Арматура в железобетонной балке, сколько ее нужно?
В этой статье я бы хотел обговорить часто волнующее начинающих и не только самостройщиков. А именно о ж/б балках и все что с ними связано. Когда-то, в начале пути постройки дома, я столкнулся с необходимостью выбора количества арматуры применяемой в бетоне фундамента. По самым разным сайтам цифра озвучивалсь в пределах 50 кг на куб бетона. Конечно, эта цифра не была подкреплена ничем кроме как советом того кто сидел на строфоруме. А был ли это зеленый школьник или умудреный опытом строитель, само собой узнать небыло никакой возможности. Это меня крайне не устраивало. Дом я строю не для продажи, а для себя. Пытливо я попытался отыскать те нормативные документы где бы я мог найти искомое. И, чудесным образом попал на один очень важный документ Государственные элементные сметные нормы (скачать). К слову сказать что они касаются конечно не только ж/б конструкций, но и других параметров строительства, как к примеру расход саморезов и серпянки для гипсокартонных конструкций. Но не суть, это при желании читатель сам увидит и найдет в этом замечательном документе. Сегодня не об этом, так вот, в то время ж/б конструкции меня как самостройщика волновались больше всего, что и натолкнуло на мысль самому посчитать ж/б балку. Для этого была изучена методичка для студентов заочников (скачать) где вполне доступно расписаны методы расчета. Более того, была написана программа расчета ж/б балки. Она существует и по сей день (тут посмотреть и скачать). Вернемся к гэсн. После того как я изучил и разобрался в методе расчета ж/б балки я решил проверить соответствие показателей расхода арматуры на куб бетона в моей программе и в гэсн. Расчитанное почти не удивило меня. Расчет балки с увеличением длины при одинаковой нагрузке в итоге относительно массы бетона самой балки дал приблизительно один результат, таблица ниже...
Расчет балки с увеличением длины при одинаковой нагрузке...
Т.е. график черной линией показывает при увеличении длинны балки, соответственно увеличении массы бетона, практически неизменную постоянную отношения массы бетона к весу арматуры, так как программа считает не точный вес арматуры а компоновку и количество прутов в балке, черная линия немного колеблется в графике. Т.е. вывод! ГЭСН рулит!!!!!
Также я хотел развеять миф о том что бетон работает только на сжатие а арматура на растяжение. Не всегда. К примеру поясню следующий момент, при расчете ж/б балки пооверяется нагрузка на прочность сжатой зоны т.е. если посмотреть на балку под нагрузкой мы увидим что нижняя часть балки растягивается а верхняя сжимается.
расчет проверяет выдержит ли верхняя часть...
Так вот расчет проверяет выдержит ли верхняя часть (номер 3 на рисунке). В случае если не выдерживает то увеличивается высота балки. Но, есть случаи когда мы ограничены в высоте балки и соответственно сжатая зона не проходит проверку. Вот тогда мы и помещаем в верхнюю часть балки стальную арматуру. Ее прочность на сжатие выше чем бетон и она компенсирует необходимую нам цифру в расчете прочности. Но это конечно уже более серьезный расчет. Для обычного застройщика арматура в верхней части бетона нужна если мы не уверены в правильной нагрузке и хотим обезопасить себя. Также хотелось коснутся разговора о еще одного вида арматуры в жб балке, это арматура что ставится верткально через определенный промежуток. У людей существует мнение что эта арматура распределяет нагрузку от верхнего ряда к нижнему (если таковой существует) так вот, это вкорне неверно, а дело в том что балка при опоре на конструкции своими концами испытывает при нагрузке определенные напряжения, особенно на участке у опоры. Данная нагрузка пытается разрушить балку трещиной направленной под углом 45 градусов от угла нижней части балки по ее длинне, т.е. скол или скалывающие напряжения (рисунок ниже).
скалывающие напряжения...
С ними и борется вертикально установленная арматура. при сколе она оказывается как раз в зоне скола и принимает на себя растягивающие усилия в балке. Поэтому такая арматура и устанавливается на приопорных участках. Исходя из верхней таблицы и данных гэсн вполне можно самому, не применяя сложных расчетов сделать ж/б балку.
В качестве примера для формирования образа ж/б балки что нам нужна для наших потребностей, к примеру балка над гаражем где будет стена надгаражной комнаты, рассмотрим более подробный разбор ее составляющих:
Бетон, марочная прочность одна из самых важных составляющих бетона применяемого в ж/б конструкции. В промышленных масштабах выбор обусловлен экономической составляющей и марка выбирается исходя из наиболее выгодного соотношения при применении конструкции. В условиях самостроя мы можем позволить себе увеличить марку для собственного успокоения и минимизации рисков. Поэтому принимать марку желательно исходя из максимальной марки что можно получить на стройплощадке. Выбор составляющих бетона описан на странице тут.
Арматура, коснемся того что в моду входит базальтовая арматура, которую производитель позиционирует как дешевую и прочную. Не особо верю в данные новинки, так как не видел строений что прослужили бы хотябы 20 лет на данного рода арматуре. Но и плохого сказать о ней ничего не могу. Антирекламой заниматься не имею право! Мой выбор: сталь 35гс или А500. Последняя может подвергаться сварке (более подробно о различиях данных марок уже рассказывал тут) Что касается размера прутов. Как мы уже уяснили из гэсн, нам важно соблюсти вес арматуры, а как понимаем два прута на 10 мм весят аналогично 14 мм к примеру. Но, сами понимаете если внизу балки будет часто натыкано прутов то бетон то туда класть будет неудобно, т.е. необходимо определенное растояние меж прутами для обеспечения удобоукладываемости и вибрирования заливаемого бетона.
Опалубка, тут все очень индивидуально, но вкратце: доска обрезная, полиэтилен для гидроизоляции, грамотно установленные подпорки.
Ну наверное на этом можно поставить точку, т.е. вывод по "черному ящику" - ж/б балке мы сделали, вещь эта, так часто необходимая в стройке не такая и уж сложная, как кажется на первый взгляд! Будут вопросы, задавайте их в гостевой книге, постараюсь ответить!
