Заблуждения и мифы в отношении армирования МЗЛФ

Возврат к списку

Общая грамотность строителей и застройщиков в вопросах армирования фундаментов повышается, но вместе с тем, эта грамотность в большинстве случаев основана на слепом копировании примеров "как надо", без понимания сути происходящих процессов в конструкциях. А это часто ведёт к необоснованному росту себестоимости строительства.

В этой статье разберёмся с тем, как можно упрощать армирование МЗЛФ, основываясь на нормативных документах и расчётах.

Например, в сети предлагаются вот такие узлы, выполненные в целом в соответствии с действующими нормами:

Армирование угла П-образным стержнем

Рис. 1. Армирование угла фундамента П-образными стержнями.

Или вот такой:

Армирование угла Г-образными стержнями

Рис. 2. Армирование угла Г-образными стержнями.

Основной аргумент такого армирования - длины анкеровки прямых стержней (позиция 1 на рис. 1 и 2) в примыкающих лентах недостаточно для надёжной её работы. И действительно, при расчёте по СП 63.13330.2018 для арматуры 12А500 и бетона В15 длина прямой анкеровки составит 696 мм.

Но при этом, там же, в СП 63.13330.2018 имеется следующий пункт:

Конструктивное армирование согласно п.10.1.1 СП 63.133300.2018

Рис. 3. Конструктивное армирование согласно п.10.1.1 СП 63.133300.2018.

В данном СП имеется следующий пункт для расчётной длины анкеровки стержня:

Длина анкеровки стержня по СП 63.133300.2018

Рис. 4. Выдержка из СП 63.13330.2018, п. 10.3.25.

Т.е. при соответствующем расчёте возможно изменение подходов к армированию углов фундамента. Рассмотрим примеры, какие это могут быть изменения:

Армирование углов по Сажину В.С.

Рис. 5. Армирование углов по Сажину В.С. из его книги "Не зарывайте фундаменты вглубь".

Как видим из рисунка 5, Сажин "не соблюдал" требования действующего на тот момент СНиП, который в целом копирует современный СП 63.133300.2018. Очевидно, что отход Сажина В.С. от нормативных требований был основан именно на расчёте работы конструкции, на который и имеется ссылка в п. 10.1.1 норм.

И действительно, в п. 10.3.25 допускается уменьшать при наличии расчёта до следующих величин:

Минимальная длина анкеровки по СП 63.133300.2018

Рис. 6. Выдержка из п. 10.3.25 СП 63.133300.2018.

Основанием для снижения является соотношение требуемого сечения рабочей арматуры и реального. Иными словами, снижение анкеровки расчётного числа стержней возможно за счёт большего количества стержней с меньшей анкеровкой. Т.е. если в конструкции гарантировано не возникают такие усилия на выров анкера, которые требуют нормативной длины анкера, эту длину можно уменьшить. 

Типичные усилия, возникающие в МЗЛФ, отражены на следующем скрине расчёта балки сечением 350х600h длиной 10 м на упругом основании из пластичного суглинка с E=5МПа при нагружении этой балки равномерно распределённой нагрузкой 7.5 тн/м:

Расчёт балки на упругом основании

Рис. 7. Расчёт балки на упругом основании.

Если воспользоваться любым онлайн калькулятором для расчёта сечения арматуры балки по известному изгибающему моменту, то станет видно, что армирование в 2 стержня 12А500 в каждом уровне примерно в 20 раз превышает расчётную потребность в арматуре. Т.е. и усилия на выров анкеров будут минимальные. Это связано с тем, что соответствующие пункты СП 63.133300.2018 написаны для железобетонных конструкций в целом и не учитывают некоторые особенности работы МЗЛФ, в частности реальные силовые факторы, которые в них возникают.

В нашем случае из рис. 7 длина анкеровки по расчёту согласно п.10.3.25 должна быть примерно 40 мм, но исходя из условия минимальной длины анкеровки, она для арматуры 12А500 и бетона В15 составит 209 мм. Т.е. схема армирования по Сажину показывает свою работоспособность и отсутствие нарушения норм. Мы в своих проектах на основании расчёта часто используем такой узел армирования углов:

Узел армирования углов по расчёту

Рис. 8. Армирование углов по расчёту.


В заключении хочется прокомментировать вот такой рисунок:

"Ошибки" в народном армировании

Рис. 9. "Ошибки" в народном армировании.

Он взят из книги А.Дачника. Речь идёт об арматуре усиления у Сажина и её функции. Чтобы понять, как она работает, рассмотрим линии разрушения бетона при вырове анкера из американских норм по железобетонным конструкциям:

Линии разрушения из американских норм

Рис. 10. Линии разрушения из американских норм.

Аналогичным образом можно построить такие же линии для МЗЛФ:

Линии разрушения бетона при вырове анкера

Рис. 11. Линии разрушения бетона при вырове анкера.

Как видим, стержень усиления по Сажину расположен именно таким образом, чтобы препятствовать образованию и раскрытию этих трещин, возникающих при вырове анкера. Причина появления этого стержня в том, что Сажин не использовал хомуты для поперечного армирования, а выполнял его отдельными стержнями. 

При использовании хомутов и расположении их так, как показано на нашем узле на рис. 8, становится видно, что хомуты препятствуют образованию косых трещин аналогично стержню усиления по Сажину. Аналогично советуют и в иностранных нормах защищаться от таких видов разрушения:

Горизонтальные и вертикальные хомуты воспринимают растягивающие усилия в узле и упрочняют узел в зоне анкеровки верхней арматуры (Еврокоды ACI)

Рис. 12. Горизонтальные и вертикальные хомуты воспринимают растягивающие усилия в узле и упрочняют узел в зоне анкеровки верхней арматуры (Еврокоды ACI).

Кроме этого, хомуты защищают от отслаивания защитного слоя бетона и проскальзывания анкера под ним:

Скол защитного слоя бетона при вырове анкера

Рис. 13. Скол защитного слоя бетона при вырове анкера.

Таким образом, при наличии понимания работы узлов фундамента и соответствующих расчётов можно существенно упростить конструкцию фундамента и армирование, снизить материало- и трудоёмкость конструкции, а значит и её себестоимость.


Загрузка комментариев...