Армирование углов фундамента по сажину

Как правильно армировать углы и примыкания ленточного фундамента

Углы и примыкания ленточного фундамента являются местами концентрации разнонаправленных напряжений. Неправильная стыковка продольной рабочей арматуры на участках примыканий и по углам может привести к появлению поперечных трещин, расслоений и отколов в этих проблемных зонах. Правильное армирование ленточного фундамента обеспечивает сопротивляемость железобетонной конструкции силам сжатия и растяжения на всех его участках.

Рис.1. Нагрузки на угол фундамента.

Правила армирования углов

Общие правила применения арматуры при строительстве ленточных фундаментов изложены в СП 50-101-2004. В пункте 8.9 этого документа указано, что фундаменты стен должны объединяться в систему перекрёстных лент и иметь между собой жёсткую связку. О способах жёсткого соединения арматуры говорится в СП 52-101-2003. В пункте 8.3.26 перечислены все допустимые способы таких соединений:

1. Стыковка арматуры без сварки, внахлёст. Допускаются следующие способы анкеровки в районе нахлёстки: с прямыми концами рифлёной арматуры, с приваркой поперечных стержней, с загибами на концах в форме крюков, или петель.
2. Сварка арматуры.
3. Применение механических устройств, или резьбовых муфт.

Жёсткость соединения арматуры на углах, или примыканиях может быть обеспечена только этими способами. Соединения при помощи вязки перекрестий при армировании углов ленточного фундамента не допускаются. В этом случае происходит угловой разрыв арматурного каркаса и потеря его целостности. Для усиления угловых арматурных стыков можно применять П- и Г-образные элементы, изготовленные из арматурных прутьев, применяемых для устройства продольной (рабочей) арматуры. Вертикальные и поперечные хомуты в области угловых и примыкающих анкеровок устанавливаются в 2 раза чаще, чем в остальных частях ленточного фундамента. Оптимальное расстояние между хомутами в зонах примыканий и углов определяется как половина от ¾ высоты ленты. Не рекомендуется делать это расстояние более 25 см. Для равномерного распределения нагрузок на углах ленты, а также в области примыканий, делается жёсткая связка внутренней и внешней продольной арматуры.

Схемы армирования углов

Для формирования единой жёсткой пространственной рамы ленточного фундамента применяют следующие схемы угловых и примыкающих соединений продольной арматуры:

1. Жёсткое угловое соединение арматуры внахлёст и «лапкой».
2. Армирование угловой зоны при помощи хомута Г-образной формы.
3. Схема армирования угла при помощи П-образного хомута.
4. Армирование зоны примыкания при помощи соединения внахлёст.
5. Схема армирования примыкающей зоны при помощи хомута Г-образной формы.
6. Армирование области примыкания при помощи хомута П-образной формы.
7. Армирование тупых углов при помощи жёсткого соединения внахлёст.

Любая из вышеперечисленных схем предусматривает жёсткое соединение внутренней и внешней продольной арматуры.

Схема внахлёст (лапки)

1. Жесткость углового соединения внешней горизонтальной арматуры обеспечивается внахлёст при помощи сгиба одного из свободных концов (1-2).
2. Привязка внутренней горизонтальной арматуры (7) к внешней горизонтальной арматуре (2) осуществляется внахлёст.
3. Привязка внутренней горизонтальной арматуры (3) к внешней связке (1-2) производится при помощи соединения «лапка».
4. Шаг угловой поперечной арматуры (5) и вертикальной арматуры (4) рассчитывается по формуле 3/8 высоты ленточного фундамента.
5. Длина «лапки» составляет 35-50 диаметров продольной арматуры.

Рис. 2. Схема армирования угла внахлёст.

Хомут Г-образной формы

1. Жесткость соединения внешней продольной арматуры (1) в угловой зоне обеспечивает Г-образный хомут (6).
2. Внутренняя продольная арматура (2) жестко скрепляется с внешней продольной арматурой (1) внахлёст.
3. Шаг поперечной арматуры (L) составляет не более ¾ высоты ленты фундамента.
4. Внутреннюю и внешнюю продольную арматуру соединяет дополнительная поперечная арматура (5).
5. Длина соединения внахлёст составляет 50 диаметров горизонтальной арматуры.

Рис. 3. Схема армирования угла г-образным хомутом.

Хомут П-образной формы

1. При использовании П-образных хомутов (5) угловое соединение внешней и внутренней горизонтальной арматуры ленточного фундамента (1) получает жёсткую сцепку наподобие замка.
2. В анкеровке П-образных хомутов участвует вертикальная (2), поперечная (3) и дополнительная поперечная (4) арматура.

Рис. 4. Схема армирования углов п-образным хомутом.

Тупой угол

1. Для надёжного соединения арматурного каркаса при повороте ленточного фундамента под тупым углом (1) используется схема жёсткого соединения внахлёст свободных концов внутренней горизонтальной арматуры (4) с внешней горизонтальной арматурой (5).
2. Вертикальную (2) и горизонтальную (3) арматуру в зоне соединения внахлёст следует устанавливать в 2 раза чаще, чем на ровных участках ленты.
3. Длина соединения внахлёст должна быть не меньше 50 диаметров продольной арматуры.

Рис. 8. Схема армирование тупого угла.

Армирование примыканий

Соединение внахлёст

1. Соединение горизонтальной арматуры (2) примыкающего элемента ленточного фундамента внахлёст осуществляется только к внешней горизонтальной арматуре (1).
2. Шаг поперечной (4), дополнительной поперечной (5) и вертикальной арматуры в зоне примыкания должен быть не менее 3/8 от высоты ленты фундамента.
3. Размеры соединения внахлёст составляют 50 диаметров рабочей арматуры.

Рис.5. Схема армирования примыкания внахлёст.

Хомут Г-образной формы

1. При использовании Г-образного хомута (6) для армирования зоны примыкания горизонтальная арматура примыкающей части и внешняя горизонтальная арматура (1) соединяются с уголком внахлёст.
2. Длина соединения внахлёст (2) составляет 50 диаметров рабочей арматуры.
3. Шаг вертикальной (3) и поперечной арматуры (4) в зоне примыкания уменьшается в два раза при помощи дополнительной поперечной арматуры (5).

Рис. 6. Схема армирования примыкания хомутом г-образной формы.

Хомут П-образной формы

1. Хомут П-образной формы (6) обеспечивает дополнительную жёсткую привязку внахлёст горизонтальной арматуры примыкающего элемента ленточного фундамента (3) к внешней горизонтальной арматуре (1).
2. Длина соединения внахлёст (2) может составлять 35-50 диаметров горизонтальной арматуры.
3. Минимально допустимая длина П-образного хомута должна равняться двойной ширине ленточного фундамента.

Рис. 7. Схема армирования примыкания ленточного фундамента хомутом г-образной формы.

Типичные ошибки

Все способы угловых и примыкающих соединений арматуры направлены на сохранение целостности арматурного каркаса, независимо от его конфигурации. Прочность ленточного фундамента зависит от правильной анкеровки концевых элементов продольной арматуры. К неправильному армированию углов ленточного фундамента приводят следующие схемы:

1. Армирование угловых зон ленточного фундамента арматурными перекрестиями с вязкой стержней продольной арматуры под прямыми углами.
2. Установка в угловых и примыкающих зонах гнутой продольной арматуры без анкеровки.

Эти ошибки являются самыми распространёнными и могут привести к разрушению фундамента в местах угловых соединений и примыканий.

Угловые и примыкающие соединения, выполненные методом вязки перекрестий стержней продольной арматуры

Типичной ошибкой армирования углов и примыканий являются соединения продольной арматуры методом вязки перекрестий. Такое арматурное соединение без надлежащей анкеровки стержней может привести к разрушению бетонного монолита из-за разнонаправленных нагрузок, возникающих по углам ленточного фундамента.

Рис. 9. Частая ошибка при армировании углов

Применение гнутой продольной арматуры для армирования угловых соединений и примыканий

1. Угловые соединения без связки внутренней и внешней продольной арматуры (1) не обеспечивают жесткой стержневой фиксации.
2. Разрушение фундамента может происходить не только из-за образования поперечных трещин, но и из-за отслаивания внутренних углов.

Рис. 10. Ещё один пример неправильного армирования углов

Чтобы не допустить появление на углах и примыканиях ленточного фундамента образование трещин, отколов и расслоений, необходимо правильно связать концевые стержни продольной арматуры и выполнить их надёжную анкеровку. Правильное армирование углов ленточного фундамента – залог надёжности и долговечности здания.

Совет! Если вам нужны строители для возведения фундамента, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.

Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.

Источник

Заблуждения и мифы в отношении армирования МЗЛФ

Общая грамотность строителей и застройщиков в вопросах армирования фундаментов повышается, но вместе с тем, эта грамотность в большинстве случаев основана на слепом копировании примеров «как надо», без понимания сути происходящих процессов в конструкциях. А это часто ведёт к необоснованному росту себестоимости строительства.

В этой статье разберёмся с тем, как можно упрощать армирование МЗЛФ, основываясь на нормативных документах и расчётах.

Например, в сети предлагаются вот такие узлы, выполненные в целом в соответствии с действующими нормами:

Рис. 1. Армирование угла фундамента П-образными стержнями.

Рис. 2. Армирование угла Г-образными стержнями.

Основной аргумент такого армирования — длины анкеровки прямых стержней (позиция 1 на рис. 1 и 2) в примыкающих лентах недостаточно для надёжной её работы. И действительно, при расчёте по СП 63.13330.2018 для арматуры 12А500 и бетона В15 длина прямой анкеровки составит 696 мм.

Но при этом, там же, в СП 63.13330.2018 имеется следующий пункт:

Рис. 3. Конструктивное армирование согласно п.10.1.1 СП 63.133300.2018.

В данном СП имеется следующий пункт для расчётной длины анкеровки стержня:

Рис. 4. Выдержка из СП 63.13330.2018, п. 10.3.25.

Т.е. при соответствующем расчёте возможно изменение подходов к армированию углов фундамента. Рассмотрим примеры, какие это могут быть изменения:

Рис. 5. Армирование углов по Сажину В.С. из его книги «Не зарывайте фундаменты вглубь».

Как видим из рисунка 5, Сажин «не соблюдал» требования действующего на тот момент СНиП, который в целом копирует современный СП 63.133300.2018. Очевидно, что отход Сажина В.С. от нормативных требований был основан именно на расчёте работы конструкции, на который и имеется ссылка в п. 10.1.1 норм.

И действительно, в п. 10.3.25 допускается уменьшать при наличии расчёта до следующих величин:

Рис. 6. Выдержка из п. 10.3.25 СП 63.133300.2018.

Основанием для снижения является соотношение требуемого сечения рабочей арматуры и реального. Иными словами, снижение анкеровки расчётного числа стержней возможно за счёт большего количества стержней с меньшей анкеровкой. Т.е. если в конструкции гарантировано не возникают такие усилия на выров анкера, которые требуют нормативной длины анкера, эту длину можно уменьшить.

Типичные усилия, возникающие в МЗЛФ, отражены на следующем скрине расчёта балки сечением 350х600h длиной 10 м на упругом основании из пластичного суглинка с E=5МПа при нагружении этой балки равномерно распределённой нагрузкой 7.5 тн/м:

Рис. 7. Расчёт балки на упругом основании.

Если воспользоваться любым онлайн калькулятором для расчёта сечения арматуры балки по известному изгибающему моменту, то станет видно, что армирование в 2 стержня 12А500 в каждом уровне примерно в 20 раз превышает расчётную потребность в арматуре. Т.е. и усилия на выров анкеров будут минимальные. Это связано с тем, что соответствующие пункты СП 63.133300.2018 написаны для железобетонных конструкций в целом и не учитывают некоторые особенности работы МЗЛФ, в частности реальные силовые факторы, которые в них возникают.

В нашем случае из рис. 7 длина анкеровки по расчёту согласно п.10.3.25 должна быть примерно 40 мм, но исходя из условия минимальной длины анкеровки, она для арматуры 12А500 и бетона В15 составит 209 мм. Т.е. схема армирования по Сажину показывает свою работоспособность и отсутствие нарушения норм. Мы в своих проектах на основании расчёта часто используем такой узел армирования углов:

Рис. 8. Армирование углов по расчёту.

В заключении хочется прокомментировать вот такой рисунок:

Рис. 9. «Ошибки» в народном армировании.

Он взят из книги А.Дачника. Речь идёт об арматуре усиления у Сажина и её функции. Чтобы понять, как она работает, рассмотрим линии разрушения бетона при вырове анкера из американских норм по железобетонным конструкциям:

Рис. 10. Линии разрушения из американских норм.

Аналогичным образом можно построить такие же линии для МЗЛФ:

Рис. 11. Линии разрушения бетона при вырове анкера.

Как видим, стержень усиления по Сажину расположен именно таким образом, чтобы препятствовать образованию и раскрытию этих трещин, возникающих при вырове анкера. Причина появления этого стержня в том, что Сажин не использовал хомуты для поперечного армирования, а выполнял его отдельными стержнями.

При использовании хомутов и расположении их так, как показано на нашем узле на рис. 8, становится видно, что хомуты препятствуют образованию косых трещин аналогично стержню усиления по Сажину. Аналогично советуют и в иностранных нормах защищаться от таких видов разрушения:

Рис. 12. Горизонтальные и вертикальные хомуты воспринимают растягивающие усилия в узле и упрочняют узел в зоне анкеровки верхней арматуры (Еврокоды ACI).

Кроме этого, хомуты защищают от отслаивания защитного слоя бетона и проскальзывания анкера под ним:

Рис. 13. Скол защитного слоя бетона при вырове анкера.

Таким образом, при наличии понимания работы узлов фундамента и соответствующих расчётов можно существенно упростить конструкцию фундамента и армирование, снизить материало- и трудоёмкость конструкции, а значит и её себестоимость.

Источник