Как осуществляется армирование колонн?

Колонны — железобетонные несущие конструкции, предназначенные для передачи нагрузок от вышестоящих конструкций на фундаменты либо стены.

Колонны используют на этажах, для монтажа на их капители или консоли вышестоящих перекрытий. В них также есть опора в виде подколонника.

Самый важный момент при строительстве колонн – расчет и устройство их армирования. О нем сейчас и поговорим.

1 Особенности и назначение

Армирование железобетонных колонн для конструкции фундамента и несущих стен необходимо сразу по нескольким причинам.

1. Повысить прочность монолитной железобетонной конструкции.
2. Улучшает взаимодействие разных частей колонн (основной опоры, капители, подколонника, консолей).
3. Предотвращает появление трещин.
4. Позволяет осуществлять ремонт железобетонных конструкций.
5. Понижает шанс разрушения опоры со временем.
6. Позволяет выливать крупные несущие опоры с сечением 300×300 и 400×400 мм без опасений за их судьбу в будущем.

Читайте также: какую сетку применяют для стяжки пола, и как правильно ее использовать?

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.

Да и вообще, строительство капитальных зданий, особенно промышленных, немыслимо без использования железобетонных конструкций фундамента и опор.
к меню ↑

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.

Использование подколонника необязательно, без него вполне можно обойтись, когда предусматривается монтаж ленточного или свайного фундамента. А вот для фундамента плиточного, наличие подколонника просто необходимо.
к меню ↑

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.

Осуществляют расчет исключительно специалисты. Спроектировать армирование несущих опор человек без опыта не сможет. Не хватит знаний, и что важнее, опыта.
к меню ↑

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.

Показатель, минимального процента армирования колонны равняется 3%. Показатель максимального процента армирования равняется 6%. Однако расчет показывает, что для зданий небольших хватит и 5%, а в некоторых случаях и 4% в удельном весе.
к меню ↑

2 Технология, схема и материалы

Технология армирования довольно проста, так как заключает в себя всего несколько базовых рабочих этапов.

Нужно создать арматурный каркас поэтапно, связать его в единую конструкцию, при необходимости осуществить поперечное или косвенное армирование, а затем установить в опалубку. Основная задача строителей – связать правильный каркас. Схема действий здесь очень проста.

Берется несколько крупных круглых стержней с диаметром сечения от 20 мм. Как правило, это арматура круглых сортаментов, класса А3 или выше.

Стержни по длине должны полностью отвечать длине колонны, за вычетом 10-15 см на слой защитного бетона.

Минимальное количество стержней для рабочего каркаса – три. Что впрочем, вполне очевидно, ведь нам нужен не плоский, а объемный каркас.

Каркас колонны с поперечным укреплением

На практике используют от четырех до шести стержней в обычных колоннах и больше восьми в сильно нагруженных. Если колонна не квадратная, а вытянута в одном из направлений, то ее укрепляют дополнительной арматурой.

Продольную арматуру связывают между собой в нескольких местах. Однако обойтись только ею не удастся. При длине колонн от 2 метров, продольные изделия под давлением начнут выпячиваться, что не есть хорошо. Для предотвращения подобных проблем используют косвенное или поперечное укрепление каркаса.

Косвенное укрепление заключается в обвязке длинной арматуры поперечными короткими стержнями. Косвенное укрепление делается с интервалами. Желательно связать каркас поперечными элементами с интервалом в 20-50 см в зависимости от уровня несущих нагрузок.

Косвенное армирование – проверенный временем способ, очень удобный и простой. Без него сейчас создание несущих железобетонных колонн крайне нежелательно.
к меню ↑

2.1 Пример армирования колонн при строительстве (видео)

2.2 Армирование дополнительных элементов

Не стоит забывать о том, что конструкция дополнительных частей колонны, таких как капители, консоли и опорные конструкции подколонника тоже нуждаются в армировании.

При этом каркас для той же капители нужно еще и правильно интегрировать в целевую несущую конструкцию.

Образец капители – плоский выступ на верхнем конце колонны. Следовательно, для каркаса капители нужна арматурная сетка. Тут все достаточно просто. Берем арматуру толщиной от 15 мм, и вяжем из нее квадратную сетку с ячейками от 10×10 см.

Сетку интегрируем верхнюю часть каркаса путем подвязки проволокой. Как правило, хватает одноуровневой сетки. В крайнем случае, по ободу устраивают еще один стабилизирующий каркас, состоящий из одного-двух элементов.

Пример армирования подколонника сеткой

С консолями ситуация несколько иная. Консоль, в отличие от капители – это бетонный выступ на одном из краев колонн. Каркас для него являет собой двухуровневый выступ короткой арматуры, прикрепленный к одному из поперечных стержней.

Схема подколонника сильно напоминает аналогичную у монолитной капители, только подколонник делается толще, может иметь несколько ступенек и размещается на нижней части опоры.

Следовательно, каркас для него делается как минимум двухуровневый, из такой же сетки. В остальном отличий от чертежа каркаса для капители практически нет.

Если подколонник ступенчатый, то есть имеет несколько расширений с разными размерами, то сетку делают под каждую ступеньку и перевязывают проволокой. Чем больше ступеней, тем тоньше нужна арматура. На одну ступень берут арматуру толщиной в 15-20 мм, а на три хватит арматуры толщиной до 12 мм.

Статьи по теме:

Портал об арматуре » Армирование » Как осуществляется армирование колонн?

Обсуждение: есть 1 комментарий

Судя по всему статья писалась не конструктором. По всему разделу есть замечания, но в принципе ничего критичного. В общих словах суть передана верно.

Мне же хотелось бы заострить внимание на минимальном проценте армирования колонн.

«Если армирование железобетонных конструкций не покроет минимальный процент, то конструкция считается ненадежной и даже потенциально опасной»

Это не так. Конструкция просто не будет считаться железобетонной в таком случае, а бетонной. И рассчитываться будет соответствующе. А вот уже расчет покажет надежная она или нет. Может там только бетона и хватит.

«Показатель, минимального процента армирования колонны равняется 3%»

Это неверно. Согласно пункта 10.3.6 СП63 для внецентренно-сжатых элементов (коим является колонна) min процент армирования 0,25. При проценте больше 0,25% колонна считается железобетонной. При меньшем проценте бетонной.

«Показатель максимального процента армирования равняется 6%»

Максимальный процент согласно СП 10% в сечении с учетом нахлеста стержней. То есть в сечении без нахлеста, например, где-нибудь в середине колонны максимальный процент равен 10/2=5%.

Дальше по тексту рекомендации по анализу достаточности армирования тоже даны соответственно неверно. Я обычно руководствуюсь следующим алгоритмом:

Добавить комментарий Отменить ответ

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Как правильно вязать арматуру: способы и правила, советы для начинающих

Вязка арматуры – это один из основных этапов работы, по созданию арматурного каркаса. Соединяя арматуру, создаётся армирующая конструкция, благодаря которой, бетон получает большую прочность как на сжатие, так и на растяжение. Выполнив неправильно соединение прутов, готовая монолитная конструкция не получит проектную прочность. Для того чтобы этого избежать, разберём как правильно вязать арматуру соблюдая все нормы и правила, и каким инструментом можно выполнить работу, это будет полезно для начинающих арматурщиков, и для строителей с опытом.

Способы вязки арматуры

Рассмотрим всё существующие способы, как можно соединить арматуру. Каждый из вариантов хорош в чём-то своём, и используется строителями, в зависимости от типа строения и проектных требований. Существует 3 способа соединения прутов, с ихней помощью создаётся крепкий и надёжный металлический каркас:

1. Вязка проволокой.
2. Сварка.
3. Пластиковые хомуты.

Эти способы вязки арматуры имеют свои особенности. Каждый из них правильный и применяется в зависимости от требований и используемого материала. При армирование ленточного фундамента для частного дома, часто соединяют арматуру методом сварки, а не связывают её проволокой. Но какой вариант является лучшим?

Преимущества и недостатки соединения сваркой

Несмотря на то что это разные технологии, правильный выбор может сэкономить средства и время на строительство, при этом без потерь прочности конструкции. Метод соединения элементов сваркой, раньше считали одним из самых надёжных и эффективных. Однако, подобная технология не всегда является уместной. Обычно её использовали при монтаже громоздких каркасов, которые усиливают фундамент для многоэтажных домов и габаритный коттеджей.

Подобный метод имеет некоторые недостатки:

1. Требуется иметь навыки работы со сварочным аппаратом, иначе нужно потратиться на услугах профессионального сварщика. Себестоимость в таком случае увеличивается.
2. Места сварки – слабое место конструкции. Там прочность каркаса становится ниже.
3. Метод не подходит, если использовать стеклопластиковую арматуру. К тому же арматура А-400 (А-3), которая является самой востребованной, не может быть соединена посредством сварки. Только пруты с индексом «С» подойдут для работы, например: арматура А500С.

Поэтому в современном монолитном строительстве, сварку заменили вязкой. Для частных и жилых домов, строительства бани, гаража или других построек – это наилучший вариант соединения арматуры.

Плюсы и минусы соединения методом вязки

Чем же так хорош этот метод? Он имеет следующие положительные моменты:

1. Быстрота выполнения работ. Вязка проволокой занимает мало времени, она простая и не требует навыков. Правда, если делать это вручную, то процесс замедляется. Дальше мы рассмотрим, как же быстро вязать арматуру.
2. Простота устранения недочётов. При работе со сваркой, устранить ошибки, будет труднее, приходиться брать болгарку и разрезать сварочный шов. Проволоку же, достаточно откусить кусачками или же размотать крючком.
3. Чтобы вязать арматуру не нужно быть профессионалом.
4. Процесс армирования можно выполнить в опалубке.
5. Себестоимость работы намного ниже.

Если говорить о недостатках, то отметим шаткость готового каркаса. Правда, это не является большой проблемой. Конструкция будет прочной, единственная проблема заключается в том, что при перемещении каркаса в опалубку она начинает расшатываться, в этом случае можно в нескольких местах сделать прихватки арматуры сваркой. Чтобы решить такую проблему со стеклопластиковой арматурой, надо привязать несколько раскосов, чтобы конструкция стала более жёсткая и устойчивая. Прогибаясь, натяжка в местах вязки изменяется, каркас гуляет. Поэтому при установке его в опалубку нужно быть осторожными. Лучше вязать арматуру в опалубке или над ней, если выполняется армирование ленточного фундамента.

Особенности соединения арматуры пластиковыми хомутами

Основные достоинства этого метода, в том, что он не требует специальных навыков, у него высокая скорость выполнения работ, и надёжная фиксация арматуры.
Недостатки, у данного способа следующие:

1. Стоимость. При больших объёмах проволока будет экономней.
2. Скорость выполнения работы (если сравнивать с другими способами вязки).
3. Исправление. Где-то ошиблись, придётся откусывать хомут, он становится негодным, проволоку же можно перевязать.
4. Надёжность. Передвижение по конструкции, связанной пластиковыми хомутами не желательно.
5. Температура. Лопаются при отрицательных температурах.

На основе этих данных можно сказать, что данный способ, подойдёт больше для частного строительства, при небольших объёмах, также он подойдёт, для людей которые сами хотят выполнить армирование своими руками.

Инструменты для вязки арматуры, технология работы с ними

Никто не выполняет работу вручную. Это практически невозможно. Для этой цели есть специальные инструменты, ускоряющие и упрощающие процесс. Каждый инструмент имеет свои особенности по использованию. Для связки арматуры существуют следующие приспособления:

1. Ручной крючок.
2. Вязальный пистолет.
3. Шуруповёрт.
4. Клещи.

Каждый из инструментов имеет свои плюсы и минусы, рассмотрим их, а также технологию их использования, и на основе этих данных и мнении эксперта (арматурщика с 10-летним стажем) подведём итоги и выберем лучший вариант для вязки арматуры.

Как правильно вязать арматуру крючком?

Особенности работы в том, что она выполняется вручную. Поначалу процесс будет длительным, так как нужно набить руку. Крюк делается из стали, а ручка из дерева или пластмассы. Стоимость такого крючка составляет 1 тыс. рублей.

В продаже есть даже автоматические крючки, но отзывы о них двоякие. Некоторые отмечают малый ресурс, другие говорят, что он скручивать проволоку толщиной 2 мм и более с трудом.

Существует несколько вариантов соединительных узлов при вязке арматуры крючком. Рассмотрим самые популярные.

Простой узел связки арматуры крючком

Самый распространённый и простой узел, выполняется следующим образом:

1. Чтобы соединить пруты между собой, нужно взять проволоку длинно 15–20 см, и согнуть её пополам.
2. Согнутая проволока снова сгибается, но не до конца, должен получиться крючок.
3. Просовываем проволоку под арматуру, которую необходимо связать.
4. Дальше в ход идёт сам крючок. Его нужно вставить в полученную петлю и зацепить свободный конец проволоки.
5. Делается один оборот. При этом важно придерживать свободный конец.
6. Натянув крючок на себя, докручиваем проволоку до её отрыва.

Обратите внимание! Чтобы не покупать вязальный крючок, можно сделать его своими руками. Потребуется кусок стального прута, а ручку можно изготовить из пластика или дерева. Сделав его один раз, можно постоянно пользоваться инструментом для вязки. Пошаговую инструкцию по изготовлению крючка своими руками смотрите тут.

На видео ниже, профессиональный арматурщик показывает как правильно выполнять простой узел вязки арматуры крючком, и какой скорости можно достичь работая данным инструментом.

«Мёртвый узел»

Данный узел применяется для армирования конструкций, состоящих из прутов арматуры и хомутов, это балки и колонны. Так как он надёжно фиксирует арматуру в угол хомута, арматурщики назвали его «мёртвым» узлом. Чтобы быстро и качественно выполнить такой узел, необходимо много практиковаться. Рассмотрим, инструкция по выполнению узла:

1. Берём проволоку длиною 20–40 см, её размер зависит от диаметра используемой арматуры, и сгибаем пополам.
2. Запускаем проволоку, петлей вперёд, под низ арматуры слева от хомута, оставляя 2–4 см для завершения узла.
3. Заводим проволоку наверх хомута и загибаем опять под низ арматуры.
4. Крючок вставляем в петлю и зацепляем свободный конец проволоки.
5. Тянем крючок на себя и одновременно делаем несколько оборотов, пока не почувствуем что проволока зажалась, или пока не оторвётся петля.

Следует отметить! Для того чтобы этот узел надёжно зафиксировал арматуру в угол хомута, проволоку следует как можно плотнее прижимать к арматуре и углу хомута, иначе завязка получится ненадёжной.

Проверить качество узла, можно подёргав хомут рукой, если шатается, то выполнен неправильно или до конца не затянут. Затягиваем либо делаем дополнительную завязку простым узлом.

Выполняя армирование сложных конструкций, например, полукруглых балок, узлы можно комбинировать. Сначала делается «мёртвый» узел, а потом два простых крест-накрест, как на фото ниже.

Специальный пистолет для вязки

Для вязки арматуры – это идеальный инструмент. С ним процесс выполняется намного быстрее и проще. Собирать металлический каркас с ним удобней всего. Единственный нюанс заключается в том, что подобный агрегат стоит не дёшево. Вот почему он используется на масштабных строительных объектах. Минимальная стоимость – 30 тыс. рублей.

Он выглядит как обычная дрель. Только в него вставляется рулон с проволокой. Для вязки нужно направить пистолет на место стыка и нажать на курок. Он сам выполнит вязку за считанные секунды. Это самый простой и доступный вариант, как связать арматуру.

На заметку! На 1 узел, связанный при помощи крюка, у не очень опытного арматурщика уходит 9 секунд. Если вязать автоматизированным крюком, то потребуется 7 сек. А вязка при помощи пистолета занимает всего 1-2 секунды на 1 узел.

Но и у этого способа есть свои минусы:

1. Не везде им можно добраться, для выполнения вязки.
2. Стоимость.
3. При исправлении армирования, крючком узел уже не развяжешь.
4. Не выполнишь вязку арматуры большого диаметра.

Использования шуруповёрта с крючком

Чтобы ускорить процесс и сделать его автоматизированным, используется модернизированный шуруповёрт. Достаточно вставить в него самодельный крючок. Для этой цели подходит шиферный гвоздь. Он зажимается в шуруповёрте и готов к работе.

Принцип его работы ничем не отличается от предыдущего варианта. Отличием является только то, что процесс значительно ускоряется. А если у шуруповёрта есть регулировка скоростей, то его настраивают так, чтобы при максимальной натяжке проволоки она не обрывалась.

Вязка арматуры клещами

Данный способ вязки хорош тем, что в процессе работы экономится проволока, за счёт того, что можно связать в одну, и не надо делать петли, как для вязального крючка.

Из минусов следует отметить:

1. Требует больше практики, для скоростной вязки.
2. Скорость вязки в 2 раза меньше чем у крючка.
3. При вязке в 2 проволоки получается жёсткий с острым концом узел, необходимо носит спецобувь, а то можно пробить ногу.

На видео ниже, показано какой скорости, можно достичь вязкой клещами, но для этого нужно очень много практики. Профессиональный арматурщик, делает завязку за 3–4 сек.

Выбор проволоки для вязки арматуры

Проволока – один из важных элементов работы. А это значит, что от её выбора зависит качество будущего каркаса, его прочность и скорость выполнения работы.

Согласно строительным нормам СНиП, а также положению из ГОСТ 3282-74, проволока должна соответствовать прописанным требованиям. Вот некоторые из них:

• если арматура имеет сечение до 12 мм, то потребуется проволока для вязания сечением 1,2 мм;
• если сечение от 16 до 18 мм, то сечением 1,6 мм;
• при сечении больше 18 мм, используем сечение 2 мм (или две по 1,2 мм).

Совет от мастера! За свой 10-летний стаж, в монолитном строительстве, хочу сказать, что самая популярная и удобная для работы проволока имеет диаметр – 1,2 мм. А самым подходящим инструментом для вязки арматуры являет ручной крючок, доказано практикой.