к арматуре железобетонного элемента, то масса закладной
детали принимается равной только массе указанного проката.

2.63 . Марка прокатной стали для закладной детали назначается и зависимости
от условий эксплуатации конструкции согласно прил. 3 и должна
удовлетворять требованиям соответствующих ГОСТов.

прочности
и жесткости пластин с учетом возможных эксцентрицитетов приложения нагрузок;

размещения
необходимого количества анкеров с учетом положения примыкающих арматурных
элементов;

прочности
и удобства выполнения сварных соединений;

размещения
соединительных накладок и монтажных сварных швов при стыковании сборных
железобетонных элементов;

допускаемых
отклонений при размещении закладных деталей в железобетонном элементе при его
монтаже;

удобства
фиксации закладной детали в форме;

качественной
укладки бетона под пластиной;

механизированного
заглаживания поверхностей железобетонно изделия.

Размеры
стальных пластин и профиля закладных деталей рекомендуется назначать
унифицированным, чтобы получались одинаковые заготовки, для изготовления
которых можно применять механизированные способы штампования или резки.

С
целью унификации закладные детали и стыки железобетонных элементов следует
конструировать так, чтобы размеры пластин, по возможности, не зависели от
размеров сечения стыкуемых железобетонных элементов.

Если
размеры пластины назначаются близкими к размеру сечения железобетонного
элемента, следует учитывать их допускаемые отклонения, предусмотренные
действующими нормативными документами, и обеспечить возможность свободной
установки закладной детали в форму.

Для
обеспечения плотного закрывания бортоснастки при бетонировании сборного
железобетонного элемента размеры стальных пластин, если они полностью закрывают
грань элемента, должны назначаться минимум на 5 мм меньше с каждой стороны
грани (рис. 35).

Рис. 35 . Назначение размеров пластин закладных деталей из
условия плотного закрывания бортоснастки формы при бетонировании элемента

а – на боковой грани; б
– на торцовой грани; 1 –
железобетонный элемент; 2 – стальная
пластина закладной детали

2.65 . Толщина d стального профиля или пластины для закладной детали
должна удовлетворять условиям прочности, жесткости и условиям технологии
сварки.

По
условиям жесткости закладной детали толщина пластины должна быть не менее
значений, указанных в табл. 8.

По условиям технологии сварки толщина профиля или
пластины должна быть не менее величин, указанных в табл. 9 и 10.

Для
расчетных закладных деталей стальной лист толщиной менее 6 мм применять не
допускается. Толщина стенок или полок сортового или фасонного проката для этих
закладных деталей должна быть не менее 5 мм.

При
конструировании нерасчетных закладных деталей указанные толщины могут быть
уменьшены на 1 мм.

Таблица 8

Таблица 9

Примечание . Толщина пластины может
быть уменьшена на 25 %, если с внешней ее стороны предусматривается приварка
ребер жесткости по линии, соединяющей центры анкерных стержней.

Таблица 10

2.66 . Анкеры закладных деталей следует конструировать преимущественно из
арматурных стержней.

Для
анкеров закладных деталей рекомендуется преимущественно применять арматуру
периодического профиля классов А-П или A – III . В случае
применения для анкеров расчетных закладных деталей арматуры класса A – I
необходимо предусматривать на концах анкерных стержней усиления.

Марку
арматурной стали для анкеров следует назначать с учетом требований, изложенных
в прил. 2.

а)
привариваемые к пластине втавр (нормальные анкера), эти анкеры препятствуют
отрыву и сдвигу закладной детали;

б)
привариваемые к пластине внахлестку (нахлесточные анкеры), эти анкеры
препятствуют сдвигу закладной детали.

Конструирование
закладных деталей только с нахлесточными анкерами не допускается. Кроме
нахлесточных должны предусматриваться также нормальные анкеры, даже если они не
требуются по расчету.

Для
обеспечения необходимой толщины защитного слоя бетона, более надежной заделки
нахлесточного анкера или возможности его размещения нахлесточный анкер
рекомендуется отгибать на угол 15 – 30°. При необходимости по конструктивным
соображениям допускается отгибать нахлесточный анкер до 60° по рис. 36, а.

ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ СТРОПОВКИ

2.73 . При конструировании сборных железобетонных изделий должны
предусматриваться приспособления для удобства строповки их грузозахватными
устройствами с целью извлечения из формы, а также при погрузочно-разгрузочных и
монтажных работах.

Способы
захвата и размещение стрелочных приспособлений следует назначать с учетом
технологии изготовления и монтажа железобетонного изделия, а также его
конструктивных особенностей.

Расположение
мест строповки железобетонного изделия определяется, кроме того, расчетом.

прочности
при многократном загибе;

надежной
анкеровки в бетоне элемента;

не
препятствовать процессу формования элемента;

удобства
продевания чалочных крюков или других устройств грузовых стропов;

экономии
стали.

инвентарные
монтажные вывинчивающиеся петли (рым-болты);

строповочные
отверстия со стальными трубками;

стационарные
монтажные петли из арматурных стержней.

Строповку
железобетонных элементов рекомендуется предусматривать, по возможности, без
применения устройств, требующих расхода стали путем образования углублений,
пазов, отверстий, а также использования очертания железобетонного изделия (рис.
39).
Возможно сочетание двух видов приспособлений для захвата, предназначенных для
различных этапов перемещения железобетонного изделия.

2.76 . Для монтажных (подъемных) петель элементов сборных железобетонных и
бетонных конструкций должна применяться горячекатаная арматура класса Ас- II и класса A – I марок
ВСт3сп2 и ВСт3пс2.

В
случае, если возможен монтаж конструкций при расчетной зимней температуре ниже
минус 40 °С, для монтажных петель не допускается применять сталь марки ВСт3пс2.

2.77 .
Рекомендуется строповочные петли принимать по типовой серии. Если применение
типовых петель невозможно, рекомендуется конструировать унифицированные петли,
изготовлять которые можно механизированным способом.

Рис. 39 . Способы строповки сборных элементов без применения
закладных строповочных устройств

а – захват колонны с
консолями; б – захват бесконсольной
колонны; в – захват балки; г – захват двухветвевой колонны; д – захват блока

2.78 . Если строповочные петли не препятствуют изготовлению сборного элемента
(например, при ручном заглаживании поверхности), то их конструкцию и установку
следует принимать по рис. 40 . При этом предпочтение рекомендуется отдавать более
простым в изготовлении типам петель П1 – П3 и лишь в том случае, если эти петли
не размещаются в изделии – применять типы П4 – П9.

Размеры этих петель рекомендуется
назначать по табл. 11 .

Таблица 11

Рис. 40 .
Рекомендуемые типы строповочных петель

2.79 . Для изделий, изготовление которых может производиться с заглаживанием
открытой грани механизированным способом, рекомендуется предусматривать петли
на других необрабатываемых гранях или располагать проушины петель ниже
заглаживаемой грани в углублениях-лунках по рис. 41
(«утопленные» петли).

Из условия заведения чалочного крюка стропа в
проушину лунку следует располагать со смещением к середине изделия относительно
плоскости проушины.

2.80 . При малых размерах бетонного сечения, не допускающих устройства
постоянной выемки для «утопленной» петли, а также для возможности применения
механизированного способа заглаживания открытой грани железобетонного изделия
следует применять петли с подающим ( рис 42 , а ) или инвентарным вывинчивающимся
(рым-болт) кольцом (рис. 42 , б).

Рис. 41. Конструирование
утопленной строповочной петли

Рис. 42 . Конструкция строповочной петли с убирающимся
кольцом

а
– с падающим
стационарным кольцом; б –
с инвентарным кольцом 1 – железобетонный элемент; 2 – анкерное устройство строповочной
петли; 3 – падающее
стационарное кольцо; 4 –
дуговая сварка, l шв = 4 d
с двух сторон;
5 – инвентарная вывинчивающаяся петля
(рым-болт); 6 – винтовая
нарезка длиной не менее 4 d ; 7 – стальная трубка с внутренней резьбой

Сварка
колец должна производиться электродами Э42-Т или Э46-Т. Сварной шов должен быть
двусторонним длиной 4 d .

На
чертеже изделия с петлей по рис. 42, а
следует писать примечание : «После
заглаживания поверхности изделия кольцо необходимо поднять в вертикальное
положение, а выемку заделать».

На
чертеже изделия с петлей по рис. 42, б
следует писать примечание : «На
период бетонирования и заглаживания поверхности, а также транспортировки
изделия внутреннюю резьбу в трубке защитить».

2.81 . Расстояние от боковой поверхности хвостового участка петли до
поверхности изделия, измеряемое в плоскости крюка, должно быть не менее 4 d (см. рис. 40 ).

2.82 . Диаметр стержня петли d в
соответствии с приходящимся на петлю нормативным усилием от собственного веса
сборного элемента и другие данные, необходимые для конструирования строповочных
петель, приведены в табл. 12 .

Таблица 12

Примечания: 1. Нормативную нагрузку от
собственной массы сборного элемента, поднимаемого за четыре петли, следует при
подборе диаметра стержня петли считать распределенной только на три петли.

2 . В случае подъема плоского
изделия (например, стеновой панели) за три или большее количество петель,
размещенных на одном торце изделия, нормативная нагрузка от собственного веса
принимается распределенной только на две петли. Исключение допускается лишь в
случае применения приспособлений, обеспечивающих самобалансирование усилий в
грузовых стропах.

3 . В тех случаях когда
гарантируется отсутствие сгиба петли (при монтаже с помощью траверсы с
вертикальными стропами), допускается повышать нормативное усилие на петлю в 1,5
раза.

2.83 . Минимальную длину заделки строповочной петли l а , и глубину запуска в бетон вертикального участка
ветви с отогнутым концом h б в
зависимости от прочности бетона на сжатие в момент первого подъема
рекомендуется принимать по табл. 13 .

Если
ветви петли на длине анкеровки не размещаются параллельно, концы их можно
раздвинуть на угол до 45° или отогнуть.

Если
несущая способность фактически принятой петли больше действующей на эту петлю
нормативной нагрузки, то допускается величину анкеровки уменьшить, приняв ее
равной l а.у , где

,                                                      ( 15 )

где Рн.ф – фактическое
нормативное усилие, воспринимаемое одной петлей;

F а.ф – площадь
поперечного сечения стержня, из которого изготовлена фактически установленная
петля.

Таблица 1 3

Примечание . При применении петель с отогнутыми ветвями из стержней Æ 25 А- I и Æ 22 Ас- II и более величину h б
следует
увеличить на 20 %.

Уменьшенная
величина анкеровки петли должна быть не менее 15 d стержня петли и не менее
250 мм.

В
формуле ( 15)
значение Р н.ф берется в тс, F а.ф – в см2, a k принимайся
по табл. 14.

Таблица 14

При невозможности обеспечения
нормальной или минимальной величины заделки петли следует для ее анкеровки
предусматривать приварку ветвей петли к закладным деталям или специальным
шайбам, зацепление петли за рабочую арматуру и др.

Надежность
принятой анкеровки петли должна подтверждаться расчетом или испытаниями.

2.84 . Для обеспечения проектного положения арматуры и закладных деталей, а
также нормативной величины защитного слоя в процессе бетонирования
железобетонной конструкции необходимо при ее конструировании предусматривать
специальные фиксаторы.

а)
с помощью приспособлений однократного использования, остающихся в бетоне;

б)
с помощью инвентарных приспособлений, извлекаемых из бетона до или после его
твердения;

в)
с помощью специальных деталей, прикрепляемых к рабочей поверхности формы или
опалубки и не препятствующих извлечению железобетонного элемента из формы или
снятию с него опалубки;

г)
путем конструирования арматурного каркаса таким образом, чтобы некоторые
стержни упирались в опалубку, фиксируя положение каркаса.

Сварка или вязка арматуры

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.

• Со связкой стержней вязальной проволокой. В этом случае расстояние между прутами обусловлено лишь высотой выступов периодического профиля и может приниматься равным нулю.
• Без связки. В случае свободного соединения с нахлестом расстояние между стыкуемыми нахлестом стержнями арматуры по вертикали и горизонтали должно быть не менее 25 мм или 1 диаметр арматуры, если диаметр арматуры больше 25 мм,  для обеспечения свободного проникновения бетона. Максимальное расстояние по ширине ленты фундамента между стыкуемыми свободным нахлестом стержнями должно быть не более 8 диаметров стержней арматуры. В нормативах ACI 318-05 рекомендуется делать свободные (не связанные) соединения стержней арматуры  в предварительно не напряженных конструкциях. Это объясняется тем, что при свободном соединении бетон охватывает все стороны каждого арматурного стержня и фиксирует стержень арматуры надежнее, чем при обхвате неполной окружности стержня при связке его проволокой с соседним стержнем.
• 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.

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.

Скрепление пересекающихся стержней между собой — кропотливая и трудоёмкая работа. Но её нельзя избежать при армировании конструкций. Для этого используют мягкую вязальную проволоку толщиной от 0,5 до 2,5 мм. Приспособление для работы — крючок арматурщика — каждый специалист подбирает себе сам. Есть небольшой ассортимент заводских моделей, но в подавляющем большинстве случаев крючок изготавливают на месте из прута проволоки Ø 8–12 мм.

Для облегчения труда арматурщика есть развитые формы вязального крючка:

1. Заводской арматурный крючок. Между ручкой и стержнем крюка установлен подшипник.
2. Автоматический крюк. Вращается за счёт пружины в рукояти, соединённой с жалом.
3. Вязальное устройство (пистолет). Операция автоматизирована, пистолет сам поджимает стержни и вяжет проволоку.

При создании каркасов для разных элементов применяют разный шаг вязки. Чем более ответственный участок — тем плотнее будут расположены узлы.

Арматурные работы часто сопряжены с установкой опалубки, которую часто смазывают маслом для облегчения демонтажа. Внимательно следите за тем, чтобы масло не попадало на стержни — это приведёт к отсутствию сцепления между бетоном и арматурой. Использование сильно окисленной арматуры категорически нежелательно.

рмнт.ру

02.12.14