Во время армирования фундамента или изготовления любого из видов армопояса практически у каждого человека возникает вопрос о том, какой должна быть длина нахлеста, и каким образом правильно его выполнить. Действительно, это имеет большое значение. Верно выполненная стыковка стальных прутьев делает более прочным соединение арматуры. Конструкция здания становится защищенной от различных видов деформаций и разрушений. Воздействие на фундамент сводится к минимуму. Как следствие - увеличивается безаварийный срок эксплуатации.
Нахлест арматуры при вязке – это самый простой и при этом по-настоящему надежный вариант соединения арматуры
Типы соединения
В действующих строительных нормах и правилах (СНиП) подробно описывается крепление арматуры всеми существующими в настоящее время способами. На сегодняшний день известны такие методы состыковки арматурных прутьев, как:
- Стыки внахлест, выполненные без сварки:
- нахлест при стыковке с помощью изогнутых деталей (петлей, лапок, крюков).
- нахлест в соединениях прямых прутьев арматуры с поперечной фиксацией;
- нахлест прямых концов прутьев.
- Механические и сварные типы соединений встык:
- с использованием сварочных аппаратов;
- при помощи профессиональных механических агрегатов.
В требованиях СНиП сказано о том, что в бетонном основании необходимо устанавливать как минимум 2 неразрывных арматурных каркаса. Они выполняются фиксированием армирующих прутьев внахлест.
Вариант сплетения прутьев внахлест популярен в частном строительстве. И этому есть объяснение - такой способ доступен, а необходимые материалы имеют невысокую стоимость. Состыковать нахлест стержней арматуры без применения сварки можно с использованием вязальной проволоки.
Промышленное строительство чаще использует второй вариант соединения арматурных прутьев.
Строительными нормами допускается во время соединения арматуры внахлест применение прутьев разных сечений (диаметров). Но они не должны превышать 40 мм из-за отсутствия технических данных, подтвержденных исследованиями. В тех местах, где нагрузки максимальны, запрещается фиксация внахлест как при вязке, так и в случае использования сварки.
Соединение стержней сваркой
Нахлест арматуры с использованием сварки допускается только со стержнями марок А400С и А500С. Арматура этого класса считается свариваемой. Но стоимость таких стержней достаточно высока. Самый же распространенный класс - А400. Но его использование недопустимо, так как при его нагревании заметно сокращается прочность и устойчивость к коррозии.
Запрещается сваривать места, где есть перехлест арматуры, независимо от класса последней. Существует вероятность разрывов стержней при воздействии на них больших нагрузок. Так говорят зарубежные источники. В российских правилах разрешается использование дуговой электросварки этих мест, но размер диаметров не должен превышать 2,5 см.
Арматуру запрещено соединять в местах максимального напряжения стержней и зонах приложения (концентрированного) нагрузки на них
Длина сварочных швов и классов арматуры находятся в прямой зависимости. В работе используются электроды с сечением 4-5 мм. Длина нахлеста при проведении сварочных работ - менее 10 диаметров используемых прутьев, что соответствует требованиям регламентирующих ГОСТов 14098 и 10922.
Монтаж армопояса без применения сварочных работ
При проведении монтажа соединений внахлест при вязке используются прутья самой популярной марки - А400 AIII. Места, где выполнен перехлест, связываются вязальной проволокой. СНиП предъявляют особые требования при выборе такого способа связки.
Сколько есть вариантов фиксации прутьев без сварки?
Соединение арматуры:
- перехлест конечных прутьев;
- нахлест прутьев с прямыми концами с подваркой поперечных стержней;
- с изогнутыми концами.
Если стержни имеют гладкий профиль, возможно применение только 2-го или 3-го вариантов.
Соединение арматуры не должно размещаться в местах концентрированного приложения нагрузки и местах наибольшего напряжения
Существенные требования к соединениям
Во время вязания соединений методом нахлеста без применения сварки правилами определяются некоторые параметры:
- Длина накладки.
- Особенности местонахождения узлов в конструкции.
- Расположение перехлестов по отношению друг к другу.
Как уже было сказано, запрещается размещать арматуру, связанную внахлест, в местах наивысшей нагрузки и максимального напряжения. Располагаться они должны в тех местах железобетонного изделия, где отсутствует нагрузка, либо же она минимальна. Если такой технологической возможности нет, размер соединения выбирается из расчета - 90 сечений (диаметров) стыкующихся прутьев.
Технические нормы четко регламентируют, какими должны быть размеры таких соединений. Однако их величина может зависеть не только от сечения. На неё также влияют следующие критерии:
- степень нагрузки;
- марка используемого бетона;
- класс арматуры;
- расположение узлов соединения в конструкции;
- место применения железобетонного изделия.
В тех случаях, когда используется вязальная проволока, дистанция между стержнями нередко принимается равной нулю
Основополагающим условием при выборе протяженности перехлеста является диаметр арматуры.
Следующая таблица может быть использована для удобного расчета размеров стыковки прутьев при вязании без применения метода сварки. Как правило, их размер подводится к 30-кратной величине сечения применяемой арматуры.
| Сечение арматуры, см | Размер нахлеста | |
| В сантиметрах | В миллиметрах | |
| 1 | 30 | 300 |
| 1,2 | 31,6 | 380 |
| 1,6 | 30 | 480 |
| 1,8 | 32,2 | 580 |
| 2,2 | 30,9 | 680 |
| 2,5 | 30,4 | 760 |
| 2,8 | 30,7 | 860 |
| 3,2 | 30 | 960 |
| 3,6 | 30,3 | 1090 |
Существуют также минимизированные величины связки прутьев внахлест. Они назначаются исходя из прочности бетона и степени давления.
Дистанция между арматурными стержнями, которые стыкуются нахлестом, в горизонтальном и вертикальном направлении обязана быть от 25 мм и выше
В сжатой зоне бетона:
| Сечение арматуры (класс А400), см | Класс бетона (прочность) | |||
| В/20 | В/25 | В/30 | В/35 | |
| Марка бетона | ||||
| М/250 | М/350 | М/400 | М/450 | |
| Размер нахлеста (в сантиметрах) | ||||
| 1 | 35,5 | 30,5 | 28 | 25 |
| 1,2 | 43 | 36,5 | 33,5 | 29,5 |
| 1,6 | 57 | 49 | 44,5 | 39,5 |
| 1,8 | 64 | 55 | 50 | 44,5 |
| 2,2 | 78,5 | 67 | 56 | 54,5 |
| 2,5 | 89 | 76,5 | 69,5 | 61,5 |
| 2,8 | 99,5 | 85,5 | 78 | 69 |
| 3,2 | 114 | 97,5 | 89 | 79 |
| 3,6 | 142 | 122 | 115,5 | 98,5 |
Доброе утро!
Сегодня в Непрошеных советах я продолжу тему о рабочих швах бетонирования и стыковке арматуры. Точнее, о швах мы уже поговорили , теперь поговорим о стыковке.
Далеко не всегда на стройку попадает арматура нужной длины, в итоге встает вопрос о том, что ее нужно стыковать. Как и с вопросом о швах бетонирования, многие проектировщики пытаются игнорировать эту проблему и отдают принятие решения на откуп строителям. Все, кто так делает, подвергают риску проектируемую конструкцию.
Строитель не обязан знать о том, где стыковать арматуру. Он состыкует ее в самом удобном для него месте, но одновременно – в самом опасном месте для конструкции. В «Рекомендациях по применению арматурного проката по ДСТУ 3760-98 при проектировании и изготовлении железобетонных конструкций без предварительного напряжения арматуры» хорошо описаны требования (см. п. 2.3.3), парочку, особо важных, я приведу здесь:
1. «Стыки рабочей арматуры внахлестку не рекомендуется располагать в растянутой зоне изгибаемых и внецентренно растянутых элементов в зоне действия максимальных усилий и местах полного использования арматуры. Стыки рабочей арматуры внахлестку не допускаются в линейных элементах, сечение которых полностью растянуто». Поясню немного. Мы должны четко донести до строителя, где ему можно стыковать арматуру. Нельзя стыковать в растянутой зоне: то есть, нижнюю рабочую арматуру в плите, например, нельзя стыковать в середине пролета, а верхнюю – над опорами (для многопролетных плит). Именно там плита растянута, об этом нам и эпюра моментов говорит, и даже просто попытка представить, как изогнется перекрытие в процессе нагружения: какие его поверхности будут пытаться растянуться, а какие – сжаться. Очень просто сделать на чертеже вот такую схему:
Я привела пример для плиты перекрытия, но подобные схемы можно сделать для любой конструкции, арматура в которой заказана погонными метрами. Иногда проектировщик сразу задает раскладку стержней определенной длины с указанием мест стыковки. Здесь есть риск утонуть в переписке по согласованию все новых мест стыковки, т.к. у строителей может оказаться в наличии арматура совсем не предсказуемой длины. Величины L/4 и L/3 берутся из конкретного расчета и могут отличаться от приведенных мной.
2. «Стыки сварных сеток и каркасов, а также растянутых стержней вязаных каркасов и сеток внахлестку должны располагаться вразбежку. При этом площадь сечения рабочих стержней, стыкуемых в одном месте или на расстоянии менее длины перепуска l l , должна составлять не более 50% общей площади сечения растянутой арматуры.
Стержни должны располагаться по возможности без зазора, максимальное расстояние в свету между стыкуемыми стержнями не должно превышать 4d или 50мм.
Расстояние в свету между стыками, расположенными в разных местах по длине элемента, должно быть не менее 0,5 l l , или в осях стыков не менее 1,5 l l .
Соседние стыки внахлестку должны располагаться на расстоянии в свету не менее 2d и не менее 30 мм». Как все это донести до строителя? Я советую взять за основу рисунок 6 «Рекомендаций…» и привести на чертеже следующую схему:
Обратите внимание, величина нахлестки для рабочей арматуры в верхней и нижней зоне плиты отличается (см. коэффициент из таблицы 12 «Рекомендаций…»). В примере я привела схему для арматуры диаметром 12 мм.
Всегда обращайте внимание на то, что в одном сечении должно быть не более 50% стыков растянутых стержней арматуры. Иногда это требование очень сложно выполнить, особенно в стесненных обстоятельствах, и приходится менять диаметры стержней и их количество.
Вообще, советую Вам вдоль и поперек изучить рекомендации, прежде чем приступать к конструированию нахлестки в конкретной конструкции.
Еще хочу написать о стыковке арматуры в колоннах. Это специфическая тема, разгадка которой для меня еще не найдена. Как раньше, до введения проката по ДСТУ 3760, стыковали арматурные стержни по ГОСТ 5781? Вот рисунок из «Руководства по конструированию жбк»:
Из рисунка ясно, что половина стержней-выпусков выходят из перекрытия на длину нахлестки, вторая половина – на две длины нахлестки. Этим обеспечивается разбежка стыков – не более 50% в одном сечении. Но в гостовской арматуре были совсем другие длины нахлестки – в несколько раз меньше (!), чем для арматуры по ДСТУ 3760. Для примера глянем: для стержня по ДСТУ диаметром 20 мм в бетоне В25 величина нахлестки составляет 1630 мм (согласно расчету по «Рекомендациям…»). Две длины нахлестки – это уже 3260 мм (иногда, это меньше, чем высота этажа!). Что с этим делать, нормы молчат. Что с этим делают проектировщики? Либо выпускают все стержни на одну величину нахлестки (не скажу, что это верно), либо выбирают способ стыковки сваркой с накладками или методом опрессовки. Но все эти варианты нужно согласовывать с заказчиком – все-таки его деньги и его возможности.
Пожалуй, об особенностях стыковки арматуры в колоннах я расскажу в следующем выпуске. Успешного Вам проектирования!
С уважением, Ирина.
class="eliadunit">
Комментарии
1 2
0 #33 Иринa
Армирование – ответственная часть устройства всех монолитных конструкций, от которого зависит долговечного и надежного будущего строения. Процесс заключается в создании каркаса из металлических стержней. Он размещается в опалубку и заливается бетоном. Чтобы создать этот каркас, прибегают к вязке или сварочным работам. При этом большую роль при вязке играет правильно рассчитанный нахлест для арматуры. Если он недостаточный, то соединение окажется недостаточно прочным, а это сказывается на эксплуатационных характеристиках. Поэтому важно разобраться, какой именно делать нахлест при вязке.
Существует два основных метода крепления арматуры, согласно строительным нормам и правилам (СНиП), а именно пункту 8.3.26 СП 52-101-2003. В нем прописано, что соединение стержней может выполняться следующими типами стыковки:
- Стыковка прутьев арматуры без сварки, внахлест.
- внахлест с использованием деталей с загибами на концах (петли, лапки, крюки), для гладких прутьев используются исключительно петли и крючки;
- внахлест с прямыми концами арматурных прутьев периодического профиля;
- внахлест с прямыми концами арматурных прутьев с фиксацией поперечного типа.
- Механическое и сварное соединение.
- при использовании сварочного аппарата;
- с помощью профессионального механического агрегата.
Требования СНиП указывают на то, что бетонное основание нуждается в установке минимум двух неразрывных каркасов из арматуры. Их делают посредством фиксации стержней внахлест. Для частного домостроения подобный способ используется чаще всего. Это связано с тем, что он доступный и дешевый. Созданием каркаса может заняться даже новичок, так как нужны сами прутья и мягкая вязальная проволока. Не нужно быть сварщиком и иметь дорогостоящее оборудование. А в промышленном производстве чаще всего встречается метод сварки.
Обратите внимание! Пункт 8.3.27 гласит, что соединения арматуры внахлест без применения сварки, используется для стержней, рабочее сечение которых не превышает 40 мм. Места с максимальной нагрузкой, не должны фиксироваться внахлест вязкой или сваркой.
Нахлест стержней методом сварки используется исключительно с арматурой марки А400С и . Только эти марки считаются свариваемыми. Это сказывается и на стоимости изделий, которая выше обычных. Одним из распространенных классов является класс . Но сращивание изделий ими недопустимо. Нагреваясь, материал становится менее прочным и теряет свою устойчивость к коррозии.
В местах, где есть перехлест арматуры, сваривание запрещается, несмотря на класс стержней. Почему? Если верить зарубежным источникам, то есть большая вероятность разрыва места соединения, если на него будут воздействовать большие нагрузки. Что касается российских правил, то мнение следующее: использовать дуговую электросварку для стыковки разрешается, если размер диаметров не будет превышать 25 мм.
Важно! Длина сварочного шва напрямую зависит от класса арматурного прута и его диаметра. Для работы используют электроды, сечение которых от 4 до 5 мм. Требования, регламентированные в ГОСТах 14098 и 10922, сообщают, что делать нахлест методом сварки можно длиной меньше 10 диаметров арматурных прутьев, используемых для работ.
Стыковка арматуры методом вязки
Это самый простой способ обеспечить надежную конструкцию из арматурных прутьев. Для этой работы используется самый популярный класс стержней, а именно, А400 AIII. Соединение арматуры внахлест без сварки выполняется посредством вязальной проволоки. Для этого два прутка приставляются друг к другу и обвязываются в нескольких местах проволокой. Как говорилось выше, согласно СНиП, есть 3 варианта фиксации арматурных прутьев вязкой. Фиксация прямыми концами периодического профиля, фиксация с прямыми концами поперечного типа, а также пользуясь деталями с загибами на концах.
Выполнять соединение прутьев арматуры внахлест абы как нельзя. Существует ряд требований к этим соединениям, чтобы они не стали слабым местом всей конструкции. И дело не только в длине нахлеста, но и других моментах.
Важные нюансы и требования для соединения вязкой
Хоть процесс соединения прутьев с использованием проволоки проще, чем их соединение сварочным аппаратом, назвать его простым нельзя. Как любая работа, процесс требует четкого соблюдения правил и рекомендаций. Только тогда можно сказать, что армирование монолитной конструкции выполнено правильно. Занимаясь соединением арматуры с нахлестом методом вязки, следует обращать внимание на такие параметры:
- длина накладки прута;
- местонахождение места соединения в конструкции и его особенности;
- как перехлесты расположены один к другому.
Мы упоминали, что размешать арматурный стык, сделанный внахлест, на участке с самой высокой степенью нагрузки и напряжения нельзя. К этим участкам относятся и углы здания. Получается, что нужно правильно рассчитать места соединений. Их расположение должно приходиться на участки железобетонной конструкции, где нагрузка не оказывается, или же она минимальная. А что делать, если технически соблюсти это требование невозможно? В таком случае размер нахлеста прутьев зависит от того, сколько диаметров имеет арматура. Формула следующая: размер соединения равен 90 диаметров используемых прутьев. Например, если используется арматура Ø20 мм, то размер нахлеста на участке с высокой нагрузкой составляет 1800 мм.
Однако техническими нормами четко регламентированы размеры подобных соединений. Нахлест зависит не только от диаметра прутьев, но и от других критериев:
- класс используемой для работы арматуры;
- какой марки бетон, используемый для заливки бетона;
- для чего используется железобетонное основание;
- степень оказываемой нагрузки.
Нахлест при разных условиях
Так какой же нахлест арматуры при вязке? Какие есть точные данные? Начнем с рассмотрения примеров. Первый фактор, от которого зависит нахлест – это диаметр прутьев. Наблюдается следующая закономерность: чем больше диаметр используемой арматуры, тем больше становится нахлест. Например, если используется арматура, диаметром 6 мм, то рекомендуемый нахлест составляет 250 мм. Это не означает, что для прутьев сечением в 10 мм он будет такой же. Обычно, используется 30-40 кратноя величина сечения арматуры.
Пример стыковки арматуры 25 диаметра в балке, при помощи вязки. Величина перехлеста 40d=1000 мм.
Итак, чтобы упростить задачу, используем специальную таблицу, где указан, какой нахлест используется для прутьев разного диаметра.
| Диаметр используемой арматуры А400 (мм) | Количество диаметров | Предполагаемый нахлест (мм) |
| 10 | 30 | 300 |
| 12 | 31,6 | 380 |
| 16 | 30 | 480 |
| 18 | 32,2 | 580 |
| 22 | 30,9 | 680 |
| 25 | 30,4 | 760 |
| 28 | 30,7 | 860 |
| 32 | 30 | 960 |
| 36 | 30,3 | 1090 |
| 40 | 38 | 1580 |
С этими данными каждый сможет выполнить работу правильно. Но есть еще одна таблица, указывающая на нахлест при использовании сжатого бетона. Он зависит от класса используемого бетона. При этом чем выше класс, тем разбежка стыков арматуры меньше.
| В20 (М250) | В25 (М350) | В30 (М400) | В35 (М450) | |
| 10 | 355 | 305 | 280 | 250 |
| 12 | 430 | 365 | 355 | 295 |
| 16 | 570 | 490 | 455 | 395 |
| 18 | 640 | 550 | 500 | 445 |
| 22 | 785 | 670 | 560 | 545 |
| 25 | 890 | 765 | 695 | 615 |
| 28 | 995 | 855 | 780 | 690 |
| 32 | 1140 | 975 | 890 | 790 |
| 36 | 1420 | 1220 | 1155 | 985 |
Что касается растянутой зоны бетона, то в отличие от сжатой зоны, нахлест будет еще больше. Как и в предыдущем случае, с увеличением марки раствора длина уменьшается.
| Сечение арматуры А400, которая используется для работы (мм) | Длина нахлеста, в зависимости от марки бетона (мм) | |||
| В20 (М250) | В25 (М350) | В30 (М400) | В35 (М450) | |
| 10 | 475 | 410 | 370 | 330 |
| 12 | 570 | 490 | 445 | 395 |
| 16 | 760 | 650 | 595 | 525 |
| 18 | 855 | 730 | 745 | 590 |
| 22 | 1045 | 895 | 895 | 775 |
| 25 | 1185 | 1015 | 930 | 820 |
| 28 | 1325 | 1140 | 1140 | 920 |
| 32 | 1515 | 1300 | 1185 | 1050 |
| 36 | 1895 | 1625 | 1485 | 1315 |
Если правильно расположить нахлест друг относительно друга и сделать его нужной длины, то скелет основания получит значительные увеличения прочности. Соединения равномерно распределяются по всей конструкции.
Согласно нормам и правилам (СНиП), минимальное расстояние между соединением должно составлять 61 см. Больше – лучше. Если не соблюдать эту дистанцию, то риск, что конструкция при сильных нагрузках и в ходе эксплуатации будет деформироваться, возрастает. Остается следовать рекомендациям, для создания качественного армирования.
Да фиксировать пруты необходимо, иначе их бетоном сместит и не будет ни защитного слое, ни равномерного распределения. Но его не смести если хомуты через 25-30см и он к ним притянут.Один прут вытягивал бы другой если б ребра могли заходить друг в друга. Вроде на японской арматуре в теме проекты сейсмостойких домов рёбра перпендекулярны оси прута. А нашей витые рёбра +пара прямых рёбер за рёбра друг-друга не удержат. Имхо.
За пожелание спасибо себе думаю всё же связывать, + на всех прутах лапки сантиметров по 15 отгибать.
Не вся фибра имеет на концах зацепы, и не вся металлическая.
Ф. Н. Рабинович в книге 2004г. "Композиты на основе дисперсноармированых бетонов" пишет,
"Исследования показали , что для улучшения качества бетонных изделий могут быть эффективно использованы углеродные волокна. Они не подвергаются. коррозии в гидратирующемся цементе, заметно повышают прочность цементного камня на растяжение и модуль его упругости.
Однако стоимость углеродных волокон значительно превышает стоимость стальных и стеклянных волокон, поэтому использование их в качестве арматуры требует специального обоснования. Наибольший
практический интерес представляет рассмотрение свойств стальных и минеральных (стеклянных) волокон, а также некоторых видов волокон органического происхождения.
Стальные волокна. Металлические волокна, применяемые в качестве арматуры, изготавливаются различными способами:
механическим, электромеханическим, формованием из расплава. Получившие наибольшее распространение механические способы включают волочение, обычное вытягивание, протяжку,
а также резку металлической фольги или листа и других подобных материалов. Выбор технологии производства металлических волокон существенно зависит от требуемого диаметра.
Сверхтонкие волокна обычно получают путем волочения через алмазные фильтры. Однако, несмотря на высокую прочность и эффективность подобных волокон, использование их из-за
значительной стоимости возможно лишь в небольших количествах в тех случаях, когда это экономически оправдано.
Наибольшее применение для армирования бетонов получают нарезанные из проволоки отрезки стальных волокон-фибр диаметром 0,3-1,6 мм (рис. 6). Обычно используется стальная низкоуглеродистая проволока общего назначения ГОСТ 3282- 74 (с изм.). Определенный интерес представляет получение
плоских стальных фибр сечением 0,15-0,4 на 0,25-0,9 мм из металлической фольги, лент, листов, пластин или сплющенной круглой проволокй.
Объемы промышленного производства тонкой стальной проволоки составляют сравнительно незначительную часть (пример24 но 2,5-3,0 %) общего объема производства арматурной стали.
Поэтому достаточно актуальными в настоящее время являются вопросы расширения производства стальной проволоки необходимых параметров для получения фибровой арматуры, что,
в свою очередь, может привести к соответствующему сокращению расхода традиционных сортаментов арматурной стали.
Перспективным также является расширение производства плоских фибр, получаемых из листовых материалов (тонколистового проката) или из стальных массивных заготовок. "Спасибо за пожелание.
5.18. В линейных внецентренно сжатых элементах расстояния между осями стержней продольной арматуры должны приниматься в направлении, перпендикулярном плоскости изгиба, не более 400 мм, а в направлении плоскости изгиба ¾ не более 500 мм.
5.19. Во внецентренно сжатых элементах, несущая способность которых при заданном эксцентриситете продольной силы используется менее чем на 50 %, а также в элементах с гибкостью l 0 /i < 17 (например, подколонниках), где по расчету сжатая арматура не требуется, а количество растянутой арматуры не превышает 0,3 %, допускается не устанавливать продольную и поперечную арматуру, требуемую согласно указаниям пп. 5.18, 5.22 и 5.23, по граням, параллельным плоскости изгиба. При этом армирование по граням, перпендикулярным плоскости изгиба, производится сварными каркасами и сетками с защитным слоем бетона толщиной не менее 50 мм и не менее двух диаметров продольной арматуры.
5.20. В балках шириной свыше 150 мм число продольных рабочих стержней, заводимых за грань опоры, должно быть не менее двух. В ребрах сборных панелей, настилов, часторебристых перекрытий и т. п. шириной 150 мм и менее допускается доведение до опоры одного продольного рабочего стержня.
В плитах расстояния между стержнями, заводимыми за грань опоры, не должны превышать 400 мм, причем площадь сечения этих стержней на 1 м ширины плиты должна составлять не менее 1/3 площади сечения стержней в пролете, определенной расчетом по наибольшему изгибающему моменту.
В предварительно напряженных многопустотных (с круглыми пустотами) плитах, изготовляемых из тяжелого бетоне, высотой 300 мм и менее расстояние между напрягаемой арматурой, заводимой за грань опоры, допускается увеличивать до 600 мм, если для сечений, нормальных к продольной оси плиты, величина момента трещинообразования M crc , определяемого по формуле (125), составляет не менее 80 % величины момента от внешней нагрузки, принимаемой с коэффициентом надежности по нагрузке g f = 1,0.
При армировании неразрезных плит сварными рулонными сетками допускается вблизи промежуточных опор все нижние стержни переводить в верхнюю зону.
Расстояния между осями рабочих стержней в средней чести пролета плиты и над опорой (вверху) должны быть не более 200 мм при толщине плиты до 150 мм и не более 1,5 h при толщине плиты свыше 150 мм, где h ¾ толщина плиты.
5.21. В изгибаемых элементах при высоте сечения свыше 700 мм у боковых граней должны ставится конструктивные продольные стержни с расстояниями между ними по высоте не более 400 мм и площадью сечения не менее 0,1 % площади сечения бетона, имеющего размер, равный по высоте элемента расстоянию между этими стержнями, по ширине - половине ширины ребре элемента, но не более 200 мм.
ПОПЕРЕЧНОЕ АРМИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ
5.22. У всех поверхностей железобетонных элементов, вблизи которых ставится продольная арматура, должна предусматриваться также поперечная арматура, охватывающая крайние продольные стержни. При этом расстояния между поперечными стержнями у каждой поверхности элемента должны быть не более 600 мм и не более удвоенной ширины грани элемента.
Во внецентренно сжатых элементах с центрально-расположенной напрягаемой продольной арматурой (например, в сваях) постановка поперечной арматуры не требуется, если сопротивление действию поперечных сил обеспечивается одним бетоном.
Поперечную арматуру допускается не ставить у граней тонких ребер изгибаемых элементов (шириной 150 мм и менее), по ширине которых располагается лишь один продольный стержень или сварной каркас.
Во внецентренно сжатых линейных элементах, а также в сжатой зоне изгибаемых элементов при наличии учитываемой в расчете сжатой продольной арматуры хомуты должны ставиться на расстоянии:
в конструкциях из тяжелого, мелкозернистого, легкого и поризованного бетонов:
при R sc £ 400 МПа ¾ не более 500 мм и не более:
при вязаных каркасах - 15d , сварных - 20d ;
при R sc ³ 450 МПа ¾ не более 400 мм и не более:
при вязаных каркасах - 12d , сварных - 15d ;
в конструкциях из ячеистого бетона при сварных каркасах - не более 500 мм и не более 40d (где d - наименьший диаметр сжатых продольных стержней, мм).
При этом конструкция поперечной арматуры должна обеспечивать закрепление сжатых стержней от их бокового выпучивания в любом направлении.
Расстояния между хомутами внецентренно сжатых элементов в местах стыкования рабочей арматуры внахлестку без сверки должны составлять не более 10d .
Если насыщение элемента требуемой по расчету сжатой продольной арматурой S’ составляет свыше 1,5 %, а также если все сечение элемента сжато и общее насыщение арматурой S и S’ свыше 3 %, расстояние между хомутами должно быть не более 10d и не более 300 мм.
При проверке соблюдения требований настоящего пункта продольные сжатые стержни, не учитываемые расчетом, не должны приниматься во внимание, если диаметр этих стержней не превышает 12 мм и половины толщины защитного слоя бетона.
5.23. Конструкция вязаных хомутов во внецентренно сжатых элементах должна быть такой, чтобы продольные стержни (по крайней мере через один) располагались в местах перегиба хомутов, а эти перегибы - на расстоянии не более 400 мм по ширине грани элемента. При ширине грани не более 400 мм и числе продольных стержней у этой грани неболее четырех допускается охват всех продольных стержней одним хомутом.
При армировании внецентренно сжатых элементов плоскими сварными каркасами два крайних каркаса (расположенные у противоположных граней) должны быть соединены друг с другом для образования пространственного каркаса. Для этого у граней элемента, нормальных к плоскости каркасов, должны ставиться поперечные стержни, привариваемые контактной сваркой к угловым продольным стержням каркасов, или шпильки, связывающие эти стержни, на тех же расстояниях, что и поперечные стержни плоских каркасов.
Если крайние плоские каркасы имеют промежуточные продольные стержни, то они не реже чем через один и не реже чем через 400 мм по ширине грани элемента должны связываться шпильками с продольными стержнями, расположенными у противоположной грани. Шпильки допускается не ставить при ширине данной грани элемента не более 500 мм и числе продольных стержней у этой грани не более четырех.
5.24. Во внецентренно сжатых элементах с учитываемым в расчете косвенным армированием в виде сварных сеток (из арматуры классов А-I, A-II и А-III диаметром не более 14 мм и класса Вр-I) или в виде ненапрягаемой спиральной либо кольцевой арматуры должны быть приняты:
размеры ячеек сетки - не менее 45 мм. но не более 1/4 меньшей стороны сечения элемента и не более 100 мм;
диаметр навивки спиралей или диаметр колец - не менее 200 мм;
шаг сеток - не менее 60 мм, но не более 1/3 меньшей стороны сечения элемента и не более 150 мм;
шаг навивки спиралей или шаг колец - не менее 40 мм, но не более 1/5 диаметра сечения элемента и не более 100 мм.
Сетки и спирали (кольца) должны охватывать всю рабочую продольную арматуру.
При усилении концевых участков внецентренно сжатых элементов сварные сетки косвенного армирования должны устанавливаться у торца в количестве не менее четырех сеток на длине (считая от торца элемента) не менее 20d если продольная арматура выполняется из гладких стержней, и не менее 10d - из стержней периодического профиля.
5.25. Диаметр хомутов в вязаных каркасах внецентренно сжатых линейных элементов должен приниматься не менее 0,25d и не менее 5 мм, где d - наибольший диаметр продольных стержней.
Диаметр хомутов в вязаных каркасах изгибаемых элементов должен приниматься, мм, не менее:
при высоте сечения элемента, равной
или менее 800 мм......................................... 5
то же, свыше 800 мм.................................... 8
Соотношение диаметров поперечных и продольных стержней в сварных каркасах и сварных сетных устанавливался из условия сварки по соответствующим нормативным документам.
5.26. В балочных конструкциях высотой свыше 150 мм, а также в многопустотных плитах (или аналогичных часторебристых конструкциях) высотой свыше 300 мм должна устанавливаться поперечная арматура.
В сплошных плитах независимо от высоты, в многопустотных плитах, (или аналогичных часторебристых конструкциях) высотой минее 300 мм и в балочных конструкциях высотой менее 150 мм допускается поперечную арматуру не устанавливать. При этом должны быть обеспечены требования расчета согласно указаниям п. 3.32.
5.27. Поперечная арматура в балочных и плитных конструкциях, указанных в п. 5.26, устанавливается:
на приопорных участках, равных при равномерно распределенной нагрузке 1/4 пролета, а при сосредоточенных нагрузках - расстоянию от опоры до ближайшего груза, но не менее 1/4 пролета, с шагом:
при высоте сечения элемента h ,
равной или менее 450 мм.................. не более h /2
и не более 150 мм
то же, свыше 450 мм.......................... не более h /3
и не более 500 мм
на остальной части пролета при высоте сечения элемента h свыше 300 мм устанавливается поперечная арматура с шагом не более 3/4 h и не более 500 мм.
5.28. Поперечная арматура, предусмотренная для восприятия поперечных сил, должна иметь надежную анкеровку по концам путем приварки или охвата продольной арматуры, обеспечивающую равнопрочность соединений и хомутов.
5.29. Поперечная арматура в плитах в зоне продавливания устанавливается с шагом не более 1/3 h и не более 200 мм, при этом ширина зоны постановки поперечной арматуры должна быть не менее 1,5 h (где h - толщина плиты).
Анкеровка указанной арматуры должна удовлетворять требованиям п. 5.28.
5.30. Поперечное армирование коротких консолей колонн выполняете» горизонтальными или наклонными под углом 45° хомутами. Шаг хомутов должен быть не более h /4 и не более 150 мм (где h - высота консоли).
5.31. В элементах, работающих на изгиб с кручением, вязаные хомуты должны быть замкнутыми с надежной анкеровкой по концам, а при сварных каркасах все поперечные стержни обоих направлений должны быть приварены к угловым продольным стержням, образуя замкнутый контур. При этом должна быть обеспечена равнопрочность соединений и хомутов.
СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ АРМАТУРЫ
И ЗАКЛАДНЫХ ДЕТАЛЕЙ
5.32*. Арматура из горячекатаной стали гладкого и периодического профиля, термически упрочненной стали классов Ат-IIIС и Ат-IVС и обыкновенной арматурной проволоки, а также закладные детали должны, как правило, изготовляться с применением для соединения стержней между собой и с плоскими элементами проката контактной сварки - точечной и стыковой. Допускается применение дуговой сварки - автоматической и полуавтоматической, а также ручной согласно указаниям п. 5.36*.
Стыковые соединения упрочненной вытяжкой арматуры класса А-IIIв должны свариваться до ее упрочнения.
Сварные соединения стержневой горячекатаной арматуры классов А-IV (из стали марки 20ХГ2Ц), А-V и А-VII, термомеханически упрочненной арматуры классов Ат-IIIС, Ат-IVС, Ат-IVК (из стали марок 10ГС2 и 08Г2С), Ат-V (из стали марки 20ГС) и Ат-VСК следует применять только типов, установленных ГОСТ 14098-85.
Сварные соединения стержневой горячекатаной арматуры класса А-IV {из стали марки 80С) и термомеханически упрочненной арматуры классов Ат-IV, Ат-IVК (из стали марки 25С2Р), Ат-V (кроме из стали марки 20ГС), Ат-VК, АтVI, Ат-VIK и Ат-VII, высокопрочной арматурной проволоки и арматурных канатов не допускаются.
5.33*. Типы сварных соединений и способы сварки арматуры и закладных деталей следует назначать с учетом условий эксплуатации конструкции, свариваемости стали, технико-экономических показателей соединений и технологических возможностей предприятия-изготовителя в соответствии с ГОСТ 14098-85.
Выполняемые контактно-точечной сваркой или дуговой сваркой прихватками крестообразные соединения, которые должны обеспечивать восприятие арматурой сеток и каркасов напряжений не менее ее расчетных сопротивлений (соединения „ с нормируемой прочностью"), необходимо указывать в рабочих чертежах арматурных изделий.
Сварные крестообразные соединения с ненормируемой прочностью применяются для обеспечения взаимного расположения стержней арматурных изделий в процессе их транспортирования, бетонирования и изготовления конструкции.
5.34. В заводских условиях при изготовлении сварных арматурных сеток, каркасов и соединений по длине отдельных стержней следует применять преимущественно контактную точечную и стыковую сварку, а при изготовлении закладных деталей - автоматическую сварку под флюсом для тавровых и контактную рельефную сварку для нахлесточных соединений.
5.35. При монтаже арматурных изделий и сборных железобетонных конструкций в первую очередь должны применяться полуавтоматические способы сварки, обеспечивающие возможность контроля качества соединений.
5.36*. При отсутствии необходимого сварочного оборудования допускается выполнить в заводских и монтажных условиях крестообразные, стыковые, нахлесточные и тавровые соединения арматуры и закладных деталей, применяй приведенные в ГОСТ 14098-85 и в нормативных документах на сварную арматуру и закладные детали способы дуговой, в том числе и ручной, сварки. Не допускается применять дуговую сварку прихватками в крестообразных соединениях стержней рабочей арматуры класса А-III марки 35ГС.
Применяя ручную дуговую сварку при выполнении сварных соединений, рассчитываемых по прочности, в сетках и каркасах, следует устанавливать дополнительные конструктивные элементы в местах соедиyениz стержней продольной и поперечной арматуры (прокладки, косынки, крючки и т. д.).
СТЫКИ НЕНАПРЯГАЕМОЙ АРМАТУРЫ
ВНАХЛЕСТКУ (БЕЗ СВАРКИ)
5.37. Стыки ненапрягаемой рабочей арматуры внахлестку применяются при стыковании сварных и вязаных каркасов и сеток, при этом диаметр рабочей арматуры должен быть не более 36 мм.
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 (например, в затяжках арок), а также во всех случаях применения стержневой арматуры класса А-IV и выше.
5.38. Стыки растянутой или сжатой рабочей арматуры, а также сварных сеток и каркасов в рабочем направлении должны иметь длину перепуска (нахлестки) l не менее величины l an , определяемой по формуле (186) и табл. 37.
5.39. Стыки сварных сеток и каркасов, а также растянутых стержней вязаных каркасов и сеток внахлестку без сварки должны, как правило, располагаться вразбежку. При этом площадь сечения рабочих стержней, стыкуемых в одном месте или на расстоянии менее длины перепуска l , должна составлять не более 50 % общей площади сечения растянутой арматуры - при стержнях периодического профиля и не более 25 % - при гладких стержнях.
Стыкование отдельных стержней, сварных сеток и каркасов без разбежки допускается при конструктивном армировании (без расчета), а также на тех участках, где арматура используется не более чем на 50 %.
5.40. Стыки сварных сеток в направлении рабочей арматуры из гладкой горячекатаной стали класса А-I должны выполняться таким образом, чтобы в каждой из стыкуемых в растянутой зоне сеток на длине нахлестки располагалось не менее двух поперечных стержней, приваренных ко всем продольным стержням сеток (черт. 24). Такие же типы стыков применяются и для стыкования внахлестку сварных каркасов с односторонним расположением рабочих стержней из всех видов арматуры.
Стыки сварных сеток в направлении рабочей арматуры классов А-II и А-III выполняются без поперечных стержней в пределах стыка в одной или обеих стыкуемых сетках (черт. 25) .
5.41. Стыки сварных сеток в нерабочем направлении выполняются внахлестку с перепуском (считая между крайними рабочими стержнями сетки):
при диаметре распределительной (поперечной)
арматуры до 4 мм включ. ................................................. на 50 мм
(черт. 26,а , б )
то же, свыше 4 мм............................................................на 100 мм
(черт. 26, а , б )
Черт. 24. Стыки сварных сеток внахлестку (без сварки) в направлении рабочей арматуры, выполненной из гладких стержней
а - при поперечных стержнях, расположенных в одной плоскости;
б , в - то же, в разных плоскостях
Черт. 25. Стыки сварных сеток внахлестку (без сварки) в направлении рабочей арматуры, выполненной из стержней периодического профиля
а - без поперечных стержней в пределах стыка в одной из стыкуемых сеток;
б - то же, в обеих стыкуемых сетках
При диаметре рабочей арматуры 16 мм и более сварные сетки в нерабочем направлении допускается укладывать впритык друг к другу, перекрывая стык специальными стыковыми сетками, укладываемыми с перепуском в каждую сторону не менее 15d распределительной арматуры и не менее 100 мм (черт. 26, в ).
Сварные сетки в нерабочем направлении допускается укладывать впритык без нахлестки и без дополнительных стыковых сеток в следующих случаях:
при укладке сварных полосовых сеток в двух взаимно перпендикулярных направлениях;
при наличии вместах стыков дополнительного конструктивного армирования в направлении распределительной арматуры.
Черт. 26. Стыки сварных сеток в направлении распределительной арматуры
а - стык внахлестку с расположением рабочих стержнейводной плоскости;
б - то же, с расположением рабочих стержней в разных плоскостях;
в ¾ стык впритык с наложением дополнительной стыковой сетки
СТЫКИ ЭЛЕМЕНТОВ
СБОРНЫХ КОНСТРУКЦИИ
5.42. При стыковании железобетонных элементов сборных конструкций усилия от одного элемента к другому передаются через стыкуемую рабочую арматуру, стальные закладные детали, заполняемые бетоном швы, бетонные шпонки или (для сжатых элементов) непосредственно через бетонные поверхности стыкуемых элементов.
Стыкование предварительно напряженных элементов, а также конструкций, к которым предъявляются требования водонепроницаемости, должно осуществляться, как правило, бетоном на напрягающем цементе.
5.43. Жесткие стыки сборных конструкций должны, как правило, замоноличиваться путем заполнения швов между элементами бетоном. Если при изготовлении элементов обеспечивается плотная подгонка поверхностей друг к другу {например, при использовании торца одного из стыкуемых элементов в качестве опалубки для торца другого), допускается при передаче через стык только сжимающего усилия выполнение стыков насухо.
5.44. Стыки элементов, воспринимающие растягивающие усилия, должны выполняться:
а) сваркой стальных закладных деталей;
б) сваркой выпусков арматуры;
в) пропуском через каналы или пазы стыкуемых элементов стержней арматурных канатов или болтов с последующим натяжением их и заполнением швов и каналов цементным раствором или мелкозернистым бетоном;
г) склеиванием элементов конструкционными полимеррастворами с использованием соединительных деталей из стержневой арматуры.
При проектировании стыков элементов сборных конструкций должны предусматриваться такие соединения закладных деталей, при которых не происходило бы разгибания их частей, а также выколов бетона.
5.45. Закладные детали должны быть заанкерены в бетоне с помощью анкерных стержней или приварены к рабочей арматуре элементов.
Закладные детали с анкерами должны, как правило, состоять из отдельных пластин (уголков или фасонной стали) с приваренными к ним втавр или внахлестку анкерными стержнями преимущественно из арматуры классов А-II, А-III. Длина анкерных стержней закладных детален при действии на них растягивающих сил должна быть не менее величины l an , определяемой согласно указаниям п. 5.14.
Длина анкерных стержней может быть уменьшена при условии приварки на концах стержней анкерных пластин или устройства высиженных горячим способом анкерных головок диаметром не менее 2d - для арматуры классов А-I и А-II и не менее 3d ¾ для арматуры класса А-III. В этих случаях длина анкерного стержня определяется расчетом на выкалывание и смятие бетона и принимается не менее 10d (где d - диаметр анкера, мм).
Если анкера, испытывающие растяжение, располагаются нормальна к оси элемента и вдоль них могут образоваться трещины от основных усилий, действующих на элемент, концы анкеров должны быть усилены приваренными пластинами или высаженными головками.
Штампованные закладные детали должны состоять на полосовых анкеров, имеющих усиления (например в виде сферических выступов), и участков, выполняющих функцию пластин (аналогично сварным деталям). Штампованные закладные детали следует, как правило, проектировать из полосовой стали толщиной 4-8 мм таким образом, чтобы отходы при раскрое полосы были минимальными. Деталь необходимо рассчитывать по прочности полосовых анкеров и пластин. Прочность анкеровки детали провернется из расчета бетона на раскалывание, выкалывание и смятие.
Толщина пластин закладных деталей определяется согласно указаниям п. 3.48 и в соответствии с требованиями сварки. В зависимости от технологии сварки отношение толщины пластины к диаметру анкерного стержня принимается в соответствии с требованиями ГОСТ 14098-85.
5.46. На концевых частях стыкуемых внецентренно сжатых элементов (например, на концах сборных колонн) должна устанавливаться косвенная арматура согласно указаниям п. 5.24.
ОТДЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ
5.47. Осадочные швы должны, как правило, предусматриваться в случаях возведения здания (сооружения) на неоднородных грунтах основания (просадочных и др.), в местах резкого изменения нагрузок и т. п.
Если в указанных случаях осадочные швы не предусматриваются, фундаменты должны обладать достаточной прочностью и жесткостью, предотвращающей повреждение вышележащих конструкций, или иметь специальную конструкцию, служащую для достижения этой же цели.
Осадочные швы, а также температурно-усадочные швы в сплошных бетонных и железобетонных конструкциях следует осуществлять сквозными, разрезая конструкцию до подошвы фундамента. Температурно-усадочные швы в железобетонных каркасах осуществляются посредством применения двойных колонн с доведением шва до верха фундамента.
Расстояния между температурно-усадочными швами в бетонных фундаментах и стенках подвалов допускается принимать в соответствии с расстояниями между швами, принятыми для вышележащих конструкций.
5.48. В бетонных конструкциях должно предусматриваться конструктивное армирование:
а) в местах резкого изменения размеров сечения элементов;
б) в местах изменения высоты стен (на участке не менее 1 м);
в) в бетонных стенах под и над проемами каждого этажа;
г) в конструкциях, подвергающихся воздействию динамической нагрузки;
д) у менее напряженной грани внецентренно сжатых элементов, если наибольшее напряжение в сечении, определяемое как для упругого тела, превышает 0,8 R b , а наименьшее составляет менее 1 МПа или оказывается растягивающим, при этом коэффициент армирования m принимается не менее 0,025 %.
Требования нестоящего пункта не распространяются на элементы сборных конструкций, проверяемые в стадиях транспортирования и монтажа, в этом случае необходимое армирование определяется расчетом по прочности.
Если расчетом установлено, что прочность элемента исчерпывается одновременно с образованием трещин в бетоне растянутой зоны, то следует учитывать требования п. 1.19 для слабоармированных элементов (без учета работы растянутого бетона). Если, согласно расчету с учетом сопротивления растянутой зоны бетона, арматура не требуется и опытом доказана возможность транспортирования и монтажа таких элементов без арматуры, конструктивная арматура не предусматривается.
5.49. Соответствие расположения арматуры ее проектному положению должно обеспечиваться специальными мероприятиями (установкой пластмассовых фиксаторов, шайб из мелкозернистого бетона и т. п.).
5.50. Отверстия значительных размеров в железобетонных плитах, панелях и т. п. должны окаймляться дополнительной арматурой сечением не менее сечения рабочей арматуры (того же направления), которая требуется по расчету плиты как сплошной.
5.51. При проектировании элементов сборных перекрытий следует предусматривать устройство швов между ними, заполняемых бетоном. Ширина швов назначается из условия обеспечения качественного их заполнения и должна составлять не менее 20 мм для элементов высотой сечения до 250 мм и не менее 30 мм - для элементов большей высоты.
5.52. В элементах сборных конструкций должны предусматриваться приспособления для захвата их при подъеме: инвентарные монтажные вывинчивающиеся петли, строповочные отверстия со стальными трубками, стационарные монтажные петли из арматурных стержней и т. п. Петли для подъема должны выполняться из горячекатаной стали согласно требованиям п. 2.24*.
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ УКАЗАНИЯ
ПО КОНСТРУИРОВАНИЮ
ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫХ
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
5.53. В предварительно напряженных элементах необходимо, как правило, обеспечивать надежное сцепление арматуры с бетоном путем применения стали периодического профиля, заполнения каналов, пазов и выемок цементным раствором или мелкозернистым бетоном.
5.54. Схемы и способы возведения статически неопределимых предварительно напряженных конструкций рекомендуется выбирать так, чтобы при создании предварительного напряжения исключалась возможность возникновения в конструкции дополнительных усилий, ухудшающих их работу. Допускается устройство временных швов или шарниров, замоноличиваемых после натяжения арматуры.
5.55. В сборно-монолитных железобетонных конструкциях должно обеспечиваться сцепление предварительно напряженных элементов с бетоном, уложенным на месте использования конструкции, а также анкеровка их концевых участков. Совместная работа элементов в поперечном направлении, кроме того, должна обеспечиваться соответствующими мероприятиями (установкой поперечной арматуры или предварительным напряжением элементов в поперечном направлении).
5.56. Часть продольной стержневой арматуры элемента допускается применять без предварительного напряжения, если при этом удовлетворяются требования расчета по трещиностойкости и деформациям.
5.57. Местное усиление участков предварительно напряженных элементов под анкерами напрягаемой арматуры, а также в местах опирания натяжных устройств рекомендуется выполнять установкой закладных деталей или дополнительной поперечной арматуры, а также увеличением размеров сечения элемента на этих участках.
5.58. У торцов элемента необходимо предусматривать дополнительную напрягаемую или ненапрягаемую поперечную арматуру, если напрягаемая продольная арматура располагается сосредоточенно у верхней и нижней граней.
Напрягаемая поперечная арматура должна напрягаться ранее натяжения продольной арматуры усилием не менее 15 % усилия натяжения всей продольной арматуры растянутой зоны опорного сечения.
Ненапрягаемая поперечная арматура должна быть надежно заанкерена по концам приваркой к закладным деталям. Сечение этой арматуры в конструкциях, не рассчитываемых на выносливость, должно быть в состоянии воспринимать не менее 20 %, а в конструкциях, рассчитываемых на выносливость, ¾ не менее 30 % усилия в продольной напрягаемой арматуре нижней зоны опорного сечения, определяемого расчетом по прочности.
5.59. При проволочной арматуре, расположенной в виде пучка, должны предусматриваться зазоры между отдельными проволоками или группами проволок (установкой спиралей внутри пучка, коротышей в анкерах и т. п.) размерами, достаточными для прохождения между проволоками пучка цементного раствора или мелкозернистого бетона при заполнении каналов.
5.60. Напрягаемая арматура (стержневая или канаты) в пустотных и ребристых элементах должна располагаться, как правило, по оси каждого ребра элемента. Исключение из этого правила оговорено в п. 5.20.
5.61. У концов предварительно напряженных элементов должна быть установлена дополнительная поперечная или косвенная арматура (сварные сетки, охватывающие все продольные стержни арматуры, хомуты и т. п. с шагом 5-10 см) на длине участка не менее 0,6 l p , а в элементах из легкого бетона классов В7,5 - В12,5 - с шагом 5 см на длине участка не менее l p (см. п. 2.29) и не менее 20 см для элементов с арматурой, не имеющей анкеров, а при наличии анкерных устройств - на участке, равном двум длинам этих устройств. Установка анкеров у концов арматуры обязательна для арматуры, натягиваемой на бетон, а также для арматуры, натягиваемой на упоры, при недостаточном ее сцеплении с бетоном (гладкой проволоки, многопрядных канатов), при этом анкерные устройства должны обеспечивать надежную заделку арматуры в бетоне на всех стадиях ее работы.
При применении в качестве напрягаемой рабочей арматуры высокопрочной арматурной проволоки периодического профиля, арматурных канатов однократной свивки, горячекатаной и термически упрочненной стержневой арматуры периодического профиля, натягиваемой на упоры, установка анкеров у концов напрягаемых стержней, как правило, не требуется.
6*. УКАЗАНИЯ ПО РАСЧЕТУ И КОНСТРУИРОВАНИЮ
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
6.1. Настоящий раздел устанавливает требовании к проектированию ранее эксплуатировавшихся бетонных и железобетонных конструкций, сохраняемых (без усиления или с усилением) в составе зданий и сооружений после реконструкции или капитального ремонта.
Раздел устанавливает правила расчета существующих конструкций (поверочного расчета), а также расчета и конструирования усиливаемых конструкций.
6.2. Поверочные расчеты существующих конструкций необходимо производить при изменении действующих на них нагрузок, объемно-планировочных решений и условий эксплуатации, а также при обнаружении дефектов и повреждений в конструкциях с целью установления, обеспечивается ли несущая способность и пригодность к нормальной эксплуатации конструкций в изменившихся условиях их работы.
6.3. Конструкции, не отвечающие требованиям поверочного расчета, подлежат усилению.
При проектировании усиливаемых конструкций следует исходить из необходимости выполнения работ без или с кратковременной остановкой производства.
6.4. Поверочные расчеты существующих конструкций, а также расчет и конструирование усиливаемых конструкций необходимо производить на основе проектных материалов, данных по изготовлению и возведению этих конструкций и их натурных обследований.
6.5. При отсутствии в конструкциях дефектов и повреждений, снижающих их несущую способность, а также при отсутствии недопустимых прогибов конструкций и раскрытия в них трещин поверочные расчеты допускается выполнять исходя из проектных данных о геометрических размерах сечений конструкций, классе (марке) бетона по прочности, классе арматурной стали, армировании и расчетной схеме конструкции.
6.6. В случаях, когда требования расчетов по проектным материалам не удовлетворяются либо при отсутствии проектных материалов, а также при наличии дефектов и повреждений, снижающих несущую способность конструкции, недопустимых прогибов конструкции или раскрытия в них трещин следует производить поверочные расчеты с учетом данных натурных обследований конструкций.
6.7. На основании натурных обследований должны быть установлены: геометрические размеры сечения, армирование конструкции, прочность бетона и вид арматуры, прогибы конструкции и ширина раскрытия трещин, дефекты и повреждения, нагрузки статическая схема конструкций.
6.8. Усиление конструкций следует предусматривать лишь в случаях, когда существующие конструкции не удовлетворяют поверочным расчетам по несущей способности или требованиям нормальной эксплуатации. Не следует усиливать существующие конструкции, если:
их фактические прогибы превышают предельно допустимые в соответствии с п. 1.20. но не препятствуют нормальной эксплуатации конструкции и не изменяют их расчетную схему;
имеются отступления от требований разд. 5, но конструкция эксплуатировалась длительное время, а ее обследование не выявило повреждений, вызванных этими отступлениями.
6.9. Расчет и конструирование усиливаемых конструкций следует выполнять с учетом данных натурных обследований, указанных в п. 6.7.
ПОВЕРОЧНЫЕ РАСЧЕТЫ
6.10. Поверочные расчеты бетонных и железобетонных конструкций следует выполнять в соответствии с требованиями разд. 1-4 и настоящего подраздела.
6.11. Расчет по предельным состояниям второй группы не производится, если перемещения и ширина раскрытия трещин в существующих конструкциях меньше предельно допустимых, а усилия в сечениях элементов от новых нагрузок не превышают значений усилий от фактически действовавших нагрузок.
6.12. При расчете должны быть проверены сечения конструкций, имеющие дефекты и повреждения, а также сечения, в которых при натурных обследованиях выявлены зоны бетона, прочность которых меньше средней на 20 % и более. Учет дефектов и повреждений производится путем уменьшения вводимой а расчет площади сечения бетона или арматуры. Необходимо также учитывать влияния дефекта или повреждения на прочностные и деформативные характеристики бетона, на эксцентриситет продольной силы, на сцепление арматуры с бетоном и т. п. в соответствии с утвержденными в установленном порядке документами.
6.13. Расчетные характеристики бетона определяются согласно разд. 2 в зависимости от условного класса бетона по прочности на сжатие существующих конструкций.
6.14. При выполнении поверочных расчетов по проектным материалам, в том случае, если в проекте существующей конструкции нормируемой характеристикой бетона является его марка, значение условного класса бетона по прочности на сжатие следует принимать равным:
80 %-ной кубиковой прочности бетона, соответствующей марке по прочности для тяжелого, мелкозернистого и легкого бетонов;
70 %-ной - для ячеистого бетона.
Для промежуточных значений условного класса бетона по прочности на сжатие, отличающихся от значений параметрического ряда (см. п. 2.3), расчетные сопротивления бетона определяются линейной интерполяцией.
6.15. При выполнении поверочных расчетов по результатам натурных обследований значение условного класса бетона по прочности на сжатие определяется в соответствии с п. 6.14, принимал вместо марки бетона фактическую прочность бетона в группе конструкций, конструкции или отдельной ее зоне, полученную по результатам испытаний неразрушающими методами или испытаний отобранных от конструкций образцов бетона.
6.16. В зависимости от состояния бетона, вида конструкций и условий их работы, а также используемых методов определения прочности бетона при специальном обосновании могут быть использованы другие способы определения класса бетона. При использовании статистических методов коэффициент вариации прочности бетона определяется по ГОСТ 18105-86.
6.17. Расчетные характеристики арматуры определяются в зависимости от класса арматурной стали существующих железобетонных конструкций согласно разд. 2 с учетом требований пп. 6.18 и 6.19.
6.18. При выполнении поверочных расчетов по проектным данным существующих конструкций, запроектированных по ранее действующим нормативным документам, нормативные сопротивления арматуры R sn определяются согласно разд. 2. При этом нормативное сопротивление арматурной проволоки класса В-I принимается равным 390 МПа (400 кг/см 2).
Расчетные сопротивления арматуры растяжению R s следует определять по формуле
где g s - коэффициент надежности по арматуре, принимаемый равным для расчета по предельным состояниям первой группы:
для стержневой арматуры классов:
A-I, A-II и A-III ...................................... 1,15
А-IV, A-V и А-VI.................................... 1,25
для проволочной арматуры классов:
В-I, В-II, Вр-II, К-7 и К-19 ................... 1,25
Bр-I ......................................................... 1,15
При расчете по предельным состояниям второй группы коэффициент надежности по арматуре g s принимается равным 1,0.
Расчетные сопротивления растяжению поперечной арматуры (хомутов и отогнутых стержней) R sw определяются умножением полученных расчетных сопротивлении арматуры R s на соответствующие коэффициенты условий работы g si , приведенные в разд. 2.
Расчетные сопротивления арматуры сжатию R sc (кроме арматуры класса А-IIIв) следует принимать равными получинным расчетным сопротивлениям арматуры растяжению R s , но не более значений, указанных в разд. 2. Для арматуры класса А-IIIв расчетные сопротивления арматуры сжатию R sc следует принимать в соответствии с требованиями разд. 2.
Кроме того, в расчет необходимо вводить дополнительные коэффициенты условий работы арматуры согласно п. 2.28.
Значения расчетных сопротивлении арматуры принимаются с округлением до трех значащих цифр.
6.19. При выполнении поверочных расчетов по данным испытаний образцов арматуры, отобранных от обследованных конструкций, нормативные сопротивления арматуры принимаются равными средним значениям предела текучести (или условного предела текучести), полученным при испытании образцов арматуры и деленным на коэффициенты:
1,1 - для арматуры классов А-I, А-II, А-III,
А-IIIв, А-IV;
1,2 ¾ для арматуры других классов.
Расчетные сопротивления арматуры необходимо принимать в соответствии с требованиями п. 6.18.
6.20. В зависимости от числа отобранных для испытании образцов и состояния арматуры при специальном обосновании могут быть использованы другие способы определения расчетных сопротивлений арматуры.
6.21. Расчетные сопротивления арматуры растяжению R s при отсутствии проектных данных и невозможности отбора образцов допускается назначать в зависимости от профиля арматуры:
для гладкой арматуры R s = 155 МПа (1600 кгс/см 2);
для арматуры периодического профиля, имеющего выступы:
с одинаковым заходом на обеих сторонах профиля („ винт")
R s = 245 МПа (2500 кгс/см 2);
с одной стороны правый заход, а с другой - левый („ елочка")
R s = 295 МПа (3000 кгс/см 2).
При этом значение расчетных сопротивлений сжатой арматуры принимается равным R s , а расчетных сопротивлении поперечной арматуры R sw - равным 0,8 R s .
РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ
УСИЛИВАЕМЫХ КОНСТРУКЦИЙ
6.22. Требования настоящего подраздела распространяются на проектирование и расчет железобетонных конструкций, усиливаемых стальным прокатом, бетоном и железобетоном.
Усиливаемые железобетонные конструкции следует проектировать в соответствии с требованиями разд. 1-5, СНиПII-23-81* (при усилении стальным прокатом) и данного подраздела.
6.23. При проектировании усиливаемых железобетонных конструкций необходимо обеспечить включение в работу элементов усилении и совместную их работу с усиливаемой конструкцией.
6.24. Расчет усиливаемых конструкций следует производить для двух стадий работы:
а) до включения в работу усиления - на нагрузки, включающие нагрузку от элементов усиления (только для предельных состояний первой группы);
б) после включения в работу элементов усиления - на полные эксплуатационные нагрузки (по предельным состояниям первой и второй групп). Расчет по предельным состояниям второй группы может не производиться, если эксплуатационные нагрузки не увеличиваются, жесткость и трещиностойкость конструкций удовлетворяют требованиям эксплуатации, а усиление является следствием наличия дефектов и повреждений.
6.25. Для сильно поврежденных конструкций (при разрушении 50 % и более сечения бетона или 50 % и более площади сечения рабочей арматуры) элементы усиления следует рассчитывать на полную действующую нагрузку, при этом усиливаемая конструкция в расчете не учитывается.
6.26. Площадь поперечного сечения арматуры усиливаемой конструкции следует определять с учетом фактического уменьшения в результате коррозии. Арматура из высокопрочной проволоки в расчетах не учитывается при наличии язвенной или питтинговой (скрытой) коррозии, а также если коррозия вызвана хлоридами.
6.27. Нормативные и расчетные сопротивления стальных элементов усилений необходимо назначать в соответствии с указаниями СНиП II-23-81*.
Нормативные и расчетные сопротивления бетона и арматуры усиливаемых железобетонных конструкций и элементов усилений следует назначать в соответствии с указаниями разд. 2 и пп. 6.13-6.21.
6.28. При проектировании усиливаемых конструкций следует, как правило, предусматривать, чтобы нагрузка во время усиления не превышала 65 % расчетной величины. При сложности или невозможности достижения требуемой степени разгрузки допускается выполнять усиление под большей нагрузкой. В этом случав расчетные характеристики бетона и арматуры усиления умножаются на коэффициенты условий работы бетона g br 1 = 0,9; арматуры ¾ g sr 1 = 0,9.
В любом случае степень разгрузки конструкций следует выбирать из условии обеспечения безопасного ведения работ.
6.29. В случаях, если при усилении конструкция превращается в статически неопределимую, необходим учет факторов, перечисленных в п. 1.15.
6.30. Величину предварительного напряжения s sp и s ’ sp в напрягаемой арматуре S и S’ усилении следует назначать в соответствии с пп. 1.23 и 1.24.
При этом максимальная величина предварительного напряжения арматуры не должна превышать: для стержневой арматуры 0,9R s,ser ; дня проволочной ¾ 0,7R s,ser .
Минимальную величину предварительного напряжения арматуры следует принимать не менее 0,49R s,ser .
6.31. При расчете элементов, усиленных предварительно напряженными стержнями, потери предварительного напряжения необходимо определять в соответствии с пп. 1.25 и 1.26.
При определении потерь от деформаций анкеров, расположенных у натяжных устройств, следует учитывать обжатие упорных устройств, которое при отсутствии экспериментальных данных принимается равным 4 мм.
6.32. Коэффициент точности натяжения необходимо определять в соответствии с п. 1.27 введением дополнительных коэффициентов g sp , зависящих от конструктивных особенностей усиления:
g sp = 0,85 - для горизонтальных и шпренгельных затяжек;
g sp = 0,75 - для хомутов и наклонных тяжей.
6.33. Изгибаемые и внецентренно сжатые элементы, усиливаемые бетоном и железобетоном, рассчитываются как элементы сплошного сечения при условии соблюдения конструктивных и расчетных требований по обеспечению совместной работы старого и нового бетонов. При этом неисправляемые повреждения и дефекты усиливаемых элементов (коррозия или обрывы арматуры, коррозия, расслоения и повреждения бетона и т. д.), снижающие их несущую способность, следует учитывать при расчете в такой же мере, как и при поверочных расчетах конструкций до усиления.
6.34. При наличии в конструкциях, усиливаемых батоном или железобетоном, бетона и арматуры разных классов, расположенные в сечении бетон и арматура каждого класса вводятся в расчет по прочности со своим расчетным сопротивлением.
6.35. Расчет железобетонных элементов, усиливаемых бетоном, арматурой и железобетоном, следует производить по прочности для сечений, нормальных к продольной оси элемента, наклонных и пространственных (при действии крутящих моментов), а также на местное действие нагрузки (сжатие, продавливание, отрыв) в соответствии с требованиями разд. 3 и с учетом наличия в усиливаемом элементе бетона и арматуры разных классов.
6.36. Расчет железобетонных элементов, усиливаемых бетоном, арматурой или железобетоном. следует производить по образованию, раскрытию и закрытию трещин, по деформациям в соответствии с требованиями разд. 4 и дополнительными требованиями, связанными с наличием в железобетонном элементе деформаций и напряжении до включения в работу усиления, а также с наличием в усиленном элементе бетона и арматуры разных классов.
6.37. Расчет железобетонных элементов, усиливаемых напрягаемой арматурой, не имеющей сцепления с бетоном, следует производить для предельных состояний первой и второй групп в соответствии с требованиями разд. 4 и 5 и дополнительными требованиями, связанными с отсутствием сцепления между арматурой и бетоном.
6.38. Минимальные размеры элементов усиления сечений бетоном и железобетоном необходимо принимать из расчета на действующие усилия с учетом технологических требований и не менее размеров, необходимых для выполнения требований разд. 5 в части расположения арматуры и толщины слоя бетона.
6.39. Класс бетона усиления по прочности на сжатие следует принимать, как правило, равным классу бетона усиливаемых конструкций и не менее В15 для наземных конструкций и В12,5 - для фундаментов.
6.40. В тех случаях, когда усиление предусматривается производить после разгрузки усиливаемой конструкции, загружение следует производить после достижения бетоном усиления проектной прочности.
6.41. При усилении монолитным бетоном и железобетоном необходимо предусматривать осуществление мероприятий (очистку, насечку, устройство шпонок на поверхности усиливаемой конструкции и др.), обеспечивающих прочность контактной зоны и совместную работу усиления с усиливаемой конструкцией.
6.42. При устройстве местного усиления только на длине поврежденного участка усиление необходимо распространять и на неповрежденные части, как правило, на длину не менее 500 мм и не менее:
пятикратной толщины бетона усиления;
длины анкеровки продольной арматуры усиления;
двойной ширины большой грани усиливаемого элемента (для стержневых конструкций).
6.43. Усиление элементов с ненапрягаемой арматурой под нагрузкой допускается производить приваркой дополнительной арматуры к существующей. если при действующей во время усиления нагрузке в данном сечении обеспечена прочность усиливаемого элемента без учета работы дополнительной арматуры.
Стыковые сварные соединения следует располагать вразбежку с расстоянием между ними вдоль стержней не менее 20d .