Арматурные каркасы. Виды и применение

Современные темпы строительных работ возможны благодаря быстрым в изготовлении и прочным в эксплуатации железобетонным изделиям. Они, в свою очередь, изготавливаются с применением большого диапазона арматурных каркасов, простота производства которых, делает возможным изготовление железобетонных конструкций самых разных форм. Арматурные каркасы решают задачи усиления фундамента, стен и других бетонных конструкций, а также находят применение в буронабивных сваях, в связи с тем, что на некоторых строительных площадках запрещено или нежелательно использование забивных свай.

Каркасы производятся типовыми или по эскизам заказчика в соответствии с ГОСТ 10922-80 и ГОСТ 14098-91.

Материал и диаметр металлических стержней для арматурного каркаса выбирается исходя из расчетных нагрузок на изделие, средней температуры и других условий климата в месте эксплуатации. В жилищном строительстве диаметр стержней выбирают в интервале от 12 до 20 мм. В строительстве промышленных и инженерных объектов вместе с возрастающими нагрузками диаметр стержней увеличивается до 40-50 мм. В зависимости от диаметра используемых стержней каркасы различают легкие и тяжелые. Стержни применяют как гладкие, так и рифленые.

Элементы, составляющие арматурные каркасы делят на несколько классов в зависимости от выполняемой функции:

Рабочие. Принимают на себя растягивающие, изгибающие и скручивающие нагрузки, обусловленные собственным весом изделия и внешними воздействиями.
Соединительные (распределительные). Выполняют функции соединения рабочих арматурных элементов между собой и равномерного распределения между ними нагрузки.
Монтажные. Применяются для фиксации частей изделия. При бетонировании извлекаются из конструкции.
Хомуты. Используются для сочленения отдельных частей конструкции в единое целое.

Арматурные каркасы в зависимости от их формы подразделяют на плоские и пространственные.

Плоские каркасы и их применение

Такие каркасы — это конструкции из отрезков арматуры, расположенных в одной плоскости, имеют только длину и ширину. Являются, по сути, арматурными сетками. Как правило, это совокупность продольных (рабочие) стержней, соединенных между собой с помощью поперечных (соединительных) стержней и других элементов различными способами. Чаще всего, такие соединения выполняются непрерывно («змейкой»), «лесенкой» или под углом.

Плоские стержневые сетки используются в составе монолитных линейных железобетонных конструкций: балок, плит, дверных и оконных перекрытий, прогонов и других изделий с малым поперечным размером. Посредством таких сеток, этим конструкциям придается прочность и долговечность при незначительном утяжелении.

Пространственные каркасы и их применение

Являются конструкциями из арматурных стержней, расположенных в нескольких плоскостях, имеют длину, ширину и высоту. Наиболее часто такие изделия собирают из двух или множества плоских сеток. Скрепляют их соединительными стрежнями или кольцами. При этом соединительные элементы и соединяемые сетки располагают перпендикулярно. Расстояние (шаг) между арматурными сетками в составе пространственного каркаса может быть постоянным или переменным, но оно не должно превышать некоторого установленного значения, для того чтобы стрежни были закреплены по всей длине. В целях снижения транспортных расходов, сборку данного типа конструкций в некоторых случаях осуществляют на месте установки. Также, пространственные стержневые каркасы из арматуры в некоторых случаях получают сгибанием предварительно произведенной плоской арматурной сетки.

Конфигурация пространственных каркасов зависит от конструкции изделия. Например, для использования в буронабивных сваях им придают круглое или прямоугольное сечения. Такие каркасы выполняют с помощью автоматизированных сборочных линий. В некоторых случаях, каркасы прямоугольного сечения могут быть получены соединением 4 плоских арматурных сеток. Кроме того, рассматриваемый вид конструкций применяется для производства монолитных фундаментов, армирования колонн, ригелей и тяжелых балок, а также других изделий большого объема.

Варианты соединения арматуры в каркасах

Соединение арматурных стержней в точках пересечения выполняется сваркой или вязкой. Сварка осуществляется как вручную, так и высокопроизводительными многоэлектродными сварочными машинами. Автоматическая сварка применяется, в основном, при производстве типовых конструкций. Сварка обеспечивает большую прочность соединений и не допускает смещений соединяемых стержней.

Вязку делают ручным способом при помощи проволоки диаметром до 1 мм. Вязка применяется:

В случае небольшого размера производимой конструкции, при котором вязка экономически более выгодна чем сварка;
В труднодоступных для сварки местах и узлах;
При использовании стержней из несвариваемой стали;
Для масштабирования каркасов прямо на строительной площадке перед бетонированием.

Преимущества заводского производства арматурных каркасов

Все больше строительных компаний отказывается от изготовления арматурных каркасов непосредственно на строительных площадках, заказывая их производство на заводах. Это дает следующие преимущества:

Более высокое качество и точность изготовления с соблюдением отклонений линейных размеров в соответствии с ГОСТ;
Использование сварки при соединении арматурных стержней вместо вязки проволокой;
Использование в производстве стержней больших диаметров, что является трудной задачей при выполнении на строительных площадках;
Чистота производства и отсутствие ржавчины, окалины, масляных пятен и других загрязнений;
Рассчитанный раскрой длины каркаса, позволяющий избегать остатков арматурных стрежней и других отходов производства.

Сегодня финансовая выгода применения железобетонных изделий на основе арматурных каркасов очевидна.