Размер ячейки сварной сетки: влияние на несущую способность, распределение нагрузок и выбор для разных типов конструкций

Размер ячейки сетки определяет шаг стержней, это параметр, который влияет на ее несущую способность, назначения в работах, качество армирования железобетонных конструкций. Вместе с диаметром стержней или проволоки размер ячейки моделирует функцию сетки в бетонном элементе, влияет на распределение нагрузок, образование трещин и срок службы. 

Зависимость прочности сетки от размера ячейки

С позиции строительной механики сетчатая структура работает как распределенное армирование, находящееся в зависимости от величины шага продольных и поперечных стержней. 

• Мелкие. За счет более плотного армирования напряжения от нагрузок распространяются равномернее, раскрытие трещин эффективно ограничивается, повышается стойкость бетона к образованию трещин. Но несущая способность одного стержня меньше, поэтому такие сетки монтируют в ж/бетонных элементах с умеренными нагрузками.

• Крупные. Планируют в сочетании со стержнями или проволокой с большими диаметрами. Их длинный шаг в продольном и поперечном направлении не уменьшит плотность армирования за счет увеличения диаметра. Но при этом сетка будет жесткая с высокой несущей способностью. Их устанавливают в несущих ж/бетонных конструкциях с высокой нагрузкой в местах, где арматура работает на растяжение.

• Соразмерность ячейка - диаметр. С увеличением размера ячеек нужно увеличивать диаметр стержней. Тогда у сетчатой карты будет нормативная прочность, жесткость и она даст нужную плотность армирования.

Рациональное планирование размеров ячеек и сечения стержней основано на:

• расчетных нагрузках;
• размерах бетонного элемента;
• классе бетона;
• условиях, в которых будет эксплуатироваться ж/бетонный элемент.

Монтаж сеток с разными размерами ячеек в строительных конструкциях

Чтобы у железобетонного элемента была проектная прочность, жесткость, предотвращено хрупкое разрушение, его армируют.

 В каком объеме это нужно делать покажет расчетный процент армирования (0,5% - 3 %). Он равен отношению суммы всех площадей сечений арматуры к площади сечения бетона. 

Процент армирования рассчитывают, чтобы рационально расходовать металл. То есть, чтобы армирование не было ниже нормы (не ниже 0,1 %) или больше, чем нужно по норме.

По расчетному проценту армирования планируют нужный шаг и диаметр арматуры.

Армирование железобетонных плит перекрытий

Плиты перекрытий работают на изгиб, поэтому работа сетчатого армирования принимать растягивающие напряжения и сдерживать образование трещин.

Типовые параметры:

Для плит перекрытий устанавливают сварные сетки из арматурной стержневой стали в 2 уровня. В верхнем уровне можно устанавливать проволочные сетчатые плоские карты из профилированной Вр 1 для распределительной и конструктивной функции. В нижнем уровне, в зоне высоких растягивающих нагрузок устанавливают рабочее сетчатое армирование из арматуры А500С, А600С, А400.

1. Сечение арматуры 8 - 12 мм, Вр 1 4 - 6 мм
2. Ячейки квадратные: 150×150 мм, 200×200 мм

Армирование фундаментной плиты

На плитный фундамент влияют весовые нагрузки от дома и давление от грунта. Кроме сжатия плита работает на изгиб. Чтобы сдержать растягивающие напряжения в нижней части плиты и сжатие в верхней части, ее армируют. Для сохранения высокой несущей способности армирования, его монтируют из тяжелых стержневых арматурных сеток в два уровня. Они будут на обоих уровнях нести рабочие нагрузки.

Чтобы получить расчетный процент армирования плиты, планируют размер ячеек из диапазона: 200×200 мм, 250×250 мм, реже 300×300 мм, в более нагруженных местах 150 х 150 мм и сечение стержневой арматуры 12 - 16 мм. Класс стали А500С, А600С, А400.

Армирование бетонных полов

Бетонные полы (особенно по грунту) это несущая конструкция, которая передает весовые нагрузки на основание.

Их армируют проволочными сетками из профилированной проволоки Вр 1 d 3 - 5 мм, чаще 4-5 мм и стержневыми 6 - 10 мм.

На размер ячеек влияет планируемая нагрузка: 

• для жилых домов и офисов d 3 - 4 мм, 100 х 100, 150 х 150 мм;
• для гаражей, мастерских, полов по грунту d 4 - 6 мм, 100 х 100 мм;
• для производственных цехов, где планируют высокие нагрузки, вибрацию, работу оборудования d 8 - 12 мм, 50 х 50 мм.
• Полы с небольшими нагрузками и не интенсивной ходьбой, теплые полы, финишное покрытие d 3 - 4 мм, 100 х 100 мм, 200 х 200 мм. 

Сетки с такими параметрами хорошо распределяют нагрузки, уменьшают трещины при усадке бетона, сохраняют поверхность пола от разрушения.

Чем короче шаг стержней и больше их сечение, тем выше прочность сетки и ее жесткость, а значит больше несущая способность.

Несущие железобетонные панели перекрытия

Эти панели часто устанавливают как цокольное и межэтажное перекрытие в частных домах.

У монолитных (сплошных) панелей арматурный каркас из двух уровней сеток, соединенных жесткими связями. Нижний сетчатый уровень сдерживает растягивающие нагрузки, в верхний уровень работает на сжатие.

Класс стали А500С, А400 с периодическим рифлением. Диаметр 8 - 16, ячейки 150 х 150, 200 х 200 мм. Точный диаметр и шаг стержней получают расчетом процента армирования.

Ненесущие навесные панели

Легкие навесные панели устанавливают как ограждающие конструкции. Внутри монтируют пространственный каркас из двух сетчатых уровней. Сетки сваривают из проволоки 3 - 6 мм или из арматуры А500, А400 6 -10 мм. Ячейки 100 х 100, 150 х 150 мм.

Взаимосвязь размера ячейки и назначения

Ж/бетонная конструкция	Квадратная ячейка, мм	Диаметр стержневой арматуры/Вр 1, мм
Фундаментные плиты	200, 250, реже 300, в нагруженных местах 150	12 - 16
Плиты перекрытий	150, 200	8 - 12, Вр 1– 4 - 6
Бетонные полы	50, 100, 200	8 - 12 Вр 1 3 - 6
Несущие панели перекрытий	150, 200	8 - 16
Ненесущие навесные панели	100, 150	6 - 10 Вр 1 3 - 6

Прочность и жесткость сварной сетки, ее назначение зависят от размера ее ячеек. Мелкие дают высокую стойкость к образованию трещин, а крупные содействуют сдерживанию существенных нагрузок при установке стержней увеличенного сечения.

Рациональный шаг продольных, поперечных стержней и их сечение считают для каждого элемента, который планируют армировать. Для этого рассчитывают нужный процентный состав арматуры в бетонном элементе. По найденной общей площади сечений арматуры и сортаменту в ГОСТ планируют шаг и сечение стержней.