Рисунок 7.2 – Характеристика умов зчеплення
7.2.2 Граничні напруження зчеплення
Граничні напруження зчеплення повинні бути достатніми для запобігання руйнуванню зчеплення.
Розрахункове значення граничних напружень зчеплення для стрижнів періодичного профілю може визначатись за наступним виразом:
7.2.3 Базова довжина зони анкерування
При визначенні необхідної довжини зони анкерування необхідно враховувати тип арматури і характеристики зчеплення стрижнів.
Необхідна базова довжина заанкерування для анкерування зусилля у прямих стрижнях при передумові постійного напруження зчеплення визначається за формулою:
Для гнутих стрижнів необхідна базова довжина анкерування і розрахункова довжина повинні визначатись вдовж осьової лінії стрижня (рисунок 7.1 а).
Для зварних сіток із спарених стрижнів або дроту діаметр у виразі (7.3) необхідно , замінити еквівалентним діаметром .
7.2.4 Розрахункова довжина анкерування
7.2.4.1 Розрахункова довжина анкерування являє собою:
a – прямі стрижні; б – стрижні з гаком або гнуттям; в – стрижні з петлею
Рисунок 7.3 – Величини для балок і плит
7.2.4.2 У якості спрощеної альтернативи до 7.2.4.1 анкерування при розтягу певних видів, показаних на рисунку 7.1, можуть бути забезпеченими через еквівалентну довжину зони анкерування . Еквівалентна довжина зони анкерування показана на рисунку 7.1 і може бути визначена, як:
– для видів, показаних на рисунку 7.1в – 7.1г (величини див. у таблиці 7.2);
– для видів, показаних на рисунку 7.1д (величини див. у таблиці 7.2);
– визначені у 7.2.4.1;
- визначається за виразом (7.3).
Таблиця 7.2 – Величини коефіцієнтів
Кінець таблиці 7.2
Рисунок 7.4 – Значення величини К для балок і плит
7.2.5 Анкерування з'єднань і поперечної арматури
Анкерування з'єднань і поперечної арматури повинно, як правило, забезпечуватись шляхом загинів і гаків або через приварену поперечну арматуру. В середині загину або гака повинен попадати один стрижень.
Анкерування повинно відповідати рисунку 7.5. Зварювання повинно виконуватись відповідно до ГОСТ 14098-91 і мати несучу здатність згідно з 7.2.6.2.
Рисунок 7.5 – Анкерування з'єднань
Примітка. Для з'єднань в і г захисний шар повинен бути не менше 3 або 50 мм.
7.2.6 Анкерування за допомогою приварених стрижнів
7.2.6.1 На додаток до 7.2.4 і 7.2.5 анкерування може виконуватись приварюванням поперечних стрижнів (рисунок 7.6), що обпираються у бетон. Приварювання з'єднань повинно виконуватись з відповідною якістю.
Рисунок 7.6 – Приварений поперечний стрижень у якості анкерного пристрою
7.2.6.2 Анкерувальна здатність одного привареного поперечного стрижня ( 14 мм - 32 мм), привареного до внутрішньої сторони основного стрижня, –- . У виразі (7.3) може зменшуватись через , де – площа перерізу стрижня. Величину рекомендується визначати за виразом:
Якщо два стрижні приварені з однієї сторони з мінімальним кроком 3 , то несуча здатність повинна збільшуватись на множник 1,41.
Для стрижнів номінальним діаметром 12 мм і менше несуча здатність заанкерування привареного поперечного стрижня в основному залежить від розрахункової міцності зварного з'єднання. Вона може обчислюватись за виразом:
Якщо застосовуються два зварених стрижні, що пересікаються, з мінімальним кроком несуча здатність заанкерування, визначена за виразом (7.9), повинна збільшуватись в 1,41 раза.
7.3.1.1 Зусилля з одного стрижня на інший передаються за допомогою:
- напуску стрижнів із загинами або гаками, або без таких; – зварюванням;
- механічними пристроями, що забезпечують передачу навантаження при розтягу-стиску або тільки при стиску.
7.3.1.2 Передача зусилля за допомогою напуску:
- з'єднання стрижнів внапуск повинно виконуватись, як правило, в різних перерізах і не розміщатись у зонах максимальних моментів/сил, за винятком вказаного нижче;
- у будь-якому перерізі, як правило, напуски повинні розміщатись симетрично.
7.3.1.3 Розташування стрижнів з напуском повинно відповідати рисунку 7.7:
- відстань у чистоті між стрижнями, з'єднаними внапуск, повинна бути не більше ніж 4 або 50 мм, у іншому разі довжина напуску повинна збільшуватись на величину перевищення відстані 4 або 50 мм у чистоті;
- поздовжня відстань між двома прилеглими місцями напуску повинна бути не менше ніж 0,3 від довжини напуску ;
- у випадку суміжних напусків (розміщених поряд), як правило, відстань у чистоті між прилеглими стрижнями повинна бути не менше ніж 2 , або 20 мм.
Рисунок 7.7 – Прилеглі з'єднання внапуск
7.3.1.4 При виконанні умови (7.3.1.3), якщо всі стрижні розміщені одним шаром, допускається застосовувати стрижні з напуском до 100 %. Якщо стрижні розташовані у декілька шарів, то відсоток допустимих стрижнів напуску необхідно зменшити до 50 %.
Всі стиснуті стрижні та допоміжна арматура (розподільна) можуть напускатись у одному перерізі.
7.3.1.5 Розрахункова довжина напуску визначається за виразом:
Рисунок 7.8 Відсоток стрижнів, які з'єднані внапуск в одному перерізі
Таблиця 7.3 – Величини коефіцієнта
|
Відсоток стрижнів внапуск відносно загальної площі поперечного перерізу |
<25 |
33 |
50 |
>50 |
|
1 |
1,15 |
1,4 |
1,5 |
|
|
Примітка. Проміжні значення можуть визначатись інтерполяцією |
||||
7.3.2 Поперечна арматура у зоні напуску
Поперечна арматура у зоні напуску необхідна для сприйняття поперечних зусиль розтягу.
Якщо діаметр розтягнутих стрижнів, що напускаються, менший ніж 20 мм, або відсоток стрижнів внапуск у будь-якому перерізі менше ніж 25 %, то будь-яке наявне поперечне армування або з'єднання, що необхідне з інших причин, може розглядатись як достатнє для сприйняття поперечних зусиль розтягу без подальшого обґрунтування.
Якщо діаметр розтягнутих стрижнів унапуск більший або дорівнює 20 мм, то загальна площа поперечної арматури повинна становити (сума всіх хомутів, паралельних шару арматури внапуск) не менше ніж площа As одного стрижня внапуск ( ). Поперечний стрижень повинен розміщуватись перпендикулярно до напрямку арматури, внапуск і між цією арматурою та поверхнею бетону.
Приклад. Стрижні II і III (рисунок 7.8) знаходяться за межами перерізу, що розглядається: відсоток стрижнів внапуск дорівнює 50, а = 1,4.
Якщо в одному місці напускається більше ніж 50 % арматури і якщо відстань а між прилеглими напусками в перерізі в межах (рисунок 7.7), поперечна арматура повинна об'єднуватись з'єднанням або стрижнями – подібної форми, заанкерованими у тіло бетону.
7.3.2.4 Поперечне армування, що встановлюється згідно з 7.3.2.3, повинно розміщуватись вдовж зовнішнього контуру перерізів напуску, як показано на рисунку 7.9а.
7.3.2.6 Поперечну арматуру для постійно стиснутих стрижнів, на додаток до правил для розтягнутих стрижнів, необхідно встановлювати так: один поперечний стрижень за межами з'єднання на кожному кінці напуску і в межах від кінця напуску (рисунок 7.9б).
a – розтягнуті стрижні; б – стиснуті стрижні
Рисунок 7.9 – Поперечне армування для з'єднань внапуск
7.3.3 Напуски для зварних сіток із дротів періодичного профілю
7.3.3.1 Напуски можуть виконуватись шляхом перехідного армування чарунок або нашаруванням сіток (рисунок 7.10).
а – перехідне армування (поздовжній переріз); б – нашаруванням сіток
Рисунок 7.10 – Напуски зварних сіток
За наявності навантажень втоми необхідно приймати перехідне армування.
При перехідному армуванні розташування напусків для стрижнів основної арматури повинно відповідати 7.3.1. Будь-які сприятливі впливи поперечних стрижнів не повинні враховуватись, і тому приймається = 1,0.
Для сіток, розміщених рядами, напуск основної арматури, як правило, необхідно розташовувати у зонах, де обчислені напруження в арматурі при граничному стані не перевищують 80 % розрахункового опору.
Якщо умова 7.3.3.4 не виконується, то фактична висота перерізу арматури для визначення опору при згині згідно з 4.1 - 4.5 повинна застосовуватись для ряду, наступного за віддаленістю від розтягнутої грані. У разі виконання перевірки на розкриття тріщин у перерізах, що йдуть за кінцем напуску, напруження у сталі, що наведені у таблицях 5.2 і 5.3, повинні збільшуватись на 25 % у зв'язку з наявністю розривності на кінцях напусків.
Відсоток основної арматури, яка може напускатись у будь-якому перерізі, повинен відповідати наступному:
- для сіток з перехідним армуванням застосовуються величини коефіцієнтів, наведені у таблиці 7.3;
- для сіток, розташованих рядами, допустимий відсоток з'єднання основної арматури напуском у будь-якому перерізі залежить від конкретної площі поперечного перерізу зварної сітки при забезпечені , де - крок дротів:
З'єднання при багатьох рядах повинні розподілятись щонайменше через визначається за 7.3.1.5).
7.3.3.7 Додаткове поперечне армування у зоні напуску сіток не обов'язкове. 7.3.4 Додаткові вимоги для стрижнів великих діаметрів
Для стрижнів діаметром більше ніж мм необхідно дотримуватись додаткових правил до наведених у 7.2 і 7.3.
При застосуванні стрижнів такого великого діаметра обмеження тріщиноутворення може досягатись використанням поверхневого армування (8.2.8) або через розрахунки (5.3.4).
При застосуванні стрижнів великого діаметра зусилля розколювання вищі і нагельний ефект є більшим. Такі стрижні повинні заанкеровуватись за допомогою механічних пристроїв. У якості альтернативи вони можуть заанкеровуватись як прямі стрижні, але при цьому повинні забезпечуватись з'єднання, що працюють як розподільна арматура.
Як правило, стрижні великого діаметра не повинні з'єднуватись напуском. Винятком є перерізи з мінімальним розміром 1,0 м, або якщо напруження в стрижні не перевищують 80 % розрахункового граничного опору арматури.
Поперечна арматура, на додаток до армування на зсув, повинна бути встановлена у зонах анкерування, де відсутній поперечний стиск.
При заанкеруванні прямолінійних стрижнів (рисунок 7.11) додаткова арматура відповідно до 7.3.4.5 повинна бути не меншою ніж:
- у напрямі, паралельному розтягнутій грані:
7.3.4.7 Додаткова поперечна арматура повинна рівномірно розподілятись у зоні заанкерування, а крок стрижнів не повинен перевищувати 5 діаметрів поздовжньої арматури.
7.3.4.8 Для поверхневого армування застосовується 8.2.8, але площа поверхневої арматури не повинна бути меншою ніж 0,01 у напрямі, перпендикулярному до стрижнів великого діаметра, і 0,02 – паралельному цим стрижням.
Приклад. У випадку зліва (рисунок 7.11) а у випадку справа
Рисунок 7.11 – Додаткова арматура в заанкеруванні для стрижнів великого діаметра за відсутності поперечного стиску
7.4.1 Загальні положення
Якщо не обґрунтовано інше, то правила для окремих стрижнів застосовуються також для пучків стрижнів. В одному пучку всі стрижні повинні мати однакові характеристики (тип і клас на міцність). Стрижні різних розмірів можуть об'єднуватись у пучок за умови, що відношення діаметрів не перевищує 1,7.
У розрахунку пучок замінюється умовним стрижнем тієї самої площі перерізу і з тим же центром ваги, що і у пучка. Еквівалентний діаметр цього умовного стрижня визначається за виразом:
7.4.1.3 Для пучків застосовуються правила для визначення відстані між стрижнями, наведені у 7.1.4 - 7.1.7. Еквівалентний діаметр повинен застосовуватись, але відстань у чистоті між пучками повинна вимірюватись від зовнішнього контуру арматурного пучка. Захисний шар бетону повинен вимірюватись від фактичного зовнішнього контуру пучка і бути не менше ніж .
7.4.1.4 При торканні двох стрижнів, що розташовані один над одним, і при хороших умовах зчеплення такі стрижні не повинні розглядатись як пучок.
7.4.1.5 Пучки стрижнів, що працюють на розтяг, можуть обрізатись на кінцевих і проміжних опорах. Пучки з еквівалентним діаметром < 32 мм можуть обрізатись біля опор без необхідності зміщення стрижнів відносно перерізу. Пучки з еквівалентним діаметром > 32 мм, які анкеруються поблизу опор, необхідно зміщувати у поздовжньому напрямі, як показано на рисунку 7.12.
7.4.1.6 Якщо окремі стрижні анкеруються при відстані зміщення більше ніж (де ґрунтується на діаметрі стрижня), діаметр стрижня може використовуватись для оцінки . Іншими словами, повинен використовуватись еквівалентний діаметр пучка
Рисунок 7.12 – Анкерування стрижнів у пучку, зміщених з інтервалами
При стиску заанкеровані стрижні у пучку не потрібно зміщувати. Для пучків з еквівалентним діаметром 32 мм, на кінцях повинно встановлюватись не менше чотирьох хомутів, що мають діаметр 12 мм. Наступні хомути повинні розташовуватись зразу над кінцем обрізаного стрижня.
Довжину напуску необхідно визначати згідно з 7.3.1.5 з використанням (7.4.1.2) як еквівалентного діаметра стрижня.
Для пучків, що складаються з двох стрижнів, еквівалентним діаметром ≥ 32 мм або трьох стрижнів окремі стрижні повинні зміщуватись у поздовжньому напрямку щонайменше на , як показано на рисунку 7.13, де – визначене для окремого стрижня. У вказаному випадку стрижень № 4 використовується у якості стрижня внапуск. Необхідно забезпечувати умову, що у будь-якому перерізі з напуском не повинно бути більше чотирьох стрижнів.
