Бетонные изделия нуждаются в армировании, чтобы они выдерживали нагрузку и дольше служили. Но сейчас есть выбор – использовать классическую арматуру из металла или отдать предпочтение современным и экономичным композитным вариантам.
Как работает арматура
Арматура используется для укрепления бетонных плит перекрытия. Она создает надежный каркас, который помогает конструкции противостоять нагрузкам на изгиб, что делает ее прочной и износостойкой. Использование арматуры в плитах перекрытия позволяет равномерно распределять давление на них.
Для чего армируют плиты перекрытия
Арматура для плит перекрытия устанавливается в бетонные конструкции для увеличения прочности и устойчивости к прогибам. Если она установлена правильно и слои бетона и армирующей сетки соединены надежно, то конструкция защищена от растягивающего напряжения, которому подвержены все несущие конструкции. В итоге плиты не деформируются, а постройка стоит дольше без необходимости проводить реконструкции.
Растягивающие напряжения в бетоне
Бетонные постройки под внешним давлением подвергаются силам сжатия и растяжения. Со временем это приводит к деформациям и разрушению.
Как это работает можно понять на примере резинки – если ее поставить на опоры по краям и нажать сверху, то она согнется, при этом верхняя ее поверхность сожмется, а нижняя – растянется. Центральная часть остается неизменной – это нейтральная ось. Давление на бетонную стену работает по такому же принципу.
Бетон быстро сломается при изгибе даже от небольшой нагрузки. А вот арматура увеличивает его прочность в несколько раз. Для защиты от изгибов в растянутую часть конструкции вводят арматуру с определенным сечением стержней. Теперь бетонная перегородка не сломается под давлением.
Предварительное напряжение арматуры
При изготовлении бетонных конструкций в строительстве распространено использование предварительно напряженной арматуры.
Ее приводят в состояние напряжения электротермическим воздействием или механическим способом, растягивая домкратами. В таком состоянии она взаимодействует с жидким бетоном. После его застывания напряжение снимают, и сетка начинает стремиться к первоначальному состоянию, передавая бетону часть этой энергии.
Предварительное напряжение дает бетонным конструкциям большую устойчивость к нагрузкам, чем у плит, армированных обычным способом. К тому же оно позволяет уменьшить расход бетона и арматуры.
Такой способ чаще всего применяется в изготовлении междуэтажных плит перекрытий, балконов, элементов лестниц.
Применение композитной арматуры в перекрытиях
Бетонную плиту следует армировать в два слоя. Применять стеклопластиковую арматуру для перекрытия нужно в сочетании с металлической.
Нагрузка на плиту идет сверху и равномерно распределяется на всю площадь конструкции. Нижняя часть плиты подвергается растяжению, следовательно, более прочная арматура должна находиться внизу. Верхняя часть испытывает нагрузки на сжатие, здесь для плиты перекрытия подойдет стеклопластиковая арматура.
Важно проверять композитную арматуру на целостность. Если имеются разрывы, то использовать ее нельзя. Арматуру марки Ф10 следует укладывать внахлест не менее 40 см. Стыки арматурной сетки располагать строго в шахматном порядке.
Низкий модуль упругости композитной арматуры
В строительстве распространено мнение, что использование композитной арматуры в перекрытиях нежелательно или вовсе невозможно. Это связано с низким модулем упругости материала, из которого изготовлена сетка. Из-за этого композитную арматуру часто опасаются применять и идут на это только в исключительных случаях.
Однако если придерживаться особого подхода в работе с композитом, то можно добиться необходимой прочности без использования металлических арматур.
Проблема низкого модуля упругости решается проведением специальных расчетов. Лучше, если этим займется специалист, имеющий подобный опыт, так как требуется составить продуманный план укладки композитной арматуры в бетон.
Осуществление расчетов для армирования плит перекрытий композитной арматурой
Цель расчетов в том, чтобы выявить оптимальную толщину арматурных стержней и ширину шага их укладки.
Если расчеты проведены правильно и подобран верный диаметр стержней, это обеспечит такую же безопасность постройки, как и в случае с использованием металлической арматуры.
Постройка с плитами перекрытия из композитной арматуры предполагает такие ограничения:
- максимальная высота здания – 3 этажа;
- диаметр сечения арматуры – от 10 мм.
Что нужно учитывать при расчете диаметра:
- размеры постройки;
- толщина плит;
- интенсивность нагрузки на перекрытия.
При соблюдении правил и учете всех факторов в расчете, здание, построенное с использованием композитной арматуры, будет безопасным и простоит долгие годы.
Почему специалисты не рекомендуют применять композитную арматуру в нагруженных конструкциях
Как бы ни была качественна и современна композитная арматура, она не может полностью вытеснить из строительства металлические аналоги. Она не настолько прочна, чтобы ее можно было применять во всех постройках без исключения.
Нельзя не учитывать низкий модуль упругости, которым обладает композит. Для строительства перекрытий, которые будут испытывать повышенные нагрузки, нужно либо проводить профессиональный расчет, который даст план использования стеклопластика, равнопрочный металлу, либо использовать комбинированные варианты – с применением и композитных, и металлических прутьев.
В каких конструкциях может применяться композитная арматура
Стеклопластиковая арматура, при правильном выборе диаметра прутов, подходит для следующих строительных работ:
- Укрепление монолитного бетона для стен, фундаментов, перекрытий.
- В составе стеновой кладки из кирпича или камня.
- Опора для дорожных насыпей и покрытий.
- Строительство по технологии несъёмной опалубки.
- В многослойных стенах – для обеспечения гибких связей между слоями.
- В фундаменте для линии электропередач и железнодорожных путей.
- В коммунальном хозяйстве – для установки теплоизоляции, водоотведения, канализации, постройки колодцев и систем мелиорации.
Стеклопластиковая арматура часто используется для монолитной плиты перекрытия в частном доме. Особенно популярны такие постройки на загородных участках и дачах.
Выводы
Композитная арматура, в отличие от металлической, стоит в несколько раз дешевле. Сохранив необходимую надежность конструкции, можно сильно сэкономить на возведении здания без потери качества. Для композитного армирования не требуется спецтехника. Нужно только правильно сделать расчеты, с помощью специалиста или самостоятельно.
Если при изготовлении перекрытий нет возможности провести качественный расчет размеров, то стоит использовать композит в сочетании с металлом или ограничиться только железной арматурой.
Армирование фундаментной плиты. Арматура АКС. Плита 300 мм.
Армирование плиты фундамента. Арматура АКС. Плита 200 мм.
Исходные данные
- Принимаем расчетное сопротивление грунта R0 = 1.5кг/ смІ
- Размеры здания в плане 10х10 м с шагом поперечных стен не более 5 метров
- Здание 2-х этажное. Перекрытие – монолитный железобетон t=180. Кровля – деревянные
стропила. Наружные стены – кирпичная кладка 250 мм и штукатурка по утеплителю
- Высота этажа 3м.
- Фундамент – плитного типа, мелкого заложения
Задачи:
- Расчет фундаментной плиты с использованием стеклопластиковой арматуры АКС
- Сравнительные выводы расхода и цены для фундаментной плиты с использованием стеклопластиковой арматуры АКС
| № п.п. | Конструкция | Формула подсчета | Нагрузки кг/м² | ||
| Норматив | коэффициент перегрузки | Расчёт нагрузки | |||
| 1-й этаж | |||||
| 1 | Фундаментная плита | q = 0.3м*2.7m I м³ = 0.81 т/м²* | 810 | 1.1 | 900 |
| 2 | Цементно-песчаная стяжка(ЗО) | q = 0.03м*1.8m I м³ = 0.054 т/м²* | 54 | 1.1 | 60 |
| 3 | Керамическая плитка | 27 | 11 | 30 | |
| 4 | Полезная нагрузка | СНиП 2.01.07-85* | 150 | 1.3 | 200 |
| Итого | 1190 | ||||
- кирпичная кладка 250 мм при высоте кладки 7 м
- утеплитель 200 мм при высоте +тены 7 м
- штукатурка 50 мм при высоте стены 7 м
Вес здания при общей площади S = 10м * 10м = 100мІ , при общей длине внутренних несущих
l = 10м + 10м = 20м и при общей длине наружных стен lнар = (10м + 10м) *2 = 40м
Расчетная нагрузка на основание здания
- При внесении изменений в предложенные конструкции здания и габариты, сбор нагрузок
необходимо выполнить заново вместе с расчетом фундаментной плиты.
- При изменении пролетов между несущими стенами расчет плиты также выполняется
- При выборе в качестве несущих конструкций – колонн вместо стен, фундаментную плиту
необходимо дополнительно проверить на продавливание в местах их опирания.
Расчет фундаментной плиты с использованием арматуры из стеклопластика при толщине плиты 300 мм
- Толщину фундаментной плиты назначаем аналогичную – 300 мм.
- Расчетное сопротивление растяжению арматуры из стеклопластика R АКП-СП b =12 000кг/смІ
- Нагрузки принимаем те же – 3.13 тн/мІ
- Максимальный пролетный момент между стенами Mпр max = 5,5 тн* м
- Максимальный опорный момент над средней стеной Mоп max = — 9,8 тн* м
Подбор сечения арматуры в нижней зоне под стенами (перпендикулярно стенам)
Определяем коэффициент A0 при b =1(м):
.jpg)
Принимаем основную в нижней зоне армирования из Ш8 AКП-СП с шагом 200 (As=2.51смІ)
Дополнительно вводим арматуру Ø8 АКП-СП с шагом 200 перпендикулярно несущим стенам
5.02смІ >3.44 смІ, следовательно, условие выполнено.
Подбор сечения арматуры в верхней зоне в пролетах (между стенами)
Определяем коэффициент A0 при b =1(м):
.jpg)
Площадь сечения арматуры класса АКП-СП:
Принимаем в верхней зоне армирования сетку из Ø8 АКС с шагом 200 (As=2.51смІ)
6. Расчет фундаментной плиты с использованием арматуры из стеклопластика при толщине плиты 200 мм
- При армировании фундаментной плиты арматурой из стеклопластика можно уменьшить
величину защитного слоя, т.к. арматура не подвержена коррозии и имеет лучшие
характеристики по расчетному сопротивлению на растяжение.
- Толщину фундаментной плиты назначаем – 200 мм.
- Величина защитного слоя 30 мм.
- Рабочая зона сечения — R АКП-СП b = 12 000кг/смІ
- Расчетное сопротивление растяжению арматуры из стеклопластика R АКП-СП b = 12 000кг/смІ
- Нагрузки принимаем те же – 3.13 тн/мІ
- Максимальный пролетный момент между стенами Mпр max = 5,5 тн* м
- Максимальный опорный момент над средней стеной Mоп max = — 9,8 тн* м
Подбор сечения арматуры в нижней зоне под стенами (перпендикулярно стенам)
Определяем коэффициент A0 при b =1(м):
.jpg)
Площадь сечения арматуры класса АКП-СП:
Принимаем основную в нижней зоне армирования из Ш10 AКП-СП с шагом 200 (As=3.93смІ)
Дополнительно вводим арматуру Ø10 АКП-СП с шагом 200 перпендикулярно несущим стенам
7.86смІ >5.7 смІ, следовательно, условие выполнено.
Подбор сечения арматуры в верхней зоне в пролетах (между стенами)
Определяем коэффициент A0 при b =1(м):
.jpg)
Площадь сечения арматуры класса АКП-СП:
Принимаем в верхней зоне армирования сетку из Ø10 AКС с шагом 200 (As=3.93смІ)
Результат
- Для выбранного 2-х этажного здания, в фундаментной плите толщиной 300 мм принята
- При той же толщине плиты стеклопластиковая арматура должна быть не менее Ш8 АКС.
- Затраты на стеклопластиковую арматуру при одинаковой толщине фундаментной плиты в 2 раза меньше, чем на стальную. В связи с тем, что антикоррозийная стойкость стеклопластиковой арматуры несравнимо выше стальной, может быть уменьшен защитный слой бетона и, соответственно, толщина плиты. При толщине плиты 200 мм применяется стеклопластиковая арматура — Ш10 АКС с шагом 200 в обоих направлениях в нижней и верхней зонах армирования с местным усилением под стенами.
- При внесении изменений в предложенные конструкции здания и габариты, сбор нагрузок
необходимо выполнить заново вместе с расчетом фундаментной плиты.
- При изменении пролетов между несущими стенами расчет плиты также выполняется заново.
- При выборе в качестве несущих конструкций – колонн (вместо стен), фундаментную плиту необходимо дополнительно проверить на продавливание в местах их опирания.
- Расчет фундаментной плиты произведен только на прочность.
- Расчет произведен исходя из цен на стеклопластиковую арматуру, действительных на дату
- Обращаем внимание, что при расчете надземных конструкций необходимообязательно производить расчет по деформациям, т.к. модуль упругости арматурыАКСв 10 раз ниже модуля упругости стальнойарматуры.
План дома с размерами 10х10 М1:100
.jpg)
Армирование фундаментной плиты стеклопластиковой арматурой
.jpg)
Армирование фундаментной плиты стеклопластиковой арматурой
.jpg)
Ведомость расхода стеклопластика на фундаментную плиту t=300, кг
Ведомость расхода стеклопластика на фундаментную плиту t=200, кг
Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации в строительстве установ.
Приведены результаты экспериментальных исследований сцепления цементного бетона различного класса с полимеркомпозитной а.
© 2006-2023 Группа компаний «Армпласт» Стеклопластиковая композитная арматура.
*Предложения, размещенные на сайте, не являются публичной офертой.
- Астрахань
- Барнаул
- Белгород
- Благовещенск
- Волгоград
- Воронеж
- Екатеринбург
- Ижевск
- Иркутск
- Казань
- Калининград
- Калуга
- Кемерово
- Киров
- Краснодар
- Красноярск
- Набережные Челны
- Нижний Новгород
- Новосибирск
- Пенза
- Пермь
- Подольск
- Пятигорск
- Ростов-на-Дону
- Рязань
- Самара
- Санкт-Петербург
- Саратов
- Симферополь
- Сочи
- Ставрополь
- Тверь
- Тольятти
- Томск
- Тула
- Тюмень
- Улан-Удэ
- Ульяновск
- Уфа
- Хабаровск
- Челябинск
- Ярославль
Я (далее — Субъект персональных данных) прочитал Политику конфиденциальности и даю свое согласие ООО «Армпласт», с местом нахождения: г. Нижний Новгород, 603001, Нижне-Волжская Набережная, 17/2, 3 этаж (далее — Компания), на сбор, запись, систематизацию, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, обезличивание, блокирование, удаление и уничтожение, в том числе автоматизированные, своих персональных данных в специализированной электронной базе данных о моих контактных данных, которые могут быть использованы Компанией при информировании меня о продуктах и услугах, предложения мне продуктов и услуг Компании, и в целях участия в опросах/анкетировании, проводимых Компанией для изучения и исследования мнения клиентов о качестве обслуживания и услугах Компании, при условии гарантии неразглашения данной информации третьим лицам.
Я согласен на предоставление мне информации и предложение продуктов путем направления почтовой корреспонденции, посредством электронной почты, телефонных обращений, SMS-сообщений.
Данное согласие действует с момента заполнения формы в течение срока предоставления Компанией услуг и пяти лет после прекращения указанных услуг. По истечении указанного срока действие данных считается продленным на каждые следующие пять лет при отсутствии у Компании сведений о его отзыве Субъектом персональных данных.
Субъект персональных данных может отозвать свое согласие, следуя по специальной ссылке в сообщениях от ООО «Армпласт».