Нахльостування арматури: вимоги СНиП щодо довжини та розташування перехльосту
Бетон – один з найміцніших і найтвердіших штучних матеріалів, але і його міцності буває недостатньо для великих постійних навантажень. Тому бетонні конструкції, що несуть, посилюють сталевим скелетом з арматурних стрижнів, переплетення яких створює силовий каркас. Монтується він не аби як, а з дотриманням безлічі норм і правил, частина яких регламентують нахлест арматури - його довжину, способи влаштування, взаємне розташування перехлестів.
Способи подовження арматури в каркасі
Такі бетонні конструкції, як фундаменти, стіни, колони, опори мостів повинні протягом тривалого часу витримувати серйозне навантаження, не руйнуючись і не деформуючись під її дією. Їх посилюють за допомогою як мінімум двох контурів суцільного безрозривного металокаркасу, для створення якого часто не вистачає довжини сталевих стрижнів, та їх доводиться зрощувати. Робиться це двома способами: зварюванням та перев'язкою дротом. В обох випадках з'єднання встик не допускається, потрібно перехльостування арматури, довжина якого визначається виходячи зі способу зрощування.
Зверніть увагу! Будівельні норми та правила як у нашій країні, так і за кордоном передбачають створення арматурного каркасу зі з'єднанням внахлест тільки зі стрижнів діаметром не більше 36-40 мм.
Незалежно від способу з'єднання, нахлест не можна робити на ділянках з максимальним зосередженим навантаженням. Наприклад, у кутах фундаменту, у точках перетину несучих стін, під колонами тощо. Тому арматурним роботам має передувати розрахунок та створення проекту розкладання прутків.
Якщо цю умову технічно важко або неможливо виконати, нахльостування арматури при в'язці на ділянці з підвищеним навантаженням повинен мати довжину не менше 90 її діаметрів. Наприклад, при використанні стрижнів діаметром 16 мм, їх перехльостування на стиках повинен скласти мінімум 144 см:
16 х 90 = 1440 мм.
В інших випадках діють інші правила та формули, свої для кожного способу з'єднання стрижнів.
З'єднання в'язкою
Цей спосіб більш поширений у приватному житловому будівництві, ніж зварювання, тому що не вимагає застосування спеціального обладнання, поводитися з яким вміють лише фахівці. Зв'язати арматурні стрижні спеціально призначеним для цього м'яким, але міцним дротом може кожен. Крім того, для в'язання використовують менш дорогу арматуру класу А400.
Стикування арматури при створенні силового каркаса залізобетонних конструкцій методом в'язки регламентується будівельними нормами та правилами і може виконуватися як з прямими кінцями, так і із загнутими у вигляді петель, лапок або гаків. Загин повинен здійснюватися без нагріву, трудомісткими механічними способами, тому при заливанні фундаментів для приватних будинків малоповерхових закінчення прутків зазвичай залишають прямими.
Для довідки! З'єднання лапами або гаками є обов'язковим для гладкої арматури постійного перерізу.
Довжина нахлеста визначається проектувальниками. За відсутності проекту будівельники можуть обчислити потрібні значення самостійно, орієнтуючись такі дані:
- діаметр стрижнів, що з'єднуються;
- марка бетону, що застосовується для створення ЗБВ;
- розташування стиків у конструкції.
Розрахунок по діаметру арматури
Перетин арматури – проектна величина, що підбирається з урахуванням навантажень та щільності каркасу.
Найзручніше і найпростіше при з'єднанні арматури внахлест орієнтуватися її діаметр, роблячи перепуск в 30-40 разів більше цього значення. І що більше переріз стрижнів, то вище застосовуваний коефіцієнт. Наприклад, для 10-міліметрових прутків нахлест роблять не менше 300 мм, а для «сороковки» застосовують коефіцієнт 36-38 і роблять напуск не менше півтора метра.
Розрахунок за розташуванням стику в конструкції
У плитних та стрічкових фундаментах силовий каркас складається мінімум з двох контурів – верхнього та нижнього, з'єднаних вертикальними зв'язками. На різні частини конструкції діють різні навантаження: верхня знаходиться у зоні стисненого бетону, нижня – у розтягнутій зоні. Тому і довжина перехльостування в цих зонах відрізняється. Як і в конструкціях вертикального спрямування – опорах, колонах, стінах.
Розрахувати перехльостування арматури - скільки діаметрів брати в кожному окремому випадку - можна, використовуючи такі дані.
Для стисненого бетону:
- при горизонтальному з'єднанні – 33,8 d;
- при вертикальному з'єднанні – 48,3 d.
Для розтягнутого бетону:
- при горизонтальному з'єднанні – 47,3 d;
- при вертикальному з'єднанні – 67,6 d.
Розрахунок за маркою бетону
Чим вище марка бетону, тим він міцніший і менше потребує посилення, що дозволяє економити на арматурі, використовуючи стрижні меншого перерізу або роблячи нахлес меншої довжини. Але він все також залежить від розташування сталевого контуру в тій чи іншій зоні навантаження бетону.
Коригування коефіцієнтів за маркою бетону і розташування з'єднання в тій чи іншій зоні навантаження важливо при влаштуванні монолітних плит перекриттів і відповідальних сильно навантажених конструкцій. При зведенні стрічкового фундаменту цілком достатньо простого розрахунку по перерізу арматури. Слід пам'ятати, що стандартний коефіцієнт (30-40) необхідно збільшити до 90, коли стик посідає точку з високим навантаженням чи згинальним зусиллям.
З'єднання зварюванням
Зварювати можна лише арматуру класу А400 чи А500 з індексом «С». Якщо такого індексу в маркуванні немає, провадиться тільки стикування арматури внахлест без зварювання. Такий метал при сильному нагріванні серйозно втрачає міцність і стає менш стійким до корозії, що може призвести до розриву або деформації з'єднання в процесі експлуатації залізобетонної конструкції.
Нахлест при зварному з'єднанні залежить не тільки від діаметра арматури, але ще й від її класу:
- довжина шва для стрижнів А400С повинна становити не більше 8 діаметрів;
- для А500С – трохи більше 10 діаметрів.
Наприклад, якщо силовий каркас монтується із 16-міліметрових стрижнів класу А500С, довжина шва становитиме 160 мм. Зварюють їх поздовжнім швом електродами діаметром 4-5 мм.
Стикування арматури внахлест може здійснюватися й іншим способом - приварювання поперечних прутків по всій довжині перепуску. Також застосовують з'єднання стрижнів встик із приварюванням муфти, що об'єднує обидва кінці.
А ось прутки, що перехрещуються, зварювати небажано, тому що в цих місцях стики більше схильні до розривів під навантаженням, ніж пов'язані.
Корисне відео
Взаємне розташування перехлестів
Міцність і надійність силового каркаса залежить не тільки від правильно обраної довжини нахльостування арматури, але і від того, як ці перепуски розташовані в тілі бетону один щодо одного. Їх необхідно розносити, щоб точки з'єднань не знаходилися одна під одною або надто близько. Відстань між ними має бути не менше 61 см. Оптимальна відстань – 130-150% довжини нахльосту. В цьому випадку навантаження на каркас розподіляється рівномірно, і на точки стиків не чиниться підвищений тиск.
Відповідно до СП 63.13330.2012, в одному перерізі стрічкового фундаменту не повинно бути більше ніж 50 % перепусків. Коли відстані між центрами нахлестов менше, ніж 130% їхньої довжини, вважається, що вони знаходяться в одному перерізі.
Висновок
Далеко не всі будівельники, які зводять будинки без проекту і самотужки, замислюються про те, яким має бути нахльостування арматури при армуванні фундаменту, бетонної плити або монолітних стін. Спроба заощадити, зробивши перепуск стрижнів невеликим, може призвести до послаблення несучих конструкцій та їхнього руйнування. Тому слід пам'ятати, що він повинен становити не менше 30 діаметрів арматури у довжину при в'язці та 8-10 при зварюванні. А в точках із максимальним навантаженням з'єднання взагалі небажані.
