Консультации строителя онлайн.


Вертикальное армирование стен из газобетонных блоков

Вертикальное армирование стен из газобетонных блоков

Вертикальное армирование стен из газобетона практически не освещено в русскоязычной строительной литературе. Традиционно в России стены из газобетонных блоков либо никак не армируют, либо выполняют конструктивное горизонтальное армирование для предупреждения возникновения усадочных трещин в газобетонной кладке. Между тем, в некоторых случаях требуется выполнять и вертикальное армирование стен из газобетона. В этой статье мы рассмотрим технологию верикального армирования на основе методических материалов фирм-производителей газобетона Xella, Delta, Contec и E-Crete.

Некоторые строители путают технологию вертикального армирования стен из газобетонных блоков с технологией возведения зданий на основе несущего монолитного железобетонного каркаса с поэтажно опертой кладкой из газобетонных блоков. Главное отличие технологий заключается в том, что в случае возведения задния с несущим железобетонным каркасом, все нарузки воспринимаются и передаются именно кракасом, а не стеновой кладкой. Газобетонная кладка в этом случае выполняет роль теплоизоляционного ненесущего ограждения. Чаще всего железобетонный каркас открыт к уличным поверхностям стен и является прекрасным "мостиком холода". Вертикальное армирование чаще всего скрыто в толще несущей или самонесущей газобетонной стены, либо открыто ко внутренним поверхностям стен. Кстати, для двухэтажного здания на снимке внизу не было никакой конструктивной необходимости выполнять монолитный железобетонный каркас. Газобетон класса прочности на сжатие B2,0-B2,5 не нуждается в дополнительном усилении стен, даже для опирания железобетонных плит перекрытий. Для опирания плит перекрытия достаточно было выполнить монолитный железобетонный обвязочный пояс. Обычно подобная технология применяется для возведения многоэтажных зданий с возможностью заполнения стен газобетоном самой низкой марки по плотности с наименьшей теплопроводностью.

вертикальное армирование газобетона

Вертикальное армирование стен представляет собой вертикальную арматурную связь фундамента здания через наружную треугольную или прямоугольную штробу, либо через внутристеночный круглый канал, заполненные тяжелым бетоном, с вышележащим монолитным обвязочным поясом, либо опорной площадкой (в зависимости от назначения вертикального армирования стены). Вертикальное армирование может завершаться в пределах одного этажа здания, либо продолжаться на несколько или все этажи.

В каких случаях прибегают к вертикальному армированию стен из газобетона (ячеистого бетона):
1. Армирование стен, подверженных или потенциально подверженных боковым (латеральным) нагрузкам (заборы, отдельностоящие стены, подземные этажи зданий, подвалы, стены зданий на крутых склонах, стены зданий в зоне схода селей, лавин, в регионах с сильными ветрами, ураганами и торнадо, в сейсмоопасных районах). Необходимо отместить, что увеличенную сейсмостойкость стенам из газобетона придает и горизонтальное армирование. Однако лучшие показатели сейсмотсойкости имеют стены с горизонтальным и вертикальным армированием.
2. Увеличение несущей способности стен здания из газобетона. Например, использование вертикального армирования позволяет применять при кладке стен газобетон минимальной плотности, отличающийся меньшей теплопроводностью.
3. Вертикальное армирование позвовляет организовать восприятие и передачу нагрузки от значительной сосредоточенной нагрузки (например, от длиннопролетной двутавровой балки).
4. Усиление перевязки кладки сопрягаемых стен и углов вертикальным армированием.
5. Усиление проемов в стенах.
6. Усиление небольших простенков.
7. Вертикальное армирование колонн из газобетона.
8. Вертикальное армирование вертикальных крупноформатных газобетонных стеновых панелей (пока не представлены на российском рынке).

Вертикальное армирование может устраиваться в специальных О-блоках, поставляемых многими зарубежными производителями изделий из газобетона. Также О-блоки можно изготовить самостоятельно, используя бур с коронкой диаметром 12-15 см. Также можно устраивать проемы в газобетонных блоках прямоугольного сечения с помощью бензопилы или иного электроинструмента. Минимальный диаметр арматуры, используемый для вертикального армирования стен из газобетона составляет 14 мм. Зазор между арматурой и стенками блока заполняется тяжелым бетоном марки не ниже М200. Требуется, чтобы расстояние от арматуры до стенки блока составляло не менее 5 см. В обычных условиях для вертикального армирования достаточно одного стержня. Однако при восприятии сосредоточенной нагрузки, в условиях повышенной сейсмичности может понадобиться армирование 4-мя стрежнями арматуры. Другим вариантов устройства вертикального армирование является прорезка треугольных либо четырекхугольных штроб со внутренней стороны стен для закладки в них арматурных стержней. От стержней арматуры до стенок штроб, заполняемых бетоном таже должно быть не менее 5 см.

Арматура вертикального армирования должна быть заанкерена в основание (фундамент) и верхний обвязочный пояс газобетонной стены. Анкера для вертикального армирования могут закладываться на этапе заливки фундамента, либо выполняться после набора бетоном фундамента марочной прочности.

вертикальное армирование стен

При установке анкеров на этапе строительства фундамента, анкера выполняются из Г-образных арматурных элементов. Величина заглубления анкера в фундамент должна составлять не менее 15 см, а размер отогнутой под 90 градусов части анкера должна быть не менее 20 см. При соединении анкера и вертикального арматурного стержня нахлестом, его величина должна составлять не менее 61 см и не менее 40 диаметров арматуры. За рубежом для соединения стержней арматуры используются резьбовые втулки для арматуры с нарезаемой резьбой, либо обжимые муфты. В России данные технологии встречаются редко. Для соединения стрежней арматуры с помощью муфт/втулок в стене прорезается временный проем, заполняемый бетоном после соединения арматуры.
При необходимости произвести анкеровку арматуры в уже готовый фундамент, в нем бурятся отверстия на глубину не менее 15 см и заполняются эпоксидной смолой, в которую замоноличиваются отрезки арматуры для соединения с вертикальными арматурными стержнями.

Требования к конструкции вертикального армирования стен из газобетонных блоков, подверженных боковым (латеральным) нагрузкам согласно Building Code Requirements for Masonry Structures ACI 530-05/ASCE 5-05/TMS 402-05, раздел 1.14.2.2.7:
Вертикальное армирование выполняиется арматурой минимальной площадью сечения 129 мм2 (ближайший номинал диаметра арматуры d14). Арматура должна быть размещена не далее 61 см от проемов, свободных концов стен из газобетона. В случае подвижных сопряжений газобетонных стен вертикальное армирование должно быть расположено не далее 20 см от концов стен. Проемы размером менее 40 см допускается устраивать без вертикального армирования, если данный проем не прерывает конструктивную горизонтальную арматуру. Вертикальное армирование стен зданий в сейсмоопасных регионах должно выполнять связь анкеровкой основание здания и верхнего обвязочного пояса (с прямой связью с мауэрлатом и кровлей здания). Максимальный шаг вертикального армирования стен из газобетона в сейсмоопасных районах составляет 305 см (ACI 530-05/ASCE 5-05/TMS 402-05, раздел 1.14.2.2.2.1).
Вертикальное армирование с сопряжением с опорной площадкой либо обвязочным поясом выполняется в местах приложения к стенам сосредоточенной нагрузки (например, длиннопролетных балок). Также с помощью вертикального армирования усиливается перевязка кладки газобетонных блоков в углах и примыканиях стен.

вертикальное армирование стен

Также вертикальное армирование позволяет увеличить несущую способность стен из газобетона низкой плотности. Ниже представлены варианты конструктивных решений вертикального армирования для усиления несущей способности стен из газобетона, либо для восприятия сосредоточенной нагрузки.

вертикальное армирование стен

 
Вертикальное армирование колонн из газобетона (требования ACI 530-05/ASCE 5-05/TMS 402-05, раздел 2.1.6.):
Вертикальное армирование можно использовать для усиления простенков и колонн из газобетона. Минимальный размер газобетонного простенка без армирования составляет 60 см. Однако используя технологию вертикального армирования, размеры простенка (колонны) можно сократить до минимальных 20 см. Минимальный размер одной стороны колонны из газобетона также составляет 20 см. Максимальнное соотношение высоты колонны к ее номинальному размеру (ширина, диаметр) не должно превышать 25. Площадь сечения вертикальной араматуры не должна быть менее 0,0025 площади поперчного сечения колонны и не должно превышать 0,04 площади ее поперечного сечения. Минимальное количество арматурных стержней составляет 4 стержня. Попречное конструктивное армирование (хомуты) должно быть выполненоиз арматуры диаметром 6,5 мм минимум (8 мм предпочтительне). Шаг между хомутами не должен превышать (что меньше): меньшего размера колонны, 16d вертикальной арматуры, 48d хомутов. Максимальный угол загиба хомутов на вертикальных стрежнях составялет 135 градусов. Для окружностей шаг расположения хомутов составляет их 48d. Вверху и внизу колонны расстояние от концов колонны до первого/последнего хомута составляет 1/2 обычного интервала.

вертикальное армирование стен