Поддерживающие каркасы арматуры фундамента

Лягушки и поддерживающие каркасы – что выбрать согласно нормативным требованиям

Архив рассылки «Непрошеные советы» для начинающих проектировщиков. Выпуск № 13.

В заключительной части трилогии, посвященной гладкой арматуре, я хочу поговорить о стальных фиксаторах арматуры – гнутых или сварных элементах, которые обеспечивают проектное положение арматуры.

Проектировщик может красиво нарисовать верхнюю и нижнюю арматуру в плите, но в воздухе она не зависнет – нужно заказать в проекте поддерживающие элементы – гнутые «лягушки» или сварные каркасы. Почему это должен делать конструктор? Во-первых, есть четкое указание в СНиП «Бетонные и железобетонные конструкции» п. 5.49: «Соответствие расположения арматуры ее проектному положению должно обеспечиваться специальными мероприятиями (установкой пластмассовых фиксаторов, шайб из мелкозернистого бетона и т.п.)», а раз написано в СНиП, то проектировщик должен позаботиться об этом в проекте. Во-вторых, кто, как не проектировщик, знает, какие поддерживающие элементы надежно закрепят каркас в проектном положении? Если отдать выбор на волю строителей, то они в плите толщиной 800 мм верхнюю арматуру поддержать гнутыми «лягушками» из шестерки или вообще подвязанными вертикальными стержнями (примеры привожу из жизни). И куда съедет эта арматура при бетонировании, никто спрогнозировать не сможет.

Итак, поговорим о стальных фиксаторах в железобетонных плитах.

Если толщина плиты 200 мм и менее, верхнюю вязаную сетку в ней отлично поддержат фиксаторы, которые строители любовно прозвали «лягушки», «жабки» и т.п.

Изготавливаются эти элементы из гладкой восьмерки или десятки и устанавливаются с шагом 600 мм в шахматном порядке – этого достаточно, чтобы поддержать не дать прогнуться верхней сетке даже из арматуры самого малого диаметра. Размеры такой «лягушки» обычно следующие:

• длина нижних отгибов равна 1,5 шага нижней арматуры плюс 15-20 мм – тогда «лягушку» можно четко зафиксировать, подогнув под стержень рабочей арматуры, как это показано на рисунке выше. Следует заметить, что строители часто не заводят концы «лягушек» под стержни сетки, а просто кладут ее поверх сетки и фиксируют вязальной проволокой. При такой схеме разница в длине вертикальной части лягушки будет заметной – это видно из рисунка ниже.

А так как «лягушка» из десятки – это очень жесткий элемент, вручную его не подогнешь, то размеры и эскиз «лягушки» должны четко оговариваться в проекте. Допустим, на рисунке показана плита толщиной 180 мм, армированная двенадцаткой. При этом разница в вертикальной части лягушки составила 10 мм (синяя – короче на 10 мм, чем розовая). Допустим, вы учитывали в проекте «розовый» вариант, а строители выбрали «синий», в таком случае верхняя сетка окажется на 10 мм выше проектного положения, и защитного слоя ей явно будет маловато.

Я привожу эти примеры для того, чтобы вы сами для себя взвесили и выбрали, насколько четко и подробно прорисовывать в проекте фиксаторы, чтобы в итоге строители не насамовольничали и не пришли спрашивать, а что теперь с этим делать? Только если в проекте дана исчерпывающая информация, строитель не скинет вину с себя на проектировщика.

• длина вертикальной части лягушки должна быть четко посчитана в зависимости от положения стержней арматуры, чтобы обеспечить защитный слой для верхней арматуры. Даже направление стержней арматуры значительно влияет на высоту «лягушки» — см. рисунок:

• ширина верхней полочки «лягушки» обычно берется 200 мм: если меньше, то сложнее гнуть; если больше – нет смысла.

В итоге, по сетке, опирающейся на правильно изготовленные фиксаторы, спокойно ходят арматурщики – без страха сломать ноги (а это очень важно), и бетон не нарушит ее положения.

Если толщина плиты от 200 до 500 мм, следует использовать сварные поддерживающие каркасы в виде двух лесенок, которые кладутся друг на друга и образовывают устойчивую поддерживающую конструкцию (см. рис. 44 руководства по конструированию).

Эти лесенки изготавливаются из гладкой десятки и устанавливаются под углом к вертикальной оси в 30 градусов. Сварка в данном случае может быть не контактная, а ручная дуговая, т.к. эта арматура работает одноразово – на периоде монтажа, и рабочей арматурой не является. Шаг поперечных стержней в каркасе обычно берется 300мм. Длина лесенок обычно берется от 1 до 2 м – здесь главный фактор – удобство для строителя.

При разработке каркаса важно правильно высчитать его высоту и на каком расстоянии от края привариваются продольные стержни – именно на них будет опираться арматура. Каркас ставится прямо на опалубку, наклоняется, и на него опирается еще один каркас – в итоге получается устойчивый треугольник (это видно из рисунка):

Второй вариант каркасов в толстых плитах – это те же лесенки, только согнутые в плане в треугольник. Они устойчивые, и с ними намного проще четко уложить верхнюю сетку на требуемой высоте – так, как задано в проекте. Обратите внимание, на рисунке сверху дан разрез плиты, а снизу – план, почему-то для многих этот рисунок в руководстве оказывается ребусом.

Такие каркасы очень удобно размещать в ленте (как на рисунке) и в плите. Главное – определиться с их шагом. Вообще, шаг любых поддерживающих каркасов рассчитывается из условия, чтобы не прогибалась арматура верхней сетки под весом человека и под массой льющегося бетона. Поэтому шаг напрямую зависит от диаметра стержней верхней сетки. Подобрать его можно по рисунку 122 руководства.

Вот так можно располагать эти каркасы в плане: слева — в плите, справа — в ленте.

О поддерживающей арматуре на сегодня все.

Удачного Вам проектирования!

С уважением, Ирина.

Анастасия, если эти каркасы рассчитать как металлическое кондукторное устройство, они отлично справляются и с полутораметровы м, и с двухметровым слоем. А для таких конструкций рассчитать кондуктор проектировщик обязан.

P.S. Если в руководстве нет примера, не значит это, что сделать невозможно, да?

Анастасия, если эти каркасы рассчитать как металлическое кондукторное устройство, они отлично справляются и с полутораметровым, и с двухметровым слоем. А для таких конструкций рассчитать кондуктор проектировщик обязан.

P.S. Если в руководстве нет примера, не значит это, что сделать невозможно, да?

Спасибо за ответ.
В пункте 2.88 (е) ссылаются на рисунок 21. Вот и возник вопрос как лучше делать?

Обсудите со строителями. Важна не только надежность, но и их возможность (желание) выполнить. Очень часто поддерживающие устройства строители делают не по проекту, а как им удобно.

Еще есть вариант (тоже нужно со строителями согласовывать) горизонтального рабочего шва бетонирования, когда каркасы устанавливаются на нижний слой бетона.

Источник

Поддерживающие каркасы в фундаментной плите

Описание и виды арматуры для фундамента

С усилиями сжатия бетонные конструкции отлично справляются сами. Для компенсации растягивающих нагрузок необходима арматура для фундамента. Во избежание коррозии стали внутри бетона ее располагают на расстоянии 1,5 – 7 см от наружных поверхностей, называемым защитным слоем. В ленточных, столбчатых фундаментах используются арматурные каркасы, плавающие плиты армируются сетками. Участки сложной конфигурации, сопряжения усиливаются отдельными стержнями.

Назначение арматуры в фундаменте

В нормальных условиях плиты, ленты испытывают в верхней части сжимающие, у подошвы растягивающие усилия. Прочность сжатия бетона в 50 раз превосходит прочность растяжения, чтобы избежать раскрытия трещин, разрушения фундамента, подошва армируется стальными прутками, выдерживающими в 10 раз большие нагрузки растяжения.

При зимнем вспучивании ситуация меняется:

• при насыщении глинистых почв водой, промерзании они увеличиваются в объеме
• грунты стремятся вытолкнуть фундамент на поверхность
• направление сил меняется – растяжение в цокольной части, сжатие у подошвы

Поэтому необходим второй армопояс в верхней части опалубки, который так же следует утопить в бетон на величину защитного слоя (2 – 7 см). Арматурные стержни, сетки не могут висеть в воздухе во время бетонирования, поэтому в фундаментах дополнительно присутствует арматура конструкционная:

• необходима для придания необходимой геометрии пространственным каркасам
• позволяет регулировать минимальный процент армирования железобетона

Например, при высоте ленты от 15 см хомуты либо вертикальные прутки являются обязательными. В плавающих плитах нижняя сетка лежит на пластиковых, бетонных прокладках, верхняя опирается на специальные столики, «пауки», «лягушки». При армировании буронабивных свай равномерно распределить вертикальные стержни в сечении скважины невозможно без кольцевых, квадратных, треугольных хомутов.

Внимание: Запрещено применять вместо арматуры стальные обрезки, отходы, лом, прутки, пластины из цветного металла. Для этих целей должны использоваться стержни периодического сечения («рифленка») из стали.

Разновидности арматуры

Для восприятия растягивающих нагрузок используется закладываемая по расчету рабочая арматура. Распределяет усилия между ней, воспринимает нагрузки неучтенные, позиционирует рабочую арматуру в проектном положении монтажная арматура.

Монтажная (конструкционная) арматура имеет гладкий профиль, рабочая – периодическое сечение. Вмятины, рифы, ребра на наружной поверхности необходимы для надежной связи с бетоном. В отдельную категорию выделена композитная арматура:

• стеклопластик – маркировка АПС, состоит из склеенных смолой волокон, имеет поперечное рифление либо спиральную накрутку, стоит в пределах 50 руб./м

• базальтопластик – аббревиатура АБП, диаметр в пределах 16 мм, рифление непрерывное продольное, цена в пределах 90 руб./м

• углепластик – самый дорогой материал (100 – 200 руб./м), маркировка АУП, навивка спиральная, может покрываться песком, в состав входит синтетическая смола, углеродные волокна

Полимерные материалы не пропускают электроток, химически инертны, коррозия невозможна. Прутки стыкуются исключительно пластиковыми хомутами, проволочными скрутками. Изогнуть стержень на стройплощадке нереально, приходится заказывать специальные элементы у производителя, что удорожает бюджет строительства.

Внимание: Несмотря на агрессивную рекламу производителей, композитная арматура не рекомендуется для фундаментов. Она более гибкая, имеет высокое линейное расширение. При воздействии растягивающих нагрузок пруток сначала вытягивается, лишь потом воспринимает усилие. Для бетона этого достаточно, чтобы трещины начали раскрываться.

Для продольных стержней, воспринимающих нагрузки в сетках, каркасах, используется арматура А400 периодического сечения 8 – 16 мм из сталей 32Г2Рпс, 25Г2С, 35ГС. Вертикальная обвязка, горизонтальные перемычки, хомуты, специальные поддерживающие элементы для верхнего ряда сеток изготавливаются из гладкой А240 арматуры 6 – 8 мм диаметра.

Если планируется соединение прутков с хомутами, между собой при помощи сварки, применяется арматура, имеющая букву С. Выступы на наружной поверхности рифленых прутков бывают серповидными, кольцевыми. В индивидуальном строительстве используется только ненапрягаемая арматура, поскольку натянуть стержни внутри опалубки на объекте не представляется возможным.

Технология армирования

Основной характеристикой арматуры является сечение, при расчете этой характеристики учитываются факторы:

• минимальный процент армирования в зависимости от размеров сечения ленты, плиты, сваи, столба
• сборные нагрузки от здания в зависимости от этажности, конструкционных материалов, региона эксплуатации
• характер грунта с учетом мероприятий по ликвидации морозного вспучивания

В идеале, избавившись от сил пучения (дренаж, подстилающий слой, засыпка пазух нерудным материалом, утепление отмостки) можно обойтись одним армопоясом возле подошвы фундамента – верхней части растягивающих усилий не будет. На практике закладывают два армопояса для обеспечения прочностного запаса конструкции, если силы пучения все же возникнут. Стандартными схемами армирования являются:

• ленточный фундамент – каркас из продольных прутков, обвязанных хомутами либо горизонтальными, вертикальными перемычками, анкеровка Г-образными, П-образными элементами в примыканиях внутренних несущих стен, углах

• плита – две арматурных сетки, торцы стержней которых соединены между собой П-образными анкерами

• столб – сетка в плите, уширяющей подошву, вертикальный каркас треугольного, квадратного, круглого сечения

• буронабивная свая – вертикально расположенный цилиндрический, треугольный или квадратный каркас

• ростверк монолитный – аналогично ленточному фундаменту, каркасы связываются с оголовками свай, столбов специальными анкерами

Внимание: Прутками армируются периметры технологических отверстий в плитах, лентах, бутобетонные, кирпичные фундаменты сборного типа. Кроме того, стержни используют при усилении, реставрации существующих фундаментов методом ж/б обоймы в опалубке.

В отличие от прямых арматурных прутков изогнутые анкеры обходятся застройщику дороже. Поэтому их изгибают из заготовок нужной длины на объекте. Для этого используются трубогибы (в том числе, ручные) либо специальные приспособления. Анкеры необходимы в следующих случаях:

• обвязка продольных стержней в каркасах (перемычки вместо хомутов)
• усиление углов, примыканий, пилястр, технологических отверстий
• жесткая фиксация каркасов к сеткам, оголовкам свай, столбов

Анкеры изготавливают из конструкционной А240 (гладкая) арматуры для снижения бюджета строительства либо из рифленки А400 для повышения адгезии в ответственных местах. Например, при значительной ширине ленты (от 50 см), помимо продольных изгибающих моментов появляются поперечные. Их компенсируют хомутами или поперечными стержнями с серпообразными, навивными рифами (неровности на наружной поверхности прутка).

Внимание: Нагрев арматуры резаком, сваркой для изгибания анкеров категорически запрещен. После нагрева, охлаждения на воздухе металл теряет прочность, конструкция ослабляется.

Пространственные конструкции из прутков, хомутов получили название каркасов. Их вяжут в пятне застройки либо используют готовые изделия, применяют в конструкциях:

• ребра жесткости плитных фундаментов
• ростверки
• ленточные фундаменты
• буронабивные сваи
• столбы

Конструкция арматурного каркаса имеет вид:

• продольные стержни
• хомуты, придающие каркасу форму либо перемычки, анкерные крючки

При изготовлении каркасов следует учесть требования СП 63.13330 для ж/б конструкций:

• хомуты, горизонтальные, вертикальные перемычки необходимы уже при высоте ленты 15 см
• шаг хомутов 30 см в углах, сопряжениях, 60 см на прямых участках
• при высоте ленты от 70 см через каждые 40 см добавляется конструкционный пояс из продольных прутков
• вместо отдельных стержней рекомендуются хомуты подходящего сечения, снижающие число проволочных скруток

Внимание: Свежая поверхностная ржавчина допускается на всей поверхности стержней, так как повышает адгезию. Отслаивающаяся ржавчина должна удаляться перед установкой прутков в сетку, каркас.

Углы, сопряжения внутренних несущих стен с наружными анкеруются по схемам:

• конец прутка изгибается под прямым углом, заходит на соседнюю сторону на 40 см минимум, второй заходит на эту же стену с соседней на точно такое же расстояние
• каркасы укладываются на прямых участках, углы обвязываются П-образными, Г-образными анкерами

Внимание: Перехлест прямых стержней в углах без изгиба считается прерыванием арматурного пояса. Это ослабляет ленту, нарушает целостность конструкции.

В плитных фундаментах, уширяющих подошву столбчатых конструкций плитах применяются арматурные сетки. Их вяжут из прутков 8 – 16 мм периодического сечения с учетом следующих требований:

• ячейка 10 х 10 – 20 х 20 см
• соединение проволочными скрутками либо сваркой
• использование в торцах по периметру П-образных анкеров для связки прутков верхнего пояса с нижним
• если заливается чашеобразная плита, для связки цокольной части снизу выпускаются вертикальные прутки
• в перевернутых чашах ребра жесткости армируются стандартными каркасами, жестко соединенными с верхними сетками

Внимание: Не рекомендуется соединять арматуру в сетках полимерными хомутами. При укладке, распределении бетона внутри опалубки они не обеспечивают достаточную жесткость фиксации. В результате изменяется расстояние между стержнями, изменяя прочность фундамента на изгиб.

Таким образом, для фундаментных арматурных каркасов, сеток применяется рифленая арматура А400, гладкие прутки А240. Диаметр, количество прутков выбирают по расчету, монтажная арматура назначается конструктором в зависимости от конфигурации, размеров фундамента.

Похожие статьи:

Навигация по записям

Архив рассылки «Непрошеные советы» для начинающих проектировщиков. Выпуск № 13.

В заключительной части трилогии, посвященной гладкой арматуре, я хочу поговорить о стальных фиксаторах арматуры – гнутых или сварных элементах, которые обеспечивают проектное положение арматуры.

Проектировщик может красиво нарисовать верхнюю и нижнюю арматуру в плите, но в воздухе она не зависнет – нужно заказать в проекте поддерживающие элементы – гнутые «лягушки» или сварные каркасы. Почему это должен делать конструктор? Во-первых, есть четкое указание в СНиП «Бетонные и железобетонные конструкции» п. 5.49: «Соответствие расположения арматуры ее проектному положению должно обеспечиваться специальными мероприятиями (установкой пластмассовых фиксаторов, шайб из мелкозернистого бетона и т.п.)», а раз написано в СНиП, то проектировщик должен позаботиться об этом в проекте. Во-вторых, кто, как не проектировщик, знает, какие поддерживающие элементы надежно закрепят каркас в проектном положении? Если отдать выбор на волю строителей, то они в плите толщиной 800 мм верхнюю арматуру поддержать гнутыми «лягушками» из шестерки или вообще подвязанными вертикальными стержнями (примеры привожу из жизни). И куда съедет эта арматура при бетонировании, никто спрогнозировать не сможет.

Итак, поговорим о стальных фиксаторах в железобетонных плитах.

Если толщина плиты 200 мм и менее, верхнюю вязаную сетку в ней отлично поддержат фиксаторы, которые строители любовно прозвали «лягушки», «жабки» и т.п.

Изготавливаются эти элементы из гладкой восьмерки или десятки и устанавливаются с шагом 600 мм в шахматном порядке – этого достаточно, чтобы поддержать не дать прогнуться верхней сетке даже из арматуры самого малого диаметра. Размеры такой «лягушки» обычно следующие:

• длина нижних отгибов равна 1,5 шага нижней арматуры плюс 15-20 мм – тогда «лягушку» можно четко зафиксировать, подогнув под стержень рабочей арматуры, как это показано на рисунке выше. Следует заметить, что строители часто не заводят концы «лягушек» под стержни сетки, а просто кладут ее поверх сетки и фиксируют вязальной проволокой. При такой схеме разница в длине вертикальной части лягушки будет заметной – это видно из рисунка ниже.

А так как «лягушка» из десятки – это очень жесткий элемент, вручную его не подогнешь, то размеры и эскиз «лягушки» должны четко оговариваться в проекте. Допустим, на рисунке показана плита толщиной 180 мм, армированная двенадцаткой. При этом разница в вертикальной части лягушки составила 10 мм (синяя – короче на 10 мм, чем розовая). Допустим, вы учитывали в проекте «розовый» вариант, а строители выбрали «синий», в таком случае верхняя сетка окажется на 10 мм выше проектного положения, и защитного слоя ей явно будет маловато.

Я привожу эти примеры для того, чтобы вы сами для себя взвесили и выбрали, насколько четко и подробно прорисовывать в проекте фиксаторы, чтобы в итоге строители не насамовольничали и не пришли спрашивать, а что теперь с этим делать? Только если в проекте дана исчерпывающая информация, строитель не скинет вину с себя на проектировщика.

• длина вертикальной части лягушки должна быть четко посчитана в зависимости от положения стержней арматуры, чтобы обеспечить защитный слой для верхней арматуры. Даже направление стержней арматуры значительно влияет на высоту «лягушки» — см. рисунок:

• ширина верхней полочки «лягушки» обычно берется 200 мм: если меньше, то сложнее гнуть; если больше – нет смысла.

В итоге, по сетке, опирающейся на правильно изготовленные фиксаторы, спокойно ходят арматурщики – без страха сломать ноги (а это очень важно), и бетон не нарушит ее положения.

Если толщина плиты от 200 до 500 мм, следует использовать сварные поддерживающие каркасы в виде двух лесенок, которые кладутся друг на друга и образовывают устойчивую поддерживающую конструкцию (см. рис. 44 руководства по конструированию).

Эти лесенки изготавливаются из гладкой десятки и устанавливаются под углом к вертикальной оси в 30 градусов. Сварка в данном случае может быть не контактная, а ручная дуговая, т.к. эта арматура работает одноразово – на периоде монтажа, и рабочей арматурой не является. Шаг поперечных стержней в каркасе обычно берется 300мм. Длина лесенок обычно берется от 1 до 2 м – здесь главный фактор – удобство для строителя.

При разработке каркаса важно правильно высчитать его высоту и на каком расстоянии от края привариваются продольные стержни – именно на них будет опираться арматура. Каркас ставится прямо на опалубку, наклоняется, и на него опирается еще один каркас – в итоге получается устойчивый треугольник (это видно из рисунка):

Второй вариант каркасов в толстых плитах – это те же лесенки, только согнутые в плане в треугольник. Они устойчивые, и с ними намного проще четко уложить верхнюю сетку на требуемой высоте – так, как задано в проекте. Обратите внимание, на рисунке сверху дан разрез плиты, а снизу – план, почему-то для многих этот рисунок в руководстве оказывается ребусом.

Такие каркасы очень удобно размещать в ленте (как на рисунке) и в плите. Главное – определиться с их шагом. Вообще, шаг любых поддерживающих каркасов рассчитывается из условия, чтобы не прогибалась арматура верхней сетки под весом человека и под массой льющегося бетона. Поэтому шаг напрямую зависит от диаметра стержней верхней сетки. Подобрать его можно по рисунку 122 руководства.

Вот так можно располагать эти каркасы в плане: слева — в плите, справа — в ленте.

О поддерживающей арматуре на сегодня все.

Удачного Вам проектирования!

С уважением, Ирина.

Арматурная лягушка или поддерживающий каркас?

Арматурная лягушка или поддерживающий каркас?

Легко поместить арматуру в плите, но что следует использовать – поддерживающий каркас или арматурную лягушку?

Оба этих элемента — гнутые или сварные — обеспечивают проектное положение арматуры, которое подтверждается СНиПами, а также надежно укрепляют каркас. Что лучше использовать – лягушки или поддерживающий каркас – знает толковый проектировщик, который рассчитывает оптимальные нагрузки конструкции, закрепление каркаса в проектном положении. Бывали случаи, когда плиту толщиной 800 мм поддерживали гнутыми лягушками и они прекрасно справлялись с поставленной задачей.

Например, при толщине плиты в 200 мм советуют использовать арматурные лягушки или стальные фиксаторы, изготовленные из восьмерки или десятки. Устанавливать их потребуется с шагом в 600 мм и строго в шахматном порядке – только тогда верхняя сетка арматуры не прогнется.

Как правило, размеры лягушек используют следующие:

• нижний отгиб на полтора шага – так лягушка четко зафиксируется, а остатки можно будет разместить под стержень рабочей арматуры. Иногда концы не загибают, а просто фиксируют их вязальной проволокой. Эскизы и размеры лягушек четко оговариваются в проекте на начальной его стадии, когда осуществляется заказ арматурных лягушек на заводе изготовителе. Размер и способ размещения изделий в плите четко оговаривается в проекте, так фундамент выйдет наиболее прочным.
• вертикальная длина лягушки всегда тщательно просчитывается в зависимости от положения стержней арматуры, иначе защитного верхнего слоя для конструкции не получится.
• ширина лягушки также зависит от того, какую плиту необходимо сделать. Так как самостоятельно изделие сагнуть практически не представляется возможным, его стоит заказывать у производителя, где гнуть производится машинным способом, а значит диаметр арматуры не будет помехой.

Если все правильно рассчитать, то никакого разрушения бетона не произойдет, а сама сетка не будет прогибаться при ходьбе.

Сварные поддерживающие каркасы часто используются при толщине плиты 200-500 мм. Они устанавливаются под углом в 30 градусов к вертикальной оси с шагом в 300мм. Длина лесенки 1-2 метра. Здесь главное рассчитать высоту каркаса, на каком расстоянии следует приваривать продольные стержни, на которые опирается арматура. Шаг рассчитывается так, чтобы верхний слой арматуры не прогибался под весом бетона, человека.

Главным минусом поддерживающих каркасов по сравнению с лягушками явлеятся сложность их транспортировки на объект и процесса установки в процессе армирования.

Источник