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 вязать арматуру для начинающих: способы, нормы и правила, каркас под фундамент

Существует всего два способа крепления арматуры в каркасе: электросварка и вязка. Мы не будем открывать дискуссию о том, какой из них предпочтительнее. Скажем лишь, что при вязке не снижается прочность рабочих стержней.

Любая сварка ослабляет металл, поскольку создает в нем локальные напряжения. Это негативно сказывается на надежности всей конструкции.

По сравнению со сваркой вязальные работы более трудоемкие.

Несмотря на это, в частном строительстве с его небольшими объемами лучше выбрать их. Особенно, когда речь идет о таких ответственных конструкциях, как фундамент и плиты перекрытия.

Содержание статьи:

В этой статье мы расскажем начинающим строителям о том, как правильно вязать арматуру. Рассмотрим инструменты, материалы и технологии, применяемые для этой работы. Надеемся, что полученная информация поможет вам уверенно обращаться с металлом, собирая прочные и надежные каркасы.

Способы вязки арматуры

Существует два способа фиксации арматурных прутков: ручной и автоматизированный.

При ручном методе используются четыре вида инструментов:

• Пассатижи;
• Крючок (простой и реверсивный);
• Шуруповерт с насадкой.

Пользоваться пассатижами не очень удобно. Поэтому их применяют редко и только для сборки небольших каркасов. Крючком пользуются чаще. Это простое приспособление при известной сноровке помогает быстро соединять стальные стержни.

Существует усовершенствованная модификация простого крючка (реверсивный). Ее основа — винт, который вращается при вытягивании рукоятки назад.

Объединив крючок с шуруповертом, домашние умельцы создали еще одно удобное приспособление для фиксации стальных прутков в каркасе.

Автоматизированную вязку выполняют так называемым пистолетом. Это довольно сложное и дорогое устройство, применяемое на крупных объектах. Производительность его такова, что завязывание одного узла происходит за 1 секунду.

Устройство снабжено отсеком, в котором установлена бобина с проволокой. Рабочий орган пистолета подает ее к арматуре и связывает в узел.

Технология работы крючком

Ничего сложного в этой операции нет. Проделав ее несколько раз, вы быстро «набьете руку».

Суть метода заключается в следующем: место пересечения стержней охватывают стальной проволокой, сложенной вдвое. Вязальный крючок вставляют в петлю и захватывают им другой свободный конец. После этого инструмент вращают до момента стягивания. Концы проволоки загибают внутрь каркаса.

Мастера знают один маленький секрет, гарантирующий плотный контакт: немного не докрутив петлю, ее нужно потянуть на себя и только после этого довернуть до конца.

Работа с шуруповертом не имеет принципиальных отличий от вязки крючком. Преимущество заключается в более высокой скорости и меньшей трудоемкости. Используя шуруповерт, не забудьте выставить на минимум скорость вращения его патрона.

Электродрелью вязать арматуру не следует. Большая инерционность данного инструмента не позволяет точно определить момент завершения затяжки.

Способы соединения стальных стержней и основные виды узлов показаны на схеме ниже.

Материалы

Для сборки каркаса используют специальную отожженную проволоку. Она прочная, но при этом достаточно мягкая. Это позволяет затягивать узлы, не рискуя порвать ее. Рекомендуемый диаметр данного материала зависит от сечения арматурных стержней и составляет от 1,0 до 1,4 мм.

Дешевая проволока идет без покрытия и называется черной. Более стойкая к коррозии имеет защитный слой из цинка.

Вязальная проволока изготавливается в двух вариантах: в бухтах и мерная (в отрезках). Работать с мотком сложнее, поскольку его приходится вручную резать на куски. Мерный материал можно сразу пускать в дело. Особенно удобна проволока, у которой на концах сделаны петли.

Нормы и правила выполнения работ

Указания по проектированию и изготовлению арматурных каркасов содержатся в двух нормативных документах. ГОСТ 10922-2012 оговаривает технические условия для вязаных и сварных соединений железобетонных конструкций. Свод правил СП 52-101-2003 регламентирует требования к проектированию каркасов.

На основе этих нормативов разработаны типовые схемы вязки арматуры под ленточный фундамент, размеры нахлестов, диаметры используемой арматуры и другие правила производства работ.

При стыковке стержней на прямых и угловых участках важное значение имеет длина нахлестов. СНиП устанавливает данный параметр в зависимости от диаметра рабочей арматуры (в миллиметрах):

• 300 мм для прутков диаметром 10 мм;
• 380 для 12 мм;
• 480 для 16 мм;
• 580 для 18 мм;
• 680 для 22 мм;
• 760 для 25 мм.

Вязка каркаса ленточного фундамента

На дно траншеи на подставки (бобышки) толщиной 4-5 см укладывают расчетное количество продольных стержней (диаметр 12-18 мм). Расстояние между ними зависит от размера фундамента и может составлять от 5 до 20 см. Если стандартной длины одного стального прутка (6 метров) не хватает на всю «ленту», то используют несколько стержней. Между собой их соединяют, соблюдая нормативный нахлест.

К рабочим пруткам вертикально крепят хомуты из гладкой или рифленой стали диаметром 8-10 мм. Шаг хомутов по строительным нормам должен быть не менее 3/8 от высоты фундамента (20-50 см).

Установив хомуты, к ним проволокой крепят верхний пояс рабочей арматуры, соблюдая проектное расстояние между стержнями.

На углах и примыканиях хомуты ставят чаще (1/2 шага), а рабочую арматуру загибают, связывая со стержнями пересекаемого участка «ленты».

Длина загиба должна составлять не менее 50 диаметров рабочей арматуры.

Изготовление арматурного каркаса в траншее – работа трудоемкая и неудобная. Поэтому опытные строители используют вот такое простое приспособление.

Уложив продольные хлысты на деревянные подставки, к ним привязывают хомуты и нижний пояс рабочих стержней. Готовую конструкцию переносят и ставят в траншею.

Сборка арматурного каркаса монолитной плиты проще, чем ленточного фундамента. Конструкция здесь состоит из двух плоских сеток. Нижние стержни укладывают перпендикулярно с заданным шагом и связывают между собой. Затем в точках их пересечений ставят подставки из стальных прутков и прикручивают к ним верхнюю сетку.

В последние годы для сборки каркасов начали использовать арматуру из стеклопластика.

Вязать ее можно несколькими способами:

• отожженной стальной проволокой;
• пластиковыми стяжками-хомутами;
• пластмассовыми клипсами-фиксаторами.

Ориентировочные цены

Стоимость вязки арматуры, как говорят сметчики, «сидит» в суммарной цене 1м3 железобетона. В квадратных или погонных метрах ее считают индивидуально для каждого вида конструкции. При этом приходится учитывать различные параметры (ширину и высоту ростверка, толщину плиты, сечение арматуры, уровень сложности каркаса и т.д.).

Для ориентировочного подсчета строители используют расценку в рублях за 1 тонну используемого металла. На сегодняшний день в 2017 году она составляет в среднем от 20 тысяч рублей.