Армирование колонны 300х300 чертеж

Содержание
  1. 1 Особенности и назначение
  2. 1.1 Конструкция
  3. 1.2 Расчет
  4. 1.3 Процент армирования
  5. 2 Технология, схема и материалы
  6. 2.1 Пример армирования колонн при строительстве (видео)
  7. 2.2 Армирование дополнительных элементов
  8. Статьи по теме:
  9. Обсуждение: есть 1 комментарий
  10. Добавить комментарий Отменить ответ
  11. Пункт 3.60. О гибкости колонн.
  12. Пункт 3.62. О защитном слое бетона.
  13. Пункт 3.63. О длине рабочей арматуры.
  14. Пункт 3.64. О площади рабочей арматуры.
  15. Пункты 3.65 и 3.66. О диаметрах рабочей арматуры колонн.
  16. Пункт 3.67. О выпусках арматуры из колонн.
  17. Пункт 3.68. О расстоянии между стержнями колонн.
  18. Пункт 3.69. О конструировании сечения колонны.
  19. Пункт 3.70. О диаметрах поперечной арматуры.
  20. Пункт 3.71. О шаге поперечной арматуры.
  21. Пункт 3.72. Конструирование колонн с круглым сечением.
  22. Общие требования к арматуре
  23. Длина арматуры
  24. Диаметр арматуры
  25. Площадь армирования
  26. Какой должна быть стыковка армирующих стержней?
  27. Промежутки между стержнями
  28. Ограничения защитного армирующего слоя
  29. Требования к поперечному армированию
  30. Технология армирования колонн
  31. Армирование фундаментов колонн
  32. Особенности спирального армирования
  33. Армирование консолей колонн
  34. Заключение

Колонны — это железобетонные несущие конструкции, предназначенные для передачи нагрузки от верхних конструкций на фундамент или стены.

Колонны используются в перекрытиях и устанавливаются на их торцевые части или на опоры перекрытий, расположенных выше. Они также имеют опору, состоящую из подконструкции.

Наиболее важной частью строительства колонн является расчет и проектирование их армирования. Давайте теперь рассмотрим этот вопрос.

1 Особенности и назначение

Усиление железобетонных колонн для фундаментов и несущих стен необходимо одновременно по нескольким причинам.

  1. Для повышения прочности монолитной железобетонной конструкции.
  2. Улучшить взаимодействие между различными частями колонн (главная опора, капители, нижние колонны, консольные колонны).
  3. Предотвращает образование трещин.
  4. Позволяет ремонтировать железобетонные конструкции.
  5. Снижает вероятность разрушения колонн с течением времени.
  6. Это позволяет отливать большие несущие балки сечением 300×300 и 400×400 мм, не опасаясь за их дальнейшую судьбу.

Читайте также.

Все это возможно благодаря армирующему каркасу. Использование арматуры для железобетонных колонн решает главную проблему бетона — его хрупкость.

Арматурный каркас колонны

Красота железобетонных фундаментов и несущих опор заключается в том, как они работают вместе. Бетон, используемый в фундаментах, прекрасно работает на сжатие, а арматура — на изгиб. Именно поэтому их система соединений позволяет создавать универсальные строительные компоненты.

При взаимодействии с бетоном высококачественная арматура защищает бетон от растрескивания и предотвращает его разрушение с течением времени или в результате внешних воздействий, таких как сейсмические сдвиги.

Строительство постоянных зданий, особенно промышленных, в конечном итоге невозможно без железобетонных фундаментов и опор.
перейти к меню ↑

1.1 Конструкция

Рассмотрим проектирование железобетонных колонн, чтобы в дальнейшем понять, какая система и конструкция им необходима.

Чертеж любой несущей колонны, передающей нагрузку на полость фундамента, показывает, что она состоит из нескольких основных компонентов. В частности, на диаграмме показаны следующие элементы:

  • основной несущий элемент;
  • главный опорный элемент, основные буквы или проекции;

Рисунок основного элемента представляет собой вытянутый прямоугольник с минимальным размером поперечного сечения приблизительно 150 × 150 мм. Максимальный размер поперечного сечения также не ограничен 500 × 500 мм, хотя последнее целесообразно только для плоских конструкций основания.

На вершине колонн находятся капители или кронштейны, которые являются опорными столбами для перекрытий. Вершины — это выступы, к которым можно крепить плитки. Эта система упрощает работу строителей, экономит материалы и, в частности, значительно сокращает использование балок.

Схема колонн с выступающими колоннами и концевыми элементами.

Однако торцевые перекрытия с равным успехом можно использовать в качестве платформы для балок.

Для железобетонных элементов, таких как цоколь, их система является примером обычного цоколя. Конструкция обычного поручня напоминает ступенчатое расширение под основанием колонны. Цель цоколя — смягчить точечные нагрузки и равномерно передать их на стену фундамента.

Использование постамента является необязательным и может быть исключено в случае ленточной или свайной конструкции. Однако в случае плиточных фундаментов использование подконструкций является необходимым.
Меню ↑

1.2 Расчет

Прежде чем приступить к рассмотрению армирования колонны, необходимо внимательно изучить чертеж и произвести расчет. Расчеты являются краеугольным камнем любого такого процесса. Расчет даст вам четкое представление о том, что вам нужно, для чего и в каких количествах.

Стандартный расчет колонн учитывает несущую способность, тип фундамента, наличие или отсутствие дополнительных элементов (торцы колонн и т.д.), качество бетона и т.д.

После завершения расчета составляется чертеж и схема армирования. На чертеже показано, сколько арматуры необходимо, какого типа она должна быть, в каком порядке ее следует прижимать и какие дополнительные элементы следует использовать.

Для расчета используются специальные формулы. Эти формулы определяют прочность материалов, отношение предельного уровня нагрузки к желаемому и так далее.

Расчет должен проводиться только специалистами. Человек без опыта не может проектировать усиление несущих опор. Вам не хватает знаний и, прежде всего, опыта.
Меню ↑

1.3 Процент армирования

Правильное армирование требует, как мы уже говорили, хорошего расчета и правильного чертежа или схемы.

Пример усиления каркасного здания у колонн двумя скобами.

Процент армирования должен быть рассчитан в соответствии с процентом армирования. Процентное содержание арматуры указывает на удельный вес или вклад арматуры в общую структуру.

Указаны максимальные и минимальные проценты армирования для железобетонных опор. Минимальный процент — это предел, ниже которого он не может быть превышен. Если армирование железобетонных конструкций не покрывает минимальный процент, конструкция считается ненадежной и даже потенциально опасной.

Максимальный процент — это предел, за которым конструкция превращается из железобетонной в железобетонную. Превышение максимального процента также нежелательно, особенно в гражданском строительстве.

Минимальный процент армирования для колонн составляет 3%. Максимальный процент армирования составляет 6%. Однако расчеты показывают, что для небольших зданий достаточно 5%, а в некоторых случаях и 4% от удельного веса.
к меню ↑

2 Технология, схема и материалы

Техника подкрепления относительно проста и включает в себя всего несколько основных шагов.

Арматурный каркас должен создаваться поэтапно, связываться в единую конструкцию, при необходимости применяться поперечное или косвенное армирование, а затем устанавливаться в формы. Главная задача строителей — связать правильный каркас. Процедура очень проста.

Используется несколько больших круглых прутков с минимальным диаметром поперечного сечения 20 мм. Обычно это круглые арматурные стержни класса А3 или выше.

Длина прутьев должна быть равна общей длине столба, минус 10-15 см на защитный бетонный слой.

В рабочей клетке должно быть не менее трех столбов. Однако это вполне очевидно, поскольку нам нужна не плоская, а объемная рамка.

Каркас столба с поперечным армированием

На практике можно использовать от четырех до шести прутков для стандартных столбов и более восьми прутков для столбов с высокой нагрузкой. Если столб не квадратный, а вытянутый в одном направлении, его усиливают дополнительными распорками.

Продольная арматура связывается в нескольких точках. Однако этого недостаточно. Если длина колонн составляет 2 метра и более, продольные изделия начнут прогибаться под давлением, что не очень хорошо. Для предотвращения таких проблем используется косвенное или поперечное усиление каркаса.

Косвенное армирование заключается в связывании длинной арматуры с короткими поперечными стержнями. Косвенное армирование проводится через определенные промежутки времени. Рекомендуется обвязать раму поперечными элементами через каждые 20-50 см, в зависимости от несущей способности.

Косвенное армирование — это проверенный и испытанный метод, который очень удобен и прост. Без него не было бы смысла делать несущие железобетонные колонны.
Меню ↑

2.1 Пример армирования колонн при строительстве (видео)

2.2 Армирование дополнительных элементов

Не забывайте, что конструкция дополнительных элементов колонны, таких как капители, консолей и пьедесталов, также требует армирования.

В то же время, каркас основных опор колонн должен быть правильно интегрирован в проектируемую несущую конструкцию.

Капитель — это плоский край на верхнем конце колонны. Это означает, что каркас капители требует армирования проволочной сеткой. Все здесь достаточно просто. Необходимо взять арматурные прутья толщиной 15 мм и связать квадратную сетку с сечением 10 × 10 см.

Сетка должна быть встроена в верхнюю часть рамы, обвязав ее проволокой. Как правило, достаточно одноуровневой сетки. В крайних случаях вы можете использовать вторую стабилизирующую рамку с еще одним или двумя элементами вокруг обода.

Пример армирующей сетки для стойки.

В скобках ситуация несколько иная. Кронштейн, в отличие от капителей, представляет собой бетонный выступ по обе стороны колонн. Она обрамлена двухъярусным карнизом из короткой арматуры, прикрепленной к одной поперечине.

Рисунок пьедестала очень похож на рисунок монолитной капители, за исключением того, что пьедестал толще, может иметь несколько ступеней и располагается у основания колонны.

Рама должна быть как минимум двухуровневой и использовать одну и ту же сетку. В остальном он практически неотличим от рамочного плана столицы.

Если основание ступенчатое, т.е. имеет несколько пристроек разного размера, то под каждой ступенькой делается решетка и обвязывается проволокой. Чем больше ступеней, тем тоньше требуется арматура. Для одной ступени толщина анкера составляет 15-20 мм, а для трех ступеней достаточно 12 мм.

Статьи по теме:

Портал об армировании » Арматура » Как армировать колонны?

Обсуждение: есть 1 комментарий

Очевидно, что статья написана не дизайнером. Есть несколько комментариев по всему разделу, но в основном ничего критического. В целом, содержание правильное.

Однако я хотел бы обратить внимание на минимальный процент армирования колонн.

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

Это неправда. В этом случае конструкция просто будет считаться не железобетонной, а бетонной. И она будет рассчитана соответствующим образом. Расчет показывает, является ли он надежным или нет. Может быть, просто достаточно бетона.

«Минимальный процент армирования колонн составляет 3%».

Это неправда. Согласно СП63 10.3.6, минимальный процент армирования для эксцентрически напряженных элементов (к которым относится и колонна) составляет 0,25. Если процент превышает 0,25%, колонна считается железобетонной. Если процентное содержание меньше указанного, то он считается бетоном.

«Максимальный процент армирования — 6%».

Максимальный процент SP составляет 10% в месте перекрытия балок. Другими словами, в разделе без перекрытия, например, в середине колонки, максимальный процент составляет 10/2=5%.

Более того, в тексте также даются рекомендации по анализу адекватности армирования таким же ошибочным образом. В целом я руководствуюсь следующим алгоритмом:

Добавить комментарий Отменить ответ

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как будут обрабатываться данные ваших комментариев.

По всем вопросам, связанным с проектированием колонн, обращайтесь к «Руководству по проектированию тяжелых бетонных (ненапрягаемых) и железобетонных конструкций» — По всем вопросам, связанным с проектированием колонн, обращайтесь к «Руководству по проектированию бетонных, тяжелых бетонных (ненапрягаемых) и железобетонных конструкций».

В этой статье я хочу объяснить важные моменты руководства, возможно, это поможет вам подойти к дизайну более осознанно.

Итак, давайте начнем с анализа.

Пункт 3.60. О гибкости колонн.

Обратите внимание на этот момент и всегда проверяйте гибкость колонн. Здесь l₀ — рабочая высота колонны, взятая из «Руководства по проектированию железобетонных конструкций без предварительного напряжения арматуры», r — радиус инерции поперечного сечения, h — высота поперечного сечения.

В чем суть этого требования? Чем длиннее колонна, тем больше должно быть ее поперечное сечение — это основное требование для обеспечения устойчивости. Слишком тонкая и длинная колонна будет изгибаться, и у такой колонны гораздо больше шансов потерять устойчивость. Условие 3.60 позволяет ограничить отношение длины колонны к сечению (независимо от того, идет ли речь о высоте сечения или радиусе инерции).

Пункт 3.62. О защитном слое бетона.

Требование о наличии защитного армирующего слоя является очень важным.

Во-первых, согласно пункту 3.4 руководства, защитный слой рабочей арматуры должен быть четко ограничен максимум 50 мм. В чем причина такого ограничения? Если бетон в колонне имеет более высокий защитный слой, он просто начнет трескаться, и придется устанавливать дополнительные сетки, что совершенно бессмысленно для колонн.

Во-вторых, согласно таблице 23, защитный слой рабочей арматуры должен быть не менее 20 мм или не менее диаметра арматуры (например, когда диаметр арматуры составляет 25 мм, защитный слой должен быть не менее 25 мм). Это требование также является обоснованным. Если покрытие ниже, существует риск обнажения, коррозии и разрушения арматуры.

Поэтому мы всегда должны придерживаться золотой середины. По моему опыту, это 25-30 мм.

Пункт 3.63. О длине рабочей арматуры.

Почему длина планки ограничена? Коррозия имеет очень мало общего с этим. Самое главное — это простота размещения арматуры в формах. Ошибки могут возникнуть и при резке арматуры, и очень жаль, если прут рамы не поместится в форму. Это особенно важно для сборных колонн.

Пункт 3.64. О площади рабочей арматуры.

Очень, очень важный момент. Особенно для дизайнеров. Если по вашему расчету колонна проходит насквозь, но площадь ее армирования составляет более 5 %, то размещение арматуры в сечении вызовет огромные трудности!
Если вы используете расчетные пакеты, такие как Lira, всегда проверяйте процент армирования в колоннах и увеличивайте сечение, если оно слишком велико.

Особенно важно проверить процент армирования для колонн с перекрывающейся арматурой. В точке перекрытия в два раза больше арматуры, и это сечение всегда должно быть нарисовано, чтобы проверить, смогут ли строители правильно усилить колонну.

Оптимальный процент армирования для колонн составляет 2,5-3%.

Как определить процент армирования колонн?
Предположим, что поперечное сечение колонны 400х400 мм (т.е. площадь ее поверхности 40*40=1600 см2), а площадь арматуры 40 см2.
Процент армирования составляет 40*100/1600=2,5%.

Пункты 3.65 и 3.66. О диаметрах рабочей арматуры колонн.

Важно помнить о требованиях 3.65, и каждый, кто хочет сэкономить (а таких на пути очень много), должен написать здесь. И еще важно помнить, что для монолитных колонн использование двенадцати весьма сомнительно — за исключением частных двухэтажных домов — нигде в руководстве не используется слово «разрешено» (т.е. можно, но подумайте, прежде чем применять).

При использовании прутков разного диаметра очень важно помнить правило: прутки соседних диаметров не могут быть использованы в одной конструкции! (8 и 10, 10 и 12, 12 и 14 и т.д.). Эти прутья очень легко запутать визуально, и строители не подписались под арматурными прутьями. Оберегайте их от ошибок и структуры от несчастных случаев.
В целом, прутки разного диаметра можно использовать для экономии средств, особенно при изготовлении больших партий. Например, экономически выгоднее армировать колонну 4d16+4d20, чем только 8d20, но если таких колонн не 50, а всего две или три, подумайте о строителях, которым приходится заказывать арматуру разного диаметра на протяжении нескольких десятков метров.

Обратите внимание, что, в отличие от балок, при армировании колонн следует избегать установки арматуры в два ряда.

Пункт 3.67. О выпусках арматуры из колонн.

Обратите внимание на жирный текст. При проектировании колонн соединение арматуры между собой без сварки часто вызывает серьезные проблемы, особенно если используется арматура по ДСТУ3760:2006, а не по ГОСТ 5781-82. Дело в том, что существует огромное перекрытие баров ДСТУ. Например, перекрытие арматуры диаметром 25 мм составляет 1400 мм. При наличии спирали зазора, как показано на рисунке 71а (где 50% балок получены из одного значения перекрытия, а другие 50% — из двух значений перекрытия), получаем 1400 мм и 2800 мм (почти высота этажа). Представьте себе, насколько безумным было бы чрезмерное использование арматуры, если бы вы сделали такие соединения в каждом этаже. Существует также арматура большего диаметра.
Если возникает такая проблема, всегда разумнее сварить арматуру, а не накладки (соединения арматуры — это отдельный день в марафоне). Если сварка невозможна по какой-либо причине (отказ заказчика, отсутствие квалифицированных сварщиков и т.д.), следует обратить внимание на эти пункты в п. 3.67:

«Если высота слоя менее 3,6 м или если продольная арматура d ≥ 28 мм, рекомендуется использовать швы поперек слоя».

Что еще следует учесть при проектировании соединения арматуры колонн?
1) Если колонна имеет небольшое сечение и арматура относительно насыщена, проверьте, как можно разместить эту арматуру в зонах перекрытия.
2) Обязательно нужно нарисовать схему расположения арматуры на колонне нижнего этажа, чтобы рабочие могли правильно расположить арматуру перед бетонированием. В противном случае все будет забетонировано и будет установлен следующий слой арматуры, а прутья некуда будет положить, или не будет бетонного защитного слоя для выпусков (в то время как защитный слой для выпусков должен быть как минимум такого же размера, как защитный слой для основной арматуры).
3) В спецификации должно быть указано, что прутки диаметром более 18 мм должны быть согнуты в соответствии с радиусами гибки (см. рис. 1c в Руководстве).

Пункт 3.68. О расстоянии между стержнями колонн.

Очень важный момент. Железобетонное пространство не должно быть пустым, поэтому прутья должны располагаться на расстоянии не менее 400 мм друг от друга.
Однако расстояние между стержнями имеет еще большее значение. Никогда не забывайте, что в просвете между стержнями бетон должен быть нормально проницаемым (и это не раствор, в нем довольно большая доля камней).
Более важно помнить, что диаметр арматуры (10, 18 или 25 мм) — это номинальный диаметр, который не учитывает выступающие серповидные части арматуры.

Фактический диаметр арматурной стали можно найти в публикации ГОСТ или ДСТУ на арматурную сталь, который больше номинального диаметра (фактический диаметр арматурной стали 8 — 9 мм, фактический диаметр арматурной стали 25 — 27 мм). Для жестко армированных секций всегда важно начертить расположение арматурных стержней по отношению к фактическим диаметрам.

Пункт 3.69. О конструировании сечения колонны.

Очень важно не забывать о структурном укреплении. Как указано в этом параграфе, для предотвращения смятия во время бетонирования необходимо структурное армирование. Рабочее армирование может быть указано в проекте, но есть ли от него польза, если арматура ослабнет во время бетонирования и не будет покрыта бетоном?
Если вы армируете сетку, всегда проверяйте Рисунок 72, чтобы убедиться, что вы разместили все дополнительные прутья так, чтобы рама была достаточно жесткой.

Если вы усиливаете вязаной арматурой, см. рис. 73. Если сечение столба небольшое, то дополнительные брусья не нужны, но чем больше сечение, тем больше брусьев необходимо установить. Для самого большого сечения (сторона столба более 1200 мм) уже установлены два кронштейна (как показано под сечением столба).

Пункт 3.70. О диаметрах поперечной арматуры.

Даже если в результате расчета получается небольшой диаметр скобок в колонне, его следует перепроверить с помощью таблицы 24. В большинстве случаев требования к конструкции предусматривают диаметр, превышающий расчетный.

На первый взгляд может показаться, что зачем переполнять? Однако во всех сварных или игольчатых стойках всегда соблюдается соотношение между продольным и поперечным армированием, что обеспечивает надежную работу всей арматурной конструкции. В сварных каркасах это особенно важно, так как надежная сварка может быть достигнута только при определенном соотношении между диаметрами арматуры.

Пункт 3.71. О шаге поперечной арматуры.

После определения диаметра крепежных элементов необходимо определить расстояние между ними. Расчет производится расчетным путем, но в конце всегда обращайтесь к таблице 25. Как видите, расстояние между крепежными элементами зависит от класса арматуры, и это необходимо учитывать при выборе. Значение Rac — это расчетное сопротивление арматуры сжатию для предельных значений первой группы.

Также нужно быть осторожным, если доля арматуры μ превышает 3% — это немедленно вызовет уплотнение шага поперечной арматуры. Кроме того, всегда возникают проблемы с размещением арматуры, если процент армирования составляет 3 и более. По возможности следует избегать такого насыщенного армирования.

Обратите внимание, что если арматура накладывается, то в местах перекрытия всегда будет большее количество крепежа.

При использовании арматуры по ДСТУ 3760 проверьте все требования также в разделе «Указания по применению арматуры по ДСТУ 3760-98» и выберите наихудший вариант.

Пункт 3.72. Конструирование колонн с круглым сечением.

Требования пункта 3.72 совершенно ясны. Поперечное сечение витков должно быть круглым, так как любое отклонение от круга вызовет дополнительные напряжения в арматуре. Также маловероятно найти намоточный станок, который производит спираль, отличную от круглого сечения.

Я также хотел бы добавить, что требования к армированию круглых колонн могут быть использованы при армировании буронабивных свай круглого сечения.

При проектировании бетонных и железобетонных конструкций дополнительное усиление обеспечивается прокатной арматурой. Последний, кстати, является одним из самых востребованных сегментов черной металлургии, о чем свидетельствует его широкое применение в строительстве. В случае бетонных колонн армирование имеет особое значение, поскольку никакие другие конструкции, кроме нижней и верхней плиты, не могут быть опорой. Внутреннее армирование металлическими прутьями различной конфигурации является оптимальным решением.

Общие требования к арматуре

Для колонн могут использоваться горячекатаные, термомеханически упрочненные и холоднодеформированные металлические прутки различного профиля. Средний диаметр колеблется от 12 мм до 40 мм. Если необходимо использовать холоднодеформированные прутки с периодическим профилем, можно использовать прутки малого диаметра от 3 до 12 мм. Для прочности на растяжение допускаются классы прочности на растяжение A и B, соответствующие гарантированному пределу текучести с коэффициентом не менее 0,95.

В особых случаях к арматуре монолитных колонн могут предъявляться специальные требования по пластичности, свариваемости, коррозионной стойкости и усталостной прочности. Обычно это связано со свойствами бетонной смеси и используемого цемента. Почти во всех случаях армирования решающее значение имеет способ скрепления арматуры с бетоном. Недостаток адгезии можно компенсировать, придав профилю форму канавок и гребней. Одни и те же горячекатаные и холоднодеформированные прутки могут иметь кольцевые и серповидные выступы разных размеров. Напротив, многие классы разрушающегося бетона допускают использование только гладких стержней, например, класс A240. Теперь необходимо более подробно обсудить параметры арматуры, используемой при армировании колонн.

Длина арматуры

При установке колонны из сборного железобетона необходимо тщательно рассчитать параметры опалубки и органично вписать арматурную металлическую арматуру. Важно, чтобы концы рабочих стержней, не соединенных с анкерными элементами, находились на следующем расстоянии от конца элемента:

  • 20 мм, если длина колонны составляет не менее 6 м.
  • 15 мм, если длина колонны превышает 18 м. Это же ограничение относится к мачтовым конструкциям и опорам.
  • 10 мм для сборных столбов длиной менее 18 м.

В каждом случае армирование столба должно включать оставление части стержня, защищенной специальным антикоррозийным средством или дополнительно изолированной каркасной арматурой.

Диаметр арматуры

В случае продольных стержней используются элементы толщиной не менее 16 мм. Готовые сборные элементы также могут быть усилены прутками диаметром 12 мм. Меньшие диаметры также допустимы в случае арматуры из конструкционной стали с покрытием. Учет диаметра также важен для позиционирования колонны в раме. Например, продольные прутки могут быть размещены только в одном ряду и предпочтительно через равные интервалы по диаметру. Однако, если колонна армирована стержнями разной толщины, допускается максимум две формы, независимо от конструктивного армирования. Стержни разных диаметров обычно используются из соображений экономии, но соседние размеры не могут быть использованы в одной колонне. Например, нельзя использовать прутки диаметром 8 и 10 мм или 10 и 12 мм.

Площадь армирования

Площадь рассчитывается по сечениям продольной арматуры. В результате можно оценить, какую часть площади поперечного сечения колонны занимают стержни. Допускается максимум 5%, но только в случае расположения габаритных балок без перекрытий. Перекрытие удваивает площадь поперечного сечения арматуры на стыках, что не всегда позволяет правильно собрать колонну. Необходимо также сохранить симметричное расположение стержней по отношению к площади поперечного сечения — особенно если в будущем конструкция будет использоваться с высокими изгибающими нагрузками. В любом случае, оптимальный процент армирования для колонны составляет 2-3%. Само сечение должно учитывать не только нижнюю часть прута, но и гребни.

Какой должна быть стыковка армирующих стержней?

Соединение и выступы арматурных стержней также определяют надежность конструкции. Важность перекрытий уже отмечалась, и она подчеркивается при использовании монолитных колонн. Однако не стоит недооценивать влияние таких поворотов на структурную целостность колонны. Дело в том, что, например, брус диаметром 25 мм должен быть соединен с брусом с перекрытием не менее 140 см. При наложении шва это расстояние увеличивается вдвое. Поэтому при армировании колонны продольными стержнями рекомендуется стараться свести к минимуму количество сращиваний. В случае больших пролетов и там, где смещение неизбежно, шарниры перемещаются в места, где изменяется сечение самой колонны. Такие конфигурации встречаются в ступенчатых, двустенных и консольных конструкциях. В качестве альтернативы также рекомендуется использовать сварные соединения с нахлестом швов.

Промежутки между стержнями

С самого начала следует подчеркнуть важность баланса между армированной массой и пустотами в каркасе колонн. Пересыщение обрабатываемых металлических стержней ослабляет бетонную конструкцию, делая ее более восприимчивой к динамическим нагрузкам. И наоборот, отсутствие армирования повышает риск разрушения колонны при воздействии на нее статических нагрузок. Даже если перекрытия и усиленная колонна подвергаются умеренным сжимающим нагрузкам, в ослабленных частях конструкции рано или поздно начнут образовываться трещины. Равновесие может быть достигнуто путем поддержания постоянного расстояния 400 мм между арматурными стержнями. Если этого расстояния недостаточно, поскольку раствор содержит как минимум щебень или заполнитель, большие зазоры разбавляются конструкционной тонкой арматурой диаметром 12 мм.

Ограничения защитного армирующего слоя

Максимальный слой продольной арматуры составляет 50 мм. Эта толщина включает в себя как нижнюю часть прутка, так и покрытые структурные части прутка. Можно использовать прутки диаметром 40 мм, но сохранить технологическую толщину 10 мм, так как сам слой арматуры может потребовать дополнительного армирования. Сварная сетка, крепления и стяжки используются для усиления столбов, особенно тех, которые имеют сечение 600х800 мм. Грубые стержни также усиливаются арматурными стяжками. Сами арматурные элементы не следует путать со сварными надстройками, которые выполняют ответственную конструктивную функцию по соединению двух или более стержней.

Основное ограничение связано с толщиной защитного слоя из-за относительно более высокого риска растрескивания колонн в зонах, через которые проходят стержни. Напряжения в бетонной конструкции с инородными включениями слишком высоки и приводят к разрушению при динамических нагрузках. Этот фактор частично компенсируется вышеупомянутыми сетками и хомутами, но изначально лучше следовать стандартам формирования армирующего слоя.

Требования к поперечному армированию

В колонных конструкциях, где бетонная конструкция сама по себе не может выдержать расчетную поперечную силу, используется поперечное армирование. Расстояние между балками не должно превышать 300 мм. Если планируется армирование сжатием, то расчет армирования колонн сжатием основывается на толщине прутка — шаг должен быть не более 15 диаметров, а располагаться он должен с интервалом в 500 мм. Взаимодействие между поперечной и продольной арматурой зависит от сечения колонны и способа пропитки ее рабочими стержнями. В принципе, возможны две конфигурации. Во втором случае сцепление не допускается, так как слой продольных брусьев располагается ближе к краю, а поперечные брусья размещаются в оставшихся зазорах. Во втором варианте соединения получаются, если продольное армирование выполняется в несколько рядов от края к центральной части. Поперечные тонкие прутья обычно соединяются с конструкционными прутьями с максимальным диаметром 12 мм.

Технология армирования колонн

Методы армирования различаются по способам связывания, типам опалубки и расположению стержней. Стяжки могут быть выполнены проволокой или сваркой. В первом случае рекомендуется использовать связующий строительный пистолет для армирования, а во втором — инверторный сварочный аппарат для точного соединения. На этом этапе создается основа. Конфигурация арматуры под колоннами может варьироваться в зависимости от характеристик конструкции. Оптимально использовать комбинацию продольного и поперечного армирования, когда два каркаса могут быть соединены. Опалубочная конструкция сооружается из опалубочных щитов, в которые встраивается подготовленный металлический каркас и заливается бетоном. Различные методы формовки отличаются в зависимости от используемого материала — дерева, пенополистирола или композитных волокнистых материалов. Основным критерием такого выбора является возможность сочетания арматуры и опалубки по массе и техническим нагрузкам в целом.

Армирование фундаментов колонн

Структурные колонны устанавливаются поверх фундамента, известного как несущая гильза, которая также армируется. В качестве части структурного фундамента используется высокопрочный тяжелый бетон. Стальной сердечник армирован горячекатаными прутками с профилем сечения. Армирование столбчатого фундамента основано на соединении фундаментных стержней и основных элементов продольной арматуры. Для этого соединения, в месте перехода от базы к валу колонны, прутки привариваются шайбами к скелету из горячекатаных стальных прутков чаши. Единственная сложность — правильный переход от одного уровня к другому, соблюдая симметрию армирующих контуров.

Особенности спирального армирования

Армирование колонн круглого сечения является наиболее сложным с точки зрения расположения стержней. Проблема заключается в сложной структуре армирующего слоя, который требует дополнительной поддержки. В таких системах используется косвенное армирование спиральными металлическими стержнями. Особенностью кругового армирования колонн является то, что продольные стержни также обматываются по окружности с помощью верхних витков проволоки. Диаметр катушки не превышает 20 см.

Армирование консолей колонн

Из-за ограниченных возможностей поддержки колонн строители часто используют кронштейны для усиления конструкции. Рекомендуется устанавливать такие элементы в стальной арматурный каркас, который может быть встроен в верхнюю плиту или подстилающий слой. Колонны армируются металлическими стержнями малого диаметра, хомутами и сварными сетками в соответствии с параметрами конструкции. Наибольший эффект от усиления колонн крепежом может быть достигнут при однородном соединении перекрытия, основного каркаса шахты и фундамента.

Заключение

Конкретные характеристики арматуры, используемой под колоннами, зависят от структурной изоляции этой части конструкции. Два перекрытия сверху и снизу, конечно, обеспечат необходимую поддержку, но избыточное давление под нагрузкой может оказать прямое негативное воздействие на конструкцию колонны. Для предотвращения процессов внутреннего разрушения используется продольное и поперечное армирование. Однако требования предоставляют проектировщикам большую свободу как в выборе планок, так и в конфигурации их установки. Основные ограничения в основном связаны с выбором материалов, размеров и установкой каркаса.

Оцените статью
Добавить комментарий