Расчетные площади поперечных сечений и масса арматуры, сортамент горячекатаной стержневой арматуры периодического профиля и обыкновенной арматурной проволоки

ПОДЕЛИТЕСЬ В СОЦСЕТЯХ

FacebookTwitterOkGoogle+PinterestVk

Производство армированной стали, как и выпуск товаров других отраслей промышленности, унифицированное. Для определения качества изделий используют специально разработанные Госстандартом требования к продукции по разным параметрам. В данном виде производства установлены нормативы для диаметра, веса и сечения прутьев. Все эти характеристики объединены одним термином – сортамент арматуры. Более детально о комплексе требований расскажет данная статья.

Арматура имеет установленные стандарты для сечения, веса и диаметра

Характеристики арматуры

Мы стремимся сделать все возможно для упрощения выбора изделий, предлагая вниманию клиентов таблицы, отражающие основные свойства арматуры.

Прежде всего, стоит обратить внимание на значения, влияющие на качество сцепления изделий с бетоном, представленные ниже:

Сортамент арматуры: дополнительные варианты маркировки

Для определения более конкретных характеристик арматуры создана специальная дополнительная маркировочная система. Например, аббревиатура А5К обозначает, что это профили класса А5, а буква К свидетельствует о наличии дополнительной защиты от коррозии. Для этого материал обрабатывают спецсредствами, которые обеспечивают его долговечность.

Наличие буквы С в маркировке говорит о том, что арматуру можно сваривать. Необходимо учитывать, что не все изделия, относящиеся к разным классам, можно сваривать между собой, тем более при отсутствии метки С в обозначении.

Если в маркировке есть буква К, это значит, что у арматуры имеется дополнительная защита от коррозии

Говоря о сортаменте арматуры, следует упомянуть о таком термине, как запорная (или трубопроводная) арматура. Такие виды профилей применяют в сантехнических работах. Соответственно, как отдельный подвид материала, данная арматура имеет свои классы и маркировку. При этом главный параметр выбора – герметичность. Этот критерий указывает на качество отработки узла в трубопроводе, без чего собрать его невозможно. Показатель герметичности указывают в характеристиках на упаковке материала.

Полезный совет! Соединять между собой арматурные стержни с разной маркировкой и при отсутствии в обозначении буквы С лучше с использованием специальных муфт и проволоки.

Арматурная проволока

Подбор арматуры для сечения 2-2

Снова определим значение моментов на опорах (под стенами) и в пролете. Примем при определении моментов длину консолей k2 = 1.4 м и пролет l2 = 3.8 м. А значение опорной реакции А2 уменьшим на 825.5·0.2 = 165.1 кг. Тогда опорная реакция А составит А2 = 2865 — 165.1 ≈ 2700 кг. При q2c = 825.5 кг/м

МА2 = Мс2 = q2сk22/2 = 825.5·1.42/2 = 809 кгс·м или 80900 кгс·см

МВ2 = q2с(k2 + l2)2/2 — A2l2 = 825.5(1.4 + 3.8)2/2 — 2700·3.8 = 900.8 кгс·м или 90080 кгс·см

Мx2 = qx22/2 — A(x2 — k2) = 825.5·3.272/2 — 2700(3.27 — 1.4) = -600.4 кгс·м или -60040 кгс·см

где x2 = A2/q2с = 2700/825.5 = 3.27 м.

Значения моментов в данном сечении значительно меньше, чем в сечении 3-3 и это логично, так как и нагрузка, а главное, пролеты в этом сечении значительно меньше. Да и разница в значениях моментов незначительна, поэтому достаточно подобрать сечение арматуры по максимальному моменту, но при этом следует помнить, что относительная высота сечения изменится, так как у нас уже имеется арматура в сечении 3-3. При h’o2 = 13 см

А0В2 = MВ2/bh’202Rb = 90080/(100·132·117) = 0.045

Данное значение достаточно близко к полученному А0п3, потому мы без дальнейших скрупулезных расчетов примем армирование 1 погонного метра ширины плиты в данном сечении 5 стержнями диаметром 10 мм.

Согласно уравнению моментов:

М02 = A2x2 — q2с(k2 + x2)2/2 = 2700х2 — 825.5(1.4 + х2)2/2 = 0

тогда

x2(1) = 0.63 м, х2(2) = 3.11 м.

Таким образом длина стержней для армирования консолей составит k2 + b + 0.59 + 0.23 = 1.4 + 0.2 + 0.63 + 0.23 = 2.46 м (округлим до 2.5 м). Длина стержней для армирования под средней опорой В2: 2(l2 — x2(2)) + b + 0.46 = 2(3.8 — 3.11) + 0.2 + 0.46 = 2.04 м (с учетом того, что приняли несколько завышенное сечение арматуры и с учетом некоторого защемления арматуры в растянутом слое бетона мы можем округлить длину стрежней до 2 м). Минимальная длина стержней для армирования пролетов: 0.2 + 3.11 + 0.23 = 3.54 м (округлим до 3.5 м) при армировании «елочкой».

Арматурные канаты

Необходимо иметь представление о документах, определяющих характеристики арматуры:

Условные обозначения: + рекомендуемые к использованию диаметры и классы арматурной эффективной стали, — — исключенные из сортамента диаметры и классы арматурной стали; 0 — сортамент.

Примечания: 1. Диаметры арматуры приняты согласно сортаменту по соответствующим ГОСТ или ТУ с учетом указаний по области применения различных классов стали; исключенные из сортамента диаметры и классы арматурной стали; 0 — сортамент сталей -по пп. 2.18—2—25 СНиП П-21-75. 2. Сталь класса A-IIIb диаметрами более20 мм, арматурных упрочняемая вытяжкой на предприятиях стройиндустрии, допускается к применению в качестве напрягаемой арматуры при отсутствии арматурной стали более высоких классов. 3. При изготовлении конструкций допускается замена проволоки класса Bp-I на имеющуюся в наличии проволоку класса В-1.

Важно знать фактический вес арматуры определенного диаметра:

Сфера применения, особенности арматуры: диаметр, классы, маркировка, соответствие ГОСТу

Арматура – важный компонент в общем перечне строительных материалов. Характеризуется широким спектром применения на различных этапах возведения зданий. Без нее не обходится ни одна железобетонная конструкция, служащая усилением и опорой как в фундаменте небольшого дома, так и в строительстве масштабного железнодорожного моста или путепровода. Технологию армирования используют даже для упрочнения конструкций из стекла.

Арматуру применяют в строительстве на различных этапах возведения конструкций

Еще на начальном этапе разработки проектно-сметной документации каждый уважающий себя инженер и архитектор имеет под рукой специальную таблицу соотношений веса и метража арматуры, а также сечений арматурных прутьев в соответствии с установленными государственными нормативами. Основной среди них – ГОСТ 5781-82. Также продукция должна соответствовать ГОСТ 52544-2006, СТО АСЧМ 7-93, ТУ 14-1-5254-94. Нормы регламентируют требования к конкретному виду армированной продукции. Их совокупность соответствует термину – сортамент арматуры.

Арматура представляет собой круглые металлические стержни с гладкой или рифленой поверхностью. Производят их из нескольких видов стали. Диаметр прутьев колеблется от 4 до 80 мм. Сортамент продукции подразделяют на классы А1 – А6.

Диаметр, то есть размер сечения стержня арматуры или проволоки, – это главный показатель, лежащий в основе сортамента продукции. Отсюда и соответствующие термины: арматура 8 мм или вес 1 м арматуры 12. Данные изделия классифицируют и по другим свойствам, включая прочность, износостойкость, удельный вес и другие характеристики, которые рассмотрим далее.

Классы арматуры: сортамент продукции по прочности и механическим параметрам

Слово сортамент (или сортимент), на французском языке звучит как assortir и обозначает «выбирать», т. е. разбирать по сортам в соответствии с типичными характеристиками. К таким параметрам принадлежат:

Арматура различается по разным параметрам, таким как габариты, профиль и материал для изготовления

• материал, используемый для изготовления продукции;
• габариты арматуры, такие как размер, диаметр, тип поверхности;
• профиль.

Полезный совет! Упаковывание продукции осуществляется согласно ее классификации по диаметру. Арматурный металлопрокат до 10 мм отпускают в бухтах, а свыше этого параметра фасуют прутьями определенной длины.

Арматуру используют в строительных работах в виде стержней, сетки, проволоки или каркаса. Исходя из предназначения, ее разделяют на конструктивную, анкерную, монтажную или рабочую. При этом учитывается наличие или отсутствие натяжения, а также необходимость усилить конструкцию на определенном участке. Усиление может быть продольным или поперечным.

Маркируют и классифицируют арматуру и по другим характерным признакам, но в первую очередь во внимание берут диаметр арматуры, а также степень прочности, гибкости и механические характеристики. Условным обозначением в маркировке сортамента служат заглавные буквы А (реже В) с определенным индексом, который указывает на соответствие арматуры отдельному классу. Основные и наиболее популярные классы арматуры в строительстве рассмотрим в данной статье.

Арматура делится на несколько классов, каждый из которых имеет собственную характеристику

Таблица веса арматуры

Ознакомление с предложенными таблицами арматуры позволит приобрести продукцию, идеально подходящую для решения конкретных практических задач при минимальных финансовых затратах.

Сколько весит метр арматуры и сколько метров арматуры в тонне: примеры расчетов

Навыки в вычислении диаметра стержней понадобятся также при расчетах веса арматуры. Такие знания необходимы при составлении проектов и строительных смет. Точное определение массы арматуры поможет сэкономить на покупке материалов. Важно отметить тот факт, что крупные производители реализуют арматуру ценой за 1 тонну, а не за метр. Однако стоимость продукции в таком случае обойдется в несколько раз дешевле.

В качестве примера можно рассмотреть, как рассчитать массу необходимого материала для постройки железобетонного фундамента общей длиной 100 м. Диаметр арматуры – 10 мм. Необходимые данные ищем в таблице, они соответствуют 617 г. Это число умножаем на 100 и получаем 61 кг 700 г. Вес 1 метра арматуры можно рассчитать и другими способами (всего их три):

• по нормативной таблице;
• с использованием данных об удельном весе арматуры;
• с помощью калькулятора веса арматуры.

Благодаря точным расчетам необходимого веса арматуры можно сэкономить на покупке материала

Необходимое количество прутьев по нормативному весу вычисляют с использованием приведенной выше таблицы веса в соотношении с погонным метром. Это наиболее простой вариант расчета (если не считать онлайн-калькулятора).

Например, для стройки предполагается использовать 2300 м арматуры 14. Вес 1 метра прутьев составляет 1,21 кг. Производим расчеты: 2300*1,21=2783 кг. Таким образом, для выполнения данного объема работ потребуется 2 т 783 кг стальных прутьев. Аналогично вычисляется количество стержней в одной тонне соответствующего диаметра. Данные берутся из таблицы.

Расчет для свайного основания

Свайные фундаменты представляют собой погруженные в грунт опоры (цельнометаллические или буронабивные), передающие нагрузку от здания и соединенные по верху стальным, железобетонным или деревянным ростверком.

Cвайный фундамент Источник stroyfora.ru

Буронабивные основания применяют в частном строительстве:

• при возведении каркасных или деревянных зданий с небольшой массой;
• при слабых грунтах, где другие основания выполнить невозможно — торфяники, болота, сильнопучинистые влажные почвы;
• в условиях сложного рельефа — на холмистой, овражистой местности.

Недостаток, который приводит к удорожанию стоимости строительства, — холодный цоколь и невозможность устройства пола по грунту. Преимущество — отсутствие земляных работ. Сваи вкручивают специальной буровой установкой или пробуривают отверстия в земле с последующим монтажом опалубки, армированием и бетонированием. При несыпучих грунтах раствор заливают сразу в скважину.

Армирование свайного фундамента Источник housepic.ru

Схема расчета арматуры для свайного буронабивного фундамента.

1. Определяют тип грунта с помощью ГОСТа «Грунты. Классификация».
2. Рассчитывают постоянную и временную нагрузку (СНиП «Нагрузки и воздействия»).
3. Из ВСН 5-71 выбирают несущую способность грунта в зависимости от его структуры.
4. По имеющимся сведениям находят нагрузку R на погонный метр ростверка, разделив суммарную массу на периметр здания.
5. Определяют несущую способность сваи по формуле Р = (0,7х R х S)+(U х0.8 х fin х li), где

• R — несущая способность грунта,
• S — площадь конечного участка опоры,
• U — периметр сечения сваи,
• fin — сопротивление грунта, определяемое по таблице ВСН 5-71,
• li — высота слоя почвы, оказывающей сопротивление боковой поверхности сваи.

Расстояние между опорами определяют по формуле I = P/Q, где Р — несущая способность сваи (п.5), R — погонная нагрузка на ростверк (п.4). Количество свай определяют исходя из расчетного расстояния между опорами и размеров строения. Армируют конструкции вертикальным каркасом из не менее, чем 4 стержней диаметром от 10 до 16 мм с горизонтальной обвязкой из гладкой арматуры Ø 6-8 мм. По верху оставляют выпуски длиной 25-30 см.

Ростверк рассчитывают как конструкцию, аналогичную ленточному фундаменту.

Онлайн калькулятор свайного фундамента

Чтобы узнать примерную стоимость фундамента типа «ростверк на сваях», воспользуйтесь следующим калькулятором:

Подбор арматуры для сечения 1-1

В данном сечении наша плита может рассматриваться как однопролетная балка с консолями. Снова определим значение моментов на опорах (под стенами) и в пролете. Примем при определении моментов длину консолей k1 = 1.4 м и пролет l1 = 7.8 м. При q1c = 520.91 кг/м изменение опорной реакции А составит 520.91·0.2 = 104.2 кг, тогда А1 = 2865 — 104.2 = 2758 кг

МА1 = Мс1 = q1сk12/2 = 520.91·1.42/2 = 375 кгс·м или 37500 кгс·см

Мx1 = q1сx12/2 — A1(x1 — k1) = 520.91·5.32/2 — 2758(5.3 — 1.4) = -3440 кгс·м или -344000 кгс·см

где x1 = A1/q1с = 2758/520.91 = 5.3 м (с учетом того, что мы не учитываем ширину опор, то значение х совпадает с серединой плиты, как это впрочем и должно быть).

При ho1 = 18 см

А0п = Mх/bh201Rb = 344000/(100·182·117) = 0.091

тогда при ηп1 = 0.952

Faп1 = Mх1/ηh01Rs = 344000/(0.952·18·3600) = 5.57 см2.

Данному требованию удовлетворяют 5 стержней диаметром 12 мм, площадью сечения 5.65 см2.

Согласно уравнению моментов:

М01 = A1x1 — q1с(k1 + x1)2/2 = 2758х1 — 520.91(1.4 + х1)2/2 = 0

тогда

x1(1) = 0.26 м, х1(2) = 7.54 м.

При таких параметрах проще завести все стержни за грань опор. А армирование консолей из тех же соображений унификации принимаем такое же как и в сечении 2-2.

Вывод: для армирования плиты потребуется арматура 3 различных диаметров. С целью унификации и повышения надежности можно принять арматуру 2 диаметров 18 мм и 12 мм. В итоге схема армирования плиты при использовании арматуры 3 диаметров будет выглядеть примерно так:

Рисунок 397.1

Конструктивная арматура, необходимая для поддержания рабочей арматуры верхнего слоя на схемах не показана. А между тем в нашей плите большая часть арматуры находится сверху, а не как у плиты перекрытия — снизу. Поэтому для поддержания рабочей арматуры верхнего слоя в проектном положении при ходьбе и при заливке бетонной смесью и при вибрировании бетонной смеси желательно уложить стержни диаметром 8-12 мм (это может быть и гладкая арматура) с шагом не более 500 мм, тогда появляется возможность приварить поперечную арматуру для поддержания арматуры верхнего слоя. расстояние между стержнями поперечной арматуры как правило также не должно превышать 500 мм. В нашем случае для упрощения монтажа мы можем половину консольных стержней уложить по всей длине плиты, тогда сетка конструктивной арматуры составит 400х400 мм, а в узлах конструктивной сетки приварить поперечную арматуру. Кроме того для общей устойчивости арматурного каркаса желательно приварить несколько наклонных стержней.

После этого составляется спецификация арматуры, необходимой для армирования фундаментной плиты. Выглядит такая спецификация примерно так (с учетом конструктивной арматуры):

Поз.

Таким образом для армирования фундаментой плиты потребуется примерно 2529.2 кг арматуры, из них около 700 кг на чисто конструктивную арматуру, и 43.5 м3 бетона. При стоимости 1 тонны арматуры около 700-800$ и кубометра бетона около 50$ фундаментная плита обойдется примерно в 4000$ (и это без учета стоимости работ).

И тут возникает вопрос: так как дом относительно небольшой и сравнительно легкий, а пролеты между стенами не малые, то может имеет смысл использовать для дома ленточный фундамент? Вопрос хороший, но ответ на него дается отдельно.

И еще одна маленькая, но очень важная деталь: плиту желательно бетонировать сразу, а это больше 40 м3 бетона. В связи с этим более целесообразно сначала выполнить бетонную подготовку из бетона класса В5 — В7.5 (если есть такая возможность) толщиной не менее 100 мм (во всяком случае так рекомендуется «Руководством по проектированию плитных фундаментов каркасных зданий…» , да и возможные неровности основания это сгладит и упростит монтаж арматуры. Кроме того по бетонной подготовке можно выполнить качественную гидроизоляцию, если есть такая необходимость. Тогда минимальная толщина защитного слоя для нижней арматуры должна быть не менее 35 мм и соответственно высоту плиты можно уменьшить еще на 35 мм и расход бетона более высокого класса на 6.6 м3, но тогда придется пересчитать сечение арматуры верхнего слоя.

Тут могут возникнуть и другие вопросы: например, как рассчитать плиту если план дома не симметричный? В этом случае для упрощения расчетов можно по-прежнему рассматривать плиту как симметричную с той разницей, что длина пролетов будет равна большему значению из имеющихся, что приведет к повышенному запасу прочности, а значит и завышению стоимости дома. Или заказать расчет у специалиста, что также приведет к дополнительной трате средств.

Принцип выбора арматуры по ее диаметру

Толщина (диаметр) арматуры для фундамента выбирается исходя из требуемого относительного содержания рабочей арматуры. Площадь сечения армирующих продольных элементов на срезе должна составлять не менее 0,1% – такое значение указано в нормативном документе СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции». Что это значит?

Всего лишь то, что площадь арматуры по отношению к общей площади фундамента в разрезе (к площади сечения) должна соотноситься как 0,001 к 1.

В статье «Расчет арматуры для фундамента» мы приводили достаточно подробный разбор методики выбора армирующих элементов – их количества и диаметра – исходя из выбранных параметров фундамента дома. В расчетах используют таблицу, приведенную ниже.