Внешнее армирование бетонных конструкций
СП 164.1325800.2014 Усиление железобетонных конструкций композитными материалами. Правила проектирования
Настоящий СП 164.1325800.2014 разработан с учетом обязательных требований, установленных в Федеральных законах от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ "О техническом регулировании", от 30 декабря 2009 г. № 384-ФЗ "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений" и содержит требования к расчету и проектированию усиления или восстановления композитными материалами бетонных и железобетонных конструкций зданий и сооружений различного назначения.
1. Область применения
1.1 Настоящий СП 164.1325800.2014 распространяется на проектирование усиления или восстановления железобетонных конструкций зданий и сооружений различного назначения путем устройства системы внешнего армирования композитными материалами из термореактивных адгезивов, армированных углеродными или стеклянными волокнами.
1.2 СП 164.1325800.2014 устанавливает требования к расчету железобетонных конструкций, усиленных или восстановленных системами внешнего армирования композитными материалами и проектированию указанных систем для усиления или восстановления железобетонных конструкций из тяжелого и мелкозернистого бетонов, на которые распространяются требования СП 63.13330.
2. Нормативные ссылки
В настоящем СП 164.1325800.2014 "Усиление железобетонных конструкций композиционными материалами. Правила проектирования" использованы ссылки на следующие нормативные документы:
3. Термины и определения
В настоящем СП 164.1325800.2014 применены термины по ГОСТ Р 54559, а также следующие термины с соответствующими определениями:
усиление железобетонной конструкции - комплекс конструктивных мероприятий и технологических работ, направленных на повышение несущей способности и эксплуатационных свойств конструкции.
восстановление (ремонт) железобетонной конструкции - комплекс конструктивных мероприятий и технологических работ, направленных на восстановление несущей способности и эксплуатационных свойств конструкции, нарушенных вследствие дефектов изготовления или в процессе ее эксплуатации.
внешнее армирование (железобетонной конструкции) композитными материалами - установка наклеиванием на железобетонную конструкцию изделий заводского изготовления из композитных материалов (ламинатов) или послойное наклеивание термореактивными адгезивами изделий из непрерывного углеродного или стеклянного волокна (холстов, сеток и других тканых материалов) с последующим отверждением и образованием однослойного или многослойного композитного материала.
система внешнего армирования композитными материалами - система, состоящая из клеевого слоя, образованного отвержденным термореактивным адгезивом, однослойного или многослойного композитного материала и, при необходимости, защитного слоя, обеспечивающего защиту системы от воздействия повышенных температур, открытого пламени, ультрафиолетового излучения и механических повреждений.
Примечание. Защитный слой наносят в соответствии с проектной документацией на усиление или восстановление железобетонной конструкции.
- ламинаты - готовые для устройства внешнего армирования конструкций многослойные полосы различной толщины и ширины, изготовленные в заводских условиях путем пропитки и горячего прессования.
Примечание. Ламинаты изготавливают в виде полос или пластин различной длины, ширины и толщины, как правило, однонаправленно армированных. В технической документации отдельных изготовителей вместо термина "ламинат" употребляют термин "ламель".
элементы усиления - ламинаты или их части, или части изделий из непрерывного углеродного или стеклянного волокна (холсты, сетки и другие тканые материалы), различной длины и ширины, подготовленные для наклеивания на основание железобетонной конструкции.
адгезив (термореактивный) - клеящий состав из термореактивной смолы для наклейки ламинатов или пропитки и наклейки изделий из непрерывного углеродного или стеклянного волокна (холсты, сетки и другие тканые материалы) на основание железобетонной конструкции.
Примечание. Под термореактивным адгезивом в настоящем своде правил понимают адгезив на основе эпоксидных смол.
праймер - материал, применяемый для предварительной подготовки основания железобетонной конструкции перед нанесением адгезива.
основание (железобетонной конструкции) - поверхность железобетонной конструкции, на которую наклеивают ламинаты или изделия из непрерывного углеродного или стеклянного волокна (холсты, сетки и другие тканые материалы) при ее усилении или восстановлении внешним армированием из композитных материалов.
4. Общие требования
4.1 Проектирование усиления или восстановления железобетонных конструкций следует проводить на основе результатов их натурного обследования и поверочного расчета.
4.2 В результате натурных обследований должно быть установлено: состояние конструкции, геометрические размеры конструкций, армирование конструкций, прочность бетона, вид и класс арматуры и ее состояние, прогибы конструкций, расположение трещин и ширина их раскрытия, размеры и характер дефектов и повреждений, действующие нагрузки, статическая схема конструкций. Натурные обследования следует проводить с учетом требований ГОСТ 31937, ГОСТ 17624, ГОСТ 22690, ГОСТ 22904, ГОСТ 28570, ГОСТ 18105, ГОСТ Р 53778.
4.3 Поверочные расчеты конструкции следует проводить на основе проектных материалов и результатов натурных обследований и с учетом требований СП 63.13330 и ГОСТ 54257.
4.4 Расчетные схемы при проведении поверочных расчетов следует принимать с учетом установленных фактических геометрических размеров и конструктивных отклонений от проекта в отдельных элементах конструкции и их соединениях.
4.5 При проведении поверочных расчетов должны быть учтены дефекты и повреждения конструкции, выявленные в процессе натурных обследований:
- снижение прочности;
- местные повреждения или разрушения бетона;
- обрыв арматуры;
- коррозия арматуры;
- нарушение анкеровки и сцепления арматуры с бетоном;
- образование и раскрытие трещин и другие.
4.6 Поверочные расчеты следует проводить по несущей способности, деформациям и трещиностойкости.
4.7 На основе поверочных расчетов следует установить пригодность конструкций к эксплуатации, необходимость их усиления или полную непригодность конструкции. Для конструкций, не удовлетворяющих требованиям поверочных расчетов по эксплуатационной пригодности, допускается не предусматривать усиление, если фактические прогибы превышают допустимые значения, но не препятствуют нормальной эксплуатации, а также если фактическое раскрытие трещин превышает допустимые значения, но не создает опасности разрушения.
4.8 Допускается при восстановлении конструкции не проводить поверочные расчеты по эксплуатационной пригодности, если перемещения и ширина раскрытия трещин в существующих конструкциях при максимальных фактических нагрузках не превосходят допустимых значений, а усилия в сечениях элементов конструкции от проектных нагрузок не превышают значений усилий от фактически действующих нагрузок.
4.9 Система внешнего армирования композитными материалами должна обеспечивать включение в работу составных частей системы и их совместную работу с усиливаемой или восстанавливаемой конструкцией.
4.10 Минимально допустимый фактический класс бетона по прочности на сжатие существующей конструкции, усиливаемой или восстанавливаемой внешним армированием из композитных материалов, должен составлять не менее:
- В15 - при усилении изгибаемых конструкций;
- В10 - при усилении сжатых конструкций.
4.11 Не допускается проводить усиление элементов с корродированной стальной арматурой без устранения причин и продуктов коррозии. Не рекомендуется проводить усиление внешним армированием из композитных материалов изгибаемых конструкций, для которых поверочными расчетами установлено, что высота сжатой зоны бетона при расчете прочности по нормальным сечениям усиливаемой конструкции превышает ее граничное значение, установленное в СП 63.13330.
4.12 Максимальная температура эксплуатации железобетонной конструкции, усиленной или восстановленной системой внешнего армирования из композитных материалов без защитного слоя, не должна превышать температуру стеклования композитного материала и (или) термореактивного адгезива.
4.13 При проектировании системы внешнего армирования из композитных материалов необходимо исключить в процессе эксплуатации попадание на систему прямых солнечных лучей, в том числе путем устройства защитного слоя.
4.14 В случае необходимости обеспечения пожарной безопасности и защиты от повреждений композитных материалов системы внешнего армирования, следует предусмотреть устройство защитного слоя из специальных огнеупорных составов, совместимых с адгезивами на основе эпоксидной смолы.
4.15 При проектировании системы внешнего армирования из композитных материалов для железобетонных конструкций, эксплуатируемых в условиях переменной влажности, следует предусмотреть возможность миграции паров влаги из тела бетона.
4.16 Расчет огнестойкости конструкций, усиление или восстановление которых выполнено без устройства противопожарной защиты системы внешнего армирования из композитных материалов, следует проводить без учета работы системы внешнего армирования.
4.17 Расчет конструкций, усиленных внешним армированием из композитных материалов, следует проводить по несущей способности, деформациям и трещиностойкости.
Внешнее армирование бетонных конструкций
КОНСТРУКЦИИ БЕТОННЫЕ, АРМИРОВАННЫЕ ПОЛИМЕРНОЙ КОМПОЗИТНОЙ АРМАТУРОЙ. ПРАВИЛА ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Concrete structures reinforced with fibre-reinforced polymer bars. Design rules
Предисловие
Сведения о своде правил
1 ИСПОЛНИТЕЛИ - АО "НИЦ "Строительство" - НИИЖБ им.А.А.Гвоздева, АНО "Стандарткомпозит", Объединение юридических лиц "Союз производителей композитов"
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"
3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)
6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет
Изменение N 1 внесено изготовителем базы данных
Введение
Настоящий свод правил разработан с учетом обязательных требований, установленных в Федеральных законах от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений", и содержит требования к проектированию конструкций из бетона, армированных композитной полимерной арматурой.
Свод правил разработан авторским коллективом АО "НИЦ "Строительство" - НИИЖБ им.А.А.Гвоздева (д-р техн. наук Т.А.Мухамедиев (руководитель работы) - разделы 1-8, канд. техн. наук Д.В.Кузеванов - разделы 6-8; д-р техн. наук В.Ф.Степанова, канд. хим. наук В.Р.Фаликман, канд. техн. наук А.В.Бучкин - разделы 1-3, 5) при участии АНО "Стандарткомпозит" (инж. А.В.Гералтовский), Объединения юридических лиц "Союз производителей композитов" (инж. С.Ю.Ветохин) и ОАО "Роснано" (инж. Ю.Г.Ткачук).
Изменение N 1 разработано авторским коллективом АО "НИЦ "Строительство" - НИИЖБ им.А.А.Гвоздева (д-р техн. наук Т.А.Мухамедиев, канд. техн. наук Д.В.Кузеванов, д-р техн. наук В.Ф.Степанова).
1 Область применения
Настоящий свод правил распространяется на проектирование конструкций из бетона, армированных композитной полимерной арматурой на основе углеродных, арамидных, базальтовых или стеклянных волокон.
Свод правил устанавливает требования к проектированию конструкций, изготовляемых из тяжелого и мелкозернистого бетонов, эксплуатируемых при статическом действии нагрузки в климатических условиях Российской Федерации.
2 Нормативные ссылки
В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:
СП 20.13330.2016 "СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия" (с изменениями N 1, N 2)
СП 63.13330.2018 "СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения"
СП 70.13330.2012 "СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции" (с изменениями N 1, N 3)
ГОСТ 13015-2012 Изделия бетонные и железобетонные для строительства. Общие технические требования. Правила приемки, маркировки, транспортирования и хранения
ГОСТ 32492-2015 Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций. Методы определения физико-механических характеристик
ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения
Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.
3 Термины и определения
В настоящем своде правил применяются термины, установленные в СП 63.13330 и ГОСТ 31938.
4 Общие положения
Композитную полимерную арматуру рекомендуется применять для армирования конструкций из бетона:
- при строительстве объектов дорожно-транспортной и городской инженерной инфраструктуры, сельскохозяйственного назначения, химических производств, токсичных захоронений, водоподготовки и водоочистки, мелиорации;
- при строительстве шахт, тоннелей, сооружений, эксплуатируемых в условиях высоких электромагнитных полей и разности потенциалов, морских и припортовых сооружений;
- при реконструкции, ремонте и усилении конструкций зданий и сооружений,
а также для армирования фундаментов, многослойных теплосберегающих ограждающих конструкций, трубопроводов, опор линий электропередач, емкостных сооружений и других конструкций, эксплуатируемых в условиях воздействия агрессивных сред.
4.1 Расчеты конструкций с композитной полимерной арматурой следует производить по предельным состояниям первой и второй групп.
4.2 Расчеты по предельным состояниям первой группы включают в себя:
- расчет по прочности;
- расчет по устойчивости формы (для тонкостенных конструкций);
- расчет по устойчивости положения (опрокидывание, скольжение, всплывание).
4.3 Расчеты по предельным состояниям второй группы включают в себя:
- расчет по образованию трещин;
- расчет по раскрытию трещин;
- расчет по деформациям.
4.4 При расчетах конструкций с композитной полимерной арматурой по предельным состояниям следует рассматривать различные расчетные ситуации в соответствии с ГОСТ 27751, в том числе стадии изготовления, транспортирования, возведения, эксплуатации, аварийные ситуации, а в необходимых случаях - пожар.
4.5 Расчеты конструкций с композитной полимерной арматурой следует производить на все виды нагрузок, отвечающих функциональному назначению конструкций, с учетом влияния окружающей среды, а в необходимых случаях - с учетом воздействия пожара, технологических температурных и влажностных воздействий и воздействий агрессивных химических сред.
4.6 Конструкции с композитной полимерной арматурой следует рассчитывать на действие изгибающих моментов, продольных сил, поперечных сил и крутящих моментов, а также на местное действие нагрузки.
4.7 При расчете сборных конструкций с композитной полимерной арматурой на воздействие усилий, возникающих при их подъеме, транспортировании и монтаже, нагрузку от их массы следует принимать с коэффициентом динамичности, равным:
1,60 - при транспортировании,
1,40 - при подъеме и монтаже.
Допускается принимать более низкие, обоснованные в установленном порядке, значения коэффициентов динамичности, но не ниже 1,25.
4.8 При расчетах конструкций следует учитывать особенности свойств бетона и композитной полимерной арматуры, влияния на них характера нагрузки и окружающей среды, способов армирования, совместность работы арматуры и бетона.
4.9 Расчеты по устойчивости формы конструкции, а также по устойчивости положения следует производить согласно указаниям нормативных документов на отдельные виды конструкций.
4.10 Расчет по прочности конструкций с композитной полимерной арматурой следует производить:
- по нормальным сечениям (при действии изгибающих моментов и продольных сил);
- по наклонным сечениям (при действии поперечных сил);
- на местное действие нагрузки (местное сжатие, продавливание).
5 Материалы
5.1 Нормативные и расчетные характеристики бетона и стальной арматуры
5.1.1 Нормативные и расчетные значения характеристик бетона и стальной арматуры и диаграммы их деформирования следует принимать по СП 63.13330 с учетом указаний 5.1.2.
5.1.2 При двухлинейной диаграмме состояния тяжелого, мелкозернистого и напрягающего бетонов при осевом растяжении значения относительных деформаций принимают:
, (5.1а)
где - коэффициент упругости в вершине диаграммы осевого растяжения бетона, равный
, (5.1б)
здесь - в мегапаскалях.
5.2 Нормативные и расчетные характеристики композитной полимерной арматуры
5.2.1 Для армирования конструкций следует применять отвечающую требованиям ГОСТ 31938 композитную полимерную арматуру следующих видов:
5.2.2 Вид композитной полимерной арматуры следует выбирать в зависимости от условий эксплуатации конструкций и характера их нагружения.
5.2.3 Основными прочностными и деформационными характеристиками композитной полимерной арматуры являются нормативные значения:
Внешнее армирование бетонных конструкций
РУКОВОДСТВО
ПО КОНСТРУИРОВАНИЮ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ТЯЖЕЛОГО БЕТОНА (БЕЗ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ)
РЕКОМЕНДОВАНО к изданию решением технического совета Ленинградского Промстройпроекта.
Руководство содержит положения главы СНиП II-21-75* и материал, необходимый проектировщикам, занимающимся конструированием бетонных и железобетонных элементов зданий различного назначения, в основном для промышленного строительства. Приведены способы конструирования наиболее распространенных конструкций сборного и монолитного исполнения с армированием как сварными, так и вязаными арматурными каркасами и сетками.
* Заменены на СНиП 2.03.01-84, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.
Даются также рекомендации по проектированию арматурных изделий и закладных деталей.
Руководство предназначено для инженеров и техников-проектировщиков, а также для студентов строительных вузов.
ПРЕДИСЛОВИЕ
В настоящем Руководстве изложены основные принципы конструирования наиболее массовых элементов из тяжелого бетона, а также приведены подробные данные по армированию конструкций, анкеровке и стыковке арматуры, конструированию арматурных изделий и закладных деталей и др.
Настоящее Руководство можно использовать и при конструировании предварительно напряженных элементов (в части обычной арматуры) наряду с указаниями специальных руководств.
Буквенные обозначения, приведенные без пояснения, соответствуют обозначениям главы СНиП II-21-75.
Приведенные в Руководстве рисунки не должны рассматриваться как примеры графического оформления рабочих чертежей.
Руководство разработано ГПИ Ленинградский Промстройпроект (инж. Г.Г.Виноградов) с участием ЦНИИпромзданий и НИИЖБ Госстроя СССР. При этом были использованы материалы НИЛФХММа и ТПа Главмоспромстройматериалов, КТБ Мосоргстройматериалов и Гипростроммаша Минстройдормаша СССР.
1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Настоящее Руководство распространяется на конструирование бетонных и железобетонных элементов без предварительного напряжения, выполняемых из тяжелого бетона для зданий и сооружений, эксплуатируемых при систематическом воздействии температур не выше 50 и не ниже минус 70 °С.
Примечание. Руководство не распространяется на конструирование элементов гидротехнических сооружений, мостов, транспортных тоннелей, труб под насыпями, покрытий автомобильных дорог и аэродромов, а также армоцементных конструкций и конструкций из специальных бетонов.
1.2. Руководство ориентировано в основном на проектировщиков, занимающихся конструированием бетонных и железобетонных элементов зданий и сооружений для промышленного строительства. Однако материал Руководства может быть использован и при конструировании элементов конструкций другого назначения.
1.3. При пользовании настоящим Руководством необходимо соблюдать требования государственных стандартов на арматуру, на арматурные изделия и закладные детали, а также на сварные соединения.
1.4. Проектирование бетонных и железобетонных конструкций зданий и сооружений, предназначенных для работы в условиях агрессивной среды и повышенной влажности, должно вестись с учетом дополнительных требований, предъявляемых главой СНиП по защите строительных конструкций от коррозии.
1.5. Выбор конструктивных решений армирования должен производиться исходя из технико-экономической целесообразности применения арматуры в конкретных условиях строительства с учетом максимального снижения металлоемкости, трудоемкости и стоимости арматурных изделий и, следовательно, строительства в целом, что может быть достигнуто путем применения эффективных видов арматуры и арматурных сталей, снижения веса арматурных изделий, наиболее полного обеспечения технологичности и механизации арматурных работ.
1.6. Элементы сборных конструкций должны отвечать условиям механизированного изготовления на специализированных предприятиях.
Сборные конструкции целесообразно при конструировании предусматривать максимально крупными, насколько это позволяют грузоподъемность монтажных механизмов, условия изготовления и транспортирования.
1.7. Для монолитных конструкций следует предусматривать унифицированные размеры, позволяющие применять инвентарную опалубку, а также укрупненные пространственные арматурные каркасы.
1.8. Для обеспечения условий качественного изготовления конструкций, требуемой их долговечности и совместной работы арматуры и бетона следует выполнять конструктивные требования, изложенные в настоящем Руководстве.
1.9. Для железобетонных конструкций, конструируемых в соответствии с требованиями настоящего Руководства, применяются тяжелые бетоны, характеристики которых приведены в главе СНиП II-21-75.
1.10. Объемная масса тяжелого вибрированного бетона на гравии или щебне из природного камня принимается равной 2400 кгс/м.
Объемная масса железобетона при содержании арматуры 3% и менее может приниматься равной 2500 кгс/м; при содержании арматуры более 3% объемная масса должна определяться как сумма масс бетона и арматуры на единицу объема железобетонной конструкции.
1.11. В качестве арматуры железобетонных конструкций следует преимущественно применять:
а) горячекатаную арматуру класса A-III и термически упрочненную стержневую свариваемую арматуру класса А-III;
б) обыкновенную арматурную проволоку диаметром 3-5 мм классов Вр-I и B-I (в сварных сетках и каркасах).
Допускается также применять:
в) горячекатаную арматуру классов A-II, А-II и A-I в основном для поперечной арматуры линейных элементов, для конструктивной и монтажной арматуры, а также в качестве продольной рабочей арматуры в случаях, когда использование других видов арматуры нецелесообразно или не допускается;
г) обыкновенную арматурную проволоку класса B-I диаметром 3-5 мм для вязаных хомутов балок высотой до 400 мм и колонн;
д) горячекатаную арматуру классов A-IV, A-V и термически упрочненную классов А-IV и А-V, а также упрочненную вытяжкой класса А-III только для продольной рабочей арматуры вязаных каркасов и сеток. Арматура этих классов может использоваться в качестве сжатой арматуры, а классов А-III, A-IV, А-IV и в качестве растянутой арматуры.
Арматуру классов A-III, А-III, A-II, А-II и A-I рекомендуется применять в виде сварных каркасов и сварных сеток.
Арматуру классов A-III, А-III, А-III, A-IV, A-V, А-IV и А-V рекомендуется применять при условии удовлетворения требований расчетов в частности по трещиностойкости.
Примечание. В дальнейшем в настоящем Руководстве для краткости используются следующие термины: "стержень" - для обозначения арматуры любого диаметра, вида и профиля независимо от того, поставляется ли она в прутках или в мотках (бунтах); "диаметр" , если не оговорено особо, означает номинальный диаметр стержн
1.12. В конструкциях с ненапрягаемой арматурой, находящихся под давлением газов или жидкостей, следует применять:
а) горячекатаную арматуру классов А-II и A-I (преимущественно);
б) горячекатаную арматуру класса A-III и термически упрочненную класса А-III;
в) обыкновенную арматурную проволоку классов В-I и B-I.
1.13. Данные по арматуре приведены в прил.1. При выборе вида и марки стали для арматуры, а также для закладных деталей, устанавливаемых по расчету, должны учитываться температурные условия эксплуатации конструкций и характер их нагружения согласно прил.2 и 3.
2. ИЗДЕЛИЯ ДЛЯ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ
2.1. Изделия, применяемые в железобетонных конструкциях, подразделяются на:
а) арматурные изделия:
отдельные арматурные стержни;
плоские и рулонные арматурные сетки (в дальнейшем просто сетки);
пространственные арматурные каркасы (в дальнейшем просто каркасы);
б) закладные детали;
в) приспособления для фиксации арматуры и закладных деталей;
г) приспособления для строповки элементов сборных конструкций.
Примечание. Здесь и далее в настоящем Руководстве используются следующие термины: сетки - для обозначения любых плоских арматурных изделий, в том числе и так называемых плоских сварных каркасов; каркасы - для обозначения исключительно пространственных арматурных изделий.
2.2. При конструировании следует преимущественно применять типовые арматурные изделия, разработанные в соответствующих ГОСТах.
Если типовые изделия по своим параметрам не пригодны для применения в конкретных условиях, то допускается применять индивидуальные изделия, которые рекомендуется конструировать по аналогии с типовыми и в соответствии с указаниями настоящего Руководства. При этом необходимо стремиться к максимальной унификации изделий (в том числе размеров, шагов и диаметров продольной и поперечной арматуры) и к возможности изготовления их современными индустриальными способами. Изделия должны быть также удобны при транспортировании, складировании и укладке в форму.
2.3. Арматуру железобетонных элементов следует конструировать преимущественно, а линейных железобетонных элементов, как правило, в виде каркасов.
2.4. В рабочих чертежах арматурных изделий и закладных деталей следует указывать способы соединения стержней и их пересечений: какие пересечения должны быть сварными с нормируемой или ненормируемой прочностью, какие могут скрепляться вязальной проволокой или вообще не скрепляться.
2.5. Арматура железобетонных конструкций из горячекатаной стали периодического профиля, горячекатаной гладкой стали и обыкновенной арматурной проволоки должна, как правило, изготовляться с применением для соединения стержней контактной сварки точечной и стыковой, а также в указанных ниже случаях дуговой (ванной и протяженными швами) сварки.
Сварные соединения стержневой, термически упрочненной арматуры, как правило, не допускаются.
Типы сварных соединений арматуры и закладных деталей должны назначаться в соответствии с техническими требованиями и указаниями соответствующих государственных стандартов и нормативных документов на арматурные изделия, сварную арматуру и закладные детали для железобетонных конструкций. Основные типы сварных соединений стержневой арматуры и элементов закладных деталей приведены в прил.4.
2.6. Контактная точечная сварка применяется при изготовлении сварных каркасов, сеток и закладных деталей с нахлесточными соединениями стержней.
2.7. Контактная стыковая сварка применяется для соединения по длине заготовок арматурных стержней. Диаметр соединяемых стержней при этом должен быть не менее 10 мм.
Контактную сварку стержней диаметром менее 10 мм допускается применять только в заводских условиях при наличии специального оборудования.
2.8. При отсутствии оборудования для контактной сварки допускается применять дуговую сварку в следующих случаях:
а) для соединения по длине заготовок арматурных стержней из горячекатаных сталей диаметром 8 мм и более;
б) при выполнении сварных соединений с нормируемой прочностью в сетках и каркасах с принудительным формированием шва в инвентарной форме или с обязательными дополнительными конструктивными элементами в местах соединения стержней продольной и поперечной арматуры (косынки, лапки, крюки и т.п.);
в) при выполнении крестообразных соединений стержней без дополнительных конструктивных элементов (косынок, лапок, крюков и т.д.) только для соединений с ненормируемой прочностью (имеющих монтажное значение).
2.9. При конструировании арматурных изделий и закладных деталей следует стремиться к сокращению числа их типоразмеров как в пределах железобетонного элемента, так и в пределах ряда железобетонных конструкций.
2.10. Применение вязаной арматуры допускается при отсутствии оборудования для контактной точечной сварки, а также для элементов монолитных конструкций сложной конфигурации, для плит с большим числом неупорядоченных отверстий различных размеров и форм, при невозможности многократно использовать данную марку арматурного изделия или при наличии специальных требований, связанных с условиями изготовления, эксплуатации и др.
2.11. Арматурные каркасы рекомендуется конструировать на весь железобетонный элемент или на его часть.
ОТДЕЛЬНЫЕ АРМАТУРНЫЕ СТЕРЖНИ
2.12. Отдельные стержни для армирования конструкций изготовляются из арматуры, сортамент которой приведен в прил.5 и 6.
2.13. Длина отдельных стержней практически может приниматься любой, так как для реализации отрезков, получающихся при заготовке стержней, их соединяют контактной стыковой сваркой с целью последующей безотходной разрезки. При составлении спецификации арматуры это не учитывается. Длина отдельных стержней ограничивается условиями транспортировки, удобством укладки и пр.
Некоторые часто встречающиеся в практике гнутые арматурные стержни показаны на рис.1.
Рис.1. Гнутые арматурные стержни
а - хомуты и шпильки; б - прямые отгибы; в - наклонные отгибы; г - кольцевой стержень; 1 - хомут элемента, рассчитанного на кручение; 2 - закрытый хомут; 3 - открытый хомут; 4 - ромбовидный хомут; 5, 6 - шпильки; 7, 8 - гнутый стержень диаметром 18 и менее мм; 7*, 8* - то же, диаметром 20 и более мм
Все об армировании стен
Бетон – стройматериал, востребованность которого очень высока. Он используется в создании фундамента, строительстве разного рода несущих и ограждающих конструкций, а также стен. Из него же делают плитку, что впоследствии станет отделкой. Именно прочность раствора при застывании обеспечивает такой большой спрос на бетон. Армирование бетонных стен – процесс обязательный и требующий учета всех деталей технологии. Но армировать приходится и стеновые панели жилых (и не только) зданий, и стены из газоблоков, кирпича и т. д. Следует разобраться, нужны ли для армирования чертежи и проекты, и как это может происходить в принципе.
Особенности
Бетон сам по себе является прочным материалом, но усиливать его все равно нужно. Говоря просто, крепким бетонный блок является только на сжатие, а любое растяжение может обусловить его деформацию.
Что может случиться с бетонной стеной:
- естественная усадка;
- изменение вследствие пучения грунта;
- работы по надстройке.
Технологически грамотное армирование с последующей бетонной заливкой решает ряд стратегических задач. К примеру, увеличивается прочность даже самой сложной конструкции (например, эркера либо полукруглых ступеней с их непростыми лекальными формами). Бетонные элементы постройки не так восприимчивы к термоскачкам после армирования стен.
Срок использования строения вырастает, а усиление прочности повышает возможные механические нагрузки на несущие конструкции.
А теперь к вопросу о сути самого армирования. Так называют внутреннее усиление блока, берутся для этого разные материалы: волокна либо прутки, фибра, композиты. Чтобы грамотно произвести армирование, помимо материалов потребуются раствор для заливки, инструменты для соединения каркасных элементов, опалубка, инструменты для трамбования состава.
Можно перечислить случаи, когда армировать стены точно необходимо.
- Трещины внешней стены. Объемы крупных трещин после армирования уменьшаются, а если трещины некрупные, то от них вовсе может не остаться и следа. Как профилактика появления трещин армирование также оптимальная мера.
- Неровности на стене. Большие перепады высоты плоскости нуждаются в маскировке, чтобы это сделать, нужно наложить толстый штукатурный слой. А ведь застывшая штукатурка тяжела сама по себе, и пласт без армирования может осыпаться или даже вздуться.
- Слишком гладкая стена. И такое случается – армирование поможет увеличить плотность прилегания раствора к стене.
Строительные работы осуществляются по четким стандартам (СНиП и не только). Так, существует целый ряд требований по конструктивному армированию стен, которые определяют их металлоемкость и другие показатели.
Арматура может быть расчетной и конструктивной, и все эти термины должны хотя бы базово пониматься людьми, которые ведут ремонт без привлечения профессионалов. Но с последними, конечно, все пройдет более успешно.
Основные способы
Вне зависимости от того, какой усиливающий материал будет применен, технологии процесса усиления могут быть вариативны.
- Монолитное армирование. Бывает стальным либо композитным. В частном строительстве эта технология максимально востребована. Прутья сваривают или связывают в несколько уровней, опускают в опалубку и заливают бетонным составом. Прутковый каркас будет абсолютно неподвижен, прочен.
- Сеточное. Строительная сетка ускоряет работы по армированию. Ее делают из проволоки, которая может быть стальной либо композитной. Для усиления бетонных стяжек этот вариант довольно продуктивен. Продают сетку в двухметровых картах, ширина полотна бывает разной (как и размер ячейки).
- Волоконное. Другое название этого способа – дисперсное армирование. В данном случае используется именно фиброволокно. В раствор фибра включается на этапе затворения. Обычно таким вариантом пользуются, если нужно упрочить тонкий слой заливки, а также если укреплять приходится конструкцию со значительной механической нагрузкой.
Как замешивать фибру в раствор, в каком количестве ее добавлять – прописано на упаковке с составом.
Используемые материалы
И в этом тоже есть выбор. Рассмотрим основные варианты.
Фиброволокно
Это материал мелкой дисперсии, который всегда добавляется на этапе замешивания. Волокно встречается разного диаметра и длины, то есть имеется возможность подобрать материал с нужными показателями. Фибру делают на основе стали, стекла, базальта, а также полипропиленовых соединений.
Композитные полимерные сетки
У такой арматуры спектр исходников очень широк. И каждый год на рынке появляется какая-то новинка с привлекательными характеристиками. Сегодня в разряд самых ходовых можно включить базальтопластиковые и стеклопластиковые прутки, имеющие спиральную накрутку. Еще варианты – полиэтилентерефталат, а также углеводородная арматура.
Пока большой востребованностью эти материалы похвастаться не могут, но за счет низкого веса это обстоятельство может измениться.
Другие
По-прежнему популярны стандартные стальные прутки с нормированной длиной 11,75 м. Стальные стержни в массе бетона «чувствуют» себя уверенно, да и оба материала отлично сливаются друг с другом благодаря рифленой поверхности прутка. Стальная арматура внутри монолита помогает перераспределить нагрузку и не дает бетону растрескаться (как известно, металл имеет отличные показатели сопротивления на разрыв). Ну а бетон, что логично, защищает металл от коррозийной атаки.
Технология
Армирование призвано усилить конструкцию стены, оставив ее прочной. И начать нужно не с пошаговых действий, а с правил, не зная которых армировать нельзя в принципе.
Теперь приведем пошаговую схему армирования подвальных стен.
- Приобретается проволока, диаметр которой 3 мм. Проще купить сетку в виде рулона.
- Готовится инструмент – кусачек вполне может быть достаточно, смотря, какие объемы работ. Но если найдется пистолет для вязки арматуры, это значительно ускорит рабочий процесс.
- Производятся расчеты (с чертежами, проектами), чтобы понять, какой будет толщина стен, учитывается, например, уровень залегания грунтовых вод. Так, если грунтовые воды от основания далеки, толщена стен подвала будет в пределах 20-40 см.
- Далее следует очистить опалубку, затем можно приступать к изготовлению сетки для армирования. Ячейки меньше 5 см недопустимы, ведь при заливке смеси в таком варианте могут образоваться пустоты.
- Арматурная сетка укладывается в опалубку. Если делать армирование в два слоя, в прочности стены можно будет не сомневаться. А соединить оба слоя сетки можно в шахматном порядке, через две ячейки. Соединение происходит проволокой того же диаметра. Арматура и ее элементы – это очень важно – не должны соприкасаться с опалубкой.
- Осталось проверить, правильно ли смонтирована арматура. Например, выверить ее строгую вертикальность с учетом допустимого отклонения не больше 2 мм.
- Наконец, заливается бетон, засыпается почва рядом со стенами.
Другая задача стоит перед строителем, если армировать приходится кирпичную кладку. Конструктивное решение армирования стенки из кирпича предполагает два варианта.
- Первый – продольное армирование. Так сетку монтируют нечасто, делают это, когда кладут ограждающие конструкции и всяческие перегородки. Элементы армирующего слоя могут находиться с наружной либо внутренней стороны стены.
- Второй – поперечное армирование. Наружные стены, колонны, перегородки в подвале, погребе и не только – вот когда используется данный вариант. Строители обычно отдают предпочтение просечным и вытяжным сеткам, как наиболее комфортным в работе. Можно использовать зизгагообразную сетку, которая укладывается в соседних рядах перпендикулярно.
И еще несколько советов по армированию уже железобетонных стен. Каркас арматуры в этой ситуации требует двухслойности, что не дает развиться стеновому изгибу под действием нагрузки. Нагрузки на сжатие являются основными, а значит, минимальная толщина арматуры должна быть 8 мм. И если строительство ведется малоэтажное, такой сетки достаточно.
Продольная арматура предполагает интервал в 20 см, а поперечная – в 35 см.
Для отделки готовых стен используются штукатурные сетки. Такие нужны, чтобы риск появления трещин свелся к нулю. Но и хорошее сцепление штукатурки со стеной – это тоже неплохой бонус армирования. Делать это необходимо, если толщина штукатурного слоя больше 2 см. Но даже если толщина меньше, армировать придется, если стены штукатурят до полной усадки дома.
И это только часть большой темы армирования, которое может быть Т-образным, затрагивать стыки двух видов материала, касаться стен возле проемов, наконец, со стен переходить в необходимость усиления стяжки пола. Перед работой, даже если она будет осуществляться руками рабочих, имеет смысл хотя бы немного узнать об особенностях процесса, чтобы увереннее его контролировать.
Об особенностях монтажа арматурного каркаса смотрите далее.
Шилин А.А. Внешнее армирование железобетонных конструкций композиционными материалами 2007г
Руководство по усилению железобетонных конструкций композиционными материалами. Изложены основы проектирования и технологии внешнего армирования железобетонных конструкций современными композиционными материалами на основе углеродных, арамидных и стекловолокон. Даны основные положения по проектированию усиления изгибаемых железобетонных конструкций по первой и второй группам предельных состояний. Приведена технология усиления железобетонных конструкций композиционными материалами нового поколения. Рассмотрены вопросы качества выполнения работ, требования к исходным материалам и условиям проведения работ, требования к исходным материалам и условиям проведения работ по усилению, а также требования по обязательному мониторингу усиливаемой конструкции. Проанализирован опыт работы многочисленных компаний по усилению железобетонных конструкций композиционными материалами. Предназначено для инженерно-технических работников проектных и конструкторских организаций, занимающихся вопросами ремонта и реконструкции строительных конструкций зданий и сооружений, а также для организаций, занимающихся проектированием капитального ремонта и реконструкции строительных конструкций зданий и сооружений.
Другие документы
Гроздов В.Т. Дефекты строительных конструкций и их последствия 2007г
DJVU, 2,2 МБ
Гликин С.М. Пособие по практическому выявлению пригодности к восстановлению поврежденных конструкций зданий и сооружений, и способам их оперативного усиления ЦНИИПРОМЗДАНИЙ 1996г
Бутырин А.Ю. Методики исследования объектов судебной строительно-технической экспертизы. Оконных заполнений из ПВХ; квартир, поврежденных заливом (пожаром); межевых границ земельных участков 2007г
DJVU, 2,4 МБ
Добромыслов А.Н. Оценка надежности зданий и сооружений по внешним признакам 2008г
DJVU, 1,1 МБ
Сазыкин И.А. Обследование и испытание сооружений 2003г
DJVU, 2,2 МБ
Юдина А.Ф. Реконструкция и техническая реставрация зданий и сооружений 2010г
PDF, 293,0 КБ
Проектирование усиления строительных конструкций зданий и сооружений Лекции
Читайте также: