Нахлест арматуры при перевязке снип: таблицы размеров стыковки всех диаметров по СНиП, правила соединения перехлеста

таблицы размеров стыковки всех диаметров по СНиП, правила соединения перехлеста

Армирование – ответственная часть устройства всех монолитных конструкций, от которого зависит долговечного и надежного будущего строения. Процесс заключается в создании каркаса из металлических стержней. Он размещается в опалубку и заливается бетоном. Чтобы создать этот каркас, прибегают к вязке или сварочным работам. При этом большую роль при вязке играет правильно рассчитанный нахлест для арматуры. Если он недостаточный, то соединение окажется недостаточно прочным, а это сказывается на эксплуатационных характеристиках. Поэтому важно разобраться, какой именно делать нахлест при вязке.

Виды соединений

Существует два основных метода крепления арматуры, согласно строительным нормам и правилам (СНиП), а именно пункту 8.3.26 СП 52-101-2003. В нем прописано, что соединение стержней может выполняться следующими типами стыковки:

1. Стыковка прутьев арматуры без сварки, внахлест.
   • внахлест с использованием деталей с загибами на концах (петли, лапки, крюки), для гладких прутьев используются исключительно петли и крючки;
   • внахлест с прямыми концами арматурных прутьев периодического профиля;
   • внахлест с прямыми концами арматурных прутьев с фиксацией поперечного типа.
2. Механическое и сварное соединение.
   • при использовании сварочного аппарата;
   • с помощью профессионального механического агрегата.

Требования СНиП указывают на то, что бетонное основание нуждается в установке минимум двух неразрывных каркасов из арматуры. Их делают посредством фиксации стержней внахлест. Для частного домостроения подобный способ используется чаще всего. Это связано с тем, что он доступный и дешевый. Созданием каркаса может заняться даже новичок, так как нужны сами прутья и мягкая вязальная проволока. Не нужно быть сварщиком и иметь дорогостоящее оборудование. А в промышленном производстве чаще всего встречается метод сварки.

Обратите внимание! Пункт 8.3.27 гласит, что соединения арматуры внахлест без применения сварки, используется для стержней, рабочее сечение которых не превышает 40 мм. Места с максимальной нагрузкой, не должны фиксироваться внахлест вязкой или сваркой.

Соединение прутьев методом сварки

Нахлест стержней методом сварки используется исключительно с арматурой марки А400С и А500С. Только эти марки считаются свариваемыми. Это сказывается и на стоимости изделий, которая выше обычных. Одним из распространенных классов является класс А400. Но сращивание изделий ими недопустимо. Нагреваясь, материал становится менее прочным и теряет свою устойчивость к коррозии.

В местах, где есть перехлест арматуры, сваривание запрещается, несмотря на класс стержней. Почему? Если верить зарубежным источникам, то есть большая вероятность разрыва места соединения, если на него будут воздействовать большие нагрузки. Что касается российских правил, то мнение следующее: использовать дуговую электросварку для стыковки разрешается, если размер диаметров не будет превышать 25 мм.

Важно! Длина сварочного шва напрямую зависит от класса арматурного прута и его диаметра. Для работы используют электроды, сечение которых от 4 до 5 мм. Требования, регламентированные в ГОСТах 14098 и 10922, сообщают, что делать нахлест методом сварки можно длиной меньше 10 диаметров арматурных прутьев, используемых для работ.

Стыковка арматуры методом вязки

Это самый простой способ обеспечить надежную конструкцию из арматурных прутьев. Для этой работы используется самый популярный класс стержней, а именно, А400 AIII. Соединение арматуры внахлест без сварки выполняется посредством вязальной проволоки. Для этого два прутка приставляются друг к другу и обвязываются в нескольких местах проволокой. Как говорилось выше, согласно СНиП, есть 3 варианта фиксации арматурных прутьев вязкой. Фиксация прямыми концами периодического профиля, фиксация с прямыми концами поперечного типа, а также пользуясь деталями с загибами на концах.

Выполнять соединение прутьев арматуры внахлест абы как нельзя. Существует ряд требований к этим соединениям, чтобы они не стали слабым местом всей конструкции. И дело не только в длине нахлеста, но и других моментах.

Важные нюансы и требования для соединения вязкой

Хоть процесс соединения прутьев с использованием проволоки проще, чем их соединение сварочным аппаратом, назвать его простым нельзя. Как любая работа, процесс требует четкого соблюдения правил и рекомендаций. Только тогда можно сказать, что армирование монолитной конструкции выполнено правильно. Занимаясь соединением арматуры с нахлестом методом вязки, следует обращать внимание на такие параметры:

• длина накладки прута;
• местонахождение места соединения в конструкции и его особенности;
• как перехлесты расположены один к другому.

Мы упоминали, что размешать арматурный стык, сделанный внахлест, на участке с самой высокой степенью нагрузки и напряжения нельзя. К этим участкам относятся и углы здания. Получается, что нужно правильно рассчитать места соединений. Их расположение должно приходиться на участки железобетонной конструкции, где нагрузка не оказывается, или же она минимальная. А что делать, если технически соблюсти это требование невозможно? В таком случае размер нахлеста прутьев зависит от того, сколько диаметров имеет арматура. Формула следующая: размер соединения равен 90 диаметров используемых прутьев. Например, если используется арматура Ø20 мм, то размер нахлеста на участке с высокой нагрузкой составляет 1800 мм.

Однако техническими нормами четко регламентированы размеры подобных соединений. Нахлест зависит не только от диаметра прутьев, но и от других критериев:

• класс используемой для работы арматуры;
• какой марки бетон, используемый для заливки бетона;
• для чего используется железобетонное основание;
• степень оказываемой нагрузки.

Нахлест при разных условиях

Так какой же нахлест арматуры при вязке? Какие есть точные данные? Начнем с рассмотрения примеров. Первый фактор, от которого зависит нахлест – это диаметр прутьев. Наблюдается следующая закономерность: чем больше диаметр используемой арматуры, тем больше становится нахлест. Например, если используется арматура, диаметром 6 мм, то рекомендуемый нахлест составляет 250 мм. Это не означает, что для прутьев сечением в 10 мм он будет такой же. Обычно, используется 30-40 кратноя величина сечения арматуры.

Пример стыковки арматуры 25 диаметра в балке, при помощи вязки. Величина перехлеста 40d=1000 мм.

Итак, чтобы упростить задачу, используем специальную таблицу, где указан, какой нахлест используется для прутьев разного диаметра.

Диаметр используемой арматуры А400 (мм)	Количество диаметров	Предполагаемый нахлест (мм)
10	30	300
12	31,6	380
16	30	480
18	32,2	580
22	30,9	680
25	30,4	760
28	30,7	860
32	30	960
36	30,3	1090
40	38	1580

С этими данными каждый сможет выполнить работу правильно. Но есть еще одна таблица, указывающая на нахлест при использовании сжатого бетона. Он зависит от класса используемого бетона. При этом чем выше класс, тем разбежка стыков арматуры меньше.

Сечение арматуры А400, которая используется для работы (мм)	Длина нахлеста, в зависимости от марки бетона (мм)
	В20 (М250)	В25 (М350)	В30 (М400)	В35 (М450)
10	355	305	280	250
12	430	365	355	295
16	570	490	455	395
18	640	550	500	445
22	785	670	560	545
25	890	765	695	615
28	995	855	780	690
32	1140	975	890	790
36	1420	1220	1155	985

Что касается растянутой зоны бетона, то в отличие от сжатой зоны, нахлест будет еще больше. Как и в предыдущем случае, с увеличением марки раствора длина уменьшается.

Сечение арматуры А400, которая используется для работы (мм)	Длина нахлеста, в зависимости от марки бетона (мм)
	В20 (М250)	В25 (М350)	В30 (М400)	В35 (М450)
10	475	410	370	330
12	570	490	445	395
16	760	650	595	525
18	855	730	745	590
22	1045	895	895	775
25	1185	1015	930	820
28	1325	1140	1140	920
32	1515	1300	1185	1050
36	1895	1625	1485	1315

Если правильно расположить нахлест друг относительно друга и сделать его нужной длины, то скелет основания получит значительные увеличения прочности. Соединения равномерно распределяются по всей конструкции.

Согласно нормам и правилам (СНиП), минимальное расстояние между соединением должно составлять 61 см. Больше – лучше. Если не соблюдать эту дистанцию, то риск, что конструкция при сильных нагрузках и в ходе эксплуатации будет деформироваться, возрастает. Остается следовать рекомендациям, для создания качественного армирования.

Нахлест арматуры при вязке таблица

Прочный и долговечный фундамент – это армированный фундамент. Но армирование – операция, требующая точности, и вязание стержней арматуры внахлест или встык требует знания длины прутьев. Лишние сантиметры арматурных прутьев способны деформировать фундамент при прикладываемых боковых нагрузках, нарушить его целостность и общую надежность. И наоборот – правильный монтаж армокаркаса позволит избежать деформирования и растрескивания бетонной ж/б плиты, увеличить срок службы и надежность фундамента. Знание технических особенностей, методов расчета длины прутьев, монтажа стыков и требований снип помогут в строительстве не единожды. Грамотный нахлест арматуры

Нормативное основание и типы соединений

Требования снип 52-101-2003 предполагают выполнение условий жесткости для механических и сварных соединений арматурных стержней, а также для соединений прутьев внахлест. Механические соединения арматурных стержней – это резьбовые и прессованные крепления. К строительным операциям, материалам и инструментам применяются не только российские СНИП и ГОСТ – мировая стандартизация ACI 318-05 утверждает нормативное сечение стержня для вязки ≤ 36 мм, в то время как документация внутреннего пользования на российском рынке позволяет увеличить сечение прута до 40 мм. Такое разногласие появилось из-за отсутствия соответствующих задокументированных испытаний арматуры с большим диаметром. Способы вязания арматурных прутьев

 

 

Соединение прутьев арматуры не допускается на локальных участках с превышением допустимых нагрузок и прикладываемых напряжений. Соединение внахлест – это традиционно вязание армостержней мягкой стальной проволокой. Если для армирования фундамента применяется арматура Ø ≤ 25 мм, то практичнее и эффективнее будет использование опрессованных креплений или резьбовых муфт, чтобы повысить безопасность самого соединения и объекта в целом. К тому же винтовые и опрессованные соединения экономят материал – нахлест прутьев при вязании вызывает перерасход материала ≈ 25%.Строительные нормы и правила № 52-101-2003 регламентируют требования к прочности основания здания – фундамент должен иметь два или более неразрывных контура из арматурных прутьев. Чтобы реализовать это требование на практике, выполняется вязка прутьев внахлест по таким типам:

1. Соединение внахлест без сварного шва;
2. Соединение сваркой, резьбой или опрессовкой.

Стык внахлест без сварки

 

Стык без применения сварки чаще всего применяется в индивидуальном строительстве из-за доступности и дешевизны метода. Доступная и недорогая арматура для вязки каркаса – класса A400 AIII. Согласно ACI и СНиП не разрешается стыковать арматуру нахлестом в местах предельных нагрузок и на участках высокой напряженности для арматуры.

Соединение армостержней свариванием

Для частного строительства сваривание стержней арматуры нахлестом – это дорого, так как класс рекомендуется использовать свариваемый класс А400С или А500С арматуры. При применении прутьев без символа «С» в маркировке приведет к потере прочности и устойчивости к коррозии. Арматуру марки А400С – А500С следует сваривать электродами Ø 4-5 мм.

Класс арматуры	Длина сварного шва в Ø прутьев
А 400 С	Ø 8
А 500 С	Ø 10
В 500 С	Ø 10

Таким образом, согласно таблице, длина сварного шва при вязании стержней марки В400С должна быть 10 Ø прута. При использовании 12-миллиметровых стержней шов будет длиной 120 мм.

  Сварной стык внахлест

 

Соединение внахлест вязанием

Дешевый и распространенный класс арматуры для соединений без сварки – А400 АIII. Стыки скрепляются вязальной проволокой, к местам вязки предъявляются особые требования.

Анкеровка или нахлест арматуры при вязке таблица значений которого приведена ниже для вязки в бетоне марки BIO с прочностью 560 кг/см², предполагает использование определенных марок и классов армостержней с определенным типом металлообработки для определенных диаметров:

 

  Работа арматуры при сжатии и растяжении

Механическая стыковка прутьев в каркасе для ж/б изделий проводится один из следующих способов:

1. Наложением прямых стержней друг на друга;
2. Нахлест прута с прямым концом со сваркой или механическим креплением на всем перепуске поперечных стержней;
3. Механическое и сварное крепление стержней с загнутыми в виде крючков, петель и лап законцовками.

Применение гладкой арматуры требует вязать ее внахлест или сваривать с поперечными прутьями каркаса.

Требования к вязке прутьев внахлест:

1. Необходимо вязать стержни с соблюдением длины наложения прутьев;
2. Соблюдать нахождение мест вязки в бетоне и перепусков арматуры по отношению друг к другу;

Соблюдение требований СНиП позволит эксплуатировать прочные ж/ плиты в фундаментах с большим и гарантированным сроком службы. Способы ручной вязки арматуры

 

Местонахождение соединений арматуры внахлест

Нормативные документы не разрешают располагать участки соединения арматуры ввязкой в местах предельных нагрузок и напряжений. Все стыки стержней рекомендуется располагать в железобетонных конструкциях с ненагруженными участками и без приложения напряжений. Для ленточных монолитных фундаментов участки перепуска концов прутьев нужно размещать в локальных участках с без приложения крутящих и изгибающих сил, или с минимальным их вектором. При невозможности выполнения этих требований, длина перепуска армостержней принимается как 90 Ø соединяемой арматуры. Расположение арматуры при вязке

Общая длина всех вязаных перепусков в каркасе зависит от приложенных усилий к прутьям, уровня сцепления с бетоном и напряжений, возникающих по протяженности соединения, а также сил сопротивления в перехлестах армопрутьев. Главный параметр при расчете длины перепуска соединяемой арматуры – диаметр стержня.

Калькулятор

Таблица ниже позволяет без сложных расчетов определить нахлест армирующих прутьев при монтаже армирующего фундаментного каркаса. Почти все значения в таблице приводятся к Ø 30 связываемых армирующих стержней.

Перепуск стержней в Ø
Ø стали класса А 400, мм	Перепуск
	в Ø	в мм
10	30	300
12	31,6	380
16	30	480
18	32,2	580
22	30,9	680
25	30,4	760
28	30,7	860
32	30	960
36	30,3	1090

Чтобы повысить прочность армокаркаса основания дома, нахлесты в арматуре необходимо правильно располагать по отношению друг к другу. причем контролировать размещение и в горизонтальной, и в вертикальной плоскости в бетоне. Российские и международные нормы и правила рекомендуют по этому поводу делать разнос связок, чтобы в одном разрезе находилось не более 50% нахлестов. Расстояние разнесения, определенное СНиП и ACI, не должно быть больше 130% всей длины стыков армирующих прутьев. Как располагать нахлесты прутьев

 

Международные требования ACI 318-05 определяют разнесение стыков на расстояние ≥ 61 см. При превышении этого значения вероятность деформирования бетонного фундамента от напряжений и нагрузок значительно возрастает.

Перехлест арматуры: сколько диаметров по СНиП

При выполнении мероприятий, связанных с армированием бетонных конструкций, возникает необходимость соединить между собой арматурные стержни. При выполнении работ необходимо знать какой перехлёст арматуры, сколько диаметров по СНиП составляет величина перекрытия прутков. От правильно подобранной длины перехлеста, учитывающего площадь поперечного сечения арматуры, зависит прочность фундамента, или армопояса. Правильно выполненный расчет железобетонных элементов с учетом типа соединения обеспечивает долговечность и прочность объектов строительства.

Виды соединений между арматурными элементами

Желая разобраться с возможными вариантами стыковки арматурных прутков, многие мастера обращаются к требованиям действующих нормативных документов. Ведь удачно выполненное соединение обеспечивает требуемый запас прочности на сжатие и растяжение. Некоторые застройщики пытаются найти ответ согласно СНиП 2 01. Другие – изучают строительные нормы и правила под номером 52-101-2003, содержащие рекомендации по проектированию конструкций из железобетона, усиленного ненапряженной стальной арматурой.

В соответствии с требованиями действующих нормативных документов для усиления ненапряженных элементов применяется стальная арматура, в отличие от напряженных конструкций, где для армирования используются арматурные канаты классов К7 и выше. Остановимся на применяемых методах фиксации арматурных стержней.

В действующих строительных нормах и правилах (СНиП) подробно описывается крепление арматуры всеми существующими в настоящее время способами

Возможны следующие варианты:

• соединение внахлест вязаных стержней без применения сварки. Фиксация осуществляется с использованием дополнительных стальных прутков изогнутой формы, повторяющих конфигурацию арматурного соединения. Допускается согласно СНиП выполнение нахлеста прямых стержней с поперечным креплением элементов при помощи вязальной проволоки или специальных хомутов.

Нахлест арматуры при вязке зависит от диаметра прутков. Залитые бетоном конструкции из вязаных прутков широко применяются в области частного домостроения. Застройщика привлекает простота технологии, легкость соединения и приемлемая стоимость стройматериалов;

• фиксация арматурных прутков с помощью бытового электросварочного оборудования и профессиональных агрегатов. Технология соединения арматуры с помощью сварочных установок имеет определенные ограничения. Ведь в зоне сваривания возникают значительные внутренние напряжения, отрицательно влияющие на прочностные характеристики арматурных каркасов.

Выполнить перехлест арматурных прутков с помощью электросварки можно, используя арматуру определенных марок, например, А400С. Технология сваривания стальной арматуры в основном используется в области промышленного строительства.

Строительные нормы и правила содержат указание о необходимости усиления бетонного массива не менее, чем двумя цельными арматурными контурами. Для реализации указанного требования производится соединение стальных стержней с перекрытием. СНиП допускает использование стержней различных диаметров. При этом максимальный размер поперечного сечения прутка не должен превышать 4 см. СНиП запрещает производить соединение стержней внахлест с помощью вязальной проволоки и сварки в местах действия значительной нагрузки, расположенной вдоль или поперек оси.

К таковым относят механические и сварные соединения стыкового типа, а также стыки внахлест, выполняемые без сварки

Фиксация арматурных прутков электросваркой

Стыковка арматуры с использованием электрической сварки применяется в областях промышленного и специального строительства. При соединении с помощью электросварки важно добиться минимального расстояния между стержнями и зафиксировать элементы без зазора. Повышенная нагрузочная способность зоны соединения, растянутой от действия, достигается при использовании арматурных прутков с маркировкой А400С или А500С.

Профессиональные строители обращают внимание на следующие моменты:

• недопустимость применения для сварных соединений распространенной арматуры с маркировкой А400. В результате нагрева значительно снижается прочность и повышается восприимчивость к воздействию коррозии;
• повышенную вероятность нарушения целостности стержней под влиянием значительных нагрузок. Действующие правила разрешают применять электродуговую сварку для фиксации арматуры диаметром до 25 мм;
• протяженность сварочного шва и класс применяемых прутков взаимосвязаны. Таблица нормативного документа содержит всю необходимую информацию о фиксации стержней с помощью электродуговой сварки.

Нормативный документ допускает при выполнении сварочных мероприятий применение электродов диаметром 0,4-0,5 см и регламентирует величину нахлеста, превышающую десять диаметров применяемых стержней.

Арматуру запрещено соединять в местах максимального напряжения стержней и зонах приложения (концентрированного) нагрузки на них

Соединение арматуры внахлест без сварки при монтаже армопояса

Используя популярные в строительстве стержни с маркировкой А400 AIII, несложно выполнить перехлест арматуры с применением отожженной проволоки для вязания.

СНиП содержат рекомендации по осуществлению связывания арматуры и предусматривают различные варианты соединения прутков:

• соединение с перехлестом прямых концов арматурных стержней;
• фиксация прутков внахлест с использованием дополнительных элементов усиления;
• связывание стержней с выгнутыми в форме своеобразных петель или крюков концами.

С помощью проволоки для вязания допускается соединять арматуру профильного сечения диаметром до 4 см. Величина перехлеста возрастает пропорционально изменению диаметра стержней. Величина перекрытия прутков возрастает от 25 см (для прутков диаметром 0,6 см) до 158 см (для стержней диаметром 4 см). Величина перехлеста, согласно стандарту, должна превышать диаметр прутков в 35-50 раз. СНиП допускает применение винтовых муфт наравне с проволокой для вязания.

Дистанция между арматурными стержнями, которые стыкуются нахлестом, в горизонтальном и вертикальном направлении обязана быть от 25 мм и выше

Требования нормативных документов к арматурным соединениям

При соединении прутков вязальным методом важно учитывать ряд факторов:

• взаимное расположение арматуры в пространственном каркасе;
• особенности размещения участков с нахлестом относительно друг друга;
• длину участка перехлеста, определяемую сечением стержня и маркой бетона.

При расположении участка с расположенными внахлест стержнями в зоне максимальной нагрузки, следует увеличить величину перехлеста до 90 диаметром соединяемых стержней. Строительные нормы четко указывают размеры стыковочных участков.

На длину стыка влияет не только диаметр поперечного сечения, но и следующие моменты:

• величина действующей нагрузки;
• марка применяемой бетонной смеси;
• класс используемой стальной арматуры;
• размещение стыковых узлов в пространственном каркасе;
• назначение и область применения железобетонной продукции.

Следует обратить внимание, что величина нахлеста уменьшается при возрастании марки применяемого бетона.

В тех случаях, когда используется вязальная проволока, дистанция между стержнями нередко принимается равной нулю, так как в данной ситуации она зависит исключительно от высоты профильных выступов

Рассмотрим изменение величины нахлеста, воспринимающего сжимающие нагрузки, для арматуры класса А400 с диаметром 25 мм:

• для бетона марки М250 стержни фиксируются с максимальным перехлестом, равным 890 мм;
• бетонирование арматурной решетки раствором марки М350 позволяет уменьшить нахлест до 765 мм;
• при возрастании марки применяемого бетона до М400 нахлест прутков уменьшается до 695 мм;
• заливка арматурного каркаса бетонным раствором М450 позволяет уменьшить перехлест до 615 мм.

Для усилений растянутой зоны арматурного каркаса перехлест для указанной арматуры увеличен и составляет:

• 1185 мм для бетона М200;
• 1015 мм для бетона М350;
• 930 мм для бетона М400;
• 820 мм для бетона М450.

При выполнении мероприятий, связанных с армированием, важно правильно располагать участки нахлеста, и учитывать требования строительных норм и правил.

Следует придерживаться указанных рекомендаций:

• равномерно распределять соединения по всему арматурному каркасу;
• выдерживать минимальное расстояние между стыками не менее 610 мм;
• учитывать марку бетонного раствора и сечение арматурных стержней.

Соблюдение требований строительных норм гарантирует прочность и надёжность бетонных конструкций, усиленных арматурным каркасом. Детально изучив рекомендации СНиП, несложно самостоятельно подобрать требуемую величину перехлеста арматуры с учетом конструктивных особенностей железобетонного изделия. Рекомендации профессиональных строителей позволят не допустить ошибок.

Сколько диаметров СНиП при перехлесте арматуры?

Дата: 4 октября 2018

Просмотров: 16389

Коментариев: 0

Во время армирования фундамента или изготовления любого из видов армопояса практически у каждого человека возникает вопрос о том, какой должна быть длина нахлеста, и каким образом правильно его выполнить. Действительно, это имеет большое значение. Верно выполненная стыковка стальных прутьев делает более прочным соединение арматуры. Конструкция здания становится защищенной от различных видов деформаций и разрушений. Воздействие на фундамент сводится к минимуму. Как следствие — увеличивается безаварийный срок эксплуатации.

Нахлест арматуры при вязке – это самый простой и при этом по-настоящему надежный вариант соединения арматуры

Типы соединения

В действующих строительных нормах и правилах (СНиП) подробно описывается крепление арматуры всеми существующими в настоящее время способами. На сегодняшний день известны такие методы состыковки арматурных прутьев, как:

• Стыки внахлест, выполненные без сварки:

• нахлест при стыковке с помощью изогнутых деталей (петлей, лапок, крюков).
• нахлест в соединениях прямых прутьев арматуры с поперечной фиксацией;
• нахлест прямых концов прутьев.

• Механические и сварные типы соединений встык:

• с использованием сварочных аппаратов;
• при помощи профессиональных механических агрегатов.

Нахлестом рекомендовано соединять арматуру сечением не более 40 миллиметров

В требованиях СНиП сказано о том, что в бетонном основании необходимо устанавливать как минимум 2 неразрывных арматурных каркаса. Они выполняются фиксированием армирующих прутьев внахлест.
Вариант сплетения прутьев внахлест популярен в частном строительстве. И этому есть объяснение — такой способ доступен, а необходимые материалы имеют невысокую стоимость. Состыковать нахлест стержней арматуры без применения сварки можно с использованием вязальной проволоки.
Промышленное строительство чаще использует второй вариант соединения арматурных прутьев.
Строительными нормами допускается во время соединения арматуры внахлест применение прутьев разных сечений (диаметров). Но они не должны превышать 40 мм из-за отсутствия технических данных, подтвержденных исследованиями. В тех местах, где нагрузки максимальны, запрещается фиксация внахлест как при вязке, так и в случае использования сварки.

[testimonial_view id=»9″]

Соединение стержней сваркой

Нахлест арматуры с использованием сварки допускается только со стержнями марок А400С и А500С. Арматура этого класса считается свариваемой. Но стоимость таких стержней достаточно высока. Самый же распространенный класс — А400. Но его использование недопустимо, так как при его нагревании заметно сокращается прочность и устойчивость к коррозии.
Запрещается сваривать места, где есть перехлест арматуры, независимо от класса последней. Существует вероятность разрывов стержней при воздействии на них больших нагрузок. Так говорят зарубежные источники. В российских правилах разрешается использование дуговой электросварки этих мест, но размер диаметров не должен превышать 2,5 см.

Арматуру запрещено соединять в местах максимального напряжения стержней и зонах приложения (концентрированного) нагрузки на них

Длина сварочных швов и классов арматуры находятся в прямой зависимости. В работе используются электроды с сечением 4—5 мм. Длина нахлеста при проведении сварочных работ — менее 10 диаметров используемых прутьев, что соответствует требованиям регламентирующих ГОСТов 14098 и 10922.

Монтаж армопояса без применения сварочных работ

При проведении монтажа соединений внахлест при вязке используются прутья самой популярной марки — А400 AIII. Места, где выполнен перехлест, связываются вязальной проволокой. СНиП предъявляют особые требования при выборе такого способа связки.
Сколько есть вариантов фиксации прутьев без сварки?

Соединение арматуры:

• перехлест конечных прутьев;
• нахлест прутьев с прямыми концами с подваркой поперечных стержней;
• с изогнутыми концами.

Если стержни имеют гладкий профиль, возможно применение только 2-го или 3-го вариантов.

Соединение арматуры не должно размещаться в местах концентрированного приложения нагрузки и местах наибольшего напряжения

Существенные требования к соединениям

Во время вязания соединений методом нахлеста без применения сварки правилами определяются некоторые параметры:

• Длина накладки.
• Особенности местонахождения узлов в конструкции.
• Расположение перехлестов по отношению друг к другу.

Как уже было сказано, запрещается размещать арматуру, связанную внахлест, в местах наивысшей нагрузки и максимального напряжения. Располагаться они должны в тех местах железобетонного изделия, где отсутствует нагрузка, либо же она минимальна. Если такой технологической возможности нет, размер соединения выбирается из расчета — 90 сечений (диаметров) стыкующихся прутьев.
Технические нормы четко регламентируют, какими должны быть размеры таких соединений. Однако их величина может зависеть не только от сечения. На неё также влияют следующие критерии:

• степень нагрузки;
• марка используемого бетона;
• класс арматуры;
• расположение узлов соединения в конструкции;
• место применения железобетонного изделия.

В тех случаях, когда используется вязальная проволока, дистанция между стержнями нередко принимается равной нулю

Основополагающим условием при выборе протяженности перехлеста является диаметр арматуры.
Следующая таблица может быть использована для удобного расчета размеров стыковки прутьев при вязании без применения метода сварки. Как правило, их размер подводится к 30-кратной величине сечения применяемой арматуры.

Сечение арматуры, см	Размер нахлеста
	В сантиметрах	В миллиметрах
1	30	300
1,2	31,6	380
1,6	30	480
1,8	32,2	580
2,2	30,9	680
2,5	30,4	760
2,8	30,7	860
3,2	30	960
3,6	30,3	1090

Существуют также минимизированные величины связки прутьев внахлест. Они назначаются исходя из прочности бетона и степени давления.

Дистанция между арматурными стержнями, которые стыкуются нахлестом, в горизонтальном и вертикальном направлении обязана быть от 25 мм и выше

В сжатой зоне бетона:

Сечение арматуры (класс А400), см	Класс бетона (прочность)
	В/20	В/25	В/30	В/35
	Марка бетона
	М/250	М/350	М/400	М/450
	Размер нахлеста (в сантиметрах)
1	35,5	30,5	28	25
1,2	43	36,5	33,5	29,5
1,6	57	49	44,5	39,5
1,8	64	55	50	44,5
2,2	78,5	67	56	54,5
2,5	89	76,5	69,5	61,5
2,8	99,5	85,5	78	69
3,2	114	97,5	89	79
3,6	142	122	115,5	98,5

 

Перечень измерений на растянутой зоне бетона:

Сечение арматуры (класс А400), см	Класс бетона (прочность)
	В/20	В/25	В/30	В/35
	Марка бетона
	М/250	М/350	М/400	М/450
	Размер нахлеста (в сантиметрах)
1	47,5	41	37	33,0
1,2	57	49	44,5	39,5
1,6	76	65	59,5	52,5
1,8	85,5	73	74,5	59,0
2,2	104,5	89,5	89,5	27,5
2,5	118,5	101,5	93	82,0
2,8	132,5	114	104	92,0
3,2	151,5	130	118,5	105,0
3,6	189,5	162,5	148,5	131,5

Правильное расположение нахлеста касательно друг друга и всей конструкции имеет колоссальное значение для повышения прочности скелета фундамента.

Соединения необходимо делать таким образом, чтобы они были равномерно распределены, и в каждом разрезе конструкции было сосредоточено не больше 50% связок. А промежуток между ними должен быть меньше 130% размера стыков армированных прутьев.

Требования уже упомянутых выше строительных норм и правил (СНиП) гласят, что расстояние между стыковочными соединениями должно быть более 61 см. В случае несоблюдения такой дистанции бетонное основание может быть подвергнуто деформациям вследствие всех оказываемых на него нагрузок на этапе сооружения здания, а также во время его эксплуатации.

На сайте: Автор и редактор статей на сайте pobetony.ru
Образование и опыт работы: Высшее техническое образование. Опыт работы на различных производствах и стройках — 12 лет, из них 8 лет — за рубежом.
Другие умения и навыки: Имеет 4-ю группу допуска по электробезопасности. Выполнение расчетов с использованием больших массивов данных.
Текущая занятость: Последние 4 года выступает в роли независимого консультанта в ряде строительных компаний.

Как грамотно сделать нахлест арматуры при вязке и сварке

Соединяя стальные пруты, армируя ленточный фундамент, у многих возникает естественный вопрос: как грамотно выполнить нахлест арматуры, и какова должна быть его длинна. Ведь правильная сборка металлического силового каркаса, позволит предотвратить деформацию и разрушение монолитной бетонной конструкции от воздействующих на нее нагрузок и увеличить безаварийный срок ее эксплуатации. Каковы технические особенности выполнения стыковых соединений, рассмотрим в данной статье.

Типы соединения арматуры внахлест

Согласно требованиям СНиП бетонное основание должно иметь не менее двух сплошных безразрывных контуров арматуры. Выполнить данное условие на практике позволяет стыковка армирующих прутов внахлест. При этом соединения в стыках могут быть нескольких типов:

• Внахлестку без сварки
• Сварные и механические соединения.

Первый вариант соединения широко используется в частном домостроении благодаря простоте исполнения, доступности и невысокой стоимости материалов. В данном случае применяется распространенный класс арматуры A400 AIII. Стыковка нахлеста арматурных стержней без использования сварки может осуществляться как с применением вязальной проволоки, так и без нее. Второй вариант чаще всего используется в промышленном домостроении.

Согласно строительным нормам и правилам соединение арматуры нахлестом при вязке и сварке предусматривает использование прутов диаметром до 40мм. Американский институт цемента ACI допускает использование стержней с максимальным сечением 36мм. Для армирующих прутьев, диаметр которых превышает указанные значения, использовать соединения внахлест не рекомендуется, по причине отсутствия экспериментальных данных.

Согласно строительной нормативной документации запрещено выполнять нахлест арматуры при вязке и сварке на участках максимального сосредоточения нагрузки и местах максимального напряжения металлических прутов.

Соединение нахлеста арматурных стержней сваркой

Для дачного строительства сварка нахлеста арматуры считается дорогим удовольствием, по причине высокой стоимости металлических стержней марки А400С или А500С. Они относятся к свариваемому классу. Что существенно повышает стоимость материалов. Использовать пруты без индекса «С», например: распространенный класс A400 AIII, недопустимо, так как при нагревании металл значительно теряет свою прочность и коррозионную стойкость.

Тем не менее, если Вы решили использовать стержни свариваемого класса (А400С, А500С, В500С), их соединения следует сваривать электродами 4…5 миллиметрового диаметра. Протяженность сварочного шва и самого нахлеста зависит от используемого класса арматуры.

Протяженность сварочного шва при нахлесте
Класс арматурных стержней	Протяженность сварного шва нахлеста в диаметрах соединяемой арматуры
А400С	8 ᴓ
А500С	10 ᴓ
В500С	10 ᴓ

Исходя из приведенных данных видно, что при использовании при вязке стальных прутов класса В400С величина нахлеста, соответственно и сварного шва, составит 10 диаметров свариваемой арматуры. Если для силового каркаса фундамента взяты стержни ᴓ12 мм, то протяженность шва составит 120 мм, что, по сути, будет соответствовать ГОСТу 14098 и 10922.

Согласно американским нормам нельзя сваривать перекрестия арматурных стержней. Действующие нагрузки на основание могут вызвать возможные разрывы, как самих прутьев, так и мест их соединения.

Соединение арматуры внахлест при вязке

В случаях использования распространенных прутов марки А400 АIII, что бы передать расчетные усилия от одного стержня другому используют способ соединения без сварки. При этом места нахлеста арматуры связывают специальной проволокой. Такой метод имеет свои особенности и к нему предъявляются особые требования.

Варианты нахлеста арматуры

В соответствие с действующим СНиП безсварочное соединение стержней при монтаже силового каркаса ЖБИ может производиться одним из следующих вариантов:

• Накладка профильных стержней с прямыми концами;
• Нахлест арматурного профиля с прямым окончанием с приваркой или монтажом на протяжении всего перепуска поперечно расположенных прутов;
• С загнутыми окончаниями в виде крюков, петель и лапок.

Вязать такими соединениями можно профилированную арматуру диаметром до 40 миллиметров, хотя американский стандарт ACI-318-05 допускает к использованию стержни диаметром не более 36 мм.

Использование стержней с гладким профилем требует применять варианты нахлестного соединения либо путем приварки поперечной арматуры, либо использовать стержни с крюками и лапками.

Основные требования к выполнению соединений нахлестом

При выполнении вязки стыков арматуры нахлестом существуют определенные строительной документацией правила. Они определяют следующие параметры:

• Величину накладки стержней;
• Особенности расположения самих соединений в теле бетонируемой конструкции;
• Местонахождение соседних перепусков относительно друг друга.

Учет этих правил позволяет создавать надежные железобетонные конструкции, и увеличивать срок их безаварийной работы. Теперь обо всем подробнее.

Где располагать при вязке нахлестные соединения арматуры

СНиП не допускает расположение мест вязки арматуры нахлестом в областях наибольшей нагрузки на них. Не рекомендуется располагать стыки и в местах, где стальные стержни испытывают максимальное напряжение. Все стыковочные соединения прутов лучше всего размещать в ненагруженных участках ЖБИ, где конструкция не испытывает напряжения. При заливке ленточного фундамента перепуски окончаний арматуры разносят в места с минимальным крутящим моментом и с минимальным изгибающим моментом.

В случае отсутствия технологической возможности выполнить данные условия, протяженность нахлеста армирующих стержней берется из расчета 90 диаметров стыкуемых прутов.

Какую делать величину нахлеста арматуры при вязке

Поскольку вязка арматуры внахлест определяется технической документацией, то там четко указана протяженность стыковочных соединений. При этом величины могут колебаться не только от диаметра используемых прутов, но и от таких показателей как:

• Характер нагрузки;
• Марка бетона;
• Класс арматурной стали;
• Мест соединения;
• Назначения ЖБИ (горизонтальные плиты, балки или вертикальные колонны, пилоны и монолитные стены).

Сращивание арматурных стержней при выполнении нахлеста

В целом же протяженность нахлеста прутов арматуры при вязке определяется влиянием усилий, возникающих в стержнях, воспринимаемых сил сцеплением с бетоном, воздействующими по всей длине стыка, и силами, оказывающими сопротивления в анкеровке армирующих прутов.

Основополагающим критерием при определении длинны напуска арматуры при вязке, берется ее диаметр.

Для удобства расчетов нахлеста армирующих стержней при вязке силового каркаса монолитного фундамента предлагаем воспользоваться таблицей с указанными величинами диаметра и их напуска. Практически все величины сводятся к 30-ти кратному диаметру применяемых стержней.

Величина напуска арматуры в диаметрах
Диаметр арматурной стали А400, мм	Величина нахлеста
	в диаметрах	в мм
10	30	300 мм
12	31,6	380 мм
16	30	480 мм
18	32,2	580 мм
22	30,9	680 мм
25	30,4	760 мм
28	30,7	860 мм
32	30	960 мм
36	30,3	1090 мм

В зависимости от нагрузок и назначения железобетонных изделий длина нахлестных соединений стержневой стали изменяется в сторону увеличения:

Напуск арматуры в зависимости от назначения ЖБИ
Вид нагрузки	Назначение ЖБИ
	Горизонтальное использование, в диаметрах	Вертикальное использование, в диаметрах
В сжатом бетоне	33,8 ᴓ	48,3 ᴓ
В растянутом бетоне	47,3 ᴓ	67,6 ᴓ

В зависимости от марки бетона и характера нагрузки, применяемого для заливки монолитной ленты фундамента и прочих железобетонных элементов, минимальные рекомендуемые величины перепуска арматуры в процессе вязки будут следующими:

Для сжатого бетона
Диаметр армирующей стали А400 используемой в сжатом бетоне, мм	Длина нахлеста армирующих стержней для марок бетона (класс прочности бетона), в мм
	М250 (В20)	М350 (В25)	М400 (В30)	М450 (В35)
10	355	305	280	250
12	430	365	335	295
16	570	490	445	395
18	640	550	500	445
22	785	670	560	545
25	890	765	695	615
28	995	855	780	690
32	1140	975	890	790
36	1420	1220	1155	985

 

Для растянутого бетона
Диаметр армирующей стали А400 используемой в растянутом бетоне, мм	Длина нахлеста армирующих стержней для марок бетона (класс прочности бетона), в мм
	М250 (В20)	М350 (В25)	М400 (В30)	М450 (В35)
10	475	410	370	330
12	570	490	445	395
16	760	650	595	525
18	855	730	745	590
22	1045	895	895	275
25	1185	1015	930	820
28	1325	1140	1040	920
32	1515	1300	1185	1050
36	1895	1625	1485	1315

Как расположить друг относительно друга арматурные перепуски

Для увеличения прочности силового каркаса фундамента очень важно правильно располагать нахлесты арматуры относительно друг друга в обеих плоскостях тела бетона. СНиП и ACI рекомендуют разносить соединения, таким образом, чтоб в одном сечении было не более 50% перепусков. При этом расстояние разбежки, как определено в нормативных документах, должно быть не менее 130% длинны стыковочного соединения стержней.

Взаимное расположение арматурных перепусков в теле бетона

Если центры нахлеста вязаной арматуры находятся в пределах указанной величины, то считается, что соединения стержней располагается в одном сечении.

Согласно нормам ACI 318-05 взаимное расположение стыковочных соединений должно находиться на расстоянии не менее 61 сантиметра. Если дистанция будет не соблюдена, то повышается вероятность деформации бетонного монолитного основания от нагрузок, оказываемых на него в процессе возведения здания и его последующей эксплуатации.

Правила армирования

Правила армирования

Для продольного и поперечного армирования ленточного фундамента используется арматура класса A-III (A400) или А500. Для вспомогательного поперечного армирования (изготовления хомутов), помимо А400 и А500, может использоваться стержневая горячекатаная гладкая арматура класса A-I (А240), А-II, проволока (гладкая арматура) класса Вр-I. Продольные рабочие стрежни арматуры ленточного фундамента воспринимают совместно с бетоном основные нагрузки растяжения и сжатия, действующие вдоль продольной оси фундамента.  

   Кроме продольных стержней при армировании лент фундамент может устанавливаться поперечная арматура (хомуты) из расчета на восприятие нагрузок, действующих вдоль поперечной оси фундамента. Хомуты устанавливаются в ленту при её высоте более 15см.  Также поперечная арматура служит для ограничения развития трещин в бетоне, для удержания продольных стержней в проектном положении, и для закрепления от их бокового выпучивания при воздействии сжимающих нагрузок. В случае сжимающих нагрузок хомуты  следует устанавливать с шагом не более 15 диаметров сжатой продольной арматуры и не более 50 см, а конструкция хомутов должна обеспесивать отсутствие выпучивания продольной арматуры в любом направлении. Поперечная арматура устанавливается у всех поверхностей фундамента, вблизи которых устанавливается продольная арматура. Закрепление поперечной арматуры производят путем ее загиба и охвата продольной рабочей арматуры. 
 Также в фундаменте может использоваться конструктивная арматура, устанавливаемая  для восприятия непредусмотренных усилий, таких как усилия от усадки бетона или температурных деформаций. В частности, для фундаментных лент высотой сечения более 70 см рекомендуется установка дополнительной продольной  конструктивной арматуры на каждые  40 см  высоты ленты. По возможности арматуру следует монтировать укрупненными или пространственными заранее изготовленными элементами, по возможности сокращая объем применения отдельных стержней.

Процент армирования

   Существует некий допустимый диапазон армирования, определённый Сводом Норм и Правил (Пункт 7.3.5 СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции»), который является одним из определяющих факторов выбора пространственной схемы армирования и может повлиять на выбор сечения ленты фундамента. Этот параметр лежит в диапазоне от 0,3 до 3% для балок, и не менее 0,1% для фундаментов. При армировании ленточных фундаментов, служащих опорой под колонны (например, при строительстве монолитного железобетонного каркаса здания) площадь сечения продольной арматуры для ребра Т-образного ленточного фундамента предусматривают с процентом армирования не менее 0,4% в каждом ряду. Это относительное содержание продольной рабочей арматуры в бетонном элементе от площади рабочего сечения этого элемента. Например, если у вас лента сечением 300х400мм, то площадь S сечения 300*400=120 000 мм.кв. Минимальное сечение арматуры составит 120 мм.кв., или 4 прута арматуры диаметром 8 мм (или 2 прута диаметром 10мм). Максимум можно заложить 10 прутов диаметром 22мм! Меньшее количество арматуры незначительно укрепит бетон и практически будет равно просто силе бетона на разрыв, но и больше 3% арматуры тоже не хорошо — арматуры будет столько, что она не успеет включится в работу, как бетон уже будет разрушен возникшей нагрузкой. Если расчёт приведёт вас к проценту армирования более 3%, нужно задуматься над увеличением сечения бетонного элемента. Сечение арматуры нетрудно посчитать, но для облегчения и визуализации я составил табличку сечений при разных количествах прутов арматуры:

Еще один пример из расчёта своего ростверка: У меня было рассчитано сечение ленты-ростверка как 22х30см, Это 66000 мм.кв. Расчёт армирования привёл меня к 6 прутам арматуры диаметром 12мм (3 снизу и 3 сверху) — это 678 мм.кв. арматуры. Посчитаем процент армирования: 678*100/66000=1,027% — он вписывается в допустимый диапазон от 0,1% до 3%, а значит выбранное соотношение между сечением бетона и армированием находится в «равновесии», количество арматуры и бетона экономически и расчётно обосновано. Подошло бы и 5 прутов по 12мм (565*100/66000=0,856%), расчёт по нагрузкам давал 45% запаса по прочности, однако я решил немного перестраховаться заложив 6-й прут и получил 90% запаса.

Диаметр арматуры

   Помимо минимального процента армирования существуют и требования по минимальному диаметру арматуры. Например, для продольной рабочей арматуры нельзя использовать арматуру диаметром менее 10мм. Продольную рабочую арматуру рекомендуется назначать из стержней одинакового диаметра. Если же применяются стержни разных диаметров, то стержни большего диаметра следует размещать внизу ленты фундамента,  в углах сечения ленты фундамента и в местах перегиба хомутов через рабочую арматуру. Стержни продольной рабочей арматуры должны размещаться равномерно по ширине сечения ленты фундамента. При этом размещение стержней арматуры верхнего ряда над просветами между арматурой нижнего ряда запрещается [пункт 3.94 Руководства по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения, Москва, 1978]. При этом как в сварных, так и в вязаных каркасах диаметр продольных стержней должен быть не менее диаметра поперечных стержней арматуры. Максимальный диаметр сжатых стержней (для верхнего ряда) вряд-ли будет достигнут частными домостроителями, но для справки, он не должен быть более 40мм. Для удобства я собрал эти требования в нижеследующей табличке:

Минимальное количество стрежней продольной рабочей арматуры в одном ряду

     В балках и ребрах шириной более 15 см число продольных рабочих растянутых стержней в поперечном сечении должно быть не менее двух. При ширине элемента 15 см и менее допускается устанавливать в поперечном сечении один продольный стержень. При этом устройство ленточных фундаментов шириной менее 15 см не допускается.

Максимальное количество стержней продольной арматуры в одном ряду и минимальное расстояние между стержнями арматуры

   Максимальное количество стержней в одном ряду в поперечном сечении монолитной бетонной балки определяется минимальным расстоянием в свету между отдельными стержнями продольной арматуры. Это минимальное  расстояние определено необходимостью свободного протекания бетонной смеси в тело ленты между стержнями арматуры фундамента при заливке бетона, возможностью его уплотнения и хорошей связи бетона с арматурой для совместной работы под нагрузкой. Минимальные расстояния между стрежнями продольной арматуры определены в пункте 7.3.4 СНиП 52-01-2003  “Бетонные и железобетонные конструкции”. Минимальное расстояние между стержнями продольной арматуры не может быть меньше наибольшего диаметра стержней арматуры и не менее 25 мм для нижнего ряда арматуры и 30 мм — для арматуры верхнего ряда при двух рядах армирования. При трех рядах армирования расстояние между стрежнями арматуры в верхнем ряду должно составить не менее 50 мм. При большом насыщении арматурой должны быть предусмотрены отдельные места с расстоянием между стержнями арматуры в 60 мм для прохождения между арматурными стержнями наконечников глубинных вибраторов, уплотняющих бетонную смесь. Расстояния между такими местами должны быть не более 500мм. Например, имеем ленту фундамента сечением 40х30см с двумя рядами арматуры. Создаются следующие ограничения: 1 — защитный слой бетона по 40мм с каждой стороны; 2 — минимальный диаметр арматуры 10мм; 3 — минимальное расстояние между арматурой 30мм. Итого, соблюдая все ограничения, получается возможным разместить по 6 рядов арматуры, при этом в верхнем ряду нужно один прут исключить для прохождения наконечника вибратора. Допустим, если бы высота ленты была 100 см, то возникает необходимость использовать три ряда арматуры, а это увеличивает минимальное расстояние между арматурой до 50 мм. В этом случае в одном ряду умещается не более 4 прутов арматуры.

Количество рядов арматуры

   В обычных условиях для индивидуальных домов в фундаменте достаточно двух рядов арматуры. Нижний, в большей степени работающий на растяжение и верхний, работающий на сжатие, если не возникнут выталкивающие силы грунтов. При высоте ленты до 70 см средних рядов арматуры делать не нужно, т.к. она там не работает, там не возникает ни растяжений, ни сжатий (если только не аварийная ситуация). Дополнительное  продольное армирование может понадобиться, если высота фундаментной ленты превышает 70 см. В этом случае лента фундамента рассматривается как балка, которой требуется конструктивное армирование. Стержни арматуры при конструктивном армировании не у граней балки (в середине ширины балки) не требуются. Они должны ставиться тлько у боковых поверхностей балок высотой поперечного сечения более 70 см. Расстояние между конструктивными стрежнями арматуры по высоте должно быть не более 40 см.

    Площадь сечения таких арматурных стрежней определяется не менее 0,1 % площади сечения бетона, но не от всей площади сечения балки, а от площади, образуемой расстоянием между этими стержнями и половиной ширины балки, но не менее чем 20 см. Например, при расстоянии между рядами арматуры по вертикали в 40 см и ширине ленты 30 см, определяемая минимальная площадь сечения арматуры будет отсчитываться от площади в 400 мм x 300 мм /2 =60 000 мм2 х 0,001=60 мм2 . Эти арматурные стержни должны соединяться хомутами или шпильками диаметром 6 — 8 мм из арматуры класса A-I с шагом 50 см по длине ленты фундамента.

Максимальный шаг между продольными стержнями арматуры

Максимальный шаг установки поперечной арматуры

Толщина бетонного защитного слоя арматуры

   Защитный слой бетона, то есть расстояние от поверхности арматуры до соответствующей грани фундаментной ленты, предназначен для обеспечения совместной работы арматуры с бетоном, для закрепления (анкеровки) арматуры в бетоне и возможности устройства соединения арматуры. Также защитный слой бетона предохраняет арматуру от воздействия факторов окружающей среды, конструкций, в том числе и от огня.  Толщина защитного слоя бетона зависит от типа конструкции и роли арматуры в ней, ее диаметра и условий окружающей среды.

   Для продольной рабочей арматуры толщина защитного слоя должна быть, как правило, не менее диаметра стержня и не менее: 30 мм — для фундаментных балок и сборных фундаментов; 35 мм — для монолитных фундаментов при наличии бетонной подготовки; 70 мм — для монолитных фундаментов при отсутствии бетонной подготовки. При использовании бетонной подготовки (или на скальном грунте) – толщина бетонного защитного слоя снижается в отечественных нормах до 40 мм, а в американских до 25мм. Для сборных элементов минимальные значения толщины защитного слоя бетона рабочей арматуры уменьшают на 5 мм. Для конструктивной арматуры минимальные значения толщины защитного слоя бетона принимают на 5 мм меньше по сравнению с требуемыми для рабочей арматуры. Во всех случаях толщину защитного слоя бетона следует также принимать не менее диаметра стержня арматуры.
    По требованиям ACI 318-05  защитный слой бетона на уличную строну для арматуры до 20 мм составляет 25 — 40 мм. Для диаметра арматуры толще 20 мм — 50 мм. Защитный слой для арматуры диаметром до 40 мм на стороне не подверженной действию природных факторов составляет 20 мм. По отечественным нормам защитный слой бетона с обеих сторон составляет 40 мм. Требуемую величину защитного слоя нижней арматуры и проектное положение арматуры в процессе бетонирования можно установить с помощью пластиковых фиксаторов, подкладок из бетона и  путем конструирования арматурного каркаса таким образом, чтобы некоторые стержни упирались в опалубку, фиксируя положение каркаса. Нижний защитный слой можно установить, закладывая под нижние стержни арматуры заранее изготовленные бетонные прокладки (сухари) размером 100×100 мм и толщиной, равной требуемой толщине защитного слоя. Применение прокладок из обрезков арматуры, деревянных брусков и щебня запрещается. Также для задания толщины защитного можно использовать пластиковые фиксаторы — спейсеры требуемого стандартного размера. Фиксаторы для арматуры выпускаются в размерах от 15 до 50 мм с шагом размера 5 мм.
Толщина защитного слоя для поперечной арматуры бетонных элементов сечением меньше 25 см составляет 1 см, а для элементов сечением более 25 см – 1,5 см.

Требования к поверхности арматуры

    Арматуру следует монтировать укрупненными или пространственными заранее изготовленными элементами, по возможности сокращая объем применения отдельных стержней. С бетонной подготовки (подушки) в местах установки арматуры должны быть удалены мусор, грязь, снег и лед. Стержни арматуры должны быть обезжирены, очищены от любого неметаллического покрытия, краски, грязи, льда и снега, отслаивающегося налета ржавчины. Удаляется отслаивающаяся ржавчина с помощью металлической щетки. Разрешается наличие эпоксидного покрытия на арматуре. Существует мнение некоторых строителей — поливать водой арматуру за несколько дней перед укладкой, чтобы она заржавела и к ней сильнее прилипал бетон. В официальных комментариях к нормам указано: Обычная поверхностная неотслаивающаяся ржавчина усиливает силу сцепления арматуры с бетоном. Ржавая поверхность лучше склеивается с цементным гелем в составе бетона. Но отслаивающуюся ржавчину требуется удалить. Арматура периодического профиля имеет в 2-3 раза большее сопротивление выдергиванию, чем гладкая арматура. А арматура с гладкой полированной поверхностью держится в бетоне еще в 5 раз слабее.

Сварка или вязка арматуры

    Идеальным армированием фундамента является армирование сплошным безразрывным контуром арматуры. Однако, такое безразрывное армирование может быть получено только с использованием сварки или с использованием специальных резьбовых соединителей. В строительстве фундаментов часто применяют арматуру класса А-III А400 — такую арматуру сваривать недопустимо, она сильно теряет в прочности при нагревании. Сваривать можно только арматуру c литерой «С» в маркировке, например А500С.  Длина сварного шва для такой арматуры должна быть не менее 10 диаметров. Т.е. если арматура диаметром 12мм, то шов должен быть не менее 120мм. При этом отечественные нормы разрешают дуговую электросварку перекрестий арматуры только не менее 25 мм диаметром.

   Соединение арматуры нахлестом – самый распространенный вариант в дачном строительстве  из-за своей очевидной простоты исполнения. Однако есть ряд требований, которые необходимо выполнить, чтобы обеспечить правильную работу соединяемой арматуры. Соединение арматуры нахлестом допустимо для арматуры диаметром до 36 мм. Это ограничение связано с отсутствием экспериментальных данных по соединениям нахлестом для арматуры больших диаметров. Соединение арматуры не должно размещаться в местах концентрированного приложения нагрузки и местах наибольшего напряжения. Соединение арматуры нахлестом может производиться:

• Со связкой стержней вязальной проволокой. В этом случае расстояние между прутами обусловлено лишь высотой выступов периодического профиля и может приниматься равным нулю.

• Без связки. В случае свободного соединения с нахлестом расстояние между стыкуемыми нахлестом стержнями арматуры по вертикали и горизонтали должно быть не менее 25 мм или 1 диаметр арматуры, если диаметр арматуры больше 25 мм,  для обеспечения свободного проникновения бетона. Максимальное расстояние по ширине ленты фундамента между стыкуемыми свободным нахлестом стержнями должно быть не более 8 диаметров стержней арматуры. В нормативах ACI 318-05 рекомендуется делать свободные (не связанные) соединения стержней арматуры  в предварительно не напряженных конструкциях. Это объясняется тем, что при свободном соединении бетон охватывает все стороны каждого арматурного стержня и фиксирует стержень арматуры надежнее, чем при обхвате неполной окружности стержня при связке его проволокой с соседним стержнем.

• Механическим способом.  C точки зрения экономии (перерасход арматуры на нахлесты до 27%), и безопасности здания (ограничение объема бетона в месте стыков), арматуру диаметром свыше 25 мм рекомендуется соединять механическим способом (винтовые муфты или опрессованые соединения).

  Соседние соединения арматуры по длине должны быть разнесены в разбежку так, чтобы в одном сечении одновременно соединялось не более 50% арматуры. минимальное расстояние между стыками арматуры по длине составляет 61 см. Не более половины всех стержней в одном расчетном сечении элемента фундаментной ленты могут иметь соединения. Стыкование отдельных стержней арматуры и сварных сеток без разбежки допускается при использовании арматуры для конструктивного (нерабочего) армирования.

  Нормы для анкеровки арматуры, работающей как на растяжение, так и на сжатие предусматривают нахлест стержней в 50 диаметров этих стержней, но не менее 30 см. Однако, величина нахлеста зависит и от класса (марки бетона: если для бетона класса В15 (M200) минимальный нахлест составляет  50d (диаметров арматуры), то при использовании бетона класса  В20 (M250), нахлест можно уменьшить до 40d. Для бетона класса В25 (M300) минимальный нахлест равен 35d. Для арматуры А-I и А-II минимальный нахлест равен 40d.

В общем, в двух словах: 1 — арматуру лучше вязать, чем варить, 2 — нахлёсты лучше не связывать, а оставлять между прутами расстояние около 25мм.

Наблюдения

  Только соблюдая все эти ограничения и рекомендации можно сказать, что вы получите достаточное для большинства случаев армирование без дополнительных расчётов! Жизненные наблюдения показывают, что обычно люди льют столько бетона в фундамены, что если бы они их так же основательно армировали, то можно было бы на их фундаментах строить многоэтажки (правда, несущая способность грунтов обычно никак не учитывается). В большинстве случаев застройщики стремятся к самому минимальному проценту армирования, поскольку бетона у них такое количество, что даже 0,1% арматуры выглядит внушительно.  

Основные нарушения правил армирования

•   Некоторые строители армируют углы ленточных фундаментов и примыканий лент с помощью перекрестий стрежневой арматуры. Такой способ является грубейшим нарушением типовых схем армирования углов и примыканий, ослабляющих конструкцию, который может привести к расслоению бетона. Не смотря на именно такую рекомендацию автора технологии ТИСЭ Яковлева я считаю это совершенно неприемлемым способом.

•    Арматуру класса А-III можно гнуть в холодном состоянии на угол до 90° по диаметру изгиба с оправкой радиусом равным пяти диаметром сгибаемой арматуры без потери прочности. При загибе арматуры на 180 градусов прочность арматуры снижается на 10%. По американским нормам диаметр оправки  для арматуры номинальным диаметром до 26 мм сгибается по диаметру равному шести диаметрам сгибаемой арматуры, а арматура диаметром 28-36 мм сгибается по восьмикратному диаметру. При этом свободный загибаемый конец арматуры должен быть не короче 12 диаметров стержня арматуры. Нельзя сгибать арматуру, один конец которой уже замоноличен в бетон.  

•    Практикуется как минимум два широко распространенных недопустимых приема гибки арматуры.  Если заказчик требует от рабочих сгибать арматуру для армирования углов и примыканий фундаментной ленты (как и положено), а не класть ее перекрестиями, то рабочие, ленясь, либо нагревают место сгиба автогеном, на костре или паяльной лампой, либо надпиливают место сгиба арматуры болгаркой. Понятно, что оба способа значительно ослабляют стрежни арматуры, что может привести к разрушению их целостности под  нагрузкой. Требование (пункт 7.3.1 ACI 318-08) гласит: Все виды арматуры должны сгибаться в холодном состоянии, если иное не предписано проектировщиком.

• Некоторые строители считают, что в качестве рабочей арматуры можно использовать любой металл любой конфигурации: трубы, алюминиевые изделия, плоские листы, отходы от промышленной вырубки деталей, сетку рабицу, проволоку и т.п. Все эти материалы не обладают требуемыми характеристиками, чтобы адекватно воспринять нагрузки на сжатие или растяжение, и не предохраняют бетон от деформаций и образования трещин. Армирование рельсами также не рекомендуется из-за низкого сцепления бетона с гладкой поверхностью металла.  Включение в состав бетона алюминия приводит к химическим реакциям, разрушающим бетон. 

нормы расхода, требования и нюансы

Верно рассчитанный нахлест арматуры при вязке влияет на итоговое качество конструкции. Надежность такого метода оспорить сложно, однако в процессе работы присутствуют определенные нюансы, при несоблюдении которых результат соединения может оказаться хрупким и недолговечным. Это также может повлиять на скорость затвердевания бетона, что сильно размягчит основание.

Зачем необходимо соблюдать нормы нахлеста арматуры при вязке

При заливке фундамента дома или при возведении любого другого бетонного сооружения (колонны или монолитного блока) насущным остается вопрос прочности и долговечности конструкции. При соблюдении всех строительных норм, дополнительный металлический каркас сильно укрепит конструкцию и сделает ее долговечной, а основание неподверженным влиянию природных условий и времени.

В случае несоблюдения правил, фундамент дома может вскоре обвалиться, что приведет не только к потере большого количества материалов, но и к человеческим жертвам. Это связано с тем, что неверно рассчитанный нахлест арматуры ведет к незатвердеванию бетона в некоторых местах, что приводит к ослабеванию всей конструкции в целом. Для постройки крепкого и надежного каркаса используют несколько способов, в том числе вязку, для которой необходимо использовать нахлест.

Величина нахлеста при соединении арматуры по СНИП

Санитарные Нормы и Правила от 2003 года (сокращенно СНиП) описывают все виды соединений арматур, существующих на данный момент. Стыки внахлест создаются без использования сварочных аппаратов, этим они отличаются от механических (для которых используют муфты и специальное оборудование) и сварных (для которых соответственно нужен сварочный аппарат). Стыки внахлест существуют трех типов:

1. Стержни с крюками, лапами (загибами) на концах.
2. Стержни, у которых прямой конец (с приваркой или монтажом на пересечении арматур).
3. Стержни с прямыми концами (профильные).

Санитарные Нормы и Правила от 2003 года рекомендуют соединять внахлест арматуры сечением до 40 мм. В свою очередь, мировой аналог строительных норм, а именно ACI 318-05 утверждает максимальное допустимое значение сечения стержней 36 мм. Обусловлено это отсутствием доказательной базы надежности соединений большего диаметра, так как испытания не проводились. Также во время вязки, стоит оставлять определенное свободное пространство вокруг нахлеста.

Надо учитывать, что минимальное расстояние, которое нужно оставить для запаса, как по горизонтали, так и по вертикали составляет 25 мм. Однако, если само сечение арматуры больше 25 мм, то и запас нужно рассчитывать, согласно шагу диаметра. Наибольшим расстоянием между элементами является 8 сечений стержня. Но при использовании в вязке проволоки расстояние сокращается до 4 сечений.

Не рекомендуется использовать вязку на участках наибольшего давления, так как место соединения не рассчитано на подобные нагрузки, а лишь на крепление арматур и поддержание их в качестве единой конструкции.

Таблица нахлеста арматуры

Величина напуска арматуры в мм

Диаметр арматурной стали А400	Величина нахлеста
10мм	300мм
12мм	380мм
16мм	480мм
18мм	580мм
22мм	680мм
25мм	760мм
28мм	860мм
32мм	960мм
36мм	1090мм

Нахлест арматуры при разных условиях

Места состыковки арматуры и расположение решетки должен определять проектировщик, а не строители. Так как общая картина проекта, а также знание о величине нагрузки в разных местах известны только ему. В противном случае конструкция может быть нарушена.

Например, во время армирования колонны, следует придерживаться нескольких принципиально важных шагов:

1. Выпуск необходимо согнуть на немного большую длину, чем сечение арматуры (для диаметра 16мм — это 20мм).
2. Сгибать арматуру необходимо без нагрева, а с помощью специальных средств, которые смогут обеспечить нужный радиус загиба.
3. Радиус загиба необходимо указать в проекте и сделать на нем акцент, так как строители вряд ли будут делать это без поручения.

Нормы расхода арматуры на нахлест

Необходимая длина стержней арматуры различается по нескольким критериям:

1. Для арматуры работающей на сжатие, необходимая длина будет следующей. Так, для арматур диаметра 6 мм — длина 20-22см; 8мм — длина 20-29см; 10мм — длина 25-36см; 12мм — длина 30-43см; 14мм — длина 35-50см.
2. Для арматур работающих на растяжение, требуемая длина нахлеста стержней должна быть больше. Например, для диаметра 6 мм — длина 20-29см; 8мм — длина 27-38см; 10мм — длина 33-48см; 12мм — длина 40-57см; 14мм — длина 46-67см.

Чем выше класс бетона по прочности, тем меньше должна быть длина стержней для нахлеста. Исключениями являются только арматуры 20, 28 и 32 мм. При классе прочности бетона B35 длина стержней должна составлять 655, 920 и 1050 мм соответственно.

Вы соблюдаете нормы нахлеста арматуры при вязке?

Важные нюансы и требования для соединения вязкой

Процесс соединения арматур с помощью проволоки кажется намного более легким, чем вариант со сваркой или же использование спрессованных муфт и специальных аппаратов. Однако он также имеет свои тонкости и нюансы. Надо учитывать, что не стоит соединять арматуры в местах с повышенной нагрузкой (например, углы зданий). Более того, желательно, чтобы в месте вязки нагрузки вообще не было. Если же технически нет возможности соблюсти это требование, то стоит пользоваться простой формулой: Размер соединения=90*Сечение используемых прутьев.

Также необходимо обращать внимание на основные параметры:

• длину накладки прута;
• местонахождение соединения и особенности данного места;
• расположение нахлестов по отношению друг к другу.

Между соседними местами соединения стрежней арматуры должно быть расстояние, которое можно рассчитать по формуле: Расстояние=1.5*Длину нахлеста, однако получившаяся величина должна быть не меньше 61см.

Также не стоит забывать, что размеры таких соединений регламентированы техническими нормами и нахлест зависит не столько от сечения арматур, сколько от:

• марки бетона, который используется для заливки;
• цели использования соединений;
• класса эксплуатируемой арматуры;
• нагрузки, оказываемой на основание.

Факты, формулы и цифры, изложенные в СНиПе дают представление о том, как именно делать вязку арматур для построения крепкого и надежного каркаса. Эти знания необходимы владельцам дачных участков, которые хотят что-то построить своими силами.

Популярное

Перекрытие стального прутка | Формула перекрытия стального прутка

Притирка арматуры долгое время считалась полезной и недорогой системой соединения. При укладке стали в железобетонную конструкцию, когда необходимая длина одиночного стержня оказывается недостаточной, необходимо обеспечить притирку двух стержней бок о бок, чтобы сохранить желаемую расчетную длину.

Арматура Притирка неизбежна, если длина участка арматуры превышает одну сплошную деталь.В этой ситуации необходимо, чтобы полоса в этой строке перекрывалась. Следует отметить, что перекрытие не должно предусматриваться в стержнях диаметром более 36 мм.

В такой ситуации следует применять сварку. Но если сварка в некоторых случаях невозможна, то притирка должна быть предусмотрена для прутков диаметром более 36 мм. Но вместе с притиркой вокруг притирочных стержней должны быть устроены дополнительные спирали диаметром 6 мм.

Арматурные стержни (арматура) доступны длиной до 60 футов.Но на практике большинство строительных проектов влечет за собой крупномасштабное сращивание арматуры из-за ограничений по длине при транспортировке и правильного применения материалов. Соединение внахлест считается наиболее известной системой для создания единого конструктивного элемента из двух сегментов арматуры.

Притирка образуется путем перекрытия двух отрезков арматуры с последующим соединением их вместе.

Требования к перекрытию различаются как в зависимости от размера арматуры, так и от конкретного применения в конструкции. Длина нахлеста для бетона 1: 2: 4 Номинальная смесь:

Длина притирки при растяжении (стержень MS — стержень из низкоуглеродистой стали) вместе со значением анкеровки составляет 58d.Следовательно, после вычета значения анкерного крепления длина нахлеста должна быть = 58d — 2 * 9d = 40d. (Здесь 9d = припуск на крюк до 25 мм и k = 2)

Длина нахлеста для бетона M20:

Также читайте: Важность безупречной притирки стальных стержней при строительных работах RCC

• Колонны — 45d
• Балки — 60d
• Плиты — 60d

Означает, что если требуется нахлест колонн диаметром 20 мм, то минимальный нахлест должен составлять 45 * 20 = 900 мм.

По этому поводу представлен эксклюзивный видеоурок известного инженера С.Л. Хан. Изучите этот эксклюзивный видеоурок, чтобы узнать, как рассчитать перекрытие арматурных стержней / длину обрезки перекрытия.

Чтобы получить более подробную информацию, просмотрите следующий видеоурок.

Источник видео: SL Khan

Расчет длины нахлеста в железобетонных конструкциях

Длина нахлеста — один из важных терминов в армировании. Обычно это путают с другим важным термином, называемым длиной развития и длиной закрепления.В этой статье обсуждается длина нахлеста стержней. Во время размещения стали в железобетонной конструкции, если необходимая длина одиночного стержня может не хватить. Чтобы получить желаемую конструктивную длину, производится притирка двух планок бок о бок. Альтернативой этому является использование механических соединителей.

стальных стержней внахлест

Притирка может быть определена как перекрытие двух стержней бок о бок до проектной длины. Обычно длина стального прутка ограничивается 12 м. Это сделано для удобной транспортировки стальных стержней на строительную площадку.Например, представьте, что вам нужно построить колонну высотой 100 футов. Но это практически недоступно. Отсюда решетки разрезают каждый второй этаж.

стальных стержней внахлест

Затем силы натяжения должны быть переданы от одного стержня к другому стержню в месте разрыва стержня. Таким образом, вторая полоса находится близко к первой и перекрывается. Такое перекрытие двух полосок называется «длиной нахлеста». Притирка обычно выполняется там, где встречается минимальное напряжение изгиба.Как правило, длина нахлеста составляет 50d, что означает, что диаметр стержня в 50 раз больше, если оба стержня имеют одинаковый диаметр.

Длина нахлеста стержней одинакового диаметра

Длина нахлеста при растяжении:

Длина нахлеста, включая величину крепления крюков, должна составлять

• Для растяжения при изгибе — Ld или 30d, в зависимости от того, какое значение больше.
• Для прямого натяжения — 2Ld или 30d, в зависимости от того, что больше.

Прямая длина притирки стержней должна быть не менее 15d или 20см.

Длина нахлеста при сжатии:

Длина нахлёстка равна длине проявки, рассчитанной при сжатии, но не менее 24d.

Для стержней разного диаметра:

Когда необходимо соединить стержни разного диаметра, длина нахлеста рассчитывается с учетом стержня меньшего диаметра.

Соединения внахлест

Соединения внахлестку не следует обслуживать для стержней диаметром более 36 мм. В таких случаях следует рассмотреть возможность сварки.Но если сварка также невозможна в некоторых условиях, то притирка может быть разрешена для стержней диаметром более 36 мм. Но наряду с притиркой необходимо предусмотреть дополнительные спирали диаметром 6 мм вокруг притирочных стержней.

Длина стыка внахлест в основании

Длина нахлеста для бетона 1: 2: 4 Номинальная смесь:

Длина притирки при растяжении (стержень MS — стержень из низкоуглеродистой стали), включая значение анкеровки, составляет 58d. Таким образом, исключая значение анкеровки, длина нахлеста = 58d — 2 * 9d = 40d. (Где 9d = припуск на крюк до 25 мм и k = 2)

Длина нахлеста для бетона M20:

• Колонны — 45d
• Балки — 60d
• Плиты — 60d

Это означает, что если нам нужно нахлестать Стержни колонны диаметром 20 мм, минимальный нахлест 45 * 20 = 900 мм.

Почему арматурный стержень перекрывается с разными стержнями?

Перекрытие арматурных стержней

Перекрытие арматурных стержней Перекрытие или притирка арматурных стержней происходит, когда длина участка арматурного стержня превышает длину одной сплошной детали. В этом случае вам необходимо перекрыть арматурный стержень на этой линии. Длина нахлеста арматуры обычно зависит от диаметра стержня и коэффициента притирки, указанного для инженерной притирки. Общие коэффициенты притирки — 40 и 60.

Длина нахлеста в железобетоне

Длина нахлеста является одним из важных терминов в армировании.Обычно это ошибочно принимают за другой важный термин, называемый длиной развития и длиной анкеровки. В этой статье говорится о длине нахлеста штанг. При размещении стали в усиленной прочной конструкции, если необходимая длина одиночного стержня может не попасть в цель. Чтобы получить идеальную длину конструкции, завершают притирку двух стержней рядом друг с другом. Альтернативным вариантом является использование механических соединителей.

Притирка может быть охарактеризована как покрытие двух стержней друг за другом до длины в плане.Обычно длина стальных стержней ограничивается 12 м. Это для простой транспортировки стальных стержней на строительную площадку. Например, представьте, что необходимо собрать секцию высотой 100 футов. Тем не менее, это не доступно для всех намерений и целей. Таким образом решетки разрезаются каждый последующий рассказ.

В этот момент силы давления необходимо переместить от одного бара к следующему в области прерывания стержня. Таким образом, последующая полоса остается рядом с основной полоской, и покрытие завершено.Эта мера покрытия между двумя стержнями классифицируется как «длина нахлеста». Притирка обычно выполняется там, где испытывается наименьшее давление изгиба. По большому счету, длина нахлеста составляет 50d, что означает многократное расстояние поперек стержня, если два стержня имеют одинаковую ширину.

Длина нахлеста при деформации:

Длина нахлеста, включая безопасную оценку крючков, будет

• Для деформации изгиба — Ld или 30d, в зависимости от того, что считается более заметным.
• Для прямой деформации — 2Ld или 30d, в зависимости от того, что считается более заметным.

Прямая длина притирки стержней не должна быть меньше 15d или 20см.

Длина нахлеста при сжатии:

Длина нахлеста эквивалентна длине улучшения, определенной по давлению, но не менее 24d.

Перекрытие арматурных стержней для стержней разного диаметра:

В момент, когда необходимо соединить стержни различной ширины, длина нахлеста определяется с учетом меньшего расстояния поперек стержня. Таким образом, арматурный стержень перекрывается разными стержнями.

Для получения более подробной информации посетите Rebar People, чтобы воспользоваться нашими услугами и уточнить свои вопросы, связанные с арматурой. Вы можете связаться с нами по телефону или электронной почте.

57-е ежегодное собрание ACNP: стендовая сессия III

Эммануэль Дарк *, Тауфик Нассиф, Лола Уэлш, Джай Пунит Сингх, Ализа Эрлих, Вейя Ма, Бриджит Киффер

Университет Макгилла, Монреаль, Канада

Неправильное использование: Препараты на основе мю-опиоидных рецепторов (MOR) могут вызывать привыкание и способствовать передозировке и являются основной причиной роста эпидемии опиоидов в Северной Америке.MOR экспрессируются в областях мозга, относящихся к путям боли и вознаграждения, и с помощью нокаута гена (KO) у мышей наша лаборатория продемонстрировала, что MOR опосредует как замечательные обезболивающие, так и вызывающие привыкание свойства морфина (Matthes et al., 1996). Активация MOR уменьшает отвращающие состояния, такие как физическая или социальная боль, и стимулирует естественные процессы и процессы вознаграждения за лекарства (Darcq and Kieffer, 2018). Ранее мы продемонстрировали, что делеция гена MOR у мышей изменяет функциональную связность (FC) у живых животных с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии (fMRI) в состоянии покоя (rs) (Mechling et al., 2016). Наша цель — разработать новую платформу для установления сигнатур RsfMRI FC у живых мышей для традиционных клинически используемых опиатов или злоупотребляемых ими опиатов, а также для новых препаратов с улучшенными профилями эффективности и безопасности. В этом исследовании мы представляем исследование, основанное на проверке принципа действия, основанное на изменениях функциональной связности, вызванных индуцированной морфином активацией MOR под анестезией изофлураном или этимидатом (Petrinovic et al., 2016).

Методы: Мы протестировали эффекты морфина как на мышах дикого типа (WT, нацеленные и нецелевые эффекты), так и на мышах MOR-KO (только нецелевые эффекты), чтобы выявить MOR-зависимые эффекты и установить «Нацеленная» сигнатура активации MOR прототипом опиатного препарата.Подход измеряет индуцированные морфином модификации сигнала, зависящего от уровня кислорода в крови, в головном мозге живых животных WT и MOR KO. МРТ была выполнена самцам мышей WT и MOR-KO под анестезией с использованием двух анестетиков: изофлурана путем ингаляции и этомидата путем внутривенной инъекции (Petrinovic et al., 2016). Изображения фМРТ получали на сканере МРТ 7 тесла, оборудованном криокойлой (Bruker) с последовательностью EPI (TE = 17 мс; TR = 1,5 с), матрицей 128 × 80, 15 аксиальных срезов, поле зрения 1,39 × 1,25 см2 и 1400 объемов. для общего времени сбора 35 минут.Морфин (10 мг / кг) вводили внутрь сканера через десять минут после сканирования в исходном состоянии покоя (исходный уровень). Функциональные данные были предварительно обработаны с использованием стандартного конвейера, а извлеченные средние временные ряды использовались для выполнения анализа функциональной связности (FC) на основе начального числа и анализа независимых компонентов (ICA) с использованием инструментов GIFT.

Результаты: Анализы, проведенные с наборами данных как при анестезии этимидатом, так и изофлураном, выявили аналогичное снижение вокселовой FC для прилежащего ядра и периакведуктальных серых семян (t-критерий, p <0.05, кластерная коррекция), и будет показано подробное отображение. Для анализа ICA мы извлекли 20 независимых компонентов для всех четырех групп (WT-базовый уровень, WT-морфин, MOR-KO-базовый уровень и MOR-KO-морфин) как в экспериментах с этимидатом, так и с изофлураном, и перекрывающиеся компоненты были идентифицированы в двух анестетики. Дальнейшие анализы ICA и посевного материала продолжаются и будут представлены.

Выводы: Наши предварительные данные предполагают, что морфин значительно изменяет ФК всего мозга способом, который зависит от его первичной мишени (MOR) и независимо от используемой процедуры анестезии.Кроме того, наши данные позволяют установить «сигнатуру» лекарства, определяемую по отпечаткам ФК всего мозга, используя как анализ без гипотез (ICA), так и на основе гипотез (на основе семян). Эти данные также предоставят эталонный набор данных для дальнейшего тестирования других опиоидов MOR, используемых в клинике и в стадии разработки, и в будущем, для потенциального понимания и прогнозирования поведенческих эффектов лекарств на основе функционального коннектома. Наконец, эта платформа предоставит уникальную переводимую информацию для исследований на людях и разработки лекарств.

Ключевые слова: Опиоидная зависимость, Функциональная МРТ (фМРТ), Исследования на животных

Раскрытие: Ничего не раскрывать.

Артикул:

Darcq, E., and Kieffer, B.L. (2018). Опиоидные рецепторы: драйверы зависимости? Nat Rev Neurosci.

Маттес, Х.В., Мальдонадо, Р., Симонин, Ф., Вальверде, О., Слоу, С., Китчен, И., Бефорт, К., Диерих, А., Ле Мер, М., Долле, П. ., Цавара, Э., Ханун, Дж., Рокес Б.П., Киффер Б.Л. (1996). Утрата анальгезии, вызванной морфином, эффекта вознаграждения и симптомов отмены у мышей, лишенных гена мю-опиоидного рецептора. Nature 383, 819-823.

Mechling, AE, Arefin, T., Lee, HL, Bienert, T., Reisert, M., Ben Hamida, S., Darcq, E., Ehrlich, A., Gaveriaux-Ruff, C., Parent, MJ, Роза-Нето, П., Хенниг, Дж., Фон Эльверфельдт, Д., Киффер, Б.Л., и Харсан, Л.А. (2016). Делеция гена мю-опиоидного рецептора у мышей изменяет коннектом отвращения к вознаграждению.Proc Natl Acad Sci U S A 113, 11603-11608.

Петринович, М.М., Ханков, Г., Шретер, А., Брунс, А., Рудин, М., Фон Кинлин, М., Куннеке, Б., и Мюгглер, Т. (2016).