Содержание
- 1 Проектирование
- 2 Процент арматуры в железобетоне — каким должно быть оптимальное значение?
- 3 От чего зависит норма расхода арматуры на 1 куб бетона
- 4 Процент армирования плиты перекрытия
- 5 Процент армирования конструкций из железобетона
- 6 1 Особенности и назначение
- 7 Восстановление защитного слоя бетона
- 8 Система поддерживающих колонн и балок. Конструирование балок
- 9 Сколько арматуры понадобится на 1 кубометр бетона?
- 10 Верхние стены-диафрагмы
- 11 Определение эффективных параметров армирования железобетонных конструкций
- 12 Что это такое, зачем нужно?
Проектирование
Что такое проектирование?
Проектирование железобетонных монолитных конструкций — это создание чертежей на основе собранных геодезических данных, имеющихся материалов и предназначения здания. Несущую систему монолитного каркасного здания составляют перекрытия, фундамент и колонны.
Задача конструктора правильно рассчитать нагрузки на все элементы и составить оптимальный проект с учётом особенностей грунтов и климатических условий. Сам процесс создания железобетонных монолитных конструкций включает в себя:
- компоновку;
- расчёт конструирования второстепенной балки;
- расчёт нагрузок;
- расчет перекрытий по предельным состояниям первой и второй группы.
Для упрощения математических расчётов используется специальное программное обеспечение, к примеру, AutoCAD.
Проектировка и расчёт согласно СНиПам
По факту пособие по проектированию монолитных железобетонных конструкций — это и есть СНиП. Это некий свод правил и норм, который содержит стандарты строительства жилых и нежилых зданий на территории РФ. Этот документ динамически обновляется в зависимости от изменений технологий строительства и подходов к безопасности.
СП по монолитным железобетонным конструкциям разрабатывался ведущими учёными и инженерами. СНиП 52-103-2007 касается ЖМК, сделанных на основе тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры. Согласно данному документу различают такие типы несущих элементов:
При использовании железобетонных монолитных конструкций допускается проектировка этажей в разной конструктивной системе несущих элементов.
При расчёте параметров несущих элементов согласно СНиПам учитывается:
- Определение усилия, действующего на фундамент, перекрытия и другие элементы конструкции.
- Амплитуда вибраций перекрытий верхних этажей.
- Расчёт устойчивости формы.
- Оценка сопротивляемости процессу разрушения и несущей способности здания.
Данный анализ позволяет не только определить параметры железобетонных монолитных конструкций, но и узнать срок эксплуатации здания.
Особое внимание при проектировании уделяется несущей железобетонной монолитной конструкции. При этом учитываются такие параметры:
- Возможность и скорость образования трещин.
- Температурно-усадочные деформации бетона при затвердевании.
- Прочность ЖМК при снятии опалубки.
Если правильно произвести все расчёты, то созданное изделие прослужит десятки лет даже в самых экстремальных условиях.
Когда рассчитываются параметры несущих ЖМК используются линейные и нелинейные жёсткости железобетонных элементов. Вторые назначают для сплошных упругих тел. Нелинейная жёсткость вычисляется по поперечному сечению
При этом очень важно учитывать возможность образования трещин и других деформаций
Монолитное перекрытие. Расчет на изгиб
Процент арматуры в железобетоне — каким должно быть оптимальное значение?
С целью выполнения армированием своего прямого предназначения, необходим специальный расчет усиления бетона, что соответствует минимальному и максимальному проценту. Эта величина играет важную роль в проектных расчетах. Ее малый показатель не дает права считать изделие усиленным до ЖБИ, а больший приведет к существенному снижению технических характеристик ж/б материала.
Степень армирования
Минимальная величина коэффициента армирования (0,05%) позволяет назвать изделие железобетонным.
Если металлические элементы поместить в бетон, но величина арматурной составляющей не будет соответствовать техническим требованиям ГОСТа, то это изделие относится к бетонным наименованиям с конструкционным укреплением и не допускается к эксплуатации. Для фундамента, колонн, несущих стен и балок степень армирования рассчитывается по формуле: К= (М1÷М2)x100; где
- М1 — вес стального каркаса;
- М2 — масса бетонного монолита.
Для создания арматурного каркаса предпочтительно используются прутья диаметром 12-14 мм.
Площадь сечения стержней обуславливает способность поддерживающего каркаса нести и распределять нагрузки. Чем больше диаметр прутьев, тем выше процент армирования и прочность сооружения. Обычно предпочитают стержни в 12—14 мм диаметром. Удельный показатель веса арматуры уменьшается с увеличением толщины бетонного слоя.
Особенности расчетов
В железобетоне используют только горячекатаную сталь высокого класса, так как она устойчива к коррозии и крепка. Чтобы сваренный металлический каркас, расположенный в бетоне, сделал свое дело, необходим точный расчет, позволяющий уточнить, сколько и какие материалы необходимы.
Важность расчетов сложно переоценить. Они выполняются с привлечением технических формул, где учтены сопротивление используемых стройматериалов, соотношение предельно допустимых нагрузок к закладываемым и другие параметры
А также стандартные вычисления предусматривают тип фундамента, наличие дополнительных конструкционных элементов, марку бетона, несущие нагрузки. По окончании математической части все данные наносят на чертеж, где представлена схема армирования.
Из проекта исполнители знают, сколько и какого вида стальных стержней нужно взять. А также стоит учесть в каком порядке их расположить и связать.
Минимальный процент
Наименьшая степень усиления бетона арматурой, что расположена продольно, вычисляется соответственно площади сечения железобетонного объекта и составляет 0,05%. Меньший показатель говорит лишь о локальном укреплении бетонного раствора.
Такое сооружение ненадежное и опасное, поскольку возможно его разрушение.
Минимальный процент армирования зависит от типа и локализации действующих нагрузок (сжатие, растяжение) вне пределов рабочего бетонного сечения, между прутьями каркаса, и колеблется в пределах от 0,5 до 0,25% для каждой конкретной конструкции.
Максимальный коэффициент арматуры
После заливки важно уплотнить бетон, чтобы не было воздуха возле решетки, который приводит к снижению прочности сооружения. Предельно допустимая доля стали для ж/б конструкций составляет 4% (в колоннах 5%)
Тип стальных элементов и марка бетона влияния не имеют
Предельно допустимая доля стали для ж/б конструкций составляет 4% (в колоннах 5%). Тип стальных элементов и марка бетона влияния не имеют.
Превышение максимальной величины приводит к снижению эксплуатационных характеристик изделия и возрастанию его веса, что усилит нагрузку вышерасположенных составляющих на нижние.
Укрепляя бетон, важно обеспечить плотное обволакивание всей металлической решетки раствором без образования воздушных карманов
Сохранение прочности
Бетон создает защиту стали от влияния факторов внешней среды (влаги, химических веществ), поэтому металл должен быть полностью укрыт раствором. Любые манипуляции с железобетонным объектом типа алмазного бурения, резки, отделения частей, образования сквозных тоннелей в стене приводят к значительному уменьшению потенциала прочности.
Проверка прочности железобетонной балки по моменту
Все работы, нарушающие монолитность железобетонной конструкции, должны проводиться с учетом схемы расположения и пространственной структуры каркаса.
Защитный слой бетона
В таблице представлена зависимость толщины бетонного слоя от типа строительного элемента:
| Наименование стройматериала | Ширина объекта, см | Слой бетона, см |
| Несущая стена | Более 10 | 1,5 |
| Стена | Менее 10 | 1 |
| Ребро | 25 | 2 |
| Балка | Менее 25 | 1,5 |
| Колонна | 3 | |
| Фундаментная балка |
От чего зависит норма расхода арматуры на 1 куб бетона
При различных типах строения используется разное количество арматуры. Сама арматура разнится по классу и весу. По площади сечения арматуры можно узнать вес 1 метра. Более подробно о классах и видах арматуры можно прочитать в специальной статье: арматура, виды, характеристики, выбор, вязка, гибка арматуры.
Для вычисления количества связки и арматуры в 1 м³ объема бетона потребуется такая информация:
- Тип фундамента.
- Площадь сечения прутьев и их класс.
- Общий вес здания.
- Тип почвы.
Различают несколько основных типов бетонных фундаментов: ленточный, плитный и столбчатый. Более подробно о выборе типа фундамента и характеристках каждого из них можно прочитать в статье: выбор типа фундамента, его расчёт, технологии строительства фундамента. В этой же статье можно узнать о расчёте веса здания и как учитывать тип грунта при выборе типа и размеров фундамента.
Арматурная конструкция для фундамента.
Не смотря на большие различия в возможных конфигураций фундамента, есть общие рекомендации. Так для строительства небольшого деревянного домика потребуется арматура с сечением не больше 10 мм. Для создания фундамента большого кирпичного дома потребуется уже не меньше 14 мм в толщину. Прутья устанавливаются в фундаменте всреднем через 20 см от друг друга. В связке находятся 2 пояса: верхний и нижний. Измерив общую длину и глубину фундамента можно с точностью определиться, сколько метров арматуры и уже исходя из этих чисел посчитать их суммарный вес. При этом стоит учитывать, что арматуру не надо сильно заглублять, так как основное растяжение создается на поверхности.
Согласно строительным нормам на 1 кубический метр бетона расходуется не менее 8 килограмм арматуры.
Процент армирования плиты перекрытия
В строительной отрасли широко применяются конструкции из железобетона, надежность и долговечность которых обеспечивает металлический каркас.
Он способен воспринимать значительную нагрузку, если правильно подобрать сечение рифленого прута арматуры, а также выдержать расстояние между арматурой и поверхностью бетона в стенах, колоннах, фундаментах и балках.
Зная процент армирования, для вычисления которого выполняются специальные расчеты, несложно определить минимальное количество арматуры
Проектируя каркас, важно уметь определять армирующий показатель
Коэффициент армирования – предельное значение для монолитных фундаментов
Желая обеспечить повышенный запас прочности конструкций из железобетона, нецелесообразно превышать максимальный процент армирования.
Нецелесообразно превышать максимальный процент армирования, чтобы обеспечить повышенный запас прочности конструкций
Это приведет к негативным последствиям:
- ухудшению рабочих показателей конструкции;
- существенному увеличению веса изделий из железобетона.
Государственный стандарт регламентирует предельную величину уровня армирования, составляющую пять процентов
При изготовлении усиленных конструкций из бетона важно обеспечить проникновение бетона в глубь арматурного каркаса и не допустить появления воздушных полостей внутри бетона. Для армирования следует использовать горячекатаный пруток, обладающий повышенной прочностью
ФундаментПроцент армирование фундамента
статьи:
Армирование – это процедура, позволяющая увеличить общую прочность несущей конструкции. Армирование предусмотрено в большинстве конструкций фундаментов, но в каждом из видов фундамента оно выполняется согласно определенным требованиям. В зависимости от расположения прутов арматуры армирование бывает вертикальное и горизонтальное.
Способы размещения арматуры
Самым распространенным типом является горизонтальное размещение арматуры. Такой вид армирования нивелирует неравномерные нагрузки на фундамент, которые возникают из-за разной несущей способности участков грунта, на котором заложен фундамент, из-за вспучивания грунта и т. п.
Оптимизация армирования железобетонных плит
Вертикальное армирование чаще всего делается в дополнение к горизонтальному. Такая мера необходима в том случае, когда фундамент подвержен действию сильных горизонтальных нагрузок.
Минимальный процент армирования
Многих интересует такой показатель, как минимальный процент армирования фундамента. Но строгих указаний по этому поводу нет
Количество арматуры можно использовать по своему усмотрению, можно еще обратить внимание и на то, сколько арматуры в кубе бетона должно быть
Этот коэффициент невозможно рассчитать еще и потому, что играют роль множество факторов: и тип фундамента, и тип грунта, и количество этажей здания, и прочность материалов фундамента, и многое другое. Поэтому минимальный процент армирования фундамента в каждом отдельном случае будет отличаться.
В некоторых случаях армирование фундамента вообще не требуется, но такое бывает редко. Без армирования можно обойтись в том случае, когда нагрузка распределяется на фундамент равномерно и отсутствуют места локального перегруза.
Но такое бывает редко, поэтому практически всегда приходится проводить армирование. Пренебрежение этой процедурой приводит к проседанию здания, появлению трещин в стенах и прочим неприятным последствиям.
Процент армирования конструкций из железобетона
Арматурный каркас является необходимой частью в железобетонных конструкциях. Цель его использования — усиление и повышение прочности бетонных изделий. Арматурный каркас изготавливается из стальных прутьев или готовой металлической сетки. Необходимое количество усиления рассчитывается с учетом возможных нагрузок и воздействий на изделие. Расчетная арматура называется рабочей. При укреплении в конструктивных или технологических целях производится монтажное армирование. Чаще используются оба типа для обеспечения более равномерного распределения усилий между отдельными элементами арматурного каркаса. Арматура выдерживает нагрузку от усадки, колебаний температур и прочих воздействий.
1 Особенности и назначение
Армирование железобетонных колонн для конструкции фундамента и несущих стен необходимо сразу по нескольким причинам.
- Повысить прочность монолитной железобетонной конструкции.
- Улучшает взаимодействие разных частей колонн (основной опоры, капители, подколонника, консолей).
- Предотвращает появление трещин.
- Позволяет осуществлять ремонт железобетонных конструкций.
- Понижает шанс разрушения опоры со временем.
- Позволяет выливать крупные несущие опоры с сечением 300×300 и 400×400 мм без опасений за их судьбу в будущем.
Все это возможно благодаря работе арматурного каркаса. Использование арматуры для колонн железобетонных решает основную проблему бетона – его хрупкость.
Арматурный каркас колонны
Прелесть железобетонных конструкций фундамента и несущих опор заключается в их совместной работе. Бетон для фундамента отлично работает на сжатие, а арматура на изгиб. Поэтому схема их соединения позволяет создать универсальный тип строительных элементов.
Качественный арматурный каркас за счет своего взаимодействия с бетоном, защищает его от образования трещин, не дает ему разрушиться вследствие течения времени или наружных воздействий, к примеру, сейсмических смещений.
1.1 Конструкция
Рассмотрим конструкцию железобетонных колонн, дабы понять в будущем, какая им нужно схема и чертеж.
Чертеж любой несущей опоры, передающей нагрузки на полость фундамента показывает, что состоит она из нескольких базовых частей. В частности схема предусматривает наличие:
- основной несущей части;
- капителей или консолей;
- подколонника.
Чертеж основной части – удлиненный прямоугольник, минимальный размер сечения которого примерно равен 150×150 мм. Максимальный размер сечения не ограничивается и показателями в 500×500 мм, хотя последние разумно использовать только при взаимодействии с конструкциями плоского фундамента.
В верхней части колонн располагаются капители или консоли – это опоры под перекрытия. Капители являются выступами, на которые перекрытия можно монтировать. Такая схема упрощает работу строителям, позволяет сэкономить на материалах, в частности, существенно сократить использование балок.
Схематическое изображение колонн с консолью и капителью
Впрочем, капители с тем же успехом применяют в качестве основания под балки.
Что же до железобетонных элементов типа подколонника, то их схема являет собой образец обычной подошвы. Конструкция стандартного подколонника напоминает ступенчатое расширение под основой колонны. Задача подколонника – снять точечное напряжение и равномерно передать его на стены фундамента.
1.2 Расчет
Прежде чем начать разбор армирования колонны, нужно внимательно осмотреть чертеж и провести расчет. Расчет – краеугольный камень всех подобных процессов. Расчет позволяет человеку четко определиться, что ему нужно, для чего и в каких количествах.
Стандартный расчет колоны предусматривает учет ее несущих нагрузок, типа фундамента, наличие или отсутствие дополнительных элементов (капители подколонника и т.д.) марка бетона и т.д.
После того как будет выполнен расчет, составляется чертеж и схема армирования. Чертеж показывает, сколько арматуры необходимо, какая это должна быть арматура, в каком порядке ее стоит вязать, какие дополнительные элементы использовать.
Выполняется расчет с помощью специальных формул. В них закладывается сопротивление материалов, соотношение уровня предельных нагрузок с желаемым и т.д.
1.3 Процент армирования
Для правильного армирования, как мы уже отметили, нужен качественный расчет и правильно составленный чертеж или схема.
Пример армирования каркасного здания на колоннах с двумя консолями
В расчет закладывается и такой показатель, как процент армирования или заполнения арматурой. Процент армирования указывает на удельный вес или долю арматурного каркаса в общей схеме конструкции.
Существует максимальный и минимальный процент армирования железобетонных опор. Минимальный процент – грань, ниже которой нельзя заходить. Если армирование железобетонных конструкций не покроет минимальный процент, то конструкция считается ненадежной и даже потенциально опасной.
Максимальный процент – предел, после которого конструкция из железобетонной превращается в сталежелезобетонную. Превышать максимальный процент тоже нежелательно, особенно в гражданском строительстве.
Восстановление защитного слоя бетона
Со временем на бетонных и железобетонных монолитах появляются дефекты, вызванные негативными воздействиями. Это приводит к появлению мелких трещин, сколов, расширяющихся со временем, в результате чего защитный слой не выполняет возложенные на него функции. Разрушения возникают под воздействием таких факторов:
- Механические нагрузки, превышающие предельные величины, рассчитанные в проекте;
- Неудачное применение спецтехники при строительстве;
- Нарушения при строительстве фундамента, достройка этажей без перерасчета нагрузки и изменения основания;
- Движение и повышенная влажность грунтов;
- Плохая .
Главной причиной разрушения являются нарушения технологий и самовольное изменение строительного проекта. Для полного восстановления защитного слоя поврежденного бетона требует выполнения комплекса определенных работ:
- Усиление бетонных конструкций;
- Монтаж дополнительных поперечных стоек;
- Тщательная заделка образовавшихся сколов, трещин;
- Реставрация поверхности поврежденного участка.
Для реставрации защитного покрытия бетона применяются цементные растворы высокого качества с использованием опалубки и дополнительного армирования путем установки стальных анкеров или стержней. Работы можно выполнять различными способами:
- Штукатурка поврежденной поверхности. Она сначала очищается от грязи и отколовшихся остатков, после на нее относится цементный состав. Для повышения устойчивости к агрессивным воздействиям в раствор вводят морозостойкие и водоустойчивые присадки. Это позволяет избежать появления трещин при схватывании и усадке раствора.
- Бетонирование. Удаляются разрушенные части защитного слоя, части арматуры, подвергшейся коррозии, устанавливается новая сетка. Очищенная поверхность покрывается бетоном, соответствующему материалу монолитна, он может быть общестроительного или полимерного типа для повышения водонепроницаемости. Подходит для реставрации плит и других горизонтальных поверхностей.
- Оклейка. Заранее очищенная поверхность оклеивается полимерным материалом, с хорошими теплоизоляционными характеристиками. Он идеально защитит арматуру от атмосферной влаги, хорошо держится на поверхности. Применяется для восстановления бетонных покрытий на колоннах и других вертикальных конструкциях.
- Торкретирование. Цементный раствор или бетон подается под давлением из пушки, после подготовки поверхности. Позволяет быстро восстанавливать большие поверхности, позволяет идеально заделывать любые трещины, сколы. К недостаткам этой методики относят перерасход раствора и сложности с нанесением слоя строго определенного толщины.
При ремонте рекомендуется увеличить толщину раствора на 5-10 мм, чтобы гарантировать, что он выдержит нагрузки и не начнет снова разрушаться
Особое внимание нужно обратить на смесь, изготавливаемый на цементе высоких марок, для обеспечения качественной адгезии с разрушенной поверхностью
Ремонтно-восстановительная система CERESIT для бетона и железобетона
Защитный слой бетона несет важнейшую функцию по сохранению технических свойств арматуры и монолита, продлевая срок службы зданий и сооружений. При минимальных повреждениях нужно немедленно восстанавливать его, иначе займет гораздо больше времени и потребует значительных материальных затрат.
Система поддерживающих колонн и балок. Конструирование балок
1. Балка не должна иметь отверстий. 2. Класс бетона балок должен быть выше В30. При проектировании обычных конструкций минимальный процент армирования рабочей арматурой составляет 0,3%. При проектировании сейсмостойких конструкций (категория сейсмостойкости 1, 2, 3) процент армирования составит 0,6%, 0,5% и 0,4% соответственно.
3. При проектировании балок больше 50% верхней рабочей арматуры должно заводиться за опоры. Шаг рабочей арматуры должен быть не менее 80мм и не более 200 мм (сейсмостойкое проектирование) и 250 мм (несейсмостойкое проектирование). Нижняя рабочая арматура должна пересекаться в колонне, а также соответственно заанкериваться.
4. По высоте балки должна быть установлена арматура диаметром не менее 16 мм, с шагом не более 200 мм и с обеспечением надежной ее анкеровки.
5. Требование к хомутам балок: на расстоянии 0,2ln (ln — пролет балок или 1,5hb (hb — высота балок) от колонн необходимо увеличить интенсивность поперечного армирования хомутами. Диаметр арматуры хомутов должен быть больше 10 мм, шаг стержней не более 100 мм. В местах усиления коэффициент поперечного армирования в зависимости от сейсмичности должен составлять: для 1-й категории- 1,3ƒ/ƒyv, 2-й категории — 1,2ƒt/fyv, 3-й категории — 1,1ƒt/ƒyv, несейсмостойкие конструкции — 0,9ƒt/ƒyv, где ƒt- расчетная прочность бетона, ƒyv — расчетная прочность хомутов балок. Требования к конструкции и анкеровке арматурных балок приведены на рисунке.
Сколько арматуры понадобится на 1 кубометр бетона?
Количество арматуры на 1 м3 зависит от типа ЖБИ (плитный или ленточный фундамент, перемычки над проёмами, монолитное перекрытие) и условий его работы; класса металлопроката и марки бетона. Если речь идёт об основании, то ключевыми параметрами будут его вид, площадь здания, вес и нагрузки от его конструкций, грунт, сейсмоопасность в регионе и другие факторы, которые учитываются архитекторами при проектировании в каждом отдельном случае. Например, для ленты глубиной до 60 см каркас выполняют в двух уровнях, а при большем заглублении их количество увеличивают, располагая ряды с шагом 40 см.
Расчёт представляет собой сложную техническую задачу и по плечу только специализированной проектной организации. Он должен выполняться отдельно для различных типов ЖБ конструкций (балка, лента фундамента, колонна) и условий их работы. Например, для перекрытия средняя цифра расхода составляет около 110-120 кг/куб, а для колонн — до 350 кг на 1 м3.
Для количественной оценки пользуются коэффициентом армирования: μ = [Sa/(В∙Н)]∙100%, где:
- Sa — площадь поперечного сечения стержней;
- В — ширина изделия (плиты, ленты);
- Н — его высота.
Верхние стены-диафрагмы
1. Минимальный процент армирования вертикальной и горизонтальной арматурой для верхних стен-диафрагм:
- при проектировании сейсмостойких конструкций: категория 1, 2, 3 составит ≥ 0,25%;
- при проектировании сейсмостойких конструкций: категория 4 и проектировать несейсмостойких конструкций составит ≥ 0,2%.
Шаг арматуры должен быть не более 200 мм, диаметр арматуры ≥ 8 мм.
2. В торцах верхних стен-диафрагм и простенков должны устанавливаться крайние конструктивные элементы (средняя колонна, крайняя колонна, контрфорсы и крайняя стена), подобно приведенным на рисунке и в таблице.
Определение эффективных параметров армирования железобетонных конструкций
Леонид Скорук К.т.н., доцент, старший научный сотрудник НП ООО «СКАД Софт» (г. Киев).
В настоящее время монолитный железобетон (обеспечивающий произвольную форму изделий, свободу планировочных решений и многое другое) получил большее распространение и применение по сравнению со сборным железобетоном (ограниченная номенклатура сборных изделий и пролет).
В то же время сборные изделия прошли проверку временем по надежности и долговечности, а их армирование является оптимальным с точки зрения некоего условного соотношения «материал/стоимость конструкции».
В монолитных же конструкциях величина арматуры в большинстве случаев является переменной и зависит от многих исходных факторов: геологии, типа фундамента, нагрузки, геометрии здания и т.д.
Это нужно понимать при проектировании монолитных конструкций и не идти на поводу у заказчиков, далеких от инженерного дела и желающих в первую очередь оптимизировать свои расходы на строительство.
Как известно, чтобы обеспечить необходимую прочность и устойчивость здания или сооружения, следует провести соответствующие расчеты и подобрать необходимое количество арматуры для восприятия действующих нагрузок. При этом в конструкциях должны быть соблюдены требования как по 1й (прочность, устойчивость), так и по 2й группе (прогибы, ширина раскрытия трещин) предельных состояний.
В практике проектирования сформировался определенный условный параметр, по которому можно оценить затраты металла в конструкции: содержание арматуры в бетоне (как правило, берут вес всей арматуры в конструкции — продольной и поперечной — и делят на объем ее бетона, получая параметр в килограммах на кубический метр (кг/м3)).
При этом в действующих строительных нормах такой параметр напрочь отсутствует и никоим образом не регламентируется. В нормативах указывается только необходимость обеспечить в сечении элемента минимальный процент арматуры от площади бетона (min 0,050,25%) и опосредованно рекомендован оптимальный процент армирования в конструкциях на уровне примерно 3% (это опять же отклик оптимизации для сборных конструкций).
До какойто степени величина содержания арматуры в конструкциях отражена в некоторых сметных нормативах . Там величина арматуры в бетоне находится в пределах 190200 кг/м3 — опять же без привязки к различным изменчивым исходным данным.
Для оценки величины содержания арматуры в бетоне монолитных конструкций проведем небольшой численный эксперимент. Возьмем для примера фрагмент плиты размерами в плане 1,0×1,0 м с двумя арматурными сетками у каждой грани, имеющими шаг стержней 100×100 мм, и проследим изменение содержания арматуры в бетоне в зависимости от изменения некоторых исходных параметров: толщины плиты и диаметра арматуры (рис. 1).
Рис. 1. арматуры в бетоне (кг/м3) для монолитного фрагмента площадью 1 м2 при различных исходных данных: а — при разных диаметрах арматуры; б — при разных толщинах плит
Рис. 2. Интерфейс программы SCAD++. Постпроцессор «Железобетон», режим «Экспертиза железобетона»
Таблица 1. Факторы, которые влияют на расход бетона и арматуры
| Фактор | Следствие |
| Инженерногеологические условия строительной площадки | Тип фундамента (свайный, плитный, ленточный) |
| Шаг сетки несущих вертикальных элементов | Пролет плит, их толщина (жесткость) |
| Размеры сечения колонн/пилонов/стен | Удельный вес арматуры в бетоне |
| Класс бетона и арматуры | Расход арматуры в сечении |
Довольно трудоемкую и рутинную работу по определению содержания арматуры в бетоне для некоторых отдельных элементов и всего сооружения в целом на начальном этапе проектирования (еще до начала разработки чертежей стадии КЖ/КЖИ) с довольно высокой точностью можно выполнить в программе SCAD++. В режиме «Экспертиза железобетона» постпроцессора «Железобетон», используя операцию Вес заданной арматуры (рис
2), можно в реальном времени не только определить расход арматуры, но заодно (что очень важно) и проверить, насколько заданная арматура удовлетворяет необходимым критериям прочности конструкции согласно выбранным нормам проектирования
Что это такое, зачем нужно?
Армирование монолитной плиты называют процедуру помещения в тело бетона стальной силовой конструкции с целью повышения прочных характеристик фундамента и увеличения срока службы дома, который будет эксплуатироваться на нем.
В процессе службы основание подвергается неравномерному давлению как со стороны сооружения, так и почвы вокруг него. В результате возникают изгибающие моменты, которые влекут за собой появление трещин не только в теле фундамента, но и стенках самого дома.
Таким образом, армирование позволяет:
- повысить прочность основания;
- предотвратить возможные усадки сооружения, связанные с недостаточной прочностью фундамента;
- снизить риск разрушения монолитной плиты под давлением грунта.
Что будет, если не армировать?
С целью экономии некоторые строители отказываются от армирования.
Такой подход практикуется при строительстве легковесных построек, на которые по проекту будут стоять на грунте, не склонному к подвижкам. В других случаях необходимость армирования регламентируется нормативными требованиями.
Нарушение технологии влечет за собой преждевременное разрушение фундамента под действием больших нагрузок со стороны самой конструкции, давления в результате морозного пучения почвы и т.д.
