Ограничения при армировании железобетонных конструкций

При общении с энтузиастами строителями, которые не отягощены специализированным образованием, звучит мнение, что чем больше арматуры положить в бетон, тем он будет прочнее. Это не всегда справедливо, ведь кроме площади поперечного сечения арматуры в конструкции, которая растет при увеличении ее количества, на прочность конструкции также влияет ее монолитность. Поэтому важно не только обеспечить необходимое количество металла в бетоне, но и обеспечить эффективное сцепление арматуры с бетоном. Для этого, существуют нормы и ограничения, выведенные как теоретическим, так и практическим путем. Они описаны в регламентирующих проектирование и строительство документах — СНиПах и СП.

Фотография: Pixabay

Рассмотрим наиболее распространенные в любительском строительстве случаи. Для начала, определимся с терминологией. Арматурой, в пределах данной статьи, будем именовать металлические стержни круглого сечения, использующиеся для армирования железобетонных конструкций. Эти стержни бывают как гладкие, так и рифленые. Для общего понимания, посмотрите на перечень изделий крупного поставщика арматуры «Сталепромышленная компания» в России, здесь https://www.spk.ru/catalog/metalloprokat/sortovoy-prokat/armatura/. Основная функция строительной арматуры — увеличение прочности железобетонной конструкции на растяжение и изгиб.

Минимальное расстояние между стержнями

Чтобы обеспечить эффективное сцепление бетона с арматурой, нужно сделать так, чтобы в процессе бетонирования, смесь заполнила все пространство в опалубке. В густо-армированных зонах, с этим могут быть трудности. Причина заключается в вязкости бетонной смеси и в ее неоднородности. Если с вязкостью проблема решается вибрированием, то неоднородность (наличие щебня) смеси приводит к тому, что щебень может застрять между близко расположенных стержней, препятствую проникновению жидкой части бетона к стенкам арматуры. Таким образом, в будущей конструкции образуется воздушный пузырь, бетон не контактирует с арматурой, снижая монолитность и прочность всей конструкции.

Чтобы этого не произошло, следует придерживаться следующих правил при армировании:

1. Если в нижний пояс балки требуется разместить вплотную два стержня, расстояние между ними следует принимать не менее 25 мм и не менее диаметра стержня наибольшего диаметра;
2. Для верхнего пояса, минимальное расстояние составляет 30 мм;
3. Если нужно разместить три стержня, то первые два нужно размещать в соответствии в правилами 1 и 2 настоящего списка, а третий — на расстоянии не менее 50 мм от второго;
4. Для вертикального армирования, минимальное расстояние между стержнями — 50 мм.

Максимальное расстояние между стержнями

Чтобы не допустить больших зон без армирования, максимальное расстояние между стержнями тоже регламентируется. Нужно следовать следующим правилам:

1. В балках и плитах, при высоте конструкции меньше или равной 150 мм, максимальное расстояние между стержнями арматуры должно быть 200 мм.
2. В балках и плитах, при высоте конструкции более 150 мм, расстояние между стержнями не должно превышать 400 мм, или полторы высоты конструкции. Например, при высоте плиты 200 мм, это расстояние может быть 300 мм или меньше;
3. В колоннах, перпендикулярно плоскости изгиба, расстояние не может превышать 400 мм. Параллельно плоскости изгиба — не может превышать 500 мм;
4. В стенках, вертикальная арматура не должна быть на расстоянии более 400 мм или двух толщин стены. Например, если стена толщиной 150 мм, то расстояние между стержнями вертикальной арматуры должно быть не более 300 мм;
5. Горизонтальная арматура в стенах не должна быть расположена с шагом более 400 мм, независимо от толщины стены.

Минимальное расстояние от края стержней до опалубки

Проникновение бетона в пространство между каркасом и опалубкой обеспечивается следующими правилами:

1. Расстояние не должно быть меньше 20 мм и меньше диаметра арматуры;
2. Для влажных помещений, арматура со стороны помещения должна быть защищена минимум 25 мм бетона. Это правило обусловлено уже не доступностью смеси во время бетонирования, а обеспечением защиты арматуры в период эксплуатации;
3. Для конструкций, контактирующих с улицей, это расстояние не должно быть меньше 30 мм;
4. Для конструкций, контактирующих с грунтом, минимально расстояние от арматуры до опалубки — 40 мм. Это может быть стена фундамента, или боковая стенка ленточного фундамента;
5. Для нижней арматуры в ленточном фундаменте без бетонной подготовки, расстояние должно быть не менее 70 мм.

Соблюдение этих правил обеспечивает работу железобетонной конструкции как единого целого. Кроме того, обеспечивается защита металла арматуры от коррозии.