Как повысить сцепление бетона с арматурой. К совместной работе бетона и арматуры
Как повысить сцепление бетона с арматурой. К совместной работе бетона и арматуры
Для оценки сцепления используют средние (условные) напряжения на длине анкеровки
тbd m= N/πdlan
Для обычных бетонов и гладкой арматуры тbd m= 2,5-4 МПа, а для арматуры периодического профиля тbd m= 7 МПа.
Напряжения сцепления арматуры с бетоном, а также напряжения в арматуре распределяются по длине заделки неравномерно. Наибольшие напряжения тb maxдействуют вблизи начала заделки и не зависят от ее длины lаn. Выражая продольное усилие через напряжение в арматуре (N = σsπd2/4), получим
Из формулы видно, что с увеличением диаметра стержня и напряжения в нем (прочности арматуры) длина заделки возрастает. Ее можно уменьшить, если повысить прочность бетона (тbm) или применить арматуру периодического профиля. Опыты показывают, что длина заделки, при которой обеспечивается сцепление, для гладкой арматуры составляет (30—40)d, периодического профиля (15- 20)d. При этом в случае продавливания сцепление стержня больше, чем при выдергивании, что связано с сопротивлением бетона поперечному расширению сжатого стержня. Поэтому длина заделки растянутых стержней принимается больше, чем сжатых, а их диаметр для лучшего сцепления с бетоном следует ограничивать.
В железобетонных конструкциях анкеровка арматуры осуществляется запуском ее за рассматриваемое сечение на длину, обусловленную достаточным сцеплением с бетоном.
Длину зоны анкеровки lanдля ненапрягаемой арматуры периодического профиля определяют по формуле
но не менее lan= λand, где значения ωan, λanа также допускаемые минимальные величины lanпринимаются по таблице ниже.
Анкеровка арматуры в бетоне. Анкеровка арматуры. Соединения арматуры. Гнутые стержни
Требования к анкеровке и соединению арматуры, гнутым стержням установлены в:
СП 52-101-2003 "Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры", п. 8.3.18-8.3.30
Пособие к СП 52-101-2003 "Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры", п. 5.29-5.41 (2.02 MB;9y ago; загрузок: 4160)
ГОСТ 14098-91 "Соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. Типы, конструкции и размеры" (простейшее - соединение типа С23-Рэ (47.5 kB;9y ago; загрузок: 10014))
Для удобства работы разработана(72.5 kB;9y ago; загрузок: 4807) для определения относительной (в диаметрах) и абсолютной (в мм) длины анкеровки и нахлёста для различных случаев
Места стыковки
Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры (к СНиП 2.03.01-84):
п.5.47 (5.37) Стыки стержней рабочей арматуры внахлестку не рекомендуется располагать в растянутой зоне изгибаемых и внецентренно растянутых элементов в местах полного использования арматуры. Такие стыки не допускаются в линейных элементах, сечение которых полностью растянуто.
Гнутые стержни
Следует различать минимальные радиусы загиба по условиям прочности арматуры и минимальный радиус загиба по условиям прочности бетона в месте изгиба:
требования к радиусу загиба по условиям прочности арматуры установлены в п.5.41 Пособия (2.02 MB;9y ago; загрузок: 4160)
требования к радиусу загиба по условиям прочности бетона в месте изгиба установлены в п.5.36 Пособия (2.02 MB;9y ago; загрузок: 4160)
Применение в проекте
Все соединения отдельных стержней арматуры – внахлёстку без сварки. Длина нахлёста арматуры – не менее 46 диаметров арматуры (при количестве стыкуемой в одном расчётном сечении элемента рабочей растянутой арматуры не более 50%) и не менее 76 диаметров арматуры (при стыковке в одном расчётном сечении элемента всей рабочей растянутой арматуры). Стыки арматуры попадают в одно расчётное сечение, если между их центрами менее 60 диаметров стыкуемой арматуры.
Нижнюю арматуру плит перекрытий и покрытия не допускается стыковать в средней трети пролета.
Верхнюю арматуру плит перекрытий и покрытия необходимо стыковать в средней трети пролета.
Верхнюю арматуру фундаментных плит не допускается стыковать в средней трети пролета.
Нижнюю арматуру фундаментных плит необходимо стыковать в средней трети пролета.
Увеличение расхода арматуры на нахлёсты стержнейв размере: 4% для d8, 5% для d12, 6% для d16 учтено в спецификациях для позиций, посчитанных в погонных метрах.
Минимальный диаметр оправки для арматуры принять в зависимости от диаметра стержня:
диаметр оправки не менее 5 диаметров стержня при диаметре стержня меньше 20 мм;
диаметр оправки не менее 8 диаметров стержня при диаметре стержня больше или равном 20 мм.
Сцепление арматуры с бетоном это. СЦЕПЛЕНИЕ АРМАТУРЫ С БЕТОНОМ
Под сцеплением арматуры с бетоном подразумевают непрерывную связь по поверхности контакта между арматурой и бетоном, обеспечивающую их совместную работу.
Сцепление обусловливает перераспределение усилий между арматурой и бетоном при развитии неупругих деформаций бетона и при возникновении и развитии в нем трещин, предотвращает от чрезмерного раскрытия трещин и обеспечивает в большинстве случаев передачу усилий обжатия с предварительно напряженной арматуры на бетон.
Сцепление арматуры с бетоном определяется характеристиками арматурной стали (состояние ее поверхности, профиль, диаметр и механические свойства) и бетона (прочность, деформативность, возраст, состав, свойства цемента и заполнителей), технологией приготовления бетонной смеси, способом ее укладки и уплотнения, условиями твердения бетона, а также напряженным состоянием железобетонных конструкций, вызывающим передачу и распределение усилий между арматурой и бетоном.
Основными факторами определяющими, сопротивление сдвигу арматуры в бетоне, являются в общем случае сопротивление бетона смятию и срезу, вызванное механическим зацеплением неровностей и выступов на поверхности арматурных стержней, и склеивание арматуры с бетоном вследствие клеющей способности цементного геля, находящегося при затворении бетона в коллоидальном состоянии. До недавнего времени рассматривались и силы трения, возникающие будто бы на поверхности арматуры из-за обжатия стержней при усадке бетона. Однако последние опыты свидетельствуют о том, что в реальных условиях в большинстве случаев такие силы отсутствуют и более того — усадка отрицательно сказывается на сопротивление арматуры сдвигу в бетоне.