В предыдущей своей статье я рассказывал об армировании монолитных конструкций на примере монолитной плиты перекрытия. Рассказал технологиях, немного истории изобретения железобетона в принципе и о физике работы железобетона. Кроме перекрытий из монолитного железобетона изготавливают балки, консоли, стены, колоны, ростверки и многие другие конструкции. Применение в частном домостроении находят в основном балки, как на заглавной фотографии, стены, приямки, иногда колонны. Особенный интерес и сложность вызывают балки если балка банально опирается на две стены и с двух сторон на неё опираются например плиты перекрытия, то работает в ней арматура только на изгиб. Гораздо сложнее будет схема работы балки, если перекрытие опирается на неё только с одной стороны. В такой балке появляются силы, которые будут эту балку скручивать. Я не буду описывать Вам процесс расчета балки, если она работает на скручивание, просто скажу как она обычно армируется. В балках применяется 3 типа хомутов:
Начну с третьего, самого простого, открытого хомута - его задача удержание продольных элементов в проектном положении. Он не предназначен для восприятия скручивающих нагрузок, используется при армировании балок объединенных с плитами, образующими ребристое перекрытие на самом деле достаточно редко.
Второй очень распространённый тип хомута применяется в большинстве балок и колонн, не воспринимающих скручивающие нагрузки.
Ну и первый тип - применяется в балках и колоннах, испытывающих скручивающие нагрузки. Самый простой пример - армопояс, который одновременно служит опорой этажного перекрытия и надоконный перемычкой.
Сразу покажу как неправильно
Армопояс в данной конструкции объединен с оконной перемычкой, но хомуты установлены неправильно. Хомут должен иметь больший перехлест и обязательно оканчиваться крючком. В принципе это общее правило применения гладной арматуры - она всегда имеет крючок на конце для обеспечения анкеровки в бетон, иначе она легко проскользнет и не будет работать совместно с бетоном.
Над окном такой пояс будет испытывать скручивающую нагрузку от воздействия перекрытия. В нем обязательно должны быть установлены хомуты 1-го типа. Концы хомута 1-го типа не должны быть заведены с перехлестом не менее 30 диаметров арматуры. То есть хомут из арматуры диаметром 8 мм, должен иметь перехлёст не менее 240 мм.Для изготовления хомутов по месту иногда применяют приспособление в виде куска арматуры и приваренной к ней гайки большого диаметра. Но желательно хомуты и саму балку изготавливать отдельно, хомуты гнуть при помощи простейшего ручного гибочного станка по шаблону. Балку собирать на импровизированным стапеле.
Тоже очень ровная и аккуратная балка, видно что работали неплохие специалисты, но ошибок все равно не избежали - пресловутые крючки...
Кстати, на данной фотографии представлен импровизированный стапель, на котором балку можно собирать. Это происходит в следующей последовательности. Сначала укладываются верхние стержни, одеваются хомуты, вставляются нижние стержни, все провязывается и балка готова. Обратите внимание поскольку вставлять длинные стержни в хомуты сложнее чем просто укладывать на опору балка собрана вверх ногами, то есть нижние стержни на этой фотографии находятся вверху.
Еще есть одна тонкость, связанная с размещением хомутов по длине балки. Балка условно делится на три части. Две приопорные части как это понятно из названия и центральную пролетную часть.
Если нагрузка на балку равномерная - то длина приопорных частей равна четверти пролета. Если на белке есть сосредоточенная нагрузка - например на нее опирается еще какая-то балка, то приопорная часть продлевается до места сосредоточенной нагрузки, при этом ее длина все равно не может быть меньше четверти пролета.
Шаг установки хомутов для пролетной части равен половине высоты балки но не более 150 мм. Для остальной части балки - 3/4 высоты балки, но не более 500 мм. Впрочем для частного домостроения такие большие балки не встречаются.
Впрочем правильно разместить хомуты это дело конструктора, Вас надо знать как их выполнять и еще, как они обозначаются на чертеже.
На данном фрагменте чертежа показано армирование небольшой перемычки длиной каркаса 2180 мм, высотой 222 мм и шириной 97 мм. Это стандартная брусковая оконная перемычка так марки 3ПБ22-3П
Применяется такая перемычка для перекрытия оконных проемов шириной до 1900 мм. Это достаточно широкое окно. Обратите внимание для устройства перемычки применены следующие размеры арматуры - в нижнем сечении 2х10 мм в стандартном типе обозначенном цифрой I и 2х14 мм в усиленной перемычке типа II. Верхняя арматура в обоих типах диаметром всего 6 мм причем это гладкая арматура. Хомуты выполнены также из арматуры диаметром 6 мм. Шаг хомутов над опорой - 85 мм, в приопорной части - 100 мм, в пролете 150 мм. Такие перемычки изготавливаются на заводах и готовыми завозятся на строительные площадки для установки в наружные стены и перегородки многоэтажных домов.
Я специально взял типовую рассчитанную в проектных институтах перемычку. И вот вырезка из проекта одного из частных домов
Три ряда арматуры над окнами, 16 и 12 мм диаметр, суммарная высота перемычки с учетом армопояса дома 400 мм., а потом мы удивляемся почему строить дом так дорого. А пролет шириной всего 1600 мм, в то время как типовая для кирпичной кладки на пролет 1900. Причем чем больше высота перемычки, тем эффективнее работает арматура в ней то есть ее можно использовать куда меньшего диаметра.
Просто считать никто не хочет, делаем по принципу в некотором типовом проекте видел арматуру диаметром 10 мм, поставлю себе 12 чтобы уж точно, следующий проектировщик видит 12, себе ставит 14 и т.д.
На этом тему балок и перемычек закрываю дабы не углубляться в сложные расчетные дебри. Желаю всем удачного строительства и качественных проектов.