Арматурные работы: советы профессионала, приёмы и секреты

В этой статье мы расскажем о разных видах армирования конструкций и откроем некоторые секреты профессии арматурщика. Также будут приведены упрощённые расчёты, описания документации, схемы армирования. В статье вы найдёте практические советы и рекомендации по ведению арматурных работ.

Виды армирования

Армирование — неотъемлемая часть конструкции, материал которой предусматривает переход из жидкого состояния в твёрдое. Этот процесс называют схватыванием или твердением. По способам армирования различают:

1. Дисперсное — добавление в жидкий раствор фибровых волокон или металлической стружки. Придаёт монолитному участку жёсткость и стойкость к истиранию. Применяют в устройстве полов, стяжек. Может применяться в комбинации со стержневым способом.
2. Стержневое — в объём бетона или раствора включают систему стержней (сетку, каркас), которая распределяет нагрузку внутри конструкции. Применяют для несущих и отдельно стоящих элементов зданий.
3. Слоевое (укрепление слоя) — в слой жидкого раствора или шпатлёвки включают сетку для придания стабильности отделочного слоя. Применяют при отделке и ремонте плоскостей.

В данной статье мы рассмотрим армирование конструкций при помощи каркаса и сеток.

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. После отвердения напряжение в стержнях остаётся — арматура как бы «поджимает» весь элемент вдоль них, что значительно улучшает механические свойства детали.

Например, балка или плита с предварительно напряжённой арматурой выдерживает большие нагрузки (+ 40–60%) на изгиб, чем обычные.

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.

Армирование СНиП

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.

Сортамент арматуры

Ещё одним полезным документом является сортамент. В нём приведены все возможные характеристики арматурных изделий — вес погонного метра и зависимость его от диаметра, площадь сечения стержня и марки стали и многие другие. Эти данные необходимы при более сложных расчётах — монолитных перекрытий, резервуаров или зданий, имеющих более 3-х этажей.

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).

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.

Показатели каркасов и сеток для разных конструкций:

Наименование элемента	Марка арматуры	Диаметр стержня, мм	Шаг ячейки, мм	Примечание
Подбетонка, отмостка	А1, А2, А3	8	150–250	Ненагруженные участки
Лежачая плита, лежачая балка (армопояс)	А2, А3	12–16	150–200	Не глубже 50 мм от верха плиты
Балка фундамента, висячая балка, висячая плита	А3	16–18	100–160	В зависимости от наличия усилений и мест привязки, нагрузки
Колонна, упорная стенка	А3	14–18	100–160	Зависит от приложенной нагрузки
Бортик	А2, А3	12–16	120–160	Без существенной нагрузки
Стена здания	А3	16	100–160	В зависимости от привязки

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.

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.

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.

Сварка 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).

Вязка арматуры

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 этого необходимо выгнуть его в удобной форме и заточить с одного конца. На обратном конце стержня крючка можно надеть пластиковую трубку.

Также крюк можно установить в аккумуляторный шуруповёрт, что значительно облегчит работу.

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.

Шаг узлов в разных каркасах:

Наименование элемента	Шаг ячейки, мм	Шаг узла, ячеек вдоль х ячеек поперёк
Подбетонка, отмостка	150–250	3 х 3
Лежачая плита, лежачая балка (армопояс)	150–200	2 х 3
Балка фундамента, висячая балка	100–160	каждое пересечение
Висячая плита (перекрытие, балкон)	100–160	2 х 2
Колонна, упорная стенка	100–160	2 х 2
Бортик	120–160	3 х 3
Стена здания	100–160	2 х 2

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

Армирование монолитных стен СНИП

Армированные монолитные конструкции впервые в России использовали в 1802 году при постройке Царскосельского дворца. Материалом служили металлические стрежни. Монолитные железобетонные конструкции позволяют возводить здания с разным уровнем сложности и конфигурации. Часто такую технологию используют при строительстве резервуаров, фундаментов, перекрытий, стен.

Преимущества и недостатки монолитно-каркасной технологии

Монолитные армированные стены имеют такие преимущества:

• цельная конструкция без швов прочная и надежная, ее не продувает, не образуются температурные мосты;
• гладкая ровная поверхность позволяет приступить к отделочным работам без предварительной подготовки;
• сооружения здания в короткие сроки;
• монолитные дома имеют свободную планировку;
• повышенный срок службы железобетонных сооружений;
• сложные архитектурные криволинейные элементы и арки выполняются достаточно легко.

Недостатки монолитных стен:

• низкая звукоизоляция;
• обязательное утепление стен;
• способность бетона проводить вибрации.

В чем необходимость армирования?

Для того чтобы повысить прочность бетона и сократить его количество, используют арматуру. В теории, в роли арматуры может выступать любой материал. Но на практике чаще всего используют сталь и композит.

Композит — это комплекс материалов. Основой могут служить базальтовые или углеродные волокна, которые заливают полимером. Такая арматура обладает небольшим весом и не подвержена коррозии.

Сталь, по сравнению с композитом, имеет гораздо большую прочность и относительно невысокую стоимость. В процессе армирования монолитных стен используют швеллеры, уголки, двутавровые балки, рифленые и гладкие прутья. В случае создания сложных строительных конструкций для армирования применяют металлические сетки.

Арматура бывает разной формы. Но чаще всего в продаже можно встретить стержневую. При строительстве малоэтажных зданий обычно используют рифленые прутья. Они имеют низкую цену и отличное сцепление с бетоном, что делает их очень популярными среди покупателей. Стальные стержни, которые используют при строительстве монолитных конструкций, обычно имеют диаметр в диапазоне 12-16 мм.

Нюансы армирования

При самостоятельном армировании монолитных стен следует учесть такие факторы:

• При создании арматурной сетки лучше всего применить новые стальные стержни, потому что они могут выдержать большие нагрузки.
• В случае обнаружения ржавчины на новых стрежнях не следует ее удалять. Это может привести к ухудшению сцепки бетона и прутьев.
• Чтобы разрезать стержни, лучше всего применить болгарку. Если стрежень нужно согнуть, то место сгиба предварительно прогревают непосредственно перед самой манипуляцией. Но это делать крайне не рекомендуется. Как в случае со сваркой, материал теряет прочность.
• Если уже бетон был залит в опалубку, то арматуру ставить нельзя. В случае если порядок работ не соблюден, то весь процесс нужно начинать сначала.
• Наращивать арматурную сетку по длине или высоте также не рекомендуется, так как при сильных нагрузках в местах наращивания могут образоваться разрывы. Если же таких нагрузок не предвидится, то нужно выполнить эти работы максимально качественно.

На стены помещений, расположенных ниже уровня грунта, будет сильная нагрузка. Поэтому для монтажа сетки нужно выбрать качественную арматуру стандартных размеров, а узлы армирования монолитных стен стоит выполнять из специальной проволоки.

Опалубка и ее монтаж

Возведение монолитных стен происходит с помощью опалубки. По своей сути — это форма для заливки бетонной смеси. Делится конструкция на два вида:

• съемная — удаляется после застывания бетонной смеси;
• несъемная — является частью стены, придавая ей дополнительные качества.

Чаще всего применяют опалубки из вспененного полистирола. Он выпускается в виде блоков, которые соединены замками. Пенополистирол утепляет слой бетона и увеличивает звукоизоляцию.

Монтаж несъемной опалубки достаточно прост:

• На гидроизоляционный слой фундамента укладывают блоки опалубки. Это нужно сделать таким образом, чтобы сквозь них проходила арматура, скрепленная с фундаментом. В процессе укладки первого ряда блоков оформляются откосы для дверей и отводы внутренних стен.
• Второй ряд блоков должен перерыть все вертикальные швы первого ряда. То есть способ укладки очень похож на кладку кирпича. Замки, находящиеся внизу и вверху кромок, должны соединяться без зазоров.
• Третий ряд — самый важный. Именно по нему выравниваются все слои блоков.

На количество необходимого материала влияет площадь, которую будут заливать бетонной смесью, и толщина стенок. Чем больше будет бетона, тем больше нужно опорных стенок.

По сути, процесс расчета опалубочной системы не сложен. Размер конструкции вычисляют способом деления на высоту и ширину доски. К примеру, среднее количество досок для монтажа 1 м 3 опалубки — 40-43 шт.

Типичные размеры блоков из пенополистирола:

• длина — 1,2 м;
• ширина — 25 или 30 см;
• высота — 25, 30 или 40 см;
• толщина внутренней стенки — 5 см;
• толщина наружной стенки — 5 или 10 см.

Армирование монолитных стен и простенков

Процент армирования от сечения стены около 10 %. Для этого процесса применяют армирующие сетки из стали или каркас (для повышенной прочности).

Укрепление арматурой чаще всего выполняют по горизонтали и вертикали. Для этого используют прутья диаметром 6-8 мм. Располагают их симметрично у боковых стен. Горизонтальные стержни с вертикальными у противоположных боковых стен соединяют поперечными связями.

Нужны такие соединения для того, чтобы предотвратить выпучивание вертикальной арматуры. Армирование углов монолитной стены выполняется обязательно. Для этого желательно использовать П-образные хомуты.

Они дают необходимое скрепление концов горизонтальных стержней и защищают вертикальные от выпучивания.

Простенок — это часть стены между двумя проемами (окна, двери). Армирование маленьких простенков в монолитных стенах происходит с помощью плоских сеток, монтируемых с двух сторон. В случае если перекрытия сборные, то используют сборный каркас. Плоские стенки первого простенка нужно объединить пространственными каркасами соединив стержни.

Типовая последовательность по армированию стен подвала

Укрепление стен подвала необходимо в любом случае и независимо от их толщины. Армирование монолитных стен подвала проходит следующим образом:

• Покупка проволоки диаметром 3 мм. Сетку для армирования можно купить в виде рулонов (наиболее распространенный вариант). Именно ее чаще всего применяют для стяжки пола или армирования стен.
• Подготовка инструмента. Обычно достаточно проволоки и кусачек. Но ускорит процесс вязки сетки пистолет для вязки арматуры. Он обладает электродвигателем, запускающим протяжку проволоки.
• Производятся нужные расчеты. Обязательно берется во внимание уровень залегания подземных вод при расчете толщины стен. Если армирование монолитной стены подвального помещения нужно провести ниже уровня грунтовых вод, то плита основания должна быть толщиной от 20 см и выходить за стены на 40 см. При условии, когда подземные воды далеки от основания, то требования следующие: толщина стен подвала с глубиной размещения 1,5-2,5 м может быть от 20 до 40 см, а нижняя стена может быть несиловая, и допускается выступ за контур постройки на 10 см.
• Очищение опалубки. По факту, это удаление строительной пыли и грязи из конструкции.

• Изготовление армирующей сетки. На этом моменте важно правильно определить размер ячейки. Для стен подвала он может быть в диапазоне 25-35 см. Соответственно, чем меньше звено, тем прочнее и надежнее сетка. Но ячейки менее 5 см не допускаются, так как возможно возникновение пустот при заливке бетонной смеси.
• Прокладка арматурной сетки в опалубку. Необходимую прочность монолитной стене придаст армирование сеткой в два слоя. Важно, чтобы диаметр проволоки был не меньше 12 мм, а шаг и по горизонтали и по вертикали не больше 40 см. Оба слоя сетки нужно соединить в шахматном порядке через каждые две ячейки. Для соединения используют проволоку такого же диаметра. Кроме того, арматура и ее элементы не должны соприкасаться со стенками опалубки.
• Проверка правильности монтажа армирующей сетки. Арматура должна быть размещена строго вертикально. Допустимое отклонение 1-2 мм. Причина этого — давление почвы на стены подвала. Правильность расположения можно проверить строительным или лазерным уровнем.
• Заливка бетона и засыпание почвы возле стен. Чтобы обеспечить антикоррозийную защиту арматуры, в бетон добавляют специальные растворы.

Усиление проемов

Любой проем является слабым местом конструкции. Поэтому периметры оконных и дверных проемов обязательно укрепляют дополнительно. Если это сделать неправильно, то конструкция растрескивается и деформируется.

Размеры и тип металлоконструкций для усиления проемов подбирается согласно точным расчетам. Нужно учитывать все параметры, которые влияют на целостность конструкции здания: материал стен, этажность, размер проема, тип основания, вес кровли.

Существует несколько способов армирования проемов в монолитной стене:

• Армирование в один ряд с использованием швеллеров. Это стандартный способ, который заключается в анкерном креплении к стене металлической рамы. Ширина швеллера должна немного больше ширины стены.
• Двухрядное армирование. Суть заключается в накладке двух швеллеров на стену, которые потом дополнительно крепятся и привариваются к металлическим пластинам.
• Усиление с помощью уголков. К краям проема крепятся металлические элементы. Их внутренняя часть соединяется с помощью полосы, которая зафиксирована в стене. Стойки в таких случаях стягивают шпильками или сваривают.
• Коробковое усиление. Швеллеры приваривают параллельно и вертикально. В качестве верхнего элемента служит силовой двутавр.
• Армирование из уголка. Применяют, когда необходимо усиление нестандартных проемов и отверстий.
• Комбинирование способов. Зависит от конструктивных особенностей проемов.

Армирование отверстий в монолитной стене — довольно сложный и ответственный процесс, тем более когда проем необходимо сделать в несущей стене. Неправильно выполненное устройство проема может привести к значительному снижению надежности здания. Поэтому такие процессы лучше производить с помощью специалиста.

Краткий алгоритм усиления проемов:

• Разметка будущего отверстия и армирования.
• Установка временных подпорок.
• Непосредственное усиление с использованием металлических профилей.
• Резка.

Армирование цокольного этажа

Нулевой этаж чаще всего имеет высоту от 1,5 до 2,5 м. Армирование монолитной стены цокольного этажа проходит следующим образом:

• Устанавливают несъемную опалубку из пластика. Она одновременно служит и утеплителем для стен.
• При установке опалубки прокладываются проемы для окон и дверей, а также гильзы из металла для прокладки коммуникаций.
• Армировать нужно в продольном направлении стен. При этом металлические стержни связываются с уже установленными вертикальными прутьями. Сечение стержня не менее 10 мм.
• При наличии необходимой техники и материалов бетон лучше заливать сразу же. Если возможности такой нет, то бетонную смесь заливают слоями. При втором варианте каждый последующий слой заливается через трое суток после предыдущего. Набор требуемой твердости происходит в течение 28 суток.
• После окончательного затвердения можно приступать к дальнейшим строительным работам.

Этапы арматурных работ

Арматурными работами называют комплекс действий, состоящих из изготовления арматуры, укладки ее в формы либо установки на место проведения работ. Арматурные работы включают в себя три взаимосвязанных этапа:

• Этап подготовки материала;
• Этап соединение арматурных изделий в единый каркас, строение;
• Этап монтажа готовых изделий на стройплощадке.

Важнейшей составляющей арматурных работ является соблюдение техники безопасности на производстве. Множества несчастных случаев можно избежать, наняв профессиональных рабочих. Также необходимо правильно подготовить территорию, соблюдать правила взаимодействия с механизмами на производстве.

Каким требованиям должна отвечать арматурная сталь?

Самым первым шагом к приобретению арматуры является изучение спецификации проекта. В ней четко указано, какой тип арматуры необходимо применять в каждом конкретном случае, учитывая марку, диаметр, вес арматуры и другие параметры.

Перед тем, как применять арматуру на стройплощадке, необходимо провести ее проверку на предмет соответствия следующим требованиям:

• Форма и размер сечения проволоки и стержней величинам, обозначенным в проекте;
• Поверхность арматуры должна быть проверена на предмет отсутствия раковин, трещин и иных дефектов;
• Арматура должна быть свободной от расслоений;
• Сталь должна быть проверена на способность деформации.

Подготовка арматурных элементов

Подготовительный этап являет самым важным этапом, от которого зависят дальнейшие эксплуатационные характеристики конструкции. До того, как начнется заготовка арматурных элементов, необходимо определиться с точной их длиной, в этом вам помогут арматурные чертежи, содержащие всю необходимую информацию.

Подготовительный этап включает в себя следующие виды работ:

• Исправление искривлений арматуры, ее правка;
• Подгон арматуры под заданную длину путем ее резки;
• Очистка поверхности от ржавчины, загрязнений и подготовка к сварочным работам;
• Гибка арматуры для изготовление некоторых элементов конструкции.

На строительной площадке необходимо принять арматуру от поставщика, произвести сортировку и складирование по соответствующим стандартам.

Соединение арматурных элементов при помощи сварки

Сварка арматурных элементов может осуществлять с использованием различных технологий и оборудования, среди которых:

• Многоэлектродная ванная сварка, применяемая для работы со стержнями всех профилей с большими диаметрами;
• Ванная одноэлектродная сварка осуществляется путем передачи тепла свариваемым стержням при помощи ванны из жидкого металла, применяется для стыкования гладкой арматуры и стержней периодического профиля;
• Контактная сварка стыкованием без использования металлоплавящихся электродов осуществляется только на производстве по причине громоздкости оборудованиям и больших затрат электроэнергии;
• Полуавтоматические виды сварки с использованием открытой дуговой проволоки без покрытия и порошковой проволоки.

Механическое соединение арматурных элементов

Метод вязки арматуры достаточно прост в исполнении и не требует особых навыков и квалификации работника. Для вязки арматуры используют элементы проволоки, прошедшие термическую обработку – отжиг.

Вязка различается в зависимости от места расположения узлов и величины сечения арматуры на простую, крестовую, двойную, двухрядную, метровую.

Для повышения производительности труда можно использовать специальный пистолет для вязки арматуры. Для соединения арматуры между собой также применяют особые «скрепки» – коннекторы.

Они обладают особыми упругими свойствами, что позволяет надежно фиксировать арматуру.

Соединение арматуры внахлест

Этот способ соединения арматурных элементов не предполагает ни сварки, ни вязки. Он позволяет сократить число операций по сборке арматуры, но при этом увеличивает ее расход. Соединение внахлест не требует специального оборудования.

Данный способ соединения применяется без использования загибов, если работы производятся с арматурой периодического профиля. Применяют петли, анкера и крюки, если металлопрофиль является гладким. В основном применяется при армировании железобетонных плит и перекрытий.

Арматурные работы: советы профессионала, приёмы и секреты

В этой статье мы расскажем о разных видах армирования конструкций и откроем некоторые секреты профессии арматурщика. Также будут приведены упрощённые расчёты, описания документации, схемы армирования. В статье вы найдёте практические советы и рекомендации по ведению арматурных работ.

Виды армирования

Армирование — неотъемлемая часть конструкции, материал которой предусматривает переход из жидкого состояния в твёрдое. Этот процесс называют схватыванием или твердением. По способам армирования различают:

1. Дисперсное — добавление в жидкий раствор фибровых волокон или металлической стружки. Придаёт монолитному участку жёсткость и стойкость к истиранию. Применяют в устройстве полов, стяжек. Может применяться в комбинации со стержневым способом.
2. Стержневое — в объём бетона или раствора включают систему стержней (сетку, каркас), которая распределяет нагрузку внутри конструкции. Применяют для несущих и отдельно стоящих элементов зданий.
3. Слоевое (укрепление слоя) — в слой жидкого раствора или шпатлёвки включают сетку для придания стабильности отделочного слоя. Применяют при отделке и ремонте плоскостей.

В данной статье мы рассмотрим армирование конструкций при помощи каркаса и сеток.

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. После отвердения напряжение в стержнях остаётся — арматура как бы «поджимает» весь элемент вдоль них, что значительно улучшает механические свойства детали.

Например, балка или плита с предварительно напряжённой арматурой выдерживает большие нагрузки (+ 40–60%) на изгиб, чем обычные.

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.

Армирование СНиП

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.

Сортамент арматуры

Ещё одним полезным документом является сортамент. В нём приведены все возможные характеристики арматурных изделий — вес погонного метра и зависимость его от диаметра, площадь сечения стержня и марки стали и многие другие. Эти данные необходимы при более сложных расчётах — монолитных перекрытий, резервуаров или зданий, имеющих более 3-х этажей.

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).

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.

Показатели каркасов и сеток для разных конструкций:

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.

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 — хомутСхема 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 арматураСхема 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.

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.

Сварка 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).

Вязка арматуры

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 этого необходимо выгнуть его в удобной форме и заточить с одного конца. На обратном конце стержня крючка можно надеть пластиковую трубку.

Также крюк можно установить в аккумуляторный шуруповёрт, что значительно облегчит работу.

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.

Шаг узлов в разных каркасах:

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, Игорь Максимов