Схема №23. Соединение стрежней арматуры внахлест без сварки

*Расчеты выполнены компанией-поставщиком металлоизделий для промышленного строительстваDayton Superior (США). **Расчеты приведены для диаметров арматуры, принятых в США («имперские» размеры).

Например, для арматуры диаметром 12 мм расчетное значение длины нахлеста при максимальной нагрузке ряда на растяжение по нормам ACI 318-05 составляет 73 см при свободном соединении и 109 см при связанном соединении.

Таблица №51. Рекомендуемые минимальные величины нахлеста (анкеровки) для соединяемых стрежней арматуры работающих на сжатие, для различных марок бетона

*Расчеты выполнены специалистами компании поставщика металлоизделий ОАО «Инпром» и Ростовского государственного строительного университета (Ростов-на-Дону, 2010) на основании требований пособия по проектированию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий» (Москва, 2009).

Таблица №52 Рекомендуемые величины нахлеста для прямых соединений стрежней арматуры работающих на растяжение на основе требований разделов 12.2.2.2 и 12.15ACI 318-05

*Расчеты выполнены компанией-поставщиком комплектующих для промышленного строительстваDaytonSuperior (США).
**Расчеты приведены для диаметров арматуры, принятых в США («имперские» размеры).

Таблица №53 Рекомендуемые минимальные величины нахлеста (анкеровки) для соединяемых стрежней арматуры работающих на растяжение, для различных марок бетона

*Расчеты выполнены специалистами компании поставщика металлоизделий ОАО «Инпром» и Ростовского государственного строительного университета (Ростов-на-Дону, 2010) на основании требований пособия по проектированию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий» (Москва, 2009).
Соединения соседних стержней арматуры должны быть разнесены минимум на 40 диаметров соединяемой арматуры или 1,5 длины нахлеста стержней, но не менее 61 см. В зоне стыковки нахлестом обязательно устанавливают дополнительную поперечную арматуру.
Крестообразные нахлесты стержней арматуры соединяются вязкой отожженной проволокой, пластиковыми фиксаторами [пункт 2.102 СНиП 3.03.01-87] или пластиковыми хомутами.

Соединение (анкеровка) арматуры с помощью стандартного крюка или лапки

Соединение арматуры с использованием стандартного крюка (загиб конца арматуры на угол 180° – арматура класса A-II) или лапки (загиб конца арматуры на угол 90° градусов – арматура класса A-III [таблица 5.2, Голышев, 1990] применяют для соединения арматуры периодического профиля, работающей преимущественно на растяжение. Лапки и крюки не рекомендуется применять для анкеровки сжатой арматуры [пункт 8.3.19 СП 52-101-2003].Максимальный угол изгиба не должен превышать 180°. Загнутый элемент арматуры усиливает скрепление стержня с бетоном.

Схема №24. Стандартный крюк и лапка для анкеровки арматуры, работающей на растяжение

*Расчеты выполнены компанией-поставщиком комплектующих для промышленного строительстваDaytonSuperior (США).
**Армирование элементов монолитных железобетонных зданий. Пособие по проектированию, Москва, 2009
***Расчеты приведены для диаметров арматуры, принятых в США («имперские» размеры).

Для простоты запоминания длины загиба можно воспользоваться рекомендациями пункта R611.7.1.5 IRC-2003: Длина свободного конца арматуры после изгиба на 180° должна составить не менее 4 диаметров арматуры, но не менее 64 мм. А при загибе на 90° – не менее 12 диаметров арматуры. В пособии Голышева длину свободного конца крюка определяют как 3 диаметра, а полную длину отгиба как 6 ¼ диаметра арматуры. Для лапки 90° длина отгиба 6 ¼ диаметра арматуры из которых 1 ¼ диаметра приходится на сам сгиб и 5 диаметров на длину конца лапки [Рис. 5.2, А.Б. Голышев,1990].
Величина нахлеста стержней арматуры с загнутыми элементами при анкеровке определяется как и величина нахлеста стержней арматуры без загнутых элементов. Анкеровка с помощью загнутых элементов подойдет для нижнего ряда арматуры ленточного фундамента, работающей на растяжение.

Схема №25. Стандартный крюк и лапка для анкеровки арматуры, работающей на растяжение

Дополнительное армирование ленты и арматурная связь с бетонной подушкой
В обычных условиях для индивидуальных одноквартирных жилых домов высотой до 10 метров c III-им (пониженным) уровнем ответственности [изменение 1 к ГОСТ 27751-88 от 2005 г.] на непучинистых, слабопучинистых и среднепучинистых грунтах, на ровном рельефе местности без подвала или подземного цокольного этажа, при условии загрузки фундамента конструкциями здания до промерзания почвы не требуется арматурная связь монолитной ленты фундамента и бетонной подушки.
Также при высоте монолитной ленты до 70 см не потребуется дополнительное продольное армирование у краев фундаментной ленты. При строительстве по II (нормальному) классу ответственности (жилые дома с двумя и более квартирами, высотой более 10 метров, общественные здания) такая арматурная связь будет нужна.

Многие самостройщики устраивают при армировании и поле невысоких лент фундамента третий средний слой арматуры «для прочности». С точки зрения восприятия нагрузок на сжатие или растяжение этот средний слой армирования бесполезен – в серединной части ленты таких нагрузок не возникает, и арматура в нем «не работает». Дополнительное продольное армирование может понадобиться, если высота фундаментной ленты превышает 70 см. В этом случае лента фундамента рассматривается как балка, которой требуется конструктивное армирование. Стержни арматуры при конструктивном армировании не у граней балки (в середине ширины балки) не требуются.

В пункте 3.104. руководства по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения (Москва, 1978) и в разделе 3 пособия по проектированию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий» (Москва, 2007) указывается, что у боковых поверхностей балок высотой поперечного сечения высотой более 70 см должны ставиться конструктивные продольные стержни. Расстояние между конструктивными стрежнями арматуры по высоте должно быть не более 40 см.

Площадь сечения таких арматурных стрежней определяется не менее 0,1 % площади сечения бетона, но не от всей площади сечения балки, а от площади, образуемой расстоянием между этими стержнями и половиной ширины балки, но не менее чем 20 см.

Например, при расстоянии между рядами арматуры по вертикали в 40 см и ширине ленты 40 см, определяемая минимальная площадь сечения арматуры будет отсчитываться от площади в 400 мм x 400 мм /2 = 80 000 мм2 х 0,001 = 80 мм2. Эти арматурные стержни должны соединяться хомутами или шпильками диаметром 6 - 8 мм из арматуры класса A-I с шагом 50 см по длине ленты фундамента.

В каких случаях может потребоваться дополнительное армирование бетонной подушки и устройство ее арматурной связи с монолитной лентой фундамента? Ведь, по сути, при таком армировании и использовании марки бетона М150 - М300 вместо М50 бетонная подушка превращается в подошву T-образного ленточного фундамента с ребром.

Схема №33. Конструктивное армирование ленты высотой более 70 см и дополнительная связь с бетонной подушкой при возможных некомпенсированных боковых нагрузках.

*Таблица приведена по данным таблицы №9 СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции»
Порядок работ по армированию
Армирование ленты фундамента начинается после выполнения грунтового основания, песчаной или песчано-гравийной подушки и бетонной подготовки (если есть) под фундамент. По возможности арматуру следует монтировать укрупненными или пространственными заранее изготовленными элементами, по возможности сокращая объем применения отдельных стержней.
Требуемую проектом величину защитного слоя нижней арматуры следует обеспечивать посредством установки под нижние стержни фиксаторов защитного слоя бетона. Применение прокладок из обрезков арматуры, деревянных брусков и щебня запрещается.

Армирование фундаментной ленты выполняют в следующей технологической последовательности, которая позволяет обеспечить правильное положение и закрепление арматуры:

• на подготовке произвести разбивку осей арматурных каркасов ленты;
• выполнить необходимые сгибы стержней арматуры для правильного армирования углов и примыканий;
• уложить нижние арматурные стержни на подкладки-фиксаторы для образования нижнего защитного слоя;
• выполнить требуемые соединения арматуры нахлестом, с помощью лапок (нижний ряд) и армирование углов и примыканий с помощью загибов, П- и Г- образных хомутов;

• установить поперечную арматуру для фиксации верхнего ряда стрежней и выпуски для стен и колонн (если есть), связать их с нижней арматурой;

• установить верхние арматурные стержни, выполнить требуемые соединения арматуры нахлестом, с помощью лапок (нижний ряд) и армирование углов и примыканий с помощью загибов, П- и Г- образных хомутов с обеспечением необходимых расстояний между стыками в одном ряду арматуры и в одном сечении ленты;

• связать стрежни верхнего ряда арматуры с опорными каркасами (хомутами);

• выпуски для стен и колонн связать с верхним рядом арматуры;

• установить фиксаторы для обеспечения боковых защитных слоев бетона;

• установить опалубку;

• проверить отклонения от проектных величин для расположения арматуры и выставления опалубки;

• поверить крепление опалубки.

Стоп-халтура! Многие строители для монтажа стержней арматуры выткают арматурные стрежни в грунт (песчаную подушку) и делают из них основу каркаса, остающуюся при заливке бетона. Такие стержни арматуры при контакте с грунтом быстро корродируют, и служат «входными воротами» для проникновения агрессивных химических факторов грунтов в бетон. Что может послужить его локальному ослаблению.