Любая железобетонная конструкция состоит из бетона и арматуры определенного диаметра. Мало того, эта арматура должна быть установлена с определенным шагом – расстоянием между стержнями.
В этой статье мы не будем рассматривать вопросы проектирования конструкций. Допустим, у нас уже есть проект, и мы знаем, какая арматура и с каким шагом установлена в плите. Но на стройке – как на стройке. Часто случается, что необходимого диаметра арматуры нет, а есть больший или меньший. И появляется задача наиболее экономичным и надежным способом заменить арматуру. Вот этому научит вас статья.
Скажу сразу, 100% экономии не выйдет – замена всегда предполагает перерасход арматуры, но свести его к минимуму мы постараемся.
Итак, разберемся с основами. У плиты есть арматура с определенным диаметром и шагом. Что это нам дает? Зная диаметр, мы узнаем площадь арматуры; зная шаг, мы всегда определим количество стержней на метр плиты.
Допустим, у нас d12 мм шаг 200 мм.
Площадь сечения стержня d12 равна 1,131 см2 (см. таблицу). При шаге 200 мм мы имеем 1000/200=5 стержней в каждом метре плиты (здесь 1000 мм = 1 м).
Теперь найдем площадь арматуры на метр плиты, которая заложена в проекте (это самое важное значение в нашем расчете):
1,131*5=5,655 см2.
Вот эта цифра дает нам возможность пересчитать арматуру на любой диаметр. Рассмотрим на примерах.
Допустим, у нас есть в наличии стержни d14 мм. Конечно, мы можем не заморачиваться и установить их вместо d12 мм с шагом 200 мм. Но по-хорошему, можно и нужно поставить стержни реже. Пересчитаем шаг. Площадь сечения стержня d14 равна 1,539 см2. Найдем количество стержней на 1 метр плиты:
5,655/1,539 = 3,67 = 4 шт. (округляем всегда в большую сторону!)
1000/4 = 250 мм – шаг стержней d14 мм.
Диаметр арматуры, Площадь стержня, см2 Вес 1 п.м стержня кг
мм
6 0,283 0,222
8 0,503 0,395
10 0,785 0,617
12 1,131 0,888
14 1,539 1,208
16 2,011 1,578
18 2,545 1,998
20 3,142 2,466
22 3,801 2,984
На первый взгляд, мы можем спокойно ставить арматуру d14 с шагом 250 мм. Но нужно проверить еще одно требование (см. «Руководство по конструированию железобетонных конструкций»).
Если в нашем случае, например, плита толщиной 180 мм, то 1,5h = 1,5*180 = 270 мм, т.е. максимально допустимое расстояние между стержнями – 270 мм, а у нас 250 мм – проходит.
Если бы плита была 150 мм толщиной, то сэкономить на увеличении шага не удастся, т.к. максимально допустимый шаг арматуры в этом случае 200 мм не зависимо от диаметра арматуры.
Теперь предположим другой вариант: у нас в наличии есть арматура d10 мм.
Площадь стержней d10 равна 0,785 см2.
5,655/0,785 = 7,2 = 8 шт.
1000/8 = 125 мм.
Здесь нужно еще учитывать, что расстояние между стержнями меньше 100 мм не желательно. Это связано с производством работ: удобством укладки бетона и возможностью просунуть вибратор между ячейками арматуры. У нас 125 мм > 100 мм – все в порядке.
Рассмотрим последний, наиболее редкий пример.
Допустим, у нас есть d8 и d14 (понемногу), одним из них не хватает заменить d12. Что делать? В таком случае, нужно, равномерно чередуя, использовать стержни двух диаметров.
Площадь стержней d8 равна 0,503 см2.
Площадь стержней d14 равна 1,539 см2.
Чтобы получить нужную площадь 5,655 см2, мы можем подобрать два варианта:
1) 2 d14 6 d8: 2*1,539 6*0,503 = 6,204 > 5.655 см2;
2) 3 d14 3 d8: 3*1,539 3*0,503 = 6,126 > 5.655 см2.
В первом случае нужно уложить d14 с шагом 500мм (по 2 шт. на метр), а между ними – по 3 шт. ?8 мм. В итоге, получим шаг арматуры 125 мм.
Во втором случае нужно чередовать d14 и d8 с шагом 165 мм (6 стержней на 1 метр).
В обоих случаях нужно учитывать толщину плиты, как это было описано выше.
Теперь посчитаем перерасход металла по весу.
При замене d12 шаг 200 мм на d14 шаг 250 мм. Вес 1 погонного метра d14 равен 1,21 кг, вес d12 равен 0,89 кг.
4*1,21/(5*0,89) = 1,09 – перерасход 9%.
При замене d12 шаг 200 мм на d10 шаг 125 мм. Вес 1 погонного метра d10 равен 0,62 кг, вес d12 равен 0,89 кг.
8*0,62/(5*0,89) = 1,11 – перерасход 11%.
При замене d12 шаг 200 мм на 2d14 6d8. Вес 1 погонного метра d14 равен 1,21 кг, вес d8 равен 0,4 кг.
(2*1,21 6*0,4)/(5*0,89) = 1,08 – перерасход 8%.
При замене d12 шаг 200 мм на 3d14 3d8. Вес 1 погонного метра d14 равен 1,21 кг, вес d8 равен 0,4 кг.
(3*1,21 3*0,4)/(5*0,89) = 1,09 – перерасход 9%.
