Гибкий.ру 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.
Формула для расчета базовой (оптимальной) длины анкеровки, призванной передавать усилия в стали с полным расчетным показателем сопротивления Rs на бетон:
Тут:
- Asи us – площадь поперечного диаметра стержня и периметр сечения, которые высчитывают по номинальному диаметру
- Rbond – сопротивление по расчетам сцепления арматурных прутьев с бетоном, которое принимается равномерно по всей длине анкеровки и высчитывается по формуле Rbond= η1η2Rbt
η1 – коэффициент, который зависит от вида поверхности арматуры:
- Гладкая (класс А240) – 1.5
- Периодический профиль, холоднодеформируемая арматура (класс А500) – 2.0
- Периодический профиль, термомеханически упрочненная и горячекатаная (классы А300-500) – 2.5
η2 – коэффициент, который зависит от диаметра арматуры:
- Диаметр меньше или равно 32 миллиметрам – 1.0
- Сечение 36 и 40 миллиметров – 0.9
Расчетная длина анкеровки стержней высчитывается по формуле: Тут:
- lo,an– базовая длина анкеровки
- As,cal, As,ef– площади поперечного диаметра арматуры
- а – коэффициент влияния на показатель напряженного состояния бетона, прутьев, конструктивных особенностей изделия в зоне анкеровки
Определение коэффициента а:
- 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.
Дача и дом
Соединение арматуры без предварительного напряжения
Идеальным армированием фундамента является армирование сплошным безразрывным контуром арматуры. Требование к наличию как минимум двух сплошных контуров армирования (или 1/6 всех контуров, но не менее 2-х) в нижнем ряду арматуры (испытывающим нагрузки на растяжение) балок (фундаментов) внешнего контура монолитной конструкции здания предъявляется в пункте 7.13.2.2 раздела ACI 318-05 “Структурная целостность”. Такое безразрывное соединение арматуры может быть получено с помощью дуговой сварки или с использованием соединения винтовыми муфтами.
В практическом дачном строительстве выполнить данное требование возможно, лишь приобретя арматуру свариваемого класса A400C или А500С. Арматура сваривается электродами диаметром 4-5 мм. Нахлест стержней при сварке арматуры класса А500С составляет 10 диаметров свариваемой арматуры [пункт 6.4.4 пособия по проектированию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий» (Москва 2009)]. Сварные соединения арматуры выполняются в соответствии с ГОСТ 14098 и ГОСТ 10922.
То есть, чтобы правильно сварить два стержня арматуры диаметром 14 мм, нахлест стрежней нужно задать как 140 мм. Также при необходимости фиксированной прочности стыка стержней арматуры их можно соединять обжимными гильзами или винтовыми муфтами. При использовании для стыков арматуры муфт на резьбе, несущая способность муфтового соединения должна быть такой же, что и стыкуемых стержней (соответственно при растяжении или сжатии). При использовании муфт на резьбе должна быть обеспечена требуемая затяжка муфт для ликвидации люфта в резьбе.
Таблица №49. Рекомендуемые величины длины сварного шва при сварке арматуры*
А240 | 6d |
А300 | 8d |
А400 | 8d |
А500С | 10d |
В500С | 10d |
* Рекомендованные величины по данным компании поставщика металлоизделий ОАО «Инпром» и Ростовского государственного строительного университета (Ростов-на-Дону, 2021). Обычную арматуру класса А400 А-III (самый распространенный класс арматуры в России) сваривать недопустимо. Как поступить в этом случае для обеспечения передачи расчетных усилий от одного стержня арматуры, работающего на растяжение, к другому? Для этого существуют специальные способы соединения арматуры без сварки: с помощью стандартных крюков или лапок (видов сгиба концов стержней арматуры). Об этих и других способах соединения арматуры без сварки мы и поговорим ниже.
Стоп-халтура! При использовании обычной несвариваемой арматуры без обозначения литерой марки арматуры «С» (А400С) сваривать арматуру недопустимо. Обычная несвариваемая арматура А400 сильно теряет в прочности при нагревании. Нормы американского института бетона ACI 318-05 (Пункт 7.5.4) запрещают сваривать перекрестия любой арматуры, так как возможны разрывы стержней под нагрузкой. Отечественные ведомственные строительные нормы ВСН 37-96 разрешают дуговую электросварку перекрестий арматуры, только начиная с номинального диаметра 25 мм.
Соединение арматуры без сварки
Нахлест стержней арматуры должен быть осуществлен на длину, обеспечивающую передачу расчетных усилий от одного стыкуемого стержня к другому. Стыки (соединения) рабочей арматуры соединяемых в рабочем направлении без сварки внахлест должны иметь длину перепуска (нахлеста) не менее величины, требуемой СНиП 52-01-2003, о чем мы и поговорим ниже.
Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры к СП 52-101-2003 [пункт 5.37] определяет следующие возможные варианты соединений стержней арматуры периодического профиля внахлестку без сварки рабочих стержней:
- с прямыми концами стержней периодического профиля;
- с прямыми концами стержней с приваркой или установкой на длине нахлестки поперечных стержней;
- с загибами на концах (крюки, лапки, петли);
Такие виды соединения арматуры можно использовать для арматуры номинальным диаметром до 40 мм. Для гладкой арматуры, работающей на растяжение, (применение которой для основного армирования фундаментов не рекомендовано) возможные варианты это крюки, петли, приваренные поперечные стержни или специальные анкерные устройства.
Соединение арматуры нахлестом (прямая анкеровка)
Соединение арматуры нахлестом – самый распространенный вариант в дачном строительстве из-за своей очевидной простоты исполнения. Однако есть целый ряд требований, которые необходимо выполнить, чтобы обеспечить правильную работу соединяемой арматуры. Соединение арматуры нахлестом допустимо по разным данным для арматуры диаметром до 36 мм [пункт 12.14.21.1 ACI 318-05] или 40 мм [пункт 8.3.27 СП 52-101-2003]. 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 или без нее. 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). 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 [пункт R611.7.1.4 IBC 2003]. Если стержни соединяются со связью проволокой, расстояние между ними обусловлено лишь высотой выступов периодического профиля и может приниматься равным нулю.
В то же время, максимальное расстояние между стыкуемыми стержнями арматуры не должно превышать 4-х диаметров стержней арматуры [раздел 6.1 пособия по проектированию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий» (Москва 2009)]. Расстояние между соседними парами стыков стержней арматуры внахлестку (по ширине железобетонного элемента) должно быть не менее 2-х диаметров стержней арматуры, но не менее 30 мм.
Схема №23. Соединение стрежней арматуры внахлест без сварки
Как варить арматуру
Арматура, как стройматериал, в основном используется в различных строительных конструкциях, которым необходимо придать определенную прочность и возможность сопротивляться внешним факторам и нагрузкам. Для этого создаются специальные объемные конструкции, которые устанавливаются в формы и заливаются бетонным раствором.
Чтобы создать объемность, необходимо арматурные стержни каким-то образом закрепить. Существует два вида скрепления: связка и сварка. Что касается последнего, то можно отметить электросварку плавящимися электродами и такой необычный процесс, как контактная сварка арматуры.
Но чтобы понять, как сваривать арматуру, необходимо в первую очередь понять, что собой представляет этот металлический материал. По сути, это прутки разного диаметра, изготовленные из стали, которые имеют гладкий или ребристый профиль. Арматура обязательно закаливается, что придает ей необходимую прочность и жесткость.
Диаметр стальной арматуры варьируется в пределах 5-80 мм, и ее выбор зависит от нагрузок, которым подвергается бетонный блок, узел или деталь. При этом ребристые прутки используются в качестве основного элемента армирующей конструкции, а гладкие для скрепления между собой ребристых стержней и их ориентации внутри армирующего каркаса. Но в любом случае сам каркас без сварки арматуры собран быть не может.
Правда, необходимо отметить, что сварка негативно влияет на структуру материала. Высокие температуры сварочного процесса изменяют структуру арматуры, и не в лучшую сторону. Закаленный металл подвергается воздействию тепла, при котором происходит его отпуск.
Необходимая длинна нахлеста арматуры
Универсальное решение есть в ГОСТе
ГОСТ 10922-2021 «Арматурные и закладные изделия, их сварные, вязаные и механические соединения для железобетонных конструкций» Ж.2 По действующим нормативным документам длина перепуска стержней периодического профиля в плитах перекрытий и других растянутых элементах составляет примерно 40d арматуры, если стыки выполнены вразбежку, в каждом сечении — не более 50%.
После того, как приобретете опыт (и выполните расчеты анкеровки для разных случаев загружений), то будете делать как я Вам говорю уже на основе опыта расчетов (см. также ответ #8 уважаемого GMG).
Обычно длину нахлеста для периодического профиля принимают 30d. Потому что обычно арматура А500С а бетон B25. Но моГут быть еще нюансы не учтенные в СП. Сейсмика, срок службы (100лет к примеру) и ответственность здания. Хотя нахлест арматуры и расчетная величина, но для удобства в проекте принимают везде один налест, к примеру 40 диаметров, пишут об этом в общих данных или в примечаниях.
По гладкому профилю, концы должны заканчиваться крюками либо петлями а на b не проходит
В таких случаях применяют муфты, сварку, петлевые окончания.
80 диаметров нахлеста это противоречит здравому смыслу на больших и средних диаметрах арматуры. А на малых диаметрах если проектировщик не способен сделать стыки вразбежку, то большие вопросы к нему.
Оснащение проходки горных выработок, ПОС, нормоконтроль, КР, АР
Интересно, как будем считать анкеровку в связи с введение в действие нового ГОСТ на арматуру ? Я там посмотрел на рифы. Мать их. У меня такое предчувствие, что некоторые виды рифления там впоследствии окажутся больше, чем для А500С по СП 63.
По теме. Железобетон такая интересная вещь, что отдельного своего ГОСТа СПДС на неё нет. А тот что есть недовылизан до совершенства. Все рисуют по разному. Чаще всего дают схему нахлёста на каждом листе с армированием для каждого случая и каждой арматурины и пишут в технических требованиях чего-нибудь интересное.
Многие потом дублируют это в ОД. Не забывайте, что на месте часто у рабочих на руках всего 1 лист «Схема армирования», а за остальными листами (если они есть вообще) надо спускаться к прорабу в контору и подниматься 5-20 этажей по деревянным «лестницам» практически методом человека паука. И на нём желательно отобразить побольше.
источник
Особенности методов
Для соединения арматуры без сварки может использоваться один из 2-х способов:
- Стыковой. Осуществляется:
- внахлест (d до 40 мм) – для прямых концов, установкой поперечных стержней, с загибами (крюки, петли);
- обжимными гильзами либо винтовыми муфтами.
- Крестообразным. Основывается на вязке закладных стержней отожженной проволокой, либо специальных фиксаторов. Выполняется в местах пересечения прутьев, угловых узлах и при помощи ручных инструментов (крюк вязальный, кусачки), автоматических (профессиональный пистолет).
При строительстве частных загородных домов использовать оборудование для сварных соединений арматуры и закладных деталей сложнее. Поэтому частные застройщики прибегают к вязальному методу. Из всех способов соединения арматуры, вязка считается одной из более щадящих к пересечениям. Также она не требует каких-то профессиональных навыков.
Сварным методом является стыковое объединение элементов конструкции. Его осуществляют при помощи различных технологий сварки. Используется в строительно-монтажных работах, создании ж/б конструкций сборного и монолитного типа.
Особенностью резьбового муфтового соединения является достижение герметичности, которому способствует использование резьбы соответствующего сечения и длины. Кроме того, обязательно применяют и специальные смазки.
А в цапковом типе соединения арматуры герметичность достигается металлической прокладкой, которая зажимается накидной гайкой.
Используется в трубопроводах с агрессивной средой, и там, где нужна высокая надежность, быстрое разъединение.
Фланцевое соединение арматуры, относящееся к разъемным, рассчитывается на давление от 1 до 20 Мпа. Основной его элемент – это фланец, который представляет собой диск, изготавливаемый из различных марок стали. Именно материал изготовления влияет на такие его характеристики, как твердость, пластичность, ударная прочность.
Сварка встык
Можно сваривать арматуру встык, просто обварив два конца, соединенных прямыми торцами? Можно, но это соединение не отвечает необходимым требованиям по прочности и надежности сваренных каркасов. Поэтому для сварки арматурных элементов встык используется ванная технология.
Суть ее заключается в том, что соединяемые концы арматуры погружаются в металлическую форму, которая сильно напоминает обычную ванну. После чего саму арматуру, а точнее ее соединяемые концы, плавят электродом при сильной величине тока (450-550 ампер).
Такое соединение называется неразъемным, потому что сама металлическая форма становится единым целым со сваренными арматурными прутками. И это соединение впоследствии заливается бетонным раствором. Есть разъемные формы, которые изготавливаются из меди или графита.
Существует определенная техника сварки каркасов ванным способом.
- Производится розжиг дуги об один из концов соединяемой арматуры.
- Этот конец плавится до тех пор, пока на дне ванночки не образуется небольшое количество расплавленного металла.
- Затем электрод перемещается на соседний конец, который точно также плавится.
- Попеременно расплавляя арматуру, заполняется ванночка.
- Как только арматурные прутки покроются расплавленным металлом, можно заканчивать сварку. Но перед этим расходником необходимо сделать несколько круговых движений между концами прутков. Таким образом, создается единый температурный режим металла внутри формы. То есть, сталь будет равномерно остывать, что не создаст в остывшем сварном шве трещин, пор и других дефектов.
Варить арматуру для фундамента или любого другого несущего строительного элемента можно одним электродом, несколькими. Можно использовать инверторы (220 вольт), трансформаторы (380 вольт), полуавтоматы и автоматы.
Есть еще один вариант, как правильно варить арматуру встык. Это, по сути, ванный способ, только вместо объемных форм используются стержни арматуры, которые подрезаются на определенную длину. Из них создается ванночка, то есть, прутки привариваются к основным соединяемым стержням полукругом. После чего сам процесс сварки проводится по точно такой же технологии, что и при использовании готовой объемной формы.
Сварка точеная контактная
Преимущество этого вида сварки арматуры – это отсутствие плавящихся электродов, возможность полностью автоматизировать и механизировать сам процесс, плюс высокая производительность проводимых работ. И два недостатка – проводить сварку можно лишь в цеховых условиях (не на объекте) из-за большой массы сварочного оборудования, и сами сварочные аппараты потребляют достаточно большой объем электроэнергии.
Процесс контактной сварки достаточно прост. В основе ее лежит способность электрического тока проходить через металлы, а в местах с большим сопротивлением выделять значительную тепловую энергию. Так вот такое место в соединение двух стержней арматуры и есть сам стык.
Сегодня используются два типа контактной сварки:
- С непрерывным оплавлением.
- С прерывистым с предварительным нагревом стержней.
Обычно первый способ используется для сварки арматуры первого класса (А-1), вторую для других классов. Перед сваркой каркасов из арматуры точеным соединением сами прутки обрабатываются железной щеткой. Если срез был сделан автогеном, то рекомендуется наплывы металла убрать зубилом.
Основные параметры каркасной сварки – это сила свариваемого тока, его плотность на зажимах, длительность процесса, давление зажимов и длина выступающих из зажимов электродов. К примеру, если арматура сваривается непрерывным способом оплавления, то плотность тока должна быть в пределах 10-50 А/мм², длительность сварки 1-20 секунд (все зависит от диаметра свариваемых стержней).
- Арматура марки А-1 – давление 30-50 МПа.
- А-2(3) – 60-80 МПа.
Опытные сварщики знают, что чистота губок зажимов играет не последнюю роль в качестве проведенной контактной сварки. Поэтому их периодически зачищают или меняют на новые. А значит, определенный комплект губок – это необходимое условие качественного проведения сварочного процесса.
Сварочный шов контактным точечным соединением обязательно проверяется в лаборатории. Но можно провести и чисто визуальный контроль. Если стык после окончания работы похож на приплюснутую конструкцию с бортиками между сваренными концами арматуры, то это высокое качество.
Несколько разновидностей сварки арматурных прутков дает возможность использовать одну из них, как эталон качества соединения. Каждая технология применима в определенных условиях для определенных строительных конструкций. Поэтому перед началом сварочных работ необходимо определиться с выбором.
Поделись с друзьями