Анкеровка закладных деталей в бетоне

Обновлено: 13.05.2024

2.54. Закладные детали для железобетонных конструкций следует, как правило, применять унифицированные по действующим ГОСТам и сериям. При невозможности применить типовые закладные детали их следует конструировать в соответствии с рекомендациями настоящего раздела.

2.55. Закладные детали могут быть расчетными, т.е. обладающими определенной заданной прочностью для восприятия действующих на деталь усилий, и нерасчетными, устанавливаемыми по конструктивным соображениям, в которых сварные соединения могут не иметь нормируемую прочность.

2.56. Применяются следующие типы закладных деталей:

а) из листового, сортового или фасонного проката с приваренными анкерами;

б) состоящие только из листового, сортового или фасонного проката (в том числе штампованные).

Для закладных деталей, которые конструируются только из листового, сортового или фасонного проката в качестве анкеров, как правило, используются арматурные стержни железобетонного элемента, с которыми они соединяются в большинстве случаев ручной дуговой сваркой.

Штампованные закладные детали изготовляются методом вырубки на прессах и конструируются, как правило, без специальных анкеров. Их применяют в качестве нерасчетных закладных деталей, причем для тех объектов, где имеется специальное оборудование и освоено производство таких деталей.

2.57. Располагать закладные детали в железобетонном элементе рекомендуется так, чтобы наружные поверхности стального проката, как правило, находились в одной плоскости с поверхностью соответствующей грани элемента. Применять выступающие из плоскости бетона закладные детали не рекомендуется.

Допускается применять «утопленные» закладные детали, но не более чем на толщину защитного слоя бетона.

В случае изготовления сборного железобетонного элемента с заглаживанием поверхности механизмом стальные пластины со сторон ы этих поверхностей должны быть заглублены в бетон не менее чем на 5 мм.

2.58. Конструкция расчетных закладных деталей с приваренными к ним элементами, которые передают нагрузку на закладные детали, должна обладать достаточной жесткостью для обеспечения равномерного распределения усилий между растянутыми анкерами и равномерной передачи сжимающих усилий на бетон.

2.59. Не рекомендуется конструировать закладные детали с приваренными к ним стальными листами или полосами, разрезающими бетон на части. При необходимости применения таких закладных деталей нужно предусматривать специальные мероприятия против расслоения бетона, например устройство отверстий в листах.

2.60. В больших пластинах закладных деталей, находящихся при бетонировании железобетонного элемента вверху и закрывающих полностью или большую часть грани бетонируемого элемента следует предусматривать одно или несколько отверстий для выхода воздуха и контроля качества заливки формы бетоном.

Закладные детали могут также иметь устройства для крепления к формам (например, отверстия в пластинах), упоры для восприятия сдвигающих усилий, арматурные коротыши, служащие для фиксации положения рабочей арматуры или самой закладной детали, болты для соединения железобетонных элементов и т.п.

2.61. В рабочих чертежах в соответствии с требованиями главы СНиП по защите строительных конструкций от коррозии следует предусматривать защиту закладных деталей, эксплуатация которых возможна на открытом воздухе, в незащищенных или ненадежно защищенных стыках и т.п. При этом в чертежах должны указываться характеристики антикоррозионных покрытий.

2.62. В рабочих чертежах расход стали на закладные детали следует указывать отдельно от расхода стали на арматурные изделия железобетонного элемента. В массе закладных деталей с приваренными анкерами включается масса этих анкеров. Если закладная деталь состоит только из листового, сортового или фасонного проката, привариваемого к арматуре железобетонного элемента, то масса закладной детали принимается равной только массе указанного проката.

2.63. Марка прокатной стали для закладной детали назначается и зависимости от условий эксплуатации конструкции согласно прил. 3 и должна удовлетворять требованиям соответствующих ГОСТов.

2.64. Размеры листового, сортового или фасонного проката закладных деталей назначаются из условий обеспечения:

прочности и жесткости пластин с учетом возможных эксцентрицитетов приложения нагрузок;

размещения необходимого количества анкеров с учетом положения примыкающих арматурных элементов;

прочности и удобства выполнения сварных соединений;

размещения соединительных накладок и монтажных сварных швов при стыковании сборных железобетонных элементов;

допускаемых отклонений при размещении закладных деталей в железобетонном элементе при его монтаже;

удобства фиксации закладной детали в форме;

качественной укладки бетона под пластиной;

механизированного заглаживания поверхностей железобетонно изделия.

Размеры стальных пластин и профиля закладных деталей рекомендуется назначать унифицированным, чтобы получались одинаковые заготовки, для изготовления которых можно применять механизированные способы штампования или резки.

С целью унификации закладные детали и стыки железобетонных элементов следует конструировать так, чтобы размеры пластин, по возможности, не зависели от размеров сечения стыкуемых железобетонных элементов.

Если размеры пластины назначаются близкими к размеру сечения железобетонного элемента, следует учитывать их допускаемые отклонения, предусмотренные действующими нормативными документами, и обеспечить возможность свободной установки закладной детали в форму.

Для обеспечения плотного закрывания бортоснастки при бетонировании сборного железобетонного элемента размеры стальных пластин, если они полностью закрывают грань элемента, должны назначаться минимум на 5 мм меньше с каждой стороны грани (рис. 35 ).

Рис. 35. Назначение размеров пластин закладных деталей из условия плотного закрывания бортоснастки формы при бетонировании элемента

а - на боковой грани; б - на торцовой грани; 1 - железобетонный элемент; 2 - стальная пластина закладной детали

2.65. Толщина d стального профиля или пластины для закладной детали должна удовлетворять условиям прочности, жесткости и условиям технологии сварки.

По условиям жесткости закладной детали толщина пластины должна быть не менее значений, указанных в табл. 8 .

По условиям технологии сварки толщина профиля или пластины должна быть не менее величин, указанных в табл. 9 и 10 .

Для расчетных закладных деталей стальной лист толщиной менее 6 мм применять не допускается. Толщина стенок или полок сортового или фасонного проката для этих закладных деталей должна быть не менее 5 мм.

При конструировании нерасчетных закладных деталей указанные толщины могут быть уменьшены на 1 мм.

Для анкеров закладных деталей рекомендуется преимущественно применять арматуру периодического профиля классов А-П или A - III . В случае применения для анкеров расчетных закладных деталей арматуры класса A - I необходимо предусматривать на концах анкерных стержней усиления.

Марку арматурной стали для анкеров следует назначать с учетом требований, изложенных в прил. 2 .

2.67. При конструировании расчетных закладных деталей применяют в основном два типа анкеров:

а) привариваемые к пластине втавр (нормальные анкера), эти анкеры препятствуют отрыву и сдвигу закладной детали;

б) привариваемые к пластине внахлестку (нахлесточные анкеры), эти анкеры препятствуют сдвигу закладной детали.

Конструирование закладных деталей только с нахлесточными анкерами не допускается. Кроме нахлесточных должны предусматриваться также нормальные анкеры, даже если они не требуются по расчету.

Для обеспечения необходимой толщины защитного слоя бетона, более надежной заделки нахлесточного анкера или возможности его размещения нахлесточный анкер рекомендуется отгибать на угол 15 - 30°. При необходимости по конструктивным соображениям допускается отгибать нахлесточный анкер до 60° по рис. 36 , а .

В случае, если бетонный защитный слой нахлесточного анкера может быть обеспечен без его отгиба (например, при утопленных закладных деталях), он может быть прямым. Однако при этом анкеры вместе с арматурой железобетонного элемента должны быть охвачены хомутами или другой поперечной арматурой (рис. 36 , б ). Расчетные анкеры не рекомендуется выполнять прямыми.

2.68. Для передачи сдвигающих усилий на бетон допускается конструировать закладные детали с упорами из полосовой стали или круглых коротышей.

Высоту упоров рекомендуется принимать не менее 10 мм и не более 40 мм (рис. 37 ). При размещении упоров вблизи края железобетонного элемента должны приниматься меры против откалывания бетона (косвенное армирование и т.п.).

Упоры могут применяться при наличии прижимающего закладную деталь усилия для восприятия знакопеременных сдвигающих усилий, если не представляется возможным разместить наклонные анкеры.

2.69. Число нормальных анкеров, приваренных втавр, если отсутствует изгибающий момент в направлении, перпендикулярном плоскости, в которой расположены анкеры, должно быть не менее двух, а при действии на закладную деталь изгибающего момента - не менее четырех.

Число нахлесточных анкеров, приваренных внахлестку, если на закладную деталь действует сдвигающая сила и если эти анкеры нужны по расчету, должно быть не менее двух. При этом следует также предусматривать не менее двух нормальных анкеров.

Рис. 36. Конструирование закладной детали с анкерами, приваренными к пластине внахлестку

а - закладная деталь с нахлесточным отогнутым анкером; б - то же, с прямым анкером; 1 - бетон; 2 - пластина закладной детали; 3 - нормальный анкер; 4 - отогнутый анкер; 5 - прямой анкер; 6 - дополнительные хомуты; 7 – сварка

Рис. 37. Конструкция закладной детали с упорами для передачи на бетон сдвигающих усилий

1 - стальная пластина; 2 - нормальные анкеры; 3 - упор из полосовой стали; 4 - упор из арматурного стержня; 5 - упор из стальной пластины

2.70. При конструировании закладной детали рекомендуется принимать большее из возможных число анкеров за счет применения стержней меньшего диаметра. Располагать анкеры следует равномерно и симметрично относительно плоскости действия усилия.

Расстояния между осями анкеров расчетных закладных деталей должны быть не менее величин, приведенных на рис. 38 , и не менее величин, требуемых по условиям технологии сварки (табл. 9 и 10 ).

2.71. Длина нормального или нахлесточного анкерного стержня (глубина заделки анкера) расчетных закладных деталей определяется расчетом на выкалывание и должна быть не менее величины l _ан , определяемой по указаниям п. 2.40 настоящего Руководства.

Длина анкеровки l _ан нормального анкера отсчитывается от внутренней поверхности пластины, а нахлесточного - от начала отгиба или для прямых стержней от торцовой кромки пластины.

При действии на анкерные стержни только сдвигающих или сжимающих усилий их длина может назначаться на 5 d меньше значений, определенных по формуле ( 11 ) или по графику рис. 24 , но не менее минимальных величин, требуемых п. 2.41 настоящего Руководства, а для сборных элементов заводского изготовления - не менее 15 d .

Указанная длина анкеровки может быть уменьшена за счет ус тройства усилений на концах стержней: приварки анкерных пластин или устройства высаженных горячим способом анкерных головок диаметром 2 d для стержней из арматуры классов A - I и A - II и диаметром 3 d для стержней из арматуры класса A - III . В этих случаях длина анкеровки определяется расчетом на выкалывание и смятие бетона и должна быть не менее 10 d , где d - диаметр анкера.

Если по расчету вдоль анкеров в бетоне возможно образование трещин, то на концах анкеров обязательно устройство усилений.

Длину заготовок нормальных анкеров следует в спецификациях назначать с учетом припуска на осадку при сварке втавр. Длина припуска может приниматься равной диаметру анкера. Длину заготовок следует назначать кратной 10 мм.

Рис. 38. Расположение расчетных анкеров закладных деталей

а і 4 d ; b і 6 d ; l і 8 d (здесь d - расчетный диаметр анкерного стержня)

2.72. Сварные соединения анкеров с пластинами следует конструировать в соответствии с ГОСТ 19292-73, а также по табл. 9 и 10 настоящего Руководства.

Рекомендуется предусматривать дуговую сварку втавр под слоем флюса или контактную рельефно-точечную сварку.

Ручную дуговую сварку тавровых соединений в раззенкованные отверстия из-за большой трудоемкости допускается применять только в случаях отсутствия необходимого оборудования для автоматической сварки под флюсом.

Рельефно-точечная сварка не допускается для закладных деталей, применяемых в конструкциях, подверженных действию вибрационных нагрузок.

Соединения сваркой элементов пластин и профильного проката между собой конструируются в соответствии с главой СНиП на проектирование стальных конструкции.

Для ручной дуговой сварки арматуры и элементов закладных деталей следует назначать электроды по ГОСТ 9466-75 и ГОСТ 9467-75 с целым неотслоившимся сухим покрытием. Тип и марку электродов следует выбирать согласно инструкции по сварке соединений арматуры и закладных деталей железобетонных конструкций в зависимости от марок стали. При этом для сварки сталей разных марок тип электрода назначается по марке стали меньшей прочности.

5.13. Стержни периодического профиля, а также гладкие стержни, применяемые в сварных каркасах и сетках, выполняются без крюков. Растянутые гладкие стержни вязаных каркасов и сеток должны заканчиваться крюками, лапками или петлями.

5.14. Продольные стержни растянутой и сжатой арматуры должны быть заведены за нормальное к продольной оси элемента сечение, в котором они учитываются с полным расчетным сопротивлением, на длину не менее , определяемую по формуле

но не менее ,

где значения , и , а также допускаемые минимальные величины определяются по табл.37. При этом гладкие арматурные стержни должны оканчиваться крюками или иметь приваренную поперечную арматуру по длине заделки. К величине допускается вводить коэффициенты условий работы бетона, кроме .

Для элементов из мелкозернистого бетона группы Б значения , определяемые по формуле (186), должны быть увеличены на 10 d для растянутого бетона и на 5 d - для сжатого.

В случае, когда анкеруемые стержни поставлены с запасом по площади сечения против требуемой расчетом по прочности с полным расчетным сопротивлением, вычисленную по формуле (186) длину анкеровки допускается уменьшать, умножая на отношение необходимой по расчету и фактической площадей сечения арматуры.

Если по расчету вдоль анкеруемых стержней образуются трещины от растяжения бетона, то стержни должны быть заделаны в сжатую зону бетона на длину , определяемую по формуле (186).

При невозможности выполнения указанных требований должны быть приняты меры по анкеровке продольных стержней для обеспечения их работы с полным расчетным сопротивлением в рассматриваемом сечении (постановка косвенной арматуры, приварка к концам стержней анкерующих пластин или закладных деталей, отгиб анкерующих стержней). При этом величина должна быть не менее 10 .

Для закладных деталей должны учитываться следующие особенности. Длину растянутых анкерных стержней закладных деталей, заделанных в растянутом или в сжатом бетоне, при или следует определять по формуле (186), пользуясь значениями , , по поз. 1а табл. 37. В остальных случаях указанные значения следует принимать по поз. 1б табл. 37. Здесь - сжимающие напряжения в бетоне, действующие перпендикулярно анкерному стержню и определяемые как для упругого материала по приведенному сечению от постоянно действующих нагрузок при коэффициенте надежности по нагрузке

7 Конструирование несущих железобетонных конструкций

7.1 В общем случае конструирование несущих железобетонных элементов монолитных конструктивных систем выполняют согласно СП 63.13330 и настоящему своду правил.

7.2 Арматура (рабочая и конструктивная) в любом случае должна иметь защитный слой бетона, обеспечивающий ей защиту от коррозии, а также сцепление и совместную работу арматуры с бетоном. Толщину защитного слоя следует назначать с учетом возможных отклонений, связанных с технологией арматурных и бетонных работ согласно 10.3.1-10.3.4 СП 63.13330.2018, а также с учетом требуемого предела огнестойкости для конструкции.

7.3 Минимальное расстояние между стержнями арматуры принимают с учетом обеспечения укладки и уплотнения бетона железобетонного элемента и совместной работы арматуры и бетона.

Обеспечение укладки и уплотнения бетона зависит от состава бетонной смеси (подвижности бетонной смеси, размеров крупного заполнителя) и расположения арматуры по отношению к направлению укладки бетона.

Минимальное расстояние между стержнями арматуры для обеспечения совместной работы арматуры и бетона устанавливают в зависимости от диаметра арматурных стержней согласно 10.3.5 СП 63.13330.2018.

7.4 Максимальное расстояние между стержнями арматуры (продольной и поперечной) принимают из условий обеспечения совместной работы арматуры и бетона, эффективного вовлечения в работу бетона и арматуры - одни из основных требований применения расчетных положений СП 63.13330.

Максимальное расстояние между стержнями арматуры для различного типа железобетонных элементов устанавливают согласно подразделу 10.3 СП 63.13330.2018.

7.5 На концах арматурные стержни должны иметь анкеровку, обеспечивающую восприятие усилий, действующих в арматурном стержне. Анкеровку устраивают путем заведения арматурного стержня на необходимую длину, достаточную для восприятия усилий, действующих в арматурном стержне в рассматриваемом сечении (прямая анкеровка - рисунок 7.1, а).

В качестве базовой длины прямой анкеровки принимают ее значение, требуемое для восприятия предельного усилия в арматурном стержне, соответствующего расчетному сопротивлению арматурной стали согласно 10.3.26 СП 63.13330.2018.

Анкеровку растянутой арматуры допускается выполнять путем загиба арматурных стержней, устройства крюков на концах арматурных стержней, приварки поперечных стержней (рисунок 7.1, б-д). Кроме этого, анкеровку выполняют с помощью стальных элементов (пластин, уголков и шайб), привариваемых на концах арматурных стержней, а также с помощью специальных анкерных устройств (высаженных головок и т.п.). При таких способах анкеровки должна быть обеспечена прочность бетона на смятие под этими анкерами и прочность бетона на выкалывание, когда арматуру анкеруют за пределами рассматриваемого элемента. Расчет производят согласно 8.1.43-8.1.45 СП 63.13330.2018.

а - сцеплением прямых стержней с бетоном; б - крюками; в - лапками; г - петлями; д - приваркой поперечных стержней; 1 - бетон; 2 - анкеруемый стержень

Рисунок 7.1 - Анкеровка рабочей арматуры в бетоне элемента

7.6 При конструировании арматурных изделий и закладных деталей рекомендуется стремиться к сокращению числа их типоразмеров как в пределах железобетонного элемента, так и в пределах ряда железобетонных конструкций.

7.7 В монолитных железобетонных колоннах концы продольных рабочих стержней, не привариваемые к анкерующим деталям, должны отстоять от торца элемента на расстоянии не менее 15 мм - для колонн длиной до 6 м включительно при диаметре стержней арматуры до 40 мм включительно и 20 мм - в остальных случаях.

7.8 Стержни продольной рабочей арматуры монолитных колонн рекомендуется назначать одинакового диаметра. Диаметр рабочей продольной арматуры в колоннах рекомендуется принимать не менее 12 мм. В случае, если продольная арматура конструируется из стержней разных диаметров, стержни большего диаметра располагают в углах поперечного сечениях колонны.

7.9 В монолитных колоннах многоэтажных зданий стыки рабочей продольной арматуры устраивают на уровне верха перекрытий. Стыки выполняют, как правило, вразбежку. При этом в пределах стыка предусматривают установку поперечной арматуры (хомутов) с шагом не более 10 диаметров стержня продольной арматуры (по наименьшему диаметру).

При высоте этажа менее 3,6 м или при продольной арматуре диаметром более 28 мм стыки рекомендуется устраивать через этаж.

Выпуски стержней из колонны с большим поперечным сечением нижнего этажа в колонну с меньшим поперечным сечением верхнего этажа, а также колонн одинакового поперечного сечения рекомендуется выполнять согласно рисунку 7.2. При этом перевод стержней из одного этажа колонны в другой осуществляется путем их отгиба с уклоном не более 1:6 (рисунок 7.2, а, б). Часть стержней колонны нижнего этажа может быть доведена до верха перекрытия (рисунок 7.2, б) и не заводится в колонну верхнего этажа, если она не требуется там по расчету. В случае значительной разницы в сечениях колонн верхнего и нижнего этажей выпуски следует устраивать установкой специальных стержней в количестве, необходимом для колонны верхнего этажа (рисунок 7.2, в).

Анкеровка и стыки арматуры внахлестку во всех случаях должны соответствовать СП 63.13330.

Анкеровка арматуры в бетоне (таблица, основные стандарты и нормативы будут указаны ниже) представляет собой запуск металлических стержней за сечение на длину отрезка передачи усилий с прутков на железобетон. То есть, это закрепление концов армировочных прутьев в толще бетона.

Анкеровка является очень важным процессом, от правильности которого зависят качество, прочность, способность выдерживать различные нагрузки железобетонного монолита. Арматура призвана усиливать бетонную конструкцию, воспринимать и брать на себя нагрузки, делать монолит долговечным, надежным и цельным. Элементы арматуры бывают жесткими и гибкими, обычно выполняются из стали или композитных материалов.

Размер и тип крепления во многом определяется характеристиками и условиями эксплуатации определенных участков, где нагрузка передается с металлических прутьев на материал. Способов выполнения анкеровки существует несколько, предварительно важно правильно провести расчеты, определив такие ключевые параметры, как метод закрепления, длина анкеровки арматуры и т.д.

Разновидности анкеруемой арматуры

Классификация арматуры довольно обширна, металлические стержни выбирают по нескольким параметрам, расчет учитывает максимум нюансов. По условиям работы арматура бывает напрягаемой и ненапрягаемой. По расположению в ЖБ конструкции может быть поперечной и продольной.

Поперечная арматура не позволяет появляться наклонным трещинам, препятствует скалывающим напряжениям, которые появляются возле бетонных опор. Продольная арматура не дает распространяться вертикальным трещинам в определенных продольных зонах, где сосредоточены в бетоне растягивающие напряжения.

Распределительная – закрепляет каркас методом сварки в положении, указанном в проекте
Рабочая – воспринимает усилия, появляющиеся под воздействием тяжести конструкции, внешних нагрузок и т.д.
Монтажная – повышает жесткость арматурного каркаса при сборке и транспортировке на объект
Анкерная – предназначена для крепления к конструкции разного типа закладных деталей

В зависимости от диаметра стержня и назначения металлических деталей арматура может быть канатной, стержневой, проволочной (сечением до 10 миллиметров) и т.д.

Для создания качественного арматурного каркаса используются только специальные профильные прутки. Чем более прочным будет бетон и подходящей по условиям эксплуатации арматура, тем надежнее и прочнее получится железобетонная конструкция.

Базовая длина анкеровки

Прямая анкеровка и с лапками применяется лишь с арматурой периодического профиля. Гладкие растянутые прутья крепят петлями, крюками, приваренными поперечными элементами, анкерными устройствами. Крюки, петли и лапки мастера не советуют использовать для сжатой арматуры (кроме гладкой, которая иногда подвергается растяжению).

Рассчитывая длину анкеровки арматуры, учитывают класс стали, профиль, сечение, прочность бетона, напряженное состояние монолита в зоне анкеровки, способ анкеровки и конструктивные особенности.

Гладкая (класс А240) – 1.5
Периодический профиль, холоднодеформируемая арматура (класс А500) – 2.0
Периодический профиль, термомеханически упрочненная и горячекатаная (классы А300-500) – 2.5

Диаметр меньше или равно 32 миллиметрам – 1.0
Сечение 36 и 40 миллиметров – 0.9

l_o,an– базовая длина анкеровки
A_s,cal, A_s,ef– площади поперечного диаметра арматуры
а – коэффициент влияния на показатель напряженного состояния бетона, прутьев, конструктивных особенностей изделия в зоне анкеровки

Прутья периодического профиля, прямые концы, а также гладкая арматура с петлями/крюками (без устройств для растянутых прутьев) – 1.0
Сжатые стержни – 0.75

Длина анкеровки может быть уменьшена в соответствии с диаметром и числом поперечной арматуры, а также величиной поперечного обжатия бетона там, где осуществляется анкеровка.

Способы анкеровки

Методов выполнения анкеровки существует несколько. Могут использоваться клеевое и сварочное соединение, прямая анкеровка и с отгибом, разные лапки, крюки, петли и т.д. Длина анкеровки рассчитывается на этапе проектирования и соблюдается точно. Арматура должна быть со всех сторон защищена достаточным слоем бетонного монолита.

Если сечение прутьев больше 16 миллиметров, к стандартному добавляют поперечное армирование.
Когда используется гнутая арматура, особое внимание уделяют величине загиба прутьев, чтобы бетон в месте загиба не раскалывался.
Анкеровка загибом с лапками и прямой метод актуальны лишь для периодического профиля.
Гладкие прутья анкеруют специальными приспособлениями, приваренными поперечными прутьями, крюками/петлями.
Сжатая арматура – запрещено анкеровать загибом (за исключением применения гладких прутьев).

Прямая

Данный тип анкеровки используется при условии позволения геометрии конструкции и в защитном слое бетона. Подходит исключительно для периодического профиля. Несущая способность бетона может быть увеличена благодаря наличию дополнительного обжатия камня от внешних силовых факторов там, где выполнена анкеровка. Таким образом эффективность сцепления повышается.

При использовании прямой анкеровки продольное усилие старается надколоть монолит в защитном слое бетона из-за работы касательных напряжений. Длина анкеровки зависит от множества факторов, но в защитном слое сцепление не стоит делать без поперечной арматуры или дополнительных мероприятий, которые исключат скалывание слоя защиты бетонной конструкции и воспримут касательные напряжения.

Зона скола слоя защиты может быть увеличена путем установки по верху продольной перпендикулярной арматуры. Диаметр/шаг хомутов в месте прямой анкеровки в слое защиты определяются в соответствии с типом диаметра и хомута арматуры продольной.

Если речь идет об элементах из мелкозернистого бетона А, расчетную длину анкеровки увеличивают на: 5 d_s для сжатого бетона и 10 d_s для растянутого. Длина прямой анкеровки иногда может быть уменьшена в соответствии с параметрами поперечной арматуры и величиной поперечного обжатия бетона, но максимум на 30%. Фактическая длина анкеровки берется минимум 15 d_s и 200 миллиметров.

Отгибом

Гибка арматурных прутьев осуществляется в условиях завода либо на объекте (вручную, гибочным роликом сменного типа или гибочным станком). Гнут без нагрева. Анкеровку растянутых прутьев выполняют крюком (отгиб на 45-135 градусов) либо петлей (отгиб на 180 градусов). Крюки можно размещать вертикально или горизонтально.

При применении данного метода анкеровки растягивающее продольное усилие старается разогнуть загнутые концы стержней и смять слой бетона по радиусу отгиба. Там, где может случиться разгиб, устанавливают дополнительные поперечные пруты.

Выполняя анкеровку с отгибом на угол 90 градусов, нужно сделать так, чтобы длина прямого участка кончика была минимум 12 d_s, при 180 градусов – минимум 70 миллиметров и 4d_s_. Прямые участки захода прутка от грани начала перехода усилия с металла на бетон до места начала отгиба равны минимум 3 d_s. Если же прямой участок равен менее 10 d_s_, анкеровка в расчете сечения оправки не учитывается.

Длину расчетную при отгибе определяют стандартным методом, используя значение базовой длины анкеровки. Можно уменьшать значение, но максимум на 30%. При этом, общая длина анкеровки ни в каких расчетах не может быть меньше расчетной.

Отгибая конец поперечной арматуры под углом 135 градусов, оставляют прямой участок минимум 75 миллиметров и 6 d_sw_, для отгиба на 90 градусов – минимум 8 d_sw_. Поперечная арматура требует надежного отгиба крюка на 135 миллиметров. Диаметр отгиба зависит от минимального диаметра оправки и продольного прутка. Отгиб хомута размещают в сжатой зоне бетонной конструкции (сечения элемента).

Минимальный диаметр оправки для отгиба (крюка) прутка поперечного для периодического профиля составляет минимум 3 d_s_, для арматуры гладкой – минимум 2.5 d_s.

Для периодического профиля – 5 d_sпри d_s менее 20 миллиметров и 8 d_s при d_s более 20 миллиметров.
Гладкая арматура – 2.5 d_sпри d_s меньше 20 миллиметров и 4 d_s при d_s больше 20 миллиметров.

Минимальный диаметр загиба крюков и петлей в свету: 6 ds при ds меньше 16 миллиметров и 8 ds при ds больше 16 миллиметров.

Минимальный диаметр оправки (когда армируется продольная рабочая арматура) для прутков периодического профиля (при отсутствии прямого участка анкеровки) назначается от 6-7 d_s при d_s меньше 20 миллиметров и 9 d_s при d_s больше 20 миллиметров.

Метод анкеровки определяется проектировщиком. В ситуациях, когда расчетный диаметр отгиба (в работе с продольной арматурой) невозможно геометрически расположить в сечении конструкции, диаметр или число арматуры увеличивают. Либо меняют метод анкеровки.

Клеевой

Данный метод предполагает некоторые особенности, которые нужно изучить до начала работ.

До нанесения клея сталь выправляется на специальном станке, чистится от ржавчины и грязи, обезжиривается.
Компоненты для приготовления клеевого состава взвешивают, отмеряют и измельчают в вибромельнице при температуре максимум 80 градусов. Клей хранится не больше 3 лет в проветриваемом сухом помещении.
Состав на прутки наносится в специальной установке. Клей образует пленку толщиной до 2 миллиметров над поверхностью арматуры. Далее на слой роликами наносятся волнообразные рифления с шагом 6-8 миллиметров и высотой волн 2 миллиметра. Этот этап предполагает нагрев прутков до 100 градусов и выполнение прямо перед закладкой в опалубочную конструкцию.
После установки в опалубку стержней нужно сделать так, чтобы они не соприкасались с другими элементами.

Следует помнить, что стержни с нанесенным на них клеем нужно защитить от солнца и влаги, транспортировать в защитной упаковке. Если пленка клея повреждается, ее восстанавливают нанесением еще одного слоя мягкого клея (при температуре около 100 градусов или после взаимодействия с ацетоном).

Сварные соединения

Контактной (стыковой или точечной) сваркой соединяются арматура периодического профиля или гладкая горячекатаного типа, закладные детали, арматурная проволока. Иногда используют ручную или дуговую сварку, но только в работе с арматурой класса А500.

Способы и типы сварки прутьев и деталей выбирают, исходя из особенностей эксплуатации конструкции, технологических возможностей, параметров свариваемости стали. Если выполняются крестообразные соединения с применением контактно-точечной сварки, следят за должным обеспечением восприятия сетками напряжения (не должно быть меньше расчетного сопротивления). Обычно такие соединения используют с целью обеспечения нужного расположения прутков друг к другу при транспортировке и укладке в бетонную конструкцию.

В условиях завода создают арматурные каркасы, сетки стыковой или контактно-точечной сваркой. Когда делают закладные детали, используют сварку под флюсом, применяемую для тавровых соединений. А вот нахлесточные можно делать контактно-рельефной сваркой.

При выполнении монтажа готовых элементов используют полуавтоматическую сварку, которая позволяет обеспечить нужный уровень качества и жесткости соединений.

Соединение внахлест

Стыки ненапрягаемой арматуры можно стыковать внахлест при вязке/стыковке сеток и каркасов, но диаметр не должен быть больше 36 миллиметров. Стыки делают в растянутых зонах элементов изгиба, в местах полного использования стали.

Важно, чтобы стыки элементов растянутой/сжатой арматуры, сеток имели в рабочем направлении перехлест минимум параметр Lan. Стыки вязаных и сварных конструкций располагаются вразбежку. Без разбежки можно стыковать при выполнении конструктивного армирования и там, где арматура используется максимум на 50%.

Из гладкой стали А1 стыки внахлест арматуры в бетоне делают так, чтобы в месте стыкуемых сеток по всей длине нахлеста находилось минимум 2 поперечных прутка. Так можно стыковать внахлест каркасы, где арматура находится в одностороннем порядке.

Места стыков сеток в нерабочем расположении делают внахлест между рабочими крайними прутками. В процессе вязки перехлест изделий должен находиться в местах минимальных крутящих/изгибающих моментов. Если так сделать не получается, значение нахлеста устанавливают равным минимум 90 диаметрам арматуры. Часто крестообразный перехлест усиливают специальными хомутами, вязальной проволокой.

Длина перехлеста зависит от сечения прутков. Обычно в работе используют рифленые стержни А3, поэтому длину нахлеста арматуры в бетоне можно рассчитать.

Арматура 10 – 300 миллиметров
Арматура 12 – 380 миллиметров
Арматура 16 – 480 миллиметров
Арматура 18 – 580 миллиметров
Арматура 22 – 680 миллиметров
Арматура 25 – 760 миллиметров

Ниже указаны показатели для анкеровки разной арматуры:

Изучив все правила и нормативы, сделать анкеровку арматуры в бетоне можно самостоятельно. Главное – соблюдать технологию и верно выполнить предварительные расчеты.

При создании железобетонных конструкций важно обеспечить им прочность не ниже расчётной, а также оптимальное соотношение прочности и долговечности. Поэтому при сборке и монтаже армирующего каркаса анкеровка арматуры обязательна, она позволит равномерно распределять механические напряжения в структуре и не допустит её разрушение. При условии, что анкеровка выполнена по всем нормам и правилам.

Зачем нужна анкеровка?

Анкерование прутков требуется для обеспечения расчётной прочности арматурного каркаса и его надёжного закрепления в бетоне. Основной задачей при формировании длинного каркаса соединить концы прутков так, чтобы они в случае приложения механических напряжений не смещались со своего положения. То есть две параллельно или перпендикулярно расположенные арматуры не будут разрушать конструкцию, и она сможет прослужить гораздо дольше в условиях различных типов прикладываемых напряжений, чем без применения анкеровки.

Качество закрепления арматуры в бетонной конструкции определяется путём расчётов механических напряжений, которые предполагаются в ходе её эксплуатации. При выполнении строительных работ обязательное соблюдение технологий, чтобы было полное соответствие проведённым вычислениям.

Анкеровку можно выполнять для стальной и композитной арматуры. При этом важно, чтобы свойства прочности и гибкости в усиленных местах сохранялись. В противном случае в структуре материала создадутся дополнительные напряжения, вследствие которых образуются скрытые дефекты. В конечном счёте объект станет непригодным для эксплуатации за период меньше расчётного.

Виды анкеровки

Для надёжной анкеровки арматуры в структуре бетона используются следующие методы:

Прямой. Применяют ровные концы арматуры.
С отгибом. Загибают концы в виде петель, крюков или лапок.
Сварной. Концы стержней свариваются поперечными арматурами.
Химический анкер.

Метод подбирается с учётом эксплуатационных особенностей: типа нагрузки, наличия механических напряжений и ряда других факторов.

Прямой

Применяется для классов арматуры с периодическим типом профиля, если это допускается геометрией заливаемой бетоном конструкции. Позволяет снизить внешние механические воздействия за счёт дополнительного обжатия армокаркаса.

Прямая анкеровка при восприятии касательных напряжений стремится осуществить надкол бетонного слоя. Поэтому длину касания двух арматурных прутков подбирают в соответствии с этим параметром, чтобы не допустить разрушения монолита изнутри.

Если на отрезке для анкерования требуется установить пруток в перпендикулярном положении, то в таком случае требуется использование дополнительных способов упрочнения, например, установки хомутов для арматуры.

Данный способ анкеровки арматуры применим исключительно для рифлёных прутков. Гладкий профиль не позволяет реализовать надёжное крепление этим методом.

С отгибом

Загиб концов арматурных прутков обычно проводится в заводских условиях, чтобы получить прочную и надёжную конструкцию, соответствующую заявленным техническим характеристикам. Проводится холодная гибка, чтобы исключить температурные деформации и разрушение структуры стали, необходимо соблюдать радиус загиба арматуры.

В случае применения продольных механических воздействий силы стремятся разжать крюки и деформировать бетон внутри конструкции. Поэтому в месте крюка необходимо установить несколько поперечных прутков, которые бы смогли увеличить площадь контакта и предотвратить разрушение. Если делать анкеровку под прямым углом, то длину конца крюка стоит делать не менее 70 мм.

Длина прямого участка от границы, где осуществляется применение растягивающих напряжений, до точки отгиба должна составлять не менее 3-х диаметров изгиба ребристого прутка и до 2,5 гладкого. Допускается снижение данного параметра до 30%, но не менее расчётной величины.

Анкеровку следует проводить только при наличии опыта подобных расчётов и понимания механизмов данных процессов. Поэтому её доверять можно только проектировщикам. Если такой возможности нет, то стоит использовать простые расчёты с округлением полученной величины в большую сторону.

Сварной

Для сварки арматуры чаще используется точечно контактный способ, в редких случаях ручной электродуговой (на прихватки), если диаметр арматуры 10 мм и более. Подходит горячекатаная арматура с периодическим профилем, например, А500С.

Методы сварки выбирают в каждых ситуациях индивидуально на основе технологических проектных требований. Наиболее часто используют крестообразные типы соединений и ручную сварку. Точечный метод реализуется преимущественно в заводских условиях. Армокаркасы сваривают встык или внахлёст. Для закладных деталей применяют сваривание с использованием флюса.

Монтаж армокаркасов осуществляют при помощи полуавтоматов, так как только такой способ позволяет добиться высокого качества соединений и оптимальной жёсткости конструкции.

Также для надёжности соединений требуется использование специальных электродов. Они способны не только упростить процесс сварки, но и ускорить данный процесс.

Химический анкер для арматуры

Особенность данного способа в том что он позволяет установить арматуру в необходимом месте в уже застывшем бетоне. Может применяться для крепления и замены арматуры при строительстве ответственных конструкций (мостов, перекрытий зданий, армировании колонн, лестниц и др.).

Технология выполнения следующая:

Просверливается отверстие сверлом на 2 мм шире чем диаметр арматуры. Например, если прут 10 мм то сверло для перфоратора 12 мм.
Из отверстия выдувается вся пыль.
С помощью пистолета “загоняется” специальный клей, и вставляется арматура.

Глубина анкеровки высчитывается индивидуально для каждой конструкций, так что для ответственных конструкций будет лучше если расчеты выполнит профессионал.

Какой должна быть длина анкеровки?

Длина анкеровки должна рассчитываться на основе специальных формул и учётом действующих нормативов. Важно учитывать ряд факторов, которые бы позволили получить требуемые характеристики железобетона, чтобы его можно было эксплуатировать без деформаций и дефектов в заранее определённых условиях. Поэтому при выборе длины нужно пользоваться таблицами из СП 63.13330.2018 с учётом последних изменений.

В процессе расчета длины анкеровки арматуры в бетоне необходимо учитывать следующие факторы:

Вариант анкеровки.
Класс арматуры и форму ее профиля.
Диаметр стального стержня.
Класс используемого бетона и показатель его напряжения в зоне анкеровки.
Присутствие других конструктивных элементов (например, поперечных стержней).

Для каждого типа анкеровки длина будет разной. Она определяется из нормативных документов путём проведения соответствующих расчётов по формулам с использованием таблиц. В качестве примера ниже приведены таблицы длин анкеровки арматуры в теле разных классов бетона и для разных классов стержней.

Следует обратить внимание на то, что анкеровка и нахлест арматуры это разные технологические процессы и длинна у них разная.

От качества анкеровки арматуры зависит конечный результат строительства здания. Поэтому экономить на материалах или проводить самостоятельные расчёты без наличия необходимых знаний или опыта не нужно, так как это впоследствии может вылиться в значительные финансовые затраты. При возведении ответственных конструкций рекомендуется привлекать опытных специалистов.

Читайте также: