2.Сцепление арматуры с бетоном. Виды соединений арматуры.

Сцепление арматуры с бетоном является одним из фундаментальных свойств ж/б, которое обеспечивает его существование, как строительного материала. сцепление обеспечивается: склеиванием геля с арматурой, трением, вызванным давлением от усадки бетона; зацеплением за бетон выступов и неровностей на поверхности арматуры. Выявление влияния каждого из этих факторов затруднительно и не имеет практического значения, т.к. они действуют совместно. Однако наибольшую роль в обеспечении сцепления (70-80%) играет зацепление за бетон выступов и неровностей на поверхности арматуры (рис.1.9,а).

При выдергивании стержня из бетона (рис.1.9,б) усилие с арматуры на бетон передаются через касательные напряжения сцепления τ_bd которые распределяются вдоль стержня неравномерно. Наибольшее их значение τ_{bd, max} действуют на некотором расстоянии от торца элемента и не зависят от длины заделки стержня в бетоне l_an. Для оценки сцепления используют средние напряжения на длине заделки.

(1.10)

Для обычных бетонов и гладкой арматуры τbd, m=2,5-4 МПа, а для арматуры периодического профиля τbd, m=7 МПа. С увеличением прочности бетона τbd, m возрастает. Выражая продольные усилия через напряжения в арматуре (рис. 1.9,б), из формулы 1.10 получают (1.11).

Из формулы 1.11 видно, что длина заделки, при которой обеспечивается сцепление (зона анкеровки), должна быть тем больше, чем выше прочность арматуры и диаметр стержня, и может быть уменьшена при увеличении τbd, m. Для уменьшения длины заделки стержня в бетоне ( в целях экономии металла) следует ограничивать диаметр растянутой арматуры, повышать класс бетона и применять арматуру периодического профиля.

Нормами проектирования значение сцепления не устанавливается, но даются рекомендации по конструированию, которые обеспечивают надежное сцепление арматуры с бетоном.

Виды соединения арматуры.

Для соединения арматурных стержней по длине в заводских условиях рекомендуется применять контактную стыковую сварку (рис.1.8,а) на спец сварочных машинах. Для соединения встык при монтаже используют дуговую сварку. При этом случаи свариваемых стержней диаметром >=20мм применяют дуговую ванную сварку в инвентарных (медных) формах (рис.1.8,б). при диаметре меньше 20 мм дуговую сварку осуществляют с накладками с четырьмя фланговыми швами (рис.1.8,в). Допускается также сварка односторонними удлиненными швами (рис.1.8,г). Стык рабочих стержней внахлестку без сварки применяют при диаметре меньше или равно 36 мм (рис.1.8,д) в тех местах, где прочность арматуры используется не полностью. Стыки внахлестку не допускаются в растянутых элементах. В местах стыка обязательно устанавливают дополнительные хомуты. Во всех случаях стыки следует делать вразбежку по длине элемента. Стыки внахлестку сварных сеток в рабочем направлении, также как и стержней, должны иметь длину перепуска l>l_an определяемую по формуле

l_an=(ω_an*R_s/R_b+Δλ_an)*(15…20)*d, где

λ_an – коэф. запаса;

ω_an – коэф. условия работы.

В соответствии с нормами CНБ «бетонные и ж/б конструкции» l_{an, min}=20-25 см.

Длину нахлестки сетки в направлении распределительной арматуры принемают 50-100 мм в зависимости от диаметра.