Как правильно рассчитать размер армопояса: формулы и примеры

Армопояс (разгрузочный пояс) представляет собой железобетонную конструкцию, которая укладывается по периметру здания.

Монтаж армированного пояса необходим для увеличения прочности стен конструкции.

При устройстве разгрузочного пояса очень важно правильно подобрать его размеры, чтобы в будущем не возникло сложностей.

Требования к габаритам по типам сейсмопоясов

Сейсмопояс служит для дополнительного скрепления стен, для разгрузки общего веса здания по всей конструкции. Существует несколько разновидностей армированных поясов:

• фундаментный (в свою очередь делится на два типа – ростверк и цокольный);
• межэтажный (под плиты перекрытия);
• под мауэрлат.

В зависимости от вида разгрузочного пояса выбираются его оптимальные размеры.

Армирующие пояса для фундамента бывают двух видов.

1. 

   Ростверк. Его монтаж осуществляется в подготовленную траншею для ленточного фундамента.

   Высота армопояса может достигать 40 см, ширина может варьироваться от 70 до 120 см.

   Основная арматура должна иметь диаметр до 20 мм, поперечные хомуты – 0,8-1 см с шагом 15-20 см.

2. Цокольный. Укладывается под внешними стенами на фундаментные блоки. Является продолжением фундамента. Оптимальная высота конструкции 20-40 см, диаметр основной арматуры – 14-18 мм, поперечные хомутов – 0,6-0,8 см.

Важно: главным отличием ростверка от иных видов сейсмопоясов заключается в том, что устраивается он под всеми стенами здания, а не только под внешними.

Для снижения нагрузки на внешние стены рекомендуется монтировать сейсмопояс под плиты перекрытия. Высота конструкции может колебаться от 20 до 40 см. Ширину рекомендуется делать аналогичной ширине стены.

Оптимальное расстояние между поясом и плитой – 10-15 см, но не более ширины двух кирпичей. Вязать каркас рекомендуется с помощью двухжильных прутьев арматуры диаметром до 12 мм.

Армированный пояс может устраиваться под крышу, обеспечивая ее прочное крепление. Чтобы конструкция обладала максимальной прочностью, следует определиться с размерами разгрузочного пояса.

1. Минимальная высота конструкции – 15 см, максимальная – 20 см.
2. Длина пояса должна быть равна периметру внешних стен.
3. Минимальное сечение – 25х25 см.

Ширина армированного пояса не должна превышать толщину стены.

Расчеты и формулы

Правильный расчет необходимого размера армированного пояса очень важен. Для каждого типа сеймопояса имеются нюансы в расчете.

Оптимальная ширина такой конструкции для фундамента – толщина, равная ширине стены. То есть, если толщина стены 30 см, армопояс лучше делать аналогичной ширины.

Однако такой вариант подходит только для тех зданий, которые впоследствии будут утепляться и облицовываться.

В том случае, если внешней отделкой будет служить только декоративная штукатурка, ширину разгрузочного пояса рекомендуется уменьшить на 5 см.

• 

  Если стена имеет ширину 40 см, для обустройства армопояса можно использовать перегородочные блоки, имеющие толщину 10 см.

• Если стена совсем тонкая (20 см), то в качестве армированного пояса можно использовать готовые U-образные блоки.

  С их помощью можно не обустраивать опалубку, так как ее роль будут выполнять наружные стены изделия.

Чтобы не покупать специальные блоки, можно немного видоизменить обычный кладочный блок, просто вырезав в нем полость.

При ширине стены в 40 см можно для армопояса применять перегородочные блоки диаметром 10 см.

Если стены имеют меньшую толщину, рекомендуется приобрести специальные блоки с желобом или в середине обычного блока выпилить желоб самостоятельно.

Для примера: Нужно рассчитать армопояс 250x200 мм над окном, ширина которого 2,1 м. под облегченные плиты перекрытия ПНО размером 6280х990х160мм, вес 1,5 т.

Расчет осуществляем по формуле: М = qL2/8, где

• q распределенная нагрузка на каждый метр армопояса;
• q вес армопояса + нагрузка от плит ПНО + эксплуатационная нагрузка;
• q 2500кг/м3x1мx0,2мx0,25м +1500кг/2 +400 кг/м2x6м/2 = 125 кг/м + 750кг/м + 1200 кг/м = 2075 кг/м;
• h0 = 21см расстояние от центра сечения арматуры до края перекрытия.

Расчётное сопротивление сжатию для бетона класса В20 Rпр (Rb) = 117 кгс/см2 (11,5 МПа).

Требуемая площадь сечения арматуры: Fa = M/?xh0xRa = 1143,84 /(0,94x0,21x36000000) = 0,000165 м2 = 1,61 см2.

Процент армирования находим по формуле: u% = 100xu, то есть:  u% = 100x2,26/25x20 = 0,452 %

Согласно СНиП, толщина армопояса под мауэрлат составляет треть от толщины стены. То есть, если стена имеет толщину 40 см, ширина армопояса будет равна 13,3 см.

При минимальной толщине стен (15 см), ширина конструкции составит 26,7 см или 30 см (если округлить).

Если используются U-образные блоки, то размер его внутренней стены должен быть около 30 см.

Важность правильного выбора высоты и толщины

Армированный пояс по внешним стенам выполняет одновременно несколько важных функций:

• повышение прочности здания;
• увеличение устойчивости конструкции;
• защита от деформации постройки;
• формирование монолитного каркаса, препятствующего образованию трещин;
• повышение жесткости здания;
• увеличение устойчивости конструкции к температурным перепадам.

Если размер будет подобран неправильно, здание может пострадать: появятся трещины, строение потеряет устойчивость, что может привести к его разрушению.

Заключение

При обустройстве армированного пояса рекомендуется тщательно подходить к расчетам. Ошибки в расчетах могут привести к уменьшению срока эксплуатации строения.

Если армопояс выполнен по всем правилам, расчеты произведены без ошибок, то здание обретет не только дополнительную защиту от влияния погодных условий, но и увеличенную жесткость.

Важно помнить, что армопояс – монолитная конструкция, которая должна располагаться по периметру здания не прерываясь.