Каркас из арматуры в строительстве. Характеристики и применение
Большая часть строительных сооружений изготавливаются из бетона. Этот материал является очень прочным материалом. Но бетон довольно хрупкий материал. При воздействии на бетонную балку или сваю сил, имеющих изгибающий вектор, такая конструкция может не выдержать, треснуть или совсем сломаться. Для придания бетонным конструкциям необходимой прочности используются каркасы из арматуры, которые компенсирует усилия на растяжение и другие деформации.
Применение
Каркасы из арматуры используются в различных строительных конструкциях. Основное применение таких каркасов — это укрепление несущих конструкций. К таким сооружениям можно отнести ленточные, столбчатые или буронабивные свайные фундаменты, а также колонны, стены, балки, перекрытия.
Что такое каркас?
Каркас из арматуры представляет собой набор из нескольких металлических стержней, соединенных между собой с помощью электрической сварки или путем обвязки проволокой. В зависимости от требований к прочности конструкции разрабатывается проект каркаса. При этом прочность каркаса, а, следовательно, и всей конструкции зависит от следующих факторов:
• схемы каркаса:
• диаметра стержней;
• марки арматуры;
• способа фиксации арматуры.
Схемы
Для различных типов несущих конструкций используются различные схемы исполнения каркасов:
1. Для армирования фундаментов используют крупную арматуру диаметром от 15 мм. Для ленточного фундамента используется скелетный каркас, а для плоского фундамента — каркас в виде сетки.
2. Для колонн и балок используют каркас вытянутого типа из 20-30 прутков длиной от 2 м.
3. Стены зданий армируют по той же схеме, что и фундаменты.
4. Каркас для перекрытий изготавливают из двух сеток. При этом нижняя сетка делается более прочной, а верхняя покрывает только около половины плоскости перекрытия.
Вид стержней
Для выбора схемы каркаса из арматуры и диаметра стержней производят расчеты, учитывающие основные характеристики строения. Например, при выборе такого каркаса для фундамента учитывают характеристики почвы и вес будущего здания. При этом, например, для легких зданий диаметр прутков каркаса фундамента может иметь величину около 10 мм, а для более тяжелых сооружений этот диаметр необходимо увеличить до 14 -18 мм.
Характеристики арматуры
При разработке каркасов для строительства чаще всего используется гибкая арматура – стальные прутки. Такая арматура производится в соответствии со стандартом 8751-822 и имеет форму стержней. Стержневая арматура может иметь диаметр т 8 до 40 мм. Поверхность таких стержней может быть гладкой или рифленой. Рифленый профиль имеет два продольных ребра и поперечные выступы. Благодаря рифлению обеспечивается повышенный коэффициент сцепления металла с бетоном, что повышает прочность всей конструкции. Стержни с гладкой поверхностью имеют обозначение А-I. Другие марки арматуры (А-II..A-VI) имеют рифленую поверхность различной формы. Кроме того, различные марки арматуры различаются по своим физико-механическим свойствам. Индекс «т» говорит об использовании термически упрочненной стали, «в» — использовании стали, упрочненной вытяжкой, «к» — об устойчивости материала к коррозии, «с»- о возможности сварки материала.
Крепление стержней
Арматурный каркас состоит из отдельных стержней, соединяемых в одно целое с помощью электрической сварки или вязальной проволоки.
Применение электросварки имеет недостаток, состоящий в том, что при сварке металла происходит нарушение его структуры. Это приводит к ухудшению прочностных характеристик конструкции каркаса. Другой недостаток электросварки – отсутствие гибкости каркаса.
Для того чтобы крупное сооружение не разрушилось при оползне или небольшой подвижке земной поверхности его каркас должен быть гибким. Для таких сооружений более подходящим методом соединения стержней каркаса является крепление проволокой. Такое крепление производится ручным или автоматизированным способом. В первом случае фиксация стержней осуществляется проволокой диаметром 0,8-1,2 мм с помощью пассатижи или специального крючка. Во втором случае используется специальный пистолет, который позволяет быстро и качественно осуществлять крепление арматуры.