Анкеровка арматуры при армировании монолитных перекрытий Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

1/2П11 ВЕСТНИК

j/2012_мгсу

АНКЕРОВКА АРМАТУРЫ ПРИ АРМИРОВАНИИ МОНОЛИТНЫХ ПЕРЕКРЫТИЙ

ANCHORAGE OF REINFORCEMENT IN REINFORCING OF MONOLITHIC CEILINGS

A.H. Малахова A.N. Malakhova

ГОУВПО МГСУ

В статье сравнивается длина анкеровки, определяемая по обновленным и отмененным нормам по проектированию железобетонных конструкций. Рассматривается армирование узла сопряжения балок монолитного перекрытия и колонн. Приведены основные способы уменьшения длины анкеровки арматуры.

The article compares the length of the anchor, which is defined by the updated and repealed rules for designing of reinforced concrete structures. It is examined the reinforcement of junction of beams of monolithic ceilings and columns. There are listed the main ways to reduce the length of the anchorage of reinforcement.

Падежное проектирование монолитных железобетонных перекрытий зданий, в том числе, связано с выполнением конструктивных требований относительно анкеровки арматуры при армировании опорных узлов перекрытий

В обновленных в 2003 нормах по проектированию железобетонные конструкции [1,2] предложено определять длину анкеровки арматуры по следующей формуле:

А

1 1 в ,са1

Кп =ах 10 ап х-, где

и 2

Я. х- в

Я, ^ А в 4 Я л я 10 = —в-— =---=-в-d - базовая длина анкеровки

' Кп^ Х и Л1 Х^2 Х КЬ, Х"Х ds 4 ХГЪ Х^2 Х КЬ, которая, в свою очередь, зависит от - расчетного сопротивления арматуры растяжению Я,; расчетного сопротивления бетона растяжению Яы,; коэффициентов г/1 г]2, соответственно, учитывающие: влияние вида поверхности арматуры и размер диаметра арматуры ds;

Ав,са/, Ав?еу - площадь поперечного сечения арматуры, требуемая, соответственно, по расчету и фактически установленная;

а - коэффициент, принимающий следующие значения: а=1 для растянутых стержней, о=0,75 для сжатых стержней.

В любом случае фактическая длина анкеровки принимается не менее 0,310 ап, а также не менее 15ds и 200 мм.

ВЕСТНИК ^/20!!

Для монолитных перекрытий зданий, относящихся ко второму (нормальному) уровню ответственности применяется тяжелый бетон классов В20, В25, В30 и арматура классов В500, А400, А500. Коэффициент г]1 для арматуры классов А400, А500 принимается равным 2,5; для класса В500 - 2,0. Коэффициент г]2 следует принимать равным 1, так как для устройства перекрытий зданий, как правило, применяется арматура диаметром в5<32 мм. В таб. 1 приведены значения длины анкеровки 1ап при сжа-

А

тии (растяжении) в зависимости от классов бетона и арматуры и при "'са = 1,

К*

R

I = ахкх—-в .

ап к 5

для класса арматуры В500 коэффициент к=0,125; для классов арматуры А400, А500 коэффициент к=0,1.

_Таблица 1

А лина анкеровки арматуры 1ап при растяжении (сжатии)

Классы материалов В20 В25 B30

А400 39,4(29,6 )ds 37,3(25,3) ds 30,9(23,2) ds

А500 48,3 (36,2) ds 41,4(31,1) ds 37,8(28,4) ds

В500 46,1(34,6) ds 39,5(29,6) ds 36,1(27,1) ds

В предыдущей редакции нормативных документов на проектирование бетонных и железобетонных конструкций [3,4] длину анкеровки арматуры определяли по следующей формуле:

R

1ап = (юап х^^ + ДХап) х в , где - расчетное сопротивление бетона сжатию,

параметры Гощ, ДХ^ для сжатых стержней принимают значение соответственно 0,5 и 8, для растянутых стержней 0,7 и 11.

_Таблица 2

Длина анкеровки арматуры 1ап при растяжении (сжатии)

Классы материалов В20 В25 B30

А400 32,6(23,4) ds 28,1(20,2) ds 25,6(18,4) ds

А500 37,5 (26,9) ds 32,0(23,0) ds 28,9(20,8) ds

В500 36,3(26,0) ds 31,0(22,3) ds 28,1(20,2) ds

Сравнение значений длины анкеровки, приведенных в табл. 1 и 2, показывает, что в обновленных нормах по проектированию железобетонные конструкции требуемая длина анкеровки была увеличена на 12,1% - 13,6%.

Надо отметить, что при проектировании монолитных перекрытий современных зданий ставится задача максимального увеличения пролета. При этом размеры поперечных сечений конструктивных элементов перекрытия назначаются минимальными. Это обстоятельство требует применения арматурных стержней относительно большого диаметра что в свою очередь, увеличивает необходимую длину анкеровки.

1/2011

ВЕСТНИК _МГСУ

Особенно остро проблема анкеровкн арматуры стоит в монолитных балочных перекрытиях зданий с колонными конструктивными системами в узлах сопряжения колонн и балок, так как диаметр верхней растянутой продольной рабочей арматуры балок значителен.

А - А

h*

v

Б - 6

\ >

sao

500

f

Бот

¿pQHh кд/тни

С

-ч

приЬарить ;

Вшхи

и

о "

хомуты

' (я&гш \ допотя&лыье шо0 хщры

Рис. 1. Анкеровка арматуры путем отгиба в узле сопряжения балки перекрытия и колонны

На рис. 1 показан узел сопряжения колонны и балки монолитного перекрытия в случае, когда расстояние до наружных арматурный стержней колонны меньше lam. При армировании узла сопряжения должны выполняться следующие рекомендации:

• отгиб анкеруемого стержня на угол 90° осуществляется по дуге круга радиусом в свету не менее R=2,5xds (ds<20 мм), R=4*ds (ds>20 мм) и не менее R=10*dsx(1 -

l1/lan),

• на отогнутом участке устанавливаются дополнительные хомуты против отгибания стержней.

Если верхняя арматура балки назначена 4025А5ОО. Класс бетона - В30. То длина анкеровки в условиях отсутствия запаса по арматуре составляет lan= 37,8 х ds=37,8*25=945 мм. Расстояние до наружных арматурный стержней колонны составляет 450 мм (меньше lan). Радиус оправки для отгибаемых стержней составляет 100 мм (R=4xds =4x25=100 мм). А также не менее вычисленного по формуле R=10xdsx(1 -l1/lan)= 10х25х(1 - 350/945)=157,5 мм. После выполнения итерационных расчетов радиус оправки принимается 180 мм.

При приварке дополнительных хомутов (08А240 с шагом 150 мм) к анкеруе-мому стержню (025А500) длина анкеровки lan может быть уменьшена на длину A lan, которая определяется по формуле:

ВЕСТНИК V20!!

N 30 9 30 9

М = l -= 945 х-—^-- = 945х-= 137мм - 15%l

Rs х As 43,5х 104 х 4,91x10 213,58 an

Nw = 0,7x nw хф№ xdj xRbl = 0,7x 4x150x 0,64x10^ x 0,115x 104 = 30,9кЯ

максимальное - Nw = 0,8 x nw x dw2 x Rs = 0,8 x 4 x 0,64 хЮ-4 x 21,5 x104 = 44,0кЯ

nw=4 (количество приваренных стержней), dw=0,8*10-2M (диаметр приварен-

ных стерней) (pw=150 (150 при dw=8, 200 при dw=6), Rbt=1,15 МПа=1150 <н/м2=0,115х104 кн/м2 =43,5х104 кН/м2 (А500).

кН/м2=0,115х104 кН/м2 (В30), Rs=215 МПа =21,5х104 кН/м2 (А240), Rs=435Mna

Литература

1. СП 52-101-2003. Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры - М., 2005, 54 с.

2. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры (к СП 52-101-2003). - М., 2005, 214 с.

3. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры (к СНиП 2.03.01-84) - М., 1989,193 с.

The literature

1. SP 52-101-2003. Concrete and reinforced concrete structures without pre-stressing reinforcement - M., 2005, 54 p.

2. Manual for the design of concrete and reinforced concrete structures of heavy concrete without pre-stressing reinforcement (to SP 52-101-2003). - M., 2005, pp. 214

3. Manual for the design of concrete and reinforced concrete structures of heavy and light concrete without pre-stressing reinforcement (to SNIP 2.03.01-84) - M., 1989.193 p.

Ключевые слова: монолитное перекрытие, анкеровка арматуры, уменьшение длины анке-ровки, узлы сопряжения конструктивных элементов.

Keywords: monolithic ceiling, anchorage of reinforcement, reducing of the length of the anchorage of reinforcement, junction of construction elements.

E-mail автора: [email protected].

Рецензент: Морозова Д.В., доцент кафедры «Строительные конструкции» Московского государственного открытого университета, кандидат технических наук