2.5 Анкеровка арматуры
2.37. Арматурные стержни в бетоне лишь тогда могут воспринимать напряжения, когда исключена возможность их проскальзывания
Для предотвращения проскальзывания они должны иметь надежную анкеровку.
2.38. Анкеровка осуществляется одним из следующих способов или их сочетанием (рис. 22):
а) сцеплением прямых стержней с бетоном;
б) крюками или лапками;
в) петлями;
г) приваркой поперечных стержней;
д) специальными приспособлениями (анкерами).
Рис. 22. Анкеровка рабочей арматуры в бетоне элемента
а -сцеплением прямых стержней с бетоном; б - крюками; в - лапками; г - петлями; д- приваркой поперечных стержней
Рис. 23. Поперечное армирование в зоне анкеровки петли
1 - петля; 2 - поперечные стержни не менее 2 диаметров 6 мм
2.39. Анкеровка за счет сцепления прямых стержней с бетоном допускается только для арматуры периодического профиля. При этом следует иметь в виду, что прочность сцепления возрастает с увеличением эффективности профиля поверхности, с повышением прочности бетона, а также при наличии поперечного сжатия. И, наоборот, требуется большая длина анкеровки с повышением прочности (класса) арматуры, с повышением диаметра стержня, а также при наличии поперечного растяжения.
По длине анкеровки должен быть достаточный защитный слой бетона и в некоторых случаях, особенно при стержнях диаметром 16 мм и более, поперечное армирование.
Устройство лапок допустимо только для стержней периодического профиля, для гладких стержней нужно предусматривать крюки.
Анкеровка петлями может применяться как для гладких стержней, так и для стержней периодического профиля. При этом анкером считается такая петля, у которой оба стержня (оба конца) растянуты в одинаковой степени.
На длине анкеровки петли необходимо предусматривать поперечное армирование по рис. 23. Поперечная арматура устанавливается по расчету на выкалывание бетона и должна состоять не менее чем из двух стержней диаметром по 6 мм. Приварка поперечных стержней или специальных приспособлений для анкеровки отдельных стержней применяется, если анкеровка сцеплением, крюками или петлями недостаточна.
2.40. 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 lанк =/\анк*d , где значения mанк ,/\анк , и , а также допускаемые минимальные величины lанк определяются по табл.6. При этом растянутые гладкие арматурные стержни должны оканчиваться крюками или иметь приваренную поперечную арматуру на длине заделки.
Длину заделки арматурных стержней в бетоне разных марок о зависимости от величины напряжения в стержне и от класса арматуры рекомендуется определять по графикам рис. 24.
Для определения по графику рис. 24, а длины анкеровки растянутого стержня диаметром d из арматуры класса А-III (Ra=3400 кгс/см2 ) в растянутом бетоне проектной марки М300 находим значение Ra=3400 кгс/см2 на оси абсцисс и наклонную прямую дли бетона марки М300. От точки пересечения этой наклонной прямой с перпендикуляром к оси абсцисс в точке с проводом параллельно оси абсцисс линию до пересечения с осью ординат, где и читаем значение lанк=28d
Для определения по графику рис. 24, 6 длины анкеровки растянутого стержня диаметром d из арматуры периодического профиля в сжатом бетоне проектном марки М300; в случае когда величина напряжения в стержне Ga по расчету меньше Rа и составляет 3100кгс/см2, находим значение Ga=3400 кгс/см2 на оси абсцисс и наклонную прямую для бетона марки М300. От точки пересечения этом наклонной прямой с перпендикуляром к оси абсцисс в точке C Ga=3400 кгс/см2 проводим параллельно оси абсцисс линию до пересечения с осью ординат, где и читаем значение lанк = 19.5d или с округлением 20d.
Рис. 24. Графики для определения длины анкеровки арматурных стержней в бетоне разных марок
а - длина анкеровки растянутых стержней периодического профиля в растянутом бетоне; б - длина анкеровки растянутых или сжатых стержней периодического профиля в сжатом бетоне; в-длина анкеровки гладких стержней; 1 - растянутых класса В-I в растянутом бетоне; 2 - то же, класса А-I; 3 - растянутых или сжатых класса В-I в сжатом бетоне; 4 - то же, класса A-I
Для определения по графику рис. 24, в длины анкеровки гладкого растянутого стержня из арматуры класса А-I в растянутом бетоне проектной марки М250 находим значение для бетона марки М250 на оси абсцисс и соответствующую данному случаю кривую 2, От точки пересечения это кривой с перпендикуляром к оси абсцисс в точке для бетона марки М250 проводим параллельно оси абсцисс линию до пересечения с осью ординат, где и читаем значение lанк = 34d
Если вдоль анкеруемого стержня в растянутом бетоне по расчету образуются трещины, то стержень должен быть заделан а сжатую зону бетона на длину lанк определяемую по формуле (11) или по графику рис. 24. Если площадь сечения фактически установленного анкеруемого стержня Fа.ф больше требуемой расчетом по прочности Fа.p , то длина анкеровки этого стержня может быть уменьшена путем подстановки величины Ga=Ra*Fа.p/Fа.ф вместо значения Rа при определении lанк по формуле (11) или по графикам рис. 24.
2.41. Анкеровку продольного стержня при невозможности выполнения указанных в п. 2.40. настоящего Руководства требований необходимо обеспечить с помощью следующих специальных мер (при этом величина lанк должна быть не менее 10d).
а) постановкой косвенной арматуры в виде сварных поперечных сеток или охватывающих продольную арматуру хомутов; в этом случае ими зоны анкеровки lанк, определенная по формуле (11), может быть уменьшена путем деления коэффициента mан на величину 1+2*mk и уменьшения коэффициента на величину 10*Gб/Rпр ,
Рис. 25. Анкеровка продольного стержня с помощью специальных устройств
1 - бетон; 2 - анкеруемый стержень; 3- круглая или квадратная стальная шайба; 4 -сварка; 5 - обжатие; 6 - высаженная головка; 7 - стальной уголок; 8 - резьба где - объемный коэффициент армирования, определяемый: при сварных сетках -по формуле
где n1 ,fc1 и l1 - соответственно число стержней, площадь поперечного сечения и длина стержня сетки в одном направлении;
n2 ,fc2 и l2 , и то же, в другом направлении;
S - расстояние между сетками; при охватывающих продольную арматуру хомутах-по формуле
где fx - площадь сечения огибающего хомута, расположенного у граней элемента; а - расстояние от равнодействующей усилий в растянутой продольной арматуре (при арматуре одного класса - расстояние от центра тяжести площади поперечного сечения арматуры) до ближайшей грани сечения; и - расстояние между хомутами, измеренное по длине элемента.
Напряжение сжатия бетона на опоре Gб определяется делением опорной реакции на площадь опирания элемента и принимается не более 0.5*Rпр .
Косвенное армирование распределяется по длине зоны анкеровки от торца элемента до ближайшей к опоре расчетной нормальной трещины;
б) устройством на концах стержней специальных анкеров в виде пластин, гаек, уголков, высаженных головок и т. П. (рис. 25).
Рис. 26. Анкеровка продольного стержня посредством его отгиба
1-анкеруемый стержень диаметром d; 2 - специальные хомуты, препятствующие разгибанию стержня
а-в плитах; б- в балках
Рис. 27. Анкеровка гладких стержней продольной растянутой сварной арматуры на крайних свободных опорах изгибаемых элементов
Площадь контакта анкера с бетоном назначается из расчета бетона на смятие и должна быть не менее Na/2.5*Rпр , где Nа - усилие, приходящееся на анкеруемый стержень. Толщина анкерующей пластины должна быть не менее 0.5 всей ее ширины (диаметра) и удовлетворять требованиям п. 2.65. настоящего Руководства;
в) приваркой на длине заделки не менее двух поперечных анкерующих стержней диаметром не менее 0,5 диаметра продольных стержней; в этом случае длина анкеровки lанк , определенная по п. 2.40 настоящего Руководства для стержней периодического профиля, может быть уменьшена на 5d, а гладкие стержни могут выполняться без крюков;
г) отгибом анкеруемого стержня на 900 по дуге круга радиусом в свету не менее 5d, при этом длина прямого участка у начала заделки должна быть не менее 0.5lанк , а на отогнутом участке должны быть установлены дополнительные хомуты, препятствующие разгибанию стержней (рис. 26).
2.42. Величина lанк запуска стержней продольной растянутой арматуры на крайних свободных опорах изгибаемых элементов, если эти стержни не имеют специальных анкеров и не привариваются к опорным закладным деталям, должна быть не менее 5d от внутренней грани этой опоры для плит и не менее 10d для балок [если не соблюдается условие (71) главы СНиП II-21-75].
При сварной арматуре из гладких стержней следует предусматривать приварку к каждому продольному стержню на длине lанк хотя бы одного поперечного (анкеруюшего) стержня в сетках плит и двух стержней в каркасах балок и ребер. Анкерующий стержень должен быть диаметром dанк>0.5d продольного стержня и располагаться на расстоянии "С" (рис. 27) от конца сетки или каркаса, которое принимается: c<15 мм при d<10 мм, c=1.5d при d>10 мм.
