Длина анкеровки арматуры в бетоне: длина, таблица, расчет, способы выполнения

Анкеровка арматуры в бетоне таблица

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.

Содержание

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

Анкеровка арматуры: возможные варианты

На сегодняшний день известно несколько вариантов проведения данной операции. Именно поэтому анкеровка бывает следующих видов:

  • Для прямых изделий создаются выступы профиля на необходимой длине стержня;
  • С использованием специальных крепежей, петель, а также лапок.
  • С применением различных поперечных изделий из металла;
  • Используя широкопрофильные приспособления, которые монтируются по краям арматуры.

Нахлест арматуры при вязке

Чтобы провести качественное крепление прямых элементов в бетоне, используется только специализированная профильная арматура. Необходимо учитывать тот факт, что качественные характеристики процесса сцепления основного материала и анкеровки повышаются при увеличении прочностных параметров бетонного раствора. Кроме того, надежность крепления определяется наличием поперечного сжатия. Согласно нормативно-технической документации, данную операцию можно приводить только для прямых арматурных изделий. Если вы решите отдать предпочтение монтажу лапок, то их установку важно проводить на покрытие профильных стержней.
Анкеровка путем отгиба

При использовании петель важно учитывать фактор соблюдения одинакового расстояния между каждым крепежом. Если пренебречь этим правилом, то в большинстве случаев степень сцепления на порядок снизится.

Если случается так, что анкеровка с помощью петель, крюков, а также способов непосредственного сцепления напрямую не дает ожидаемой прочности конструкции, необходимо задействовать дополнительные приспособления, которые монтируются на отдельные армирующие элементы посредством приварки.

Определяем длину арматурных элементов правильно

Чтобы расчет анкеровки был произведен правильно, важно учитывать целый ряд характеристик и показателей. Пожалуй, самым важным параметром является стержневая длина арматуры, которая будет непосредственно в железобетоне. Ее необходимо рассчитывать с особой внимательностью, и без познаний в строительной отрасли вряд ли удастся это сделать. Длина заделки определяется еще на этапе проектировки, учитывая специальные графики. Эти схемы представляют собой данные о классе арматуры, а также параметры нагрузок на армирующие прутки. Таким же способом применяются и 2 другие чертежа. Человеку, который далек от области проектировки конструкций из железобетона, описанная выше технология может быть слишком сложной и замысловатой. А вот профессиональным строителям удастся правильно провести расчет длины арматурных составляющих за несколько минут.
Заглубление стержня в бетон

Внимание! Если случилось так, что рекомендованную длину стержней на конкретном объекте использовать не удается, необходимо позаботиться о монтировке стержней на торцы посредством привлечения дополнительного инструментария и оборудования. Они своего рода будут играть роль анкера, внешне больше напоминая крепежи, пластины, уголки.

Радиус загиба стержней

Комплексные расчеты: все, что нужно знать

Для того, чтобы расчет был качественным и без каких-либо недочетов, важно учесть следующие параметры:

  • прочностные показатели железобетонной конструкции;
  • способ осуществления анкеровки;
  • уровень нагрузки на основание;
  • уровень заглубления элементов;
  • профиль арматурных элементов;
  • сечение применяемых перегородок.

Непосредственное выполнение анкеровки арматуры по бетону

Если вы хотите упростить процесс расчетов некоторых характеристик, обратитесь к таблице параметров. Кроме того, сегодня существует различное программное обеспечение, помогающее сделать это действительно быстро. Но, увы, такие утилиты не найти в свободном доступе, потому что разработчики подают свой продукт исключительно на дисках. Без навыков и познаний, разобраться в интерфейсе не получится, поэтому, все-таки, доверьте это дело специалистам.

Проверка данных расчета длины

Помните, что даже опытные проектировщики пользуются данным методом только на предварительном этапе . Окончательные показатели рассчитываются только после комплексного анализа глубины закладки всех элементов, а также других характеристик, необходимых для проведения данной операции.

Таблица расчета несущей способности

Опыт практического применения полного комплекса вышеуказанных рекомендаций показывает, что данные расчеты являются стопроцентной гарантией получение максимально точных и эффективных результатов строительных мероприятий. Также важен и формульный расчет на этапе проектировании капитальных строений и конструкций, которые создаются с использованием железобетонных элементов. Конечно же, в этой статье мы не стали сильно загружать вас точными формулами, символикой и непонятными чертежами, потому что неопытному человеку они, в силу весьма понятных причин, будут тяжелы для восприятия. Как итог, можно отметить только то, что исключительно инженерные познания и ориентация в специфике проведения строительных работ, даст вам уверенность в том, что анкеровка арматуры в бетоне будет выполнена как следует.
Завершающий этап работ по анкеровке арматуры

И напоследок стоит отметить одну немаловажную рекомендацию. Известно, что длина анкеровки арматуры является важнейшим критерием, поэтому, если у вас возникают сомнения в правильности ее расчетов, то обратитесь за консультацией не просто к проектировщику, а в соответствующую строительную компанию, ведь ее специалисты выдают не просто расчетные бумаги, но и гарантийную документацию.

Об анкеровке разными способами – что работает, а что – не очень


Очень часто при строительстве и при реконструкции нужно присоединить одну конструкцию к другой. Причем присоединить надежно, чтобы не было разрушения. Все узлы сопряжения очень важны, их целостность обеспечивает проектное положение конструкции, а значит – ее целостность. Мне в свое время хорошо запомнилась яркая аналогия главного конструктора Владимира Борисовича, который ввел меня в мир проектирования. Мне кажется, я ее уже приводила, но повторить будет не лишним. Он говорил мне: «Я представляю себе любую конструкцию так, будто она – это я. И анализирую, надежные ли опоры выбраны для каждой части. И когда я так делаю, то иногда вижу, что инженер вместо того, чтобы опереться на руку, на плечо или на туловище, прицепился к уху или к носу – повесил на них то, что они явно не выдержат». Вот иногда при помощи таких ушей, носов и даже ресничек мы пытаемся связать массивные, тяжелые конструкции, требующие под собой надежную опору. Особенно часто это случается при применении всевозможных анкеров, которые связывают одно с другим в единое целое.

Давайте рассмотрим ситуации с анкеровкой на живых ситуациях.

Обычная шарнирно опирающаяся плита. Понятие шарнир означает, что плита может слегка поворачиваться на опоре, это не заметно для глаза, но допустимый поворот, которого сложно избежать без специальных мероприятий, в таких плитах нормален, и он приводит к опять-таки допустимому прогибу плиты. В таких плитах работает нижняя арматура – она принимает на себя все напряжения и в связке с бетоном передает их на опоры. Плиту мы должны опереть на стену на определенную величину не только для того, чтобы она не упала. Определенной глубиной опирания мы обеспечиваем анкеровку арматуры плиты. Что это значит? Арматура в плите воспринимает все напряжения в пролете, вызванные изгибом плиты под весом всех нагрузок (даже ненагруженная плита чувствует на себе свой собственный вес, и это уже не мало) – эти напряжения растягивают арматуру, пытаясь ослабить ее, довести до разрушения, и одновременно они пытаются снять плиту с опоры. И чтобы арматура выдержала напряжение, ей нужна опора. И не просто опора, а опора определенной длины. Именно эта длина и называется длиной анкеровки, и при разных условиях длина анкеровки и способ анкеровки у арматуры будут свои. Но суть анкеровки всегда одна: анкеровка – это комплекс любых мероприятий, обеспечивающих надежное закрепление в нужном месте. Причем закрепление может обеспечивать неподвижность не во всех направлениях. Допустим, при шарнирно опирающейся плите (как на рисунке выше), мы обеспечиваем закрепление от вертикальных и горизонтальных смещений, но не препятствуем повороту плиты. А вот в случае рамного узла нужно не просто зафиксировать плиту (балку) от смещений, но и не дать ей повернуться – обеспечить жесткую связь с опорой.

И повороту в железобетонной конструкции мы можем препятствовать верхним стержнем, заведенным на опору на длину анкеровки (на рисунке вы видите изогнутый стержень, закрепленный еще и хомутами). Причем, если в случае шарнирно опирающейся плиты длина анкеровки минимальная – обычно она равна 100-120 мм, то в случае с рамным узлом не все так просто: здесь напряжения в арматуре велики, все их нужно погасить на опоре, обеспечив это сцеплением заанкеренной части стержня с сжатым бетоном на такой длине, чтобы все усилия полностью погасились. Иногда, когда не хватает длины, приходится проводить специальные мероприятия – наваривание шайб на концах заанкеренной арматуры и другие способы, препятствующие вырыву арматуры из бетона. А если она все-таки вырвется или хоть немного сместится (а усилия в плите упорно будут пытаться вырвать арматуру с опоры на протяжении всей жизни плиты), жизнь конструкции необратимо изменится – усилия будут уже другими, чуть большими, чем до этого, узел – тоже другим, немного ослабленным, и эта ситуация (возросшие усилия плюс ослабленный узел) приведет к следующему шагу – еще одному маленькому сдвигу арматуры. И так до разрушения.

Как видите, анкеровка арматуры может быть разной по длине и разной по конструкции. Все это определяется нашими требованиями к узлу. Если мы допускаем шарнирное опирание, то величина анкеровки в этом случае минимальна. При шарнире конструкция рассчитывается так, что усилия, пытающиеся растянуть арматуру у опоры, близки к нулю, а значит и анкеровка берется минимально допустимой (этот минимум диктуется нормами и проверен на практике). А вот если опирание планируется жесткое, тогда к анкеровке требования особые: все растягивающие напряжения в арматуре должны быть погашены в месте анкеровки.

Как определение анкеровки происходит на практике? Допустим, посчитали мы жестко опирающуюся балку, определили в ней верхнюю арматуру на опоре – нужно определенное количество стержней определенного диаметра – именно эта площадь арматуры выдержит все напряжения. То есть, мы видим прямую зависимость: определенные напряжения дают определенную площадь арматуры, выражающуюся в конкретном количестве стержней конкретного диаметра. И все эти напряжения мы должны удержать в опорном узле. Они пытаются оторвать балку, повернуть ее, а мы должны выдержать. Арматуру мы уже посчитали – она выдерживает. А теперь нам нужно создать такой узел, который удержит эту напряженную арматуру в себе. Удерживает узел за счет сцепления. Чем длиннее участок сцепления, тем крепче держится арматура. В какой-то момент сцепление превышает напряжения в арматуре – ей уже никуда не деться, не сдвинуться с места – вот этот момент и означает, что арматуру мы надежно заанкерили.

Как найти длину надежной анкеровки, описано в нормах. Мы должны ее определить и не забывать еще пользоваться типовыми узлами для анкеровки арматуры, суть которых всегда одна: арматуру нужно анкерить в сжатом бетоне.

А теперь давайте рассмотрим еще один случай. Часто строители используют для опирания метод забивания арматурных стержней в просверленное отверстие в существующую конструкцию. Получается ситуация, показанная на рисунке ниже.

Что будет с узлом в такой ситуации? Если вспомнить аналогию в начале статьи, то при классическом опирании плиты мы положили ее на плечо, а при этом – мы прицепились за ухо. На самом первом рисунке в статье мы видим, что плита опирается всем своим сечением – на опоре и бетон, и арматура. Здесь же бетон висит на тонком перешейке из арматурных стержней. Если стержни расположить в два ряда по высоте, изменится мало – все равно вся нагрузка будет только на арматуре.

Давайте теперь подробней рассмотрим, какая же нагрузка придется на эти арматурные стержни.

Во-первых, это нагрузка на срез. Плита пытается упасть вниз, срезав всю арматуру по вертикальной линии стыка. То есть, площади арматуры должно быть столько, чтобы она приняла на себя всю нагрузку от плиты, это очень важно.

Во-вторых, это нагрузка на вырыв арматуры из стены. Плита, изгибаясь и пытаясь повиснуть на арматуре, пытается выдернуть ее шаг за шагом. И хорошо, если арматура при этом достаточно заанкерена (допустим, забетонирована в стене заранее с надежной величиной анкеровки) – тогда арматуре будет угрожать лишь срез. Но если сцепления арматуры с материалом стены не достаточно (а в забитой в стену арматуре сцепления не может быть достаточно, т.к. материал вокруг нее нарушен, есть микроскопический, но зазор – возможность скольжения), если сцепление не сможет погасить все напряжение, арматура начнет постепенно выдергиваться. Это может растянуться на годы, но процесс будет идти. И если у плиты или другой конструкции, закрепленной таким образом, есть возможность как-то перераспределить свое положение и приобрести устойчивость за счет других опор, то хорошо. А если нет – то сами понимаете…

Самое печальное, что рассчитать напряжение, которое выдержит забитый в стену стержень, практически невозможно. Никто не знает, какое сцепление будет у него с материалом стены. А значит, неизвестно, и сколько напряжения может воспринять такая анкеровка.

Шарнир у такой опоры будет однозначно (не зависимо от количества анкеров и их положения), на выдергивание она будет работать слабо – однозначно, но вот насколько – не известно.

И в нормах вы никогда не найдете варианта опирания конструкций, чтобы они держались на одних арматурных стержнях. Как думаете, какие причины такого «упущения»?

Какие тогда варианты надежного решения могут быть для замены забитого анкера? Это все, что можно посчитать: либо распорные анкеры, либо химические. Плюс – надежный материал стены. Но все равно нужно тщательно продумывать и надежно конструировать узел, обязательно просчитывая напряжения в каждом анкере, не упуская ни одного важного момента.

Еще хочу обратить ваше внимания: никакие консоли категорически нельзя крепить шарнирно!  Шарнир для консолей – это всегда разрушение.

На этот раз все. Хотя на эту тему можно писать бесконечно. Задавайте вопросы в комментариях, может, они подтолкнут меня к еще более глубокому раскрытию этого вопроса.

Формула для длины развертки, анкеровки и длины притирки

  • Автор сообщения:

Марка of concrete M20 M25 M30 M35 M40 & Above
Design bond stress for plain bars, Tbd N/mm2 1. 2 1.4 1.5 1.7 1.9
Пресс -стресс для деформированных стержней, TBD N/MM2 1,92 2,24 2,40 2,72 3,04

33392

 3,04

333392

 3,04
3,04
3,04
3,04
. 456:2000 Расчетное напряжение сцепления (τbd) по методу рабочего напряжения для простых стержней и деформированных стержней при растяжении должно быть следующим:0082

 M35 M40 M45 M50
Design bond stress for plain bars, Tbd N/mm2 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4
Design bond stress for deformed bars, Tbd N/mm2 1.28 1.44 1.6 1.76 1. 92 2.08 2.24