|
Минимальное содержание арматуры в ленточном фундаменте
Пункт 7.3.5 СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции» определяет минимальное относительное содержание рабочей продольной арматуры в железобетонном элементе не менее 0,1 % от площади рабочего сечения этого бетонного элемента.
Таблица № 43 Суммарная площадь сечения стержней арматуры в зависимости от ее диаметра и количества стержней. *
Диаметр арматуры, мм |
Расчетная площадь поперечного стержня, мм2, при числе стержней
|
Теоретическая масса 1м длины арматуры, кг
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
|
|
6
|
28,3
|
57
|
85
|
113
|
141
|
170
|
198
|
226
|
254
|
0,222
|
|
8
|
50,3
|
101
|
151
|
201
|
251
|
302
|
352
|
402
|
453
|
0,395
|
|
10
|
78,5
|
157
|
236
|
314
|
393
|
471
|
550
|
628
|
707
|
0,617
|
|
12
|
113,1
|
226
|
339
|
452
|
565
|
679
|
792
|
905
|
1018
|
0,888
|
|
14
|
153,9
|
308
|
462
|
616
|
769
|
923
|
1077
|
1231
|
1385
|
1,208
|
|
16
|
201,1
|
402
|
603
|
804
|
1005
|
1206
|
1407
|
1608
|
1810
|
1,578
|
|
18
|
254,5
|
509
|
763
|
1018
|
1272
|
1527
|
1781
|
2036
|
2290
|
1,998
|
|
20
|
314,2
|
628
|
942
|
1256
|
1571
|
1885
|
2199
|
2513
|
2828
|
2,466
|
|
22
|
380,1
|
760
|
1140
|
1520
|
1900
|
2281
|
2661
|
3041
|
3421
|
2,984
|
|
25
|
490,9
|
982
|
1473
|
1963
|
2454
|
2945
|
3436
|
3927
|
4418
|
3,84
|
|
28
|
615,8
|
1232
|
1847
|
2463
|
3079
|
3685
|
4310
|
4926
|
5542
|
4,83
|
|
32
|
804,3
|
1609
|
2413
|
3217
|
4021
|
4826
|
5630
|
6434
|
7238
|
631
|
* Таблица адаптирована с упрощениями из Пособия по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного натяжения арматуры к СП 52-101-2003 (Москва, 2005). Приложение №1.
То есть для ленточного фундамента высотой 1 метр (1000 мм) и шириной 50 см (500 мм) минимальная площадь сечения продольной арматуры должна составить 500 мм2 .
При армировании ленточных фундаментов, служащих опорой под колонны (например, при строительстве монолитного железобетонного каркаса здания) площадь сечения продольной арматуры для ребра Т-образного ленточного фундамента предусматривают с процентом армирования 0,2-0,4 % в каждом ряду. [Раздел 1, Приложение 1 к пособию по проектированию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий», Москва, 2007]
Номер (номинальный диаметр) стержней арматуры и их количество в сечении обычной прямоугольной фундаментной ленты можно определить по таблице №43:
Таблица №43.
Пример расчета требуемого сечения арматуры для ленточного фундамента: |
|
Мы собираемся армировать типичный ленточный фундамент для газобетонного мансардного дачного дома с расчетной линейной нагрузкой на фундамент (по британской методике) 30 кН/м. Высота ленточного фундамента 90 см (45 см подземная часть и 45 см надземная часть). На плотной слежавшейся супеси рекомендуемая ширина фундамента – 60 см.
|
|
Определяем площадь сечения фундамента 900 мм х 600 мм = 540 000 мм2 . Минимальное достаточное сечение всех стержней арматуры в фундаменте с таким сечением составляет 0,1% от площади сечения: 540 000 / 100 х 0,1 = 540 мм2
|
|
Ищем в таблице № 33 ближайшее значение площади сечения арматуры в колонках с 4-мя или с 6-ю стрежнями арматуры. Определяем, что ближайшее значение площади сечения в сторону увеличения соответствует площади 4-х стержней арматуры диаметром 14 мм, либо площади 6 стержней арматуры диаметром 12 мм.
|
|
Поскольку ширина ленточного фундамента у нас 600 мм, максимальная величина защитного слоя бетона – по 50 мм (40 мм оптимально) с каждой стороны, то расстояние при армировании ленты 4-мя прутами получается условно 500 мм. Однако такое расстояние противоречит требованиям СП 52-101-2003, где определяется максимальное расстояние между стержнями продольной арматуры в одном ряду как 400 мм.
|
|
Следовательно, мы должны выбрать армирование 6-ю стержнями. В нашем случае подойдет армирование 6-ю стержнями (3 в нижнем ряду и 3 в верхнем ряду) арматуры диаметром 12 мм. Можно использовать и 6 стержней арматуры 14 мм, но в этом нет расчетной необходимости. Поперечная арматура должна быть диаметром не менее ¼ диаметра арматуры и при этом не менее 6 мм: 12 мм / 4 = 3 < 6 мм, поэтому используем арматуру диаметром не менее 6 мм. (Оптимально 8 мм).
|
Минимальный номинальный диаметр арматуры в ленточном фундаменте.
Часто у самостройщика возникает вопрос: допустимо ли использовать для продольных стрежней арматуры стержни диаметром 8 мм или 10 мм или менее, если их общая площадь сечения составляет минимально требуемое содержание в 0,1% от площади сечения ленты фундамента?
К примеру, можно ли по таблице №33 взять для армирования ленты фундамента не 4 стержня арматуры диаметром 14 мм, а 8 стержней диаметром 10 мм? И какого диаметра должна быть поперечная арматура (хомуты)? |
Минимальный диаметр арматуры определен в целом ряде нормативных документов. Для удобства мы свели их требования в нижеследующую таблицу:
Таблица № 44 Минимально допустимые номинальные диаметры продольной и поперечной арматуры при армировании фундамента.
Условия использования арматуры |
Минимальный диаметр стержней арматуры
|
Нормативный документ
|
|
Продольная рабочая арматура вдоль стороны 3 метра или менее
|
10 мм
|
Приложение №1 к пособию по проектированию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий» (Москва, 2007)
|
|
Продольная рабочая арматура вдоль стороны более 3-х метров
|
12 мм
|
Приложение №1 к пособию по проектированию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий» (Москва, 2007)
|
|
Конструктивная арматура
|
Сечение равно 0,1 % от площади сечения по высоте промежутка между слоями арматуры и половине ширины ленты
|
Пункт 3.104 Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона (без предварительного напряжения). (Москва, Стройиздат, 1978)
|
|
Поперечная арматура (хомуты) внецентренно сжатых элементов
|
Не менее ¼ наибольшего диаметра продольной арматуры и не менее 6 мм
|
Пункт 8.3.10 СП 52-101-2003 Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры.
|
|
Поперечная арматура (хомуты) вязаных изгибаемых каркасов
|
не менее 6 мм
|
Пункт 8.3.10 СП 52-101-2003 Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры.
|
|
Поперечная арматура (хомуты) вязаных каркасов высотой сечения 80 см и менее
|
6 мм
|
Пункт 3.106 Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона (без предварительного напряжения). (Москва, Стройиздат, 1978)
|
|
Поперечная арматура (хомуты) вязаных каркасов высотой сечения более 80 см
|
8 мм
|
Пункт 3.106 Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона (без предварительного напряжения). (Москва, Стройиздат, 1978)
|
Продольную рабочую арматуру рекомендуется назначать из стержней одинакового диаметра. Если же применяются стержни разных диаметров, то стержни большего диаметра следует размещать внизу ленты фундамента, в углах сечения ленты фундамента и в местах перегиба хомутов через рабочую арматуру. Стержни продольной рабочей арматуры должны размещаться равномерно по ширине сечения ленты фундамента.
При этом размещение стержней арматуры верхнего ряда над просветами между арматурой нижнего ряда запрещается [пункт 3.94 Руководства по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения, Москва, 1978]. При этом как в сварных, так и в вязаных каркасах диаметр продольных стержней должен быть не менее диаметра поперечных стержней арматуры.
Максимальный номинальный диаметр продольной рабочей арматуры
Диаметр продольных стержней сжатых элементов (верхний ряд арматуры) не должен превышать для тяжелого бетона 40 мм [раздел 4, таблица 9 пособия по проектированию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий», Москва, 2007].
Минимальное количество стрежней продольной арматуры в одном ряду
В балках и ребрах шириной более 15 см число продольных рабочих растянутых стержней в
поперечном сечении должно быть не менее двух. При ширине элемента 15 см и менее допускается устанавливать в поперечном сечении один продольный стержень [пункт 8.3.7 СП 52-101-2003]. При этом устройство ленточных фундаментов шириной менее 15 см не допускается [пункт 3.2.5.2 BS 8004:1986].
Максимальное количество стержней продольной арматуры в одном ряду и минимальное расстояние между стержнями арматуры
Максимальное количество стержней в одном ряду в поперечном сечении монолитной бетонной балки определяется минимальным расстоянием в свету между отдельными стержнями продольной арматуры. Это минимальное расстояние определено необходимостью свободного протекания бетонной смеси в тело ленты между стержнями арматуры фундамента при заливке бетона, возможностью его уплотнения и хорошей связи бетона с арматурой для совместной работы под нагрузкой.
Минимальные расстояния между стрежнями продольной арматуры определены в пункте 7.3.4 СНиП 52-01-2003 “Бетонные и железобетонные конструкции” и прокомментированы в пункте 5.9 пособия по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного натяжения арматуры (к СП 52-101-2003).
Минимальное расстояние между стержнями продольной арматуры не может быть меньше наибольшего диаметра стержней арматуры и не менее 25 мм для нижнего ряда арматуры и 30 мм - для арматуры верхнего ряда при двух рядах армирования. При трех рядах армирования расстояние между стрежнями арматуры в верхнем ряду должно составить не менее 50 мм. При большом насыщении арматурой должны быть предусмотрены отдельные места с расстоянием между стержнями арматуры в 60 мм для прохождения между арматурными стержнями наконечников глубинных вибраторов, уплотняющих бетонную смесь. Расстояния между такими местами должны быть не более 500 мм.
|
Например, для ленты фундамента шириной 300 мм с двумя рядами арматуры (верхним и нижним) максимальное количество стрежней арматуры диаметром 16 мм может составить не больше 6 стрежней в верхнем ряду с интервалом 30 мм и 7 стержней в нижнем ряду с интервалом 25 мм. При этом в верхнем ряду должен быть исключен один стрежень для обеспечения промежутка в 60 мм для прохождения наконечника глубинного вибратора.
|
Максимальное расстояние между стрежнями арматуры. Расстояние между стержнями продольной рабочей арматуры принимается с учетом типа железобетонного элемента (колонна, балка, плита, стена), ширины и высоты сечения элемента.
Таблица № 45 Максимально допустимые расстояния между стрежнями арматуры.*
|
Условия использования арматуры
|
Наибольшие расстояния между стержнями продольной арматуры
|
Примечания
|
|
Железобетонные балки и плиты высотой поперечного сечения 15 см и менее
|
20 см
|
|
|
Железобетонные балки и плиты высотой поперечного сечения более 15 см
|
1,5 высоты сечения, но не более 40 см
|
Применяется меньшее из двух значений
|
|
Железобетонные колонны в направлении перпендикулярном плоскости изгиба
|
40 см
|
|
|
Железобетонные колонны в направлении плоскости изгиба
|
50 см
|
|
|
Железобетонные стены: вертикальная арматура
|
Не более 2-х значений толщины стены и не более 40 см
|
Применяется меньшее из двух значений
|
|
Железобетонные стены: горизонтальная арматура
|
Не более 40 см
|
|
* Таблица приведена по данным пункта 8.3.6 СП 52-101-2003 Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры.
Таблица № 46 Максимальный шаг установки между стрежнями поперечной арматуры.*
|
Условия использования арматуры
|
Шаг установки поперечной арматуры (хомутов)
|
Примечания
|
|
Железобетонные элементы, в которых поперечная сила по расчету не может быть воспринята только бетоном
|
Шаг не более половины высоты сечения и не более 30 см
|
Применяется меньшее из двух значений
|
|
Балки высотой менее 15 см, где поперечная сила воспринимается только бетоном
|
Поперечное армирование не требуется
|
|
|
Балки высотой более 15 см, где поперечная сила воспринимается только бетоном (лента ростверка, лента МЗЛФ)
|
Шаг не более ¾ высоты сечения и не более 50 см
|
|
|
Во внецентренно сжатых линейных элементах, а также в изгибаемых элементах при наличии необходимой по расчету сжатой продольной арматуры
|
Не более 15 диаметров сжатой продольной арматуры и не более 50 см
|
Поперечная арматура устанавливается с целью предотвращения выпучивания продольной арматуры.
Применяется меньшее из двух значений.
|
|
То же при площади сечения сжатой продольной арматуры, устанавливаемой у одной из граней элемента
|
Не более 10 диаметров сжатой продольной арматуры и не более 30 см
|
Применяется меньшее из двух значений.
|
* Таблица приведена по данным пункта 8.3.11-8.3.13 СП 52-101-2003 Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры.
При этом максимальное расстояние между стержнями должно быть не более величины, обеспечивающей эффективное вовлечение в работу бетона, равномерное распределение напряжений и деформаций по ширине сечения элемента, а также ограничение возможности появления трещин в бетоне между стержнями арматуры. При этом расстояние между стержнями продольной рабочей арматуры следует принимать не более двукратной высоты сечения элемента и не более 400 мм [пункт 7.3.6 СНиП 52-01-2003].
Конструкция хомутов (поперечных стержней) во внецентренно сжатых линейных элементах должна быть такой, чтобы продольные стержни (по крайней мере через один) располагались в местах перегибов, а эти перегибы - на расстоянии не более 40 см по ширине грани. При ширине грани не более 40 см и числе продольных стержней у этой грани не более 4 допускается охват всех продольных стержней одним хомутом.
Закладываемые проходные элементы через фундаментную ленту
Размер любого проходного элемента через бетон не может быть больше 1/3 ширины фундаментной ленты. Минимальный диаметр проходного элемента – 5 см. Проходные элементы не могут быть расположены ближе друг к другу, чем через промежуток равный 3 своим диаметрам [раздел 6.3 ACI 318-08].
Требования к поверхности арматуры
Арматуру следует монтировать укрупненными или пространственными заранее изготовленными элементами, по возможности сокращая объем применения отдельных стержней. С бетонной подготовки (подушки) в местах установки арматуры должны быть удалены мусор, грязь, снег и лед. Стержни арматуры должны быть обезжирены, очищены от любого неметаллического покрытия, краски, грязи, льда и снега, отслаивающегося налета ржавчины. Удаляется отслаивающаяся ржавчина с помощью металлической щетки.
Разрешается наличие эпоксидного покрытия на арматуре. [Пункт 7.4.1 ACI 318-08]. (Эпоксидное покрытие значительно снижает сцепление с бетоном, но снижает коррозию арматуры).Допускается наличие неотслаивающейся ржавчины на стрежнях арматуры используемых без предварительного напряжения [Пункт 7.4.2 ACI 318-08].
Не-халтура! Привычка многих строителей поливать водой арматуру за несколько дней перед укладкой, чтобы она заржавела, и к ней сильнее прилипал бетон, не является халтурой. В официальных комментариях к нормам ACI-318-08 в пункте R7.4 указано: Обычная поверхностная неотслаивающаяся ржавчина усиливает силу сцепления арматуры с бетоном. Ржавая поверхность лучше склеивается с цементным гелем в составе бетона. Но отслаивающуюся ржавчину требуется удалить.
Арматура периодического профиля имеет в 2-3 раза большее сопротивление выдергиванию, чем гладкая арматура. А арматура с гладкой полированной поверхностью держится в бетоне еще в 5 раз слабее.
|
Консультации строителя онлайн.
