Анкеровка арматуры в бетоне: полезная информация и советы специалистов

Анкеровка арматуры считается одной из важнейших строительных операций, которая подразумевает крепление армирующих изделий за определенное сечение. Стоит отметить, что размер закрепления во многом обусловлен характеристикой участка передачи нагрузки с металлических стержней на основной материал. В этой статье мы рассмотрим все существующие способы проведения анкеровки, дадим советы относительно того, как должен проводиться расчет на этапе проектирования, а также раскроем некоторые секреты, которые значительно упростят строительные работы.

Анкеровка арматуры: возможные варианты
Определяем длину арматурных элементов правильно
Комплексные расчеты: все, что нужно знать

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:

Определяют величину растяжения изделия по оси абсцисс.
Опускают линию до нужной марки бетона.
Находят точку пересечения перпендикуляра от оси абсцисс с полученным отрезком.
Обозначив точку Rа, проводят параллель до оси ординат.
Полученная точка укажет на оптимальную длину арматурного стержня.

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.

3 Расчет анкеровки – комплексный подход к проектированию

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

прочность железобетона;
вариант анкеровки;
значение напряжения на участке сцепления;
длина и глубина закладки элементов;
профиль арматуры;
сечение используемых стержней.

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:

заказать профессиональный расчет в профильных бюро;
найти рекомендованные (другими словами – приближенные) значения анкеровки в спецпрограммах и табличках.

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.

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

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.

В соответствии с п.10.3.8 — 10.3.10 СП 63.13330.2012 (СП 63.13330.2018), максимальное расстояние между осями стержней продольной арматуры составляет:

1. в железобетонных балках и плитах:

не более 200 мм — при высоте поперечного сечения h≤150 мм;
не более 400 мм или 1,5 h — при высоте поперечного сечения h>150 мм;

2. в железобетонных колоннах:

не более 400 мм — в направлении, перпендикулярном плоскости изгиба;
не более 500 мм — в направлении плоскости изгиба.

3. В железобетонных стенах:

не более 400 и не более 2t (t- толщина стены) — между стержнями вертикальной арматуры;
не более 400 — между стержнями горизонтальной арматуры.

Важные примечания!

В балках и ребрах шириной более 150 мм число продольных рабочих растянутых стержней в поперечном сечении должно быть не менее двух.
В балках и ребрах при ширине элемента 150 мм и менее допускается устанавливать в поперечном сечении один продольный стержень.
В балках до опоры следует доводить стержни продольной рабочей арматуры с площадью сечения не менее 1/2 площади сечения стержней в пролете и не менее двух стержней.
В плитах до опоры следует доводить стержни продольной рабочей арматуры на 1 м ширины плиты с площадью сечения не менее 1/3 площади сечения стержней на 1 м ширины плиты в пролете.

1 Разновидности анкеруемой арматуры

Классификация арматуры достаточно обширна и может рассчитываться по нескольким показателям. Так, в зависимости от условий для применяемой арматуры, различают ненапрягаемую и напрягаемую арматуру. По прямому назначению арматуру можно разделить на следующие виды:

рабочая (восприятие таких усилий, которые возникают от воздействия внешних нагрузок и тяжести самой конструкции);
распределительная (закрепляет каркас с помощью сварки в проектном положении);
анкерная (служит для крепления к изделию закладных деталей);
монтажная (придает жесткость арматурному каркасу в процессе его сборки и транспортировки на стройобъект).

По расположению арматуры в пространственном каркасе железобетонной конструкции существует продольная и поперечная арматура. Продольная препятствует возникновению вертикальных трещин в продольных зонах концентрации растягивающих напряжений в бетоне.

Поперечная же предупреждает образование наклонных трещин, которые могут формироваться при действии скалывающих напряжений, что возникают преимущественно вблизи бетонных опор.

Поставляться арматура может несколькими вариациями, которые зависят от диаметра и назначения стали: проволочная (обычно диаметром до 10 мм), стержневая, канатная и арматурные изделия.
к меню ↑

1.1 Правила и нюансы анкеровки

Существует несколько способов закрепить стержни в бетонном изделии, и можно достаточно долго выбирать, какой же лучше, но следует выделить 4 основные:

прямая анкеровка с использованием прямого конца стержня;
загиб на конце стержня в виде петли, лапки или крюка;
способ сварки с установкой поперечных стержней;
установка на концах прутов специальных анкерных устройств.

Читайте также Плавление золота

Длину анкеровки арматуры необходимо расчитать еще на стадии проектирования изделия, любые недочёты здесь недопустимы. Изделие будет достаточно надежным только в том случае, если арматуру будет защищать достаточный слой бетона, предохраняющий её от коррозии.

При превышении диаметра стержней более 16 мм, желательно произвести поперечное армирование, в дополнении к стандартному. При использовании гнутой арматуры следует уделить особое внимание размеру загиба каждого стержня, дабы не допустить осыпания либо раскалывания бетона в том месте, где располагается загиб.

Прямая анкеровка арматуры в бетоне, а также анкеровка загибом с лапками разрешена только для арматуры с периодическим профилем. Для гладких стержней растянутого типа рекомендуется применять специальные анкерные устройства, дополнительно приваренные поперечные стержни, либо петли и крюки. При этом анкеровка сжатой арматуры не допускается с применением анкерного способа загибом, кроме случаев, когда используются гладкие стержни.

Диаметр оправки (загиба) принимает минимальное значение в соответствии с диаметром самого стержня арматуры и составляет: 2,5d для гладких стержней с диаметром стержня менее 20 мм и 4d при диаметре превышающем 20 мм.

Читайте также: чем и как правильно армировать кладку из кирпича или газобетона?

Если существующий стержень имеет периодический профиль, то эти показатели приобретают значения 5d и 8d соответственно. Фактическая длина итоговой анкеровки не должна быть меньше 15d стержня и 200 мм в длину.
к меню ↑

1.2 Как вязать арматуру? (видео)

к меню ↑

Стержни и сердечники

Эксперты привыкли выполнять анкеровку тех пучков, которые состоят из 12, 18 и 24 проволок. Итоговая технология напрямую зависит от степени натяжения арматуры на упоры или же бетон. Если строители используют гидравлические домкраты двойного действия, тогда уместно будут смотреться устройства в виде стальных пробок и колодок, разработанные на базе НИИЖБ.

В процессе изготовления клиньев и пробок, эксперты прибегают к термической обработке материала, так как это позволяет в несколько раз повысить твердость стали. Современное производство гильзостержневых и гильзовых анкеров основано на применении пучков, канатов, прядей. Эксперты предъявляют повышенное требование к физико-механическим свойствам стали. Для стержней и сердечников производители используют более прочный материал, за счет чего нет необходимости изготавливать объемные изделия.

1. в железобетонных балках и плитах:

не более 200 мм — при высоте поперечного сечения h≤150 мм;
не более 400 мм или 1,5 h — при высоте поперечного сечения h>150 мм;

2. в железобетонных колоннах:

не более 400 мм — в направлении, перпендикулярном плоскости изгиба;
не более 500 мм — в направлении плоскости изгиба.

3. В железобетонных стенах:

не более 400 и не более 2t (t- толщина стены) — между стержнями вертикальной арматуры;
не более 400 — между стержнями горизонтальной арматуры.

Важные примечания!

В балках и ребрах шириной более 150 мм число продольных рабочих растянутых стержней в поперечном сечении должно быть не менее двух.
В балках и ребрах при ширине элемента 150 мм и менее допускается устанавливать в поперечном сечении один продольный стержень.
В балках до опоры следует доводить стержни продольной рабочей арматуры с площадью сечения не менее 1/2 площади сечения стержней в пролете и не менее двух стержней.
В плитах до опоры следует доводить стержни продольной рабочей арматуры на 1 м ширины плиты с площадью сечения не менее 1/3 площади сечения стержней на 1 м ширины плиты в пролете.

Анкеровка напряжённой арматуры

Анкеровку или установку на стержни анкерных элементов выполняют с помощью:

опрессованных в холодном состоянии шайб;
высаженных головок, получаемых разогревом и расплющиванием концов стержней;
привариваемых цилиндрических коротышей;
спиралей из проволоки;
инвентарных зажимов.

Требования к предварительно напряжённой арматуре

Для изготовления напряжённых железобетонных конструкций применяют специальные виды арматурной стали, обладающие высокими значениями рабочих напряжений (от 5000 до 7200 кгс/см²). В перечень этих материалов входят арматурные стали:

А600, А600С и Ат600С — 5400 кгс/см²;
А800 и Ат800 — 6000 кгс/см²;
А800 и Ат800 — 7200 кгс/см² и другие.

Классы стали на напрягаемую арматуру устанавливают нормативные документы, по которым выпускаются изделия, в частности, ГОСТ 25912-2015 и другие. Расчет напряженной арматуры производится при проектировании изделия. Отклонения замеряемых напряжений от проектных значений не должно превышать 10 %.

Железобетонные изделия с предварительно напрягаемой арматурой являются основными конструктивными элементами, аэродромов, многоэтажных и высотных зданий, и масштабных сооружений. Например, в нашем ассортименте любые плиты перекрытия доступны для вашего выбора.

Анкеровка арматуры в бетоне: полезная информация и советы специалистов