Для чего нужна анкеровка арматуры

Роль анкеровки арматуры в бетоне

Анкеровка арматуры в бетонной смеси представляет собой укрепление края армирующих элементов методом запуска за сечение на длину, равную зоне передачи усилий изделий из металла на бетон.

Способы анкеровки

Закрепить арматуру в железобетоне можно несколькими способами. Выделяют следующие виды закрепления:

Только для армирующих изделий с периодическим профилем предусмотрено закрепление прямых составляющих. Повышая прочность бетона, реально значительно увеличить сцепление бетонирующей смеси с анкеровкой. На качество закрепления также повлияет наличие или отсутствие поперечного сжатия. Согласно технологии использование специальных крюков разрешено исключительно для арматуры с гладкой поверхностью. Лапки применяют для армирующих элементов с периодическим профилем.

В случаях, когда для анкеровки выбирают строительные петли, важно соблюдать равенство величины растягивания обоих концов. Пренебрежение этим правилом приведет к значительному снижению сцепления элементов. Если нужна повышенная прочность конструкции, которую не могут обеспечить приведенные выше способы, применяют приспособления для отдельных арматурных стержней и усиливают закрепление методом приваривания поперечных элементов. Для этого берут прутья 6 мм в сечении, используют 2-4 поперечных элемента.

Длина и особенности ее расчета

Чтобы правильно рассчитать длину заделки арматуры, к учету берут множество показателей. Важно выдерживать необходимую величину, которая будет заложена в железобетон. Расчеты производят с максимальной точностью. Для определения длины анкеровки проектировщики используют графики, составленные на основании напряжения в прутьях и класса армирующих элементов.

Работу с графиками сможет осуществить любой специалист в области строительства. Рекомендованную длину арматурного стержня определяют следующим способом:

Той же методикой пользуются для работы с другими графиками. Если невозможно выдержать рекомендованную длину закрепления, необходимо оснастить края арматуры специальными элементами. Такие приспособления выполняют роль анкеров. Изготавливают крепежи в виде пластинок, крюков и уголков.

Показатели для расчета

Для максимально точного расчета длины анкеровки армирующих элементов во внимание принимают следующие данные:

Быстро произвести расчет величины позволяет таблица. В ее состав могу входить разные показатели. Подобные таблицы входят в состав программ для расчета анкеровки на ПК. Использование таких методик приемлемо для непрофессионального строительства. В профессиональной сфере так проводят предварительные расчеты. Окончательный показатель рассчитывают по формулам.

Для проведения расчетов с использованием формул необходимо иметь инженерное образование и опыт в сфере строительства. Начинающие строители могут:

Учитывая тот факт, что от качественной анкеровки зависит окончательный результат строительства и прочность конструкции, рекомендовано заказывать расчеты в специализированных фирмах. Лучше оплатить работу специалистов, чем впустую потратить дорогие строительные материалы.

Источник

Wiki ЖБК

Материалы для проектирования железобетонных конструкций

Инструменты пользователя

Инструменты сайта

Боковая панель

Проектное бюро Фордевинд:

Сайты схожей тематики:

Содержание

Анкеровка арматуры. Соединения арматуры. Гнутые стержни

Требования к анкеровке и соединению арматуры, гнутым стержням установлены в:

Места стыковки

Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры (к СНиП 2.03.01-84):

Гнутые стержни

Следует различать минимальные радиусы загиба по условиям прочности арматуры и минимальный радиус загиба по условиям прочности бетона в месте изгиба:

Применение в проекте

Обсуждение

По поводу соединений стержней внахлестку без сварки.
В новой нормативной литературе (СП 52-101-2003, Пособие к СП 52-101-2003 и пр.) особо не оговаривается, тем не менее в старом пособии была рекомендация по поводу мест стыковки.

Соответственно пишу в общих указаниях в дополнение к указанному пишу (для плит перекрытия):
«Нижнюю арматуру плиты допускается стыковать за исключением зон в средней трети пролетов с перепуском ____. Верхнюю арматуру допускается стыковать в средней трети пролета с перепуском _____.»

Для фундаментных плит, соответственно наоборот.

Источник

Современный подход к анкеровке арматуры

Основные требования к анкеровке арматуры в бетоне установленны в:

Согласно пособию к СП 52-101-2003 анкеровку арматуры в бетоне осуществляют одним из следующих способов или их сочетанием:

— в виде прямого окончания стержня (прямая анкеровка);

— с загибом на конце стержня в виде крюка, отгиба (лапки) или петли;

— с приваркой или установкой поперечных стержней;

— с применением специальных анкерных устройств на конце стержня.

Порядок анкеровки арматуры

Концы растянутых стержней периодического профиля (горячекатаных и холодносплющенных) выполняются без крюков.

Концы растянутых стержней гладкой арматуры выполняются без крюков в случае применения их в сварных сетках и каркасах. В отдельных случаях (при невозможности приварки дополнительных анкерующих стержней) в гладких стержнях сварных сеток могут устраиваться крюки.

Концы растянутых стержней гладкой арматуры при применении их в виде отдельных стержней или в вязаных сетках и каркасах в конструкциях из тяжелого бетона должны быть снабжены полукруглыми крюками с диаметром в свету 2,5d и длиной прямого участка 3d. При машинном гнутье прямой участок длиной 3d отсутствует.

При составлении спецификации добавка (к длинам до касательной к крюку) на один крюк равна 6,25d при ручной заготовке и 3,25d — при машинной заготовке.

В конструкциях из легкого железобетона гладкая арматура диаметром до 8 мм снабжается обычными крюками, при диаметре арматуры от 8 до 20 мм вместо размера 2,5d принимается 5d. При легком бетоне в крюках и в местах перегиба стержней диаметром более 12 мм должны быть уложены коротыши диаметром не менее диаметра основной рабочей арматуры.

При диаметре стержней более 16 мм коротыши должны быть приварены к арматуре.

Концы гладких сжатых стержней диаметром до 12 мм, а также концы продольной арматуры в центрально сжатых элементах независимо от диаметра могут заканчиваться без крюков.

Концы рабочей арматуры в панелях, плитах и элементах настилов должны отстоять от торцовых сторон этих элементов на расстоянии не более 5 мм, а в балках — не более 10 мм.

Анкеровка нижней арматуры на крайних свободных опорах при бетоне марки не ниже 100 должна производиться следующим образом:

1. При Q
— Анкеровка сеток и каркасов. Стыки сеток и каркасов внахлестку без сварки. 1 — анкеровка сварных сеток, 2 — анкеровка сварных каркасов.

При необходимости, в отдельных случаях, заделки стержней за грань свободной опоры менее чем на 5d должна быть предусмотрена приварка этих стержней к специальным закладным деталям из профильного или листового металла или какие-либо иные специальные меры для усиления анкеровки арматуры.

2.. При Q>mRpbho, т. е. когда поперечная арматура требуется по расчету:

Длину запуска стержней за грань свободной опоры допускается уменьшать на 5d против величин, указанных выше в пп. а) и б), при условии увеличения на длине l0 +1,5h (где h — высота поперечного сечения балки) от конца балки поперечной: арматуры на 50% против теоретической величины, определяемой по расчету. Дополнительная арматура на указанном участке должна предусматриваться либо в виде корытообразно согнутых сеток, либо путем увеличения диаметра или шага поперечных стержней.

В балках малой ширины, армируемых только одним плоским каркасом либо сдвоенными каркасам при уменшении длины запуска против величин, указанных выше в пп. а) и б), следует на длине l0 +1,5h от конца уменьшить шаг поперечной арматуры либо увеличить ее диаметр. При этом необходима, кроме того, приварка дополнительных анкерующих стержней или шайб.

Для сварных каркасов с рабочей арматурой из гладких стержней может быть допущена заделка стержней за внутреннюю грань свободной опоры на 5d при условии примни бетона марки 200 и выше. При этом, кроме постановки дополнительных корытообразно согнутых сеток, необходима приварка дополнительных анкерующих стержней или шайб.

Принятие в случае необходимости длины запуска стержней за грань свободной опоры менее 10d1при бетоне марки 150 и ниже и менее 5 d1 при бетоне марки 200 и выше может быть допущено только при условии осуществления специальных конструктивных мероприятий, например, путем приварки к концам стержней закладных деталей из профильного или листового металла. Размеры закладных деталей и сварных швов должны определяться расчетом.

Анкеровка растянутой арматуры на крайних защемленных опорах (при примыкании к стойкам) производится в соответствии с указаниями, приведенными ниже.

Гладкие прямые растянутые стержни должны быть продолжены за сечение, где они не требуются по расчету, не менее чем на 20d (считая от касательной к крюку).

Продольные сжатые гладкие стержни должны быть заведены за сечение, где они не требуются по расчету, не менее чем на 15d при наличии крюков на концах стержней, и не менее чем на 20d при отсутствии крюков в вязаных каркасах и сетках.

Сжатые стержни периодического профиля (горячекатаные и холодносплющенные) должны быть заведены за сечение, где они не требуются по расчету, не менее чем на 15dp.

Анкеровка рабочей арматуры в бетоне элемента

Анкеровка рабочей арматуры в бетоне элемента

— сцеплением прямых стержней с бетоном;
б
— крюками;
в
— лапками;
г
— петлями;
д
— приваркой поперечных стержней

К специальным мерам обеспечения анкеровки при невозможности обеспечения расчетной длины анкеровки относятся:

— устройство на концах стержней специальных анкеров в виде пластин, шайб, гаек, уголков, высаженных головок и т.п.;

— отгибом анкеруемого стержня на 90° по дуге круга с радиусом в свету не менее 10d

*(1 ¾
ll/lan)
и не менее ограничений для гнутой арматуры (см. выше) с установкой на отогнутом участке хомутов препятствующих разгибанию стержней.

Способы анкеровки

Закрепить арматуру в железобетоне можно несколькими способами. Выделяют следующие виды закрепления:

Только для армирующих изделий с периодическим профилем предусмотрено закрепление прямых составляющих. Повышая прочность бетона, реально значительно увеличить сцепление бетонирующей смеси с анкеровкой. На качество закрепления также повлияет наличие или отсутствие поперечного сжатия. Согласно технологии использование специальных крюков разрешено исключительно для арматуры с гладкой поверхностью. Лапки применяют для армирующих элементов с периодическим профилем.

В случаях, когда для анкеровки выбирают строительные петли, важно соблюдать равенство величины растягивания обоих концов. Пренебрежение этим правилом приведет к значительному снижению сцепления элементов. Если нужна повышенная прочность конструкции, которую не могут обеспечить приведенные выше способы, применяют приспособления для отдельных арматурных стержней и усиливают закрепление методом приваривания поперечных элементов. Для этого берут прутья 6 мм в сечении, используют 2-4 поперечных элемента.

Анкеровка продольного стержня с помощью специальных устройств

— бетон;
2
— анкеруемый стержень;
3
— круглая или квадратная, стальная шайба;
4
— сварка;
5
— обжатие;
6
— высаженная головка;
7
— стальной уголок;
8
— резьба

Смещение стержней арматуры при соединении без сварки

Смещение стержней арматуры при соединении без сварки

Соседние соединения арматуры по длине должны быть разнесены в разбежку так, чтобы в одном сечении одновременно соединялось не более 50% арматуры. В качестве одного расчетного сечения элемента, рассматриваемого для определения относительного количества стыкуемой арматуры в одном сечении, принимают участок вдоль стыкуемой арматуры длиной 130% длины нахлеста стержней. Считается, что стыки арматуры расположены в одном расчетном сечении, если центры этих стыков находятся в пределах этого участка [раздел 6.1 пособия по проектированию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий» (Москва 2009)]

Длина анкеровки зависит от профиля и диаметра стержня, напряженного состояния бетона в зоне анкеровки (сжатие/растяжение), наличия поперечной арматуры в зоне анкеровки, фактического напряжения в стержне относительно его максимального значения и других конструктивных факторов.

Комплексные расчеты

Необходимую глубину анкеровки арматуры в бетоне определяют на стадии разработки проекта с помощью сложных инженерных расчетов. При их проведении учитывают:

Таблица для примерного определения длины анкеровки в бетоне для некоторых значений нагрузок

Источник

Анкеровка арматуры в бетоне – сложная, но важная операция

Анкеровка арматуры в бетоне представляет собой операцию запуска армирующих изделий за определенное сечение. Длина такого закрепления определяется параметрами области передачи усилий с металлических стержней на железобетон.

1 Варианты анкеровки – обзор всех способов

Интересующая нас операция закрепления концов армирующих стержней в бетоне выполняется разными способами. Анкеровку принято подразделять на такие типы:

Закрепление в бетоне прямых элементов выполняется исключительно для строительной арматуры с периодическим профилем. Здесь важно принимать во внимание, что качественные характеристики сцепления железобетона и анкеровки увеличиваются при повышении прочностных показателей бетонной смеси. Также надежность закрепления зависит от того, есть или нет в системе поперечное сжатие. Анкеровочные крюки разрешается применять только для гладких арматурных изделий. А вот лапки устанавливаются исключительно на периодические по профилю стержни.

Если используются петли, необходимо следить за тем, чтобы ее оба конца были растянуты на идентичную величину. В противном случае качество сцепления существенно уменьшается. В ситуациях, когда анкеровка петлями и крюками, а также методом прямого сцепления не обеспечивает достаточной прочности системы бетон-стержень, требуется применять специальные приспособления для отдельных армирующих элементов и практиковать приварку добавочных изделий (поперечных). В последнем случае рекомендуется использовать от 2 до 4 шестимиллиметровых по сечению прутков.

2 Длина заделки арматурных элементов – важнейшая характеристика

Расчет анкеровки производится по целому ряду показателей. Об этом мы поговорим подробнее далее. Самой же важной характеристикой процесса является длина стержневой арматуры, закладываемой в железобетон. Она определяется с особой тщательностью. Длина заделки устанавливается проектировщиками по специальным графикам. В них учитывается класс арматуры и значение напряжения в армирующем прутке.

На графике а представлена длина анкеровки для изделий (растянутых) с периодическим профилем, на б – для сжатых либо растянутых, на в – для гладких прутков.

Работать с приведенными графиками сравнительно несложно. Например, длина анкеровки профильного растянутого изделия определяется следующим образом. На оси абсцисс нужно найти показатель растяжения арматуры (допустим, для бетона М300). Провести от него прямую (наклонную) до интересующей нас марки бетонной смеси. На месте пересечения проведенного отрезка с перпендикуляром к оси абсцисс отметить Rа и провести от этой точки параллельную линию. Она должна пересечь ось ординат. Найденная точка – это и есть рекомендованная длина стержня.

Аналогичным образом используются и два других графика. Человеку, далекому от проектирования железобетонных конструкций, описанная методика может показаться чересчур мудреной. Но специалистами строительной сферы длина арматуры при помощи графиков определяется буквально за пару секунд. Важный момент. В случаях, когда рекомендованную длину анкеровки обеспечить на конкретном объекте не представляется возможным, следует монтировать на торцы стержней особые приспособления. Они, по сути, представляют собой анкера, изготовленные в специальной форме – в виде пластин, крючков, уголков, гаек.

3 Расчет анкеровки – комплексный подход к проектированию

Профессиональный расчет операции заделки арматурных стержней основывается на учете таких показателей:

Упрощенный расчет некоторых показателей (глубина, длина) позволяет провести специальная таблица. Она может включать в себя разные показатели. Как правило, интересующая нас таблица является частью компьютерных программ, которые дают возможность выполнять комплексный расчет анкеровки. Найти их несложно на специализированных интернет-сайтах. Продается такое программное обеспечение и на дисках. На любительском уровне глубина и длина анкеровки вполне может быть определена описанным выше способом (программы со встроенными в них таблицами).

Профессиональные проектировщики также используют такую методику. Но исключительно для предварительных расчетов. А вот окончательно глубина закладки арматурных элементов и другие показатели операции устанавливаются ими по формулам.

Такой расчет гарантирует получение стопроцентно правильных результатов. Формульный расчет важен при проектировании ответственных сооружений и железобетонных конструкций. В рамках этой статьи мы не будем загружать вас сложными и зачастую непонятными символами. Скажем лишь, что расчет по формулам требует серьезных инженерных знаний специфики строительных работ. Бытовой пользователь таковыми не обладает. Поэтому у него есть всего два варианта:

Последний совет. Так как анкеровка арматуры считается одним из главных элементов выполнения строительных работ, от которого зависит их качество, желательно заказывать ее расчет в специализированных компаниях. В данном случае лучше заплатить за действительно нужную услугу.

Источник

Анкеровка арматуры (базовая, прямая и с отгибом).

Базовая длина анкеровки.

Базовая длина анкеровки арматуры в бетоне определяется по СП 52-101-2003 п. 8.3.21 или СП 63.13330.2012 п. 10.3.24 и СП 52-102-2004 п. 5.3.2.

Анкеровка прямого арматурного стержня в бетоне происходит за счет сцепления профиля. Базовую длину анкеровки, необходимую для передачи усилия в арматуре с полным расчетным значением сопротивления R_s на бетон, определяют по формуле:

,

,

— для ненапрягаемой арматуры:

— для напрягаемой арматуры:

Откуда можно вывести: , где d_s – диаметр арматуры.

h ₁ – для ненапрягаемой арматуры

Для гладкой арматуры (АI, А240)

Для холоднодеформируемой арматуры периодического профиля (В500С, А500Схд)

Для горячекатаной и термомеханически упрочненной арматуры периодического профиля (А400С, А500С, А600С)

Термомеханически упрочненная А500СП (СТО 36554501-005-2006) с эффективным профилем (серповидный четырехсторонний)

h ₁ – для напрягаемой арматуры

Для холоднодеформированной арматуры периодического профиля класса Вр1500 диаметром 3 мм и арматурных канатов класса К1500 диаметром 6 мм;

Для холоднодеформированной арматуры класса Вр диаметром 4 мм и более

Для арматурных канатов клсса К диаметром 9 мм и более

Для горячекатаной и термомеханически упрочненной арматуры периодического профиля (А400С, А500С, А600С)

Прямая анкеровка.

Прямая анкеровка арматуры устраивается в местах, где геометрия конструкции позволяет это сделать, и иногда может располагаться в защитном слое бетона. Прямая анкеровка допускается только для арматуры периодического профиля.

Наличие дополнительного обжатия бетона от внешних силовых факторов в зоне анкеровки увеличивает несущую способность самого бетона, тем самым увеличивается эффективность анкеровки (сцепления).

При прямой анкеровке в защитном слое бетона продольное усилие пытается сколоть защитный слой касательными напряжениями.

Рис. 1. Возможность скалывания защитного слоя бетона при анкеровке.

Наши нормы не оговаривают длину анкеровки в зависимости от расположения стержня в конструкции, поэтому анкеровку в защитном слое бетона не рекомендуется выполнять без наличия поперечной арматуры или каких-то других дополнительных мероприятий (увеличенная длина анкеровки, установка верхней перпендикулярной продольной или поперечной арматуры, увеличение защитного слоя, устройство отгиба и т.д.), с помощью которых будут восприниматься касательные напряжения и исключено скалывание защитного слоя бетона.

Установка по верху перпендикулярной продольной арматуры в зоне анкеровки увеличивает зону скола защитного слоя бетона, но при этом ее применение по сравнению с установкой поперечной арматуры менее эффективно.

Шаг и диаметр хомутов в зоне прямой анкеровки в защитном слое бетона определяется в зависимости от типа хомута и диаметра продольной арматуры.

Расчетная длина прямой анкеровки арматуры в бетоне определяется

(СП 52-101-2003 п. 8.3.22 или СП 63.13330.2012 п. 10.3.25):

Для элементов из мелкозернистого бетона группы А требуемая расчетная величина длины анкеровки должна быть увеличена на 10 d_s для растянутого бетона и на 5 d_s – для сжатого.

Допускается уменьшать длину прямой анкеровки стержней ненапрягаемой арматуры в зависимости от количества и диаметра поперечной арматуры в зоне анкеровки, вида дополнительных анкерующих устройств (приварка поперечной арматуры) и величины поперечного обжатия бетона в зоне анкеровки (например, от опорной реакции), но не более чем на 30%.

Расчетная длина прямой анкеровки растянутой (не напрягаемой) арматуры при k=1 класса А400:

Класс бетона на сжатие

Длина анкеровки (мм) в зависимости от диаметра арматуры

Расчетная длина прямой анкеровки растянутой (не напрягаемой) арматуры при k=1 класса А500:

Класс бетона на сжатие

Длина анкеровки (мм) в зависимости от диаметра арматуры

Расчетная длина прямой анкеровки растянутой (не напрягаемой) арматуры при k=1 класса А500СП с эффективным профилем:

Класс бетона на сжатие

Длина анкеровки (мм) в зависимости от диаметра арматуры

Примечание: отношение в таблицах L_ан/d_s для не напрягаемой арматуры диметром больше 32 мм нужно разделить на коэффициент 0,9.

Анкеровка отгибом.

Гибку арматурных изделий могут производить как в заводских условиях, так и на строительной площадке, с помощью гибочного станка со сменным гибочным роликом или вручную.

Рабочие арматурные стержни лучше гнуть без применения нагрева, так как на строительной площадке может оказаться не горячекатаная, а термомеханически упрочненная арматура. Тем более на строительной площадке никто не будет контролировать температуру нагрева стержня. Выше определенной температуры нагрева, любая арматура может снизить прочностные свойства. Конструктивную арматуру допускается гнуть в нагретом состоянии.

Размещение отгиба в конструкции имеет важную роль. Крюки могут располагаться в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

При анкеровке рабочей арматуры с отгибом, продольное растягивающее усилие в арматуре пытается разогнуть загнутый конец и смять бетон по радиусу загиба. В зоне возможного разгиба дополнительно устанавливают поперечную арматуру.

Прямой участок захода стержня от грани начала передачи усилия с арматуры на бетон до начала отгиба должен быть не менее 3 ds, при этом, если прямой участок меньше 10 ds, то его анкеровку на прямом участке в расчете диаметра оправки лучше не учитывать. Так же необходимо исключить возможный выкол бетона в зоне анкеровки отгибом.

Расчетная длина анкеровки при отгибе определяется, как для прямой анкеровки, относительно базовой длины анкеровки. Допускается уменьшать длину анкеровки отгибом, так же как и для прямой анкеровки, но не более чем на 30%. Общая длина анкеровки отгибом не должна быть меньше расчетной длины анкеровки и при этом концы отгиба не должны быть меньше требуемых значений.

Минимальный диаметр оправки для крюка (отгиба) поперечного стержня для арматуры периодического профиля должен быть не менее 3d_s (нормативно это не оговаривается), а для гладкой не менее 2,5d_s. В зарубежных нормах фигурирует значение оправки 4d_s ( ACI ).

Минимальный диаметр оправки для арматуры принимают в зависимости от диаметра стержня d_s не менее (СП 52-101-2003 п. 8.3.30 или СП 63.13330.2012 п. 10.3.33).

— для гладких стержней: 2,5d_s при d_s 4d_s при d s ≥ 20 мм ;

Минимальные диаметры оправки при анкеровке рабочей продольной арматуры для стержней периодического профиля (без прямого участка анкеровки) не рекомендуется назначать меньше 6…7d_s при d_s 20 мм, а при d_s ≥ 20 мм не менее 9d_s. Выбор метода определения диаметра отгиба арматуры при анкеровке ложится на плечи проектировщика. В случае, когда расчетный диаметр отгиба при анкеровке расчетной продольной арматуры геометрически невозможно разместить в сечении конструкции, то можно увеличить количество и/или диаметр арматуры или изменить вид анкеровки или даже изменить сопряжение, устроить вут.

Источник