Строим дом Мечты сбываются

Об анкеровке разными способами – что работает, а что – не очень

Очень часто при строительстве и при реконструкции нужно присоединить одну конструкцию к другой. Причем присоединить надежно, чтобы не было разрушения. Все узлы сопряжения очень важны, их целостность обеспечивает проектное положение конструкции, а значит – ее целостность. Мне в свое время хорошо запомнилась яркая аналогия главного конструктора Владимира Борисовича, который ввел меня в мир проектирования. Мне кажется, я ее уже приводила, но повторить будет не лишним. Он говорил мне: "Я представляю себе любую конструкцию так, будто она – это я. И анализирую, надежные ли опоры выбраны для каждой части. И когда я так делаю, то иногда вижу, что инженер вместо того, чтобы опереться на руку, на плечо или на туловище, прицепился к уху или к носу – повесил на них то, что они явно не выдержат". Вот иногда при помощи таких ушей, носов и даже ресничек мы пытаемся связать массивные, тяжелые конструкции, требующие под собой надежную опору. Особенно часто это случается при применении всевозможных анкеров, которые связывают одно с другим в единое целое.

Давайте рассмотрим ситуации с анкеровкой на живых ситуациях.

Обычная шарнирно опирающаяся плита. Понятие шарнир означает, что плита может слегка поворачиваться на опоре, это не заметно для глаза, но допустимый поворот, которого сложно избежать без специальных мероприятий, в таких плитах нормален, и он приводит к опять-таки допустимому прогибу плиты. В таких плитах работает нижняя арматура – она принимает на себя все напряжения и в связке с бетоном передает их на опоры. Плиту мы должны опереть на стену на определенную величину не только для того, чтобы она не упала. Определенной глубиной опирания мы обеспечиваем анкеровку арматуры плиты. Что это значит? Арматура в плите воспринимает все напряжения в пролете, вызванные изгибом плиты под весом всех нагрузок (даже ненагруженная плита чувствует на себе свой собственный вес, и это уже не мало) – эти напряжения растягивают арматуру, пытаясь ослабить ее, довести до разрушения, и одновременно они пытаются снять плиту с опоры. И чтобы арматура выдержала напряжение, ей нужна опора. И не просто опора, а опора определенной длины. Именно эта длина и называется длиной анкеровки, и при разных условиях длина анкеровки и способ анкеровки у арматуры будут свои. Но суть анкеровки всегда одна: анкеровка – это комплекс любых мероприятий, обеспечивающих надежное закрепление в нужном месте. Причем закрепление может обеспечивать неподвижность не во всех направлениях. Допустим, при шарнирно опирающейся плите (как на рисунке выше), мы обеспечиваем закрепление от вертикальных и горизонтальных смещений, но не препятствуем повороту плиты. А вот в случае рамного узла нужно не просто зафиксировать плиту (балку) от смещений, но и не дать ей повернуться – обеспечить жесткую связь с опорой.

И повороту в железобетонной конструкции мы можем препятствовать верхним стержнем, заведенным на опору на длину анкеровки (на рисунке вы видите изогнутый стержень, закрепленный еще и хомутами). Причем, если в случае шарнирно опирающейся плиты длина анкеровки минимальная – обычно она равна 100-120 мм, то в случае с рамным узлом не все так просто: здесь напряжения в арматуре велики, все их нужно погасить на опоре, обеспечив это сцеплением заанкеренной части стержня с сжатым бетоном на такой длине, чтобы все усилия полностью погасились. Иногда, когда не хватает длины, приходится проводить специальные мероприятия – наваривание шайб на концах заанкеренной арматуры и другие способы, препятствующие вырыву арматуры из бетона. А если она все-таки вырвется или хоть немного сместится (а усилия в плите упорно будут пытаться вырвать арматуру с опоры на протяжении всей жизни плиты), жизнь конструкции необратимо изменится – усилия будут уже другими, чуть большими, чем до этого, узел – тоже другим, немного ослабленным, и эта ситуация (возросшие усилия плюс ослабленный узел) приведет к следующему шагу – еще одному маленькому сдвигу арматуры. И так до разрушения.

Как видите, анкеровка арматуры может быть разной по длине и разной по конструкции. Все это определяется нашими требованиями к узлу. Если мы допускаем шарнирное опирание, то величина анкеровки в этом случае минимальна. При шарнире конструкция рассчитывается так, что усилия, пытающиеся растянуть арматуру у опоры, близки к нулю, а значит и анкеровка берется минимально допустимой (этот минимум диктуется нормами и проверен на практике). А вот если опирание планируется жесткое, тогда к анкеровке требования особые: все растягивающие напряжения в арматуре должны быть погашены в месте анкеровки.

Как определение анкеровки происходит на практике? Допустим, посчитали мы жестко опирающуюся балку, определили в ней верхнюю арматуру на опоре – нужно определенное количество стержней определенного диаметра – именно эта площадь арматуры выдержит все напряжения. То есть, мы видим прямую зависимость: определенные напряжения дают определенную площадь арматуры, выражающуюся в конкретном количестве стержней конкретного диаметра. И все эти напряжения мы должны удержать в опорном узле. Они пытаются оторвать балку, повернуть ее, а мы должны выдержать. Арматуру мы уже посчитали – она выдерживает. А теперь нам нужно создать такой узел, который удержит эту напряженную арматуру в себе. Удерживает узел за счет сцепления. Чем длиннее участок сцепления, тем крепче держится арматура. В какой-то момент сцепление превышает напряжения в арматуре – ей уже никуда не деться, не сдвинуться с места – вот этот момент и означает, что арматуру мы надежно заанкерили.

Как найти длину надежной анкеровки, описано в нормах. Мы должны ее определить и не забывать еще пользоваться типовыми узлами для анкеровки арматуры, суть которых всегда одна: арматуру нужно анкерить в сжатом бетоне.

А теперь давайте рассмотрим еще один случай. Часто строители используют для опирания метод забивания арматурных стержней в просверленное отверстие в существующую конструкцию. Получается ситуация, показанная на рисунке ниже.

Что будет с узлом в такой ситуации? Если вспомнить аналогию в начале статьи, то при классическом опирании плиты мы положили ее на плечо, а при этом – мы прицепились за ухо. На самом первом рисунке в статье мы видим, что плита опирается всем своим сечением – на опоре и бетон, и арматура. Здесь же бетон висит на тонком перешейке из арматурных стержней. Если стержни расположить в два ряда по высоте, изменится мало – все равно вся нагрузка будет только на арматуре.

Давайте теперь подробней рассмотрим, какая же нагрузка придется на эти арматурные стержни.

Во-первых, это нагрузка на срез. Плита пытается упасть вниз, срезав всю арматуру по вертикальной линии стыка. То есть, площади арматуры должно быть столько, чтобы она приняла на себя всю нагрузку от плиты, это очень важно.

Во-вторых, это нагрузка на вырыв арматуры из стены. Плита, изгибаясь и пытаясь повиснуть на арматуре, пытается выдернуть ее шаг за шагом. И хорошо, если арматура при этом достаточно заанкерена (допустим, забетонирована в стене заранее с надежной величиной анкеровки) – тогда арматуре будет угрожать лишь срез. Но если сцепления арматуры с материалом стены не достаточно (а в забитой в стену арматуре сцепления не может быть достаточно, т.к. материал вокруг нее нарушен, есть микроскопический, но зазор – возможность скольжения), если сцепление не сможет погасить все напряжение, арматура начнет постепенно выдергиваться. Это может растянуться на годы, но процесс будет идти. И если у плиты или другой конструкции, закрепленной таким образом, есть возможность как-то перераспределить свое положение и приобрести устойчивость за счет других опор, то хорошо. А если нет – то сами понимаете…

Самое печальное, что рассчитать напряжение, которое выдержит забитый в стену стержень, практически невозможно. Никто не знает, какое сцепление будет у него с материалом стены. А значит, неизвестно, и сколько напряжения может воспринять такая анкеровка.

Шарнир у такой опоры будет однозначно (не зависимо от количества анкеров и их положения), на выдергивание она будет работать слабо – однозначно, но вот насколько – не известно.

И в нормах вы никогда не найдете варианта опирания конструкций, чтобы они держались на одних арматурных стержнях. Как думаете, какие причины такого "упущения"?

Какие тогда варианты надежного решения могут быть для замены забитого анкера? Это все, что можно посчитать: либо распорные анкеры, либо химические. Плюс – надежный материал стены. Но все равно нужно тщательно продумывать и надежно конструировать узел, обязательно просчитывая напряжения в каждом анкере, не упуская ни одного важного момента.

Еще хочу обратить ваше внимания: никакие консоли категорически нельзя крепить шарнирно!  Шарнир для консолей – это всегда разрушение.

На этот раз все. Хотя на эту тему можно писать бесконечно. Задавайте вопросы в комментариях, может, они подтолкнут меня к еще более глубокому раскрытию этого вопроса.

Комментарии   

0 #1 Ирина К. 01.11.2018 13:51
" никакие консоли категорически нельзя крепить шарнирно! Шарнир для консолей – это всегда разрушение."

Здравствуйте! Не могли бы вы пояснить это примерами узлов, которые лучше не использовать из тех, что вам встречались?! Либо опишите словами, пожалуйста!
Очень нравится ваш сайт!!! Работаю конструктором В РБ.
Цитировать
0 #2 Иринa 01.11.2018 15:52
svoydom.net.ua/.../

svoydom.net.ua/.../

немного есть в этих статьях, если будут еще вопросы после прочтения, задавайте. А лучше с конкретными узлами приходите - обсудим.
Цитировать
0 #3 Олег 03.11.2018 09:34
Цитирую Ирина К.:
" никакие консоли категорически нельзя крепить шарнирно! Шарнир для консолей – это всегда разрушение."

Здравствуйте! Не могли бы вы пояснить это примерами узлов, которые лучше не использовать из тех, что вам встречались?! Либо опишите словами, пожалуйста!
Очень нравится ваш сайт!!! Работаю конструктором В РБ.

Цитирую Ирина К.:
" никакие консоли категорически нельзя крепить шарнирно! Шарнир для консолей – это всегда разрушение."

Здравствуйте! Не могли бы вы пояснить это примерами узлов, которые лучше не использовать из тех, что вам встречались?! Либо опишите словами, пожалуйста!
Очень нравится ваш сайт!!! Работаю конструктором В РБ.


Добрый день!
Не могли бы вы пояснить ситуацию, когда часть стержней в преднапряженной многопустотной плите не заходит на опору. Например, случай использования рядовых плит вместо связевые в связками каркасе ИИ-04.
Цитировать
0 #4 Олег 03.11.2018 11:51
Добрый день!
Не могли бы вы пояснить ситуацию, когда часть стержней в преднапряженной многопустотной плите не заходит на опору. Например, случай использования рядовых плит вместо связевых в связевом каркасе ИИ-04. Как это должно учитываться в расчете по двум группам предельных состояний.
Цитировать
0 #5 Иринa 03.11.2018 14:39
Стержни, не заходящие на опору, не учитываются.
Цитировать
0 #6 Олег 03.11.2018 15:11
Цитирую Иринa:
Стержни, не заходящие на опору, не учитываются.

Ещё раз добрый день.
Чем тогда обусловлена установка стержней в средней части связевой плиты (в местах подрезки плит у колонн).
Ещё вопрос: как тогда воспринимать работу дополнительных стержней арматуры, которые не заходят на опору, а пересекают предполагаемую точку обрыва.
И не сталкивались ли вы с методами расчета усиления плит или балок при помощи синтетических ламелей. (Они как бы тоже находятся в пролёте).
Цитировать
0 #7 Иринa 03.11.2018 20:19
А разве связевая плита не по всей ширине опирается?
ibb.co/eqRqnf
Могу ошибаться, не приходилось работать с монтажными узлами ИИ-04.
Цитата:
Ещё вопрос: как тогда воспринимать работу дополнительных стержней арматуры, которые не заходят на опору, а пересекают предполагаемую точку обрыва.
дополняйте свои вопросы иллюстрациями, пожалуйста

Цитата:
И не сталкивались ли вы с методами расчета усиления плит или балок при помощи синтетических ламелей. (Они как бы тоже находятся в пролёте).
не сталкивалась, но не думаю, что прецедент с синтетикой влияет на правила конструирования железобетона
Цитировать

Добавить комментарий


Последняя статья на сайте

Проверка чертежей железобетонной лестницы входа. Видео с комментариями

В этот раз у меня на проверке чертежи железобетонной лестницы входа от Владимира.

Вот такие чертежи были даны мне на проверку.

Прочитать статью

Новые статьи

Новое в блоге

Изменение по ходу проекта – чем аукается?

Ох уж эти переделки… Иногда выучишь наизусть и содержимое чертежей, и ход их выполнения, пока десять раз переделаешь.

А знаете, чем чревато? Ошибками. Переделка – это всегда незамеченные замыленным глазом, не отловленные ошибки. Причем и проверщик не поможет: у проверщика тоже глаз замыливается…

Прочитать статью

Как у Бога за пазухой

Интересное дело. Конструктор чаще всего получает работу от архитектора, ну или от человека, выполняющего роль ГИПа – координатора между заказчиком и всеми исполнителями проекта. Напрямую от заказчика работа поступает редко и мимолетно – это обычно те люди, которые строят без проекта, но особо ответственные конструкции сами "проектировать" не рискуют.

Прочитать статью

Что стоит за одним маленьким чертежом?

Я снова об айсбергах. Заказчик получает результаты труда проектировщика в виде чертежей. Можно ли их сопоставить с объемом проделанной работы? Нет. Да по сути и не нужно. Проектировщик знает, что спрятано за каждой линией, за каждым габаритом, за каждым размером.

Прочитать статью

Популярные статьи

Последние комментарии

  • Иринa 14.11.2018 16:31
    Вроде ок. С небольшим запасом из-за того, что вес всех перегородок приложен в худшем месте.

    Подробнее...

     
  • Иринa 14.11.2018 16:25
    Дмитрий, напишите подробности svoydom.net.ua@yandex.ua

    Подробнее...

     
  • Дмитрий 14.11.2018 15:11
    Возможно ли платно расcчитать у Вас ж б конструкции для 2х этажного дома?

    Подробнее...

     
  • Мария 14.11.2018 14:59
    Спасибо большое за ответ. Пытаюсь посчитать согласно Вашим указаниям. Исходя из данного расположения ...

    Подробнее...

     
  • Иринa 14.11.2018 11:05
    Мария, возьмите вес части перегородки над плитой и рассчитайте реакцию на опоре в плите (как в ...

    Подробнее...

     
  • Мария 14.11.2018 09:06
    Здравствуйте! Нашла у Вас статью о сборе нагрузок на плиту от перегородок Не могу разобраться до конца ...

    Подробнее...

     
  • Иринa 09.11.2018 14:39
    Да, верно, максимально вверху.

    Подробнее...