Консультации строителя онлайн.


Правильное армирование углов мелкозаглубленного ленточного фундамента

Материал из книги "Мелкозаглубленный ленточный фундамент" (СПб, 2012).

Угол железобетонной конструкции – место концентрации напряжений. Разные слои железобетонной конструкции в углу могут испытывать разнонаправленные напряжения сжатия и растяжения. При неправильном армировании мелкозаглубленного ленточного фундамента, эти напряжения не будут восприниматься стальными стержнями арматуры.


Если арматура в углу железобетонной ленты мелкозаглубленного ленточного фундамента будет разрывной или будет соединена неправильно (без передачи усилий от стержня арматуры к стержню), то монолитный мелкозаглубленный ленточный фундамент будет представлять собой не единую жесткую пространственную раму, а (условно, кончено) набор отдельных железобетонных балок. В этом случае в углах фундамента возможно образование трещин, отколов и расслоений бетона.

Стоп-халтура! При армировании монолитного ленточного фундамента в большинстве случаев максимум  ошибок совершается в армировании именно углов и примыканий. В народной строительной мифологии родилась и прочно закрепилась недопустимая форма армирования углов и примыканий с помощью простых перекрестий концов арматуры, связанных вязальной проволокой. Такое исполнение «армирования» чревато отколом слоев фундамента по ширине и образованиями трещин у углов.

Стандартные ошибки при армировании углов мелкозаглубленного ленточного фундамента.

ошибки армирования углов мелкозаглубленного ленточного фундамента

Чем же питается народное мифотворчество в области армирования углов и примыканий малозаглубленного ленточного фундамента? 
В популярной книге профессора В.С. Сажина “Не зарывайте фундаменты вглубь” (М.,2003)  приведены схемы армирования углов мелкозаглубленного ленточного фундамента сетками без связей и без анкеровки стержней арматуры в углах лент фундамента. Схемы из этой книги получили широкое распространение на просторах русскоязычного строительного пространства. Однако при воспроизведении данных схем на просторах народного строительства были утеряны два ключевых момента: схема профессора Сажина описывает армирование не отдельными стержнями продольной арматуры, а армирование сварными арматурными сетками с размером ячейки 200 на 200 мм.
На странице 38 его книги в разделе 5.2 «Армирование фундаментов» читаем: “Армирование фундаментов производится сетками, устанавливаемыми в верхних и нижних частях их сечений”. К тому же, в схеме узла армирования углового стыка  “по Сажину” добавлен дополнительный элемент: диагональная арматура усиления углового стыка. Описанная в его книге технология не относится к армированию фундамента отдельными продольными стрежнями, хотя многие читатели из-за нечетких формулировок и неопределенностей в тексте воспринимают сварные сетки как вязаные. Многих смущает фраза на 40-й странице книги, где говориться о соединении элементов армирования скрутками. На рисунке 5 под обозначением 5 изображены такие скрутки: под ними имеются в виду соединение готовых сеток. Насколько вероятно, чтобы профессор не знал азов анкеровки арматуры и допустил бы армирование без соединения арматурных стержней?

Трансформация правильных схем армирования углов мелкозаглубленного ленточного фундамента  в неправильные

армирование углов мелкозаглубленного ленточного фундамента сажин

 

К сожалению, схема армирования фундамента профессора Сажина прошла через «народные брожения» и превратилась в мифологизированную схему армирования углов малозаглубленного ленточного фундамента отдельными стрежнями с помощью банальных перекрестий, связанных вязальной проволокой.

Повторяет народную ошибку и изобретатель ТИСЭ Р.М. Яковлев в своей книге "Универсальный фундамент. Технология ТИСЭ"(Аделант, 2006). На странице 176 он пишет: "В углах и Т-образных соединениях ленты-ростверка прутки арматуры пересекаются без какого либо соединения между собой". Хотя бур ТИСЭ - хорошая вещь, и идея сваи с расширением опорной части правильная и полезная, утверждение о свободном пересечении арматуры в ленте-ростверке не соответствует строительным нормам. Впрочем, в этой книге содержится еще некоторые ошибки касающиеся армирования фундамента (отсутствие арматурной связи сваи и ростверка).

Пункт 8.3.26 СП 52-101-2003 "Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры" (Москва, 2004) определяет все известные способы соединения арматуры:
а) стыки внахлестку без сварки:
- с прямыми концами стержней периодического профиля;
- с прямыми концами стержней с приваркой или установкой на длине нахлестки поперечных стержней;
- с загибами на концах (крюки, лапки, петли); при этом для гладких стержней применяют только крюки и петли;
б) сварные и механические стыковые соединения:
- со сваркой арматуры;
- с применением специальных механических устройств (стыки с спрессованными муфтами, резьбовыми муфтами и др.).

В этом перечне нет соединения арматуры "свободным или связанным перекрестием". Таким образом "соединение арматуры перекрестием" на самом деле является разрывом арматуры.

В тоже время СП 50-101-2004 "Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений" предъявляет к фундаментам следующие требования:
Пункт 8.9. Сборно-монолитные и монолитные фундаменты всех стен должны быть жестко связаны между собой и объединены в систему перекрестных лент.
Армирование с разрывом в углах не обеспечивает жесткой связи всех элементов фундамента. Требование к наличию как минимум двух сплошных контуров армирования (или 1/6 всех контуров, но не менее 2-х) в нижнем ряду арматуры (испытывающим нагрузки на растяжение) балок (фундаментов) внешнего контура монолитной конструкции здания предъявляется и в  пункте  7.13.2.2 раздела ACI 318-05 “Структурная целостность”.

Рассмотрим правильные варианты схем армирования углов и примыканий монолитного ленточного фундамента. Общий смысл правильного армирования угла – это дополнительная анкеровка (закрепление) арматуры с помощью отогнутых элементов и арматурная связь зон различных напряжений в углу фундамента (связь внутреннего и наружного слоев бетонной ленты). При таком армировании связываются только внешние стержни арматуры и вертикальная арматура выставляется только у внешних прутов. Внутренние стержни арматуры в углу свободно пересекаются.  В зоне угловой анкеровки арматуры поперечная арматура ставится в два раза чаще, чем рекомендуется для ленты фундамента (½ от ¾ высоты сечения ленты фундамента, но не более 25 см).

Вариант правильного армирования угла малозаглубленного ленточного фундамента с анкеровкой Г-образными элементами.

армирование угла фундамента

 

Неправильное и правильное армирование тупого угла мелкозаглубленного ленточного фундамента.

армирование тупого угла фундамента

 

Армирование угла и примыкания  мелкозаглубленного ленточного фундамента с помощью П-образных хомутов

армирование углов и примыканий

СП 63.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003, пункт 10.4.5 Узловые сопряжения стен в местах их пересечения при невозможности сквозного пропуска горизонтальной арматуры стен через этот стык следует армировать по всей высоте стен пересекающимися П-образными хомутами, обеспечивающими восприятие концентрированных горизонтальных усилий в узловых сопряжениях стен, а также предохраняющими вертикальные сжатые стержни в узловых сопряжениях от выпучивания и обеспечивающими анкеровку концевых участков горизонтальных стержней. Длина П-образных элементов должна быть не менее 2 ширин бетонной стены или фундамента.

Армирование угла и примыкания  мелкозаглубленного ленточного фундамента с помощью Г-образных хомутов

армирование угла фундамента
 
Стандарты армирования углов и пересечений железобетонных конструкций (стен и оснований) прописаны в документе Американского института бетона Details and Detailing of Concrete Reinforcement (ACI 315-99). Этот документ содержит стандарты практики армирования структурных железобетонных конструкций для архитекторов и инженеров и типовые схемы армирования.
В разделе 2.8.2 ACI 315-99 "Примыкания стен и углы" говорится (примерный перевод с сокращениями): "Горизонтальные арматурные стержни, проходящие через примыкания или углы, с одной или обеих сторон стены должны быть проведены через пересечение или углы на достаточную длину. В задачу архитектора или инженера входит указать как именно должна быть произведена анкеровка арматуры, какой длины должны быть нахлесты арматуры при анкеровке в углах и примыканиях стен и оснований сооружений. Углы и примыкания с "раскрывающими" угол нагрузками должны быть армированы отлично от углов и примыканий подверженным нагрузкам "складывающим" угол или примыкание".

Схемы армирования углов и примыканий при различных нагрузках приведены на типовых схемах ACI 315-99:
схемы армирования углов мелкозаглубленного ленточного фундамента
Читайте про стандартные ошибки армирования монолитных плитных фундаментов.