5.5 Стики й перетини арматури

Арматурний дріт В500 і стрижневу арматуру всіх класів діаметром до 8 мм (включно) випускають у мотках і називають катанкою. Довжина такої арматури достатня для армування конструкцій великих розмірів. Стрижневу арматуру діаметром 10 мм і вище виробляють у вигляді прутків довжиною 6,5 – 14 м, що викликає необхідність стикування її між собою. Потрібне також стикування арматури сіток і каркасів збірних елементів.

За способом виконання стики стрижневої арматури поділяють на зварні й унапусток, а за місцем виготовлення  заводські та монтажні.

Як найбільш економічні, зварні стики дістали розповсюдження у будівництві. Залежно від виду арматури та умов виготовлення застосовують різні види зварних стиків (табл. 1 і рис. 28)

Рисунок 27 – Арматурні дротяні вироби: а  дротяні канати К1400 і К1500; б  пакети із дротинок класу Вр1200 діаметром 5 мм; в  однорядні (з 18 окремих дротинок й із 6 семидротових канатів) і багаторядні (із 60 і 28 дротинок) жмути; 1  трубка із покрівельної сталі; 2  анкер; 3  скрутки із м'якого дроту діаметром 3 мм; 4  відрізки спіралі із дроту діаметром 2 мм (розподільні зірочки в пучках із канатів); 5  семидротові канати; 6  окремо вкладені дротинки; 7  оцупки діаметром 18 мм, довжиною 100 мм, з кроком 1000 мм  для вільного заповнення порожнини жмута розчином; 8  багаторядний жмут

Передача зусилля з одного стрижня на інший може здійснюватися також і за допомогою напуску стрижнів із загинами (крюками) або без них (рис. 29, а). Таке з'єднання не повинно розміщуватися у зонах дії максимальних моментів (сил), напуски потрібно розташовувати симетрично. Відстань у просвіті між стрижнями, що з'єднуються, повинна становити не більше ніж 4Ø (50 мм), у іншому випадку довжина напуску має збільшуватися на величину цієї відстані; поздовжня відстань між двома прилеглими місцями напуску повинна бути не менше ніж 0,3 від довжини напуску l₀, у випадку суміжних напусків, відстань у просвіті між прилеглими стрижнями повинна бути не менше ніж 2Ø або 20 мм. При виконанні вищенаведених умов, якщо всі стрижні з напуском розміщені одним шаром, допускається стикувати 100 % арматури, у декількох шарах – 50 %. Стиснуті стрижні та розподільна арматура можуть стикуватися в одному перерізі.

Рисунок 28 – Зварні стики ненапруженої арматури: а  контактний; б  ванний в інвентарній формі; в  двосторонній шов з накладками; г  односторонній із накладками; д  унапусток при з'єднанні двох стрижнів; е  те ж при з’єднанні стрижня з пластиною; з  контактно-точковий шов при з'єднанні стрижнів, сіток і каркасів, що перетинаються

Розрахункова довжина напуску визначається за виразом

, (13)

де необхідна базова довжина заанкерення для прямих стрижнів за передумови постійного напруження зчеплення, що дорівнює , підраховується за формулою

, (14)

тут – розрахункові напруження у стрижні в місці, від якого визначається довжина анкерення. Розрахункове значення граничних напружень зчеплення для стрижнів періодичного профілю

, (15)

– коефіцієнт, пов'язаний із якістю умов зчеплення та розміщенням стрижня під час бетонування; – залежить від діаметру стрижня (дорівнює 1 при Ø ≤ 32 мм або (132 - Ø)/100 – для Ø > 32 мм); – коефіцієнти, котрі визначаються формою стрижнів за припущення необхідного захисного шару, мінімальним захисним шаром бетону, стримуючим впливом поперечної арматури, впливом приварених поперечних стрижнів уздовж розрахункової довжини анкерення, впливом поперечного тиску на площину розколювання вздовж розрахункової довжини анкерення відповідно (добуток ). Мінімальна довжина анкерення має становити: при розтязі мм; при стиску мм.

У зоні напуску встановлюється поперечна арматура (рис. 29, б) для сприйняття поперечних зусиль розтягу. Якщо діаметр розтягнутих стрижнів, які напускаються, менший за 20 мм, або відсоток стрижнів унапусток у перерізі менше ніж 25 %, то будь-яке наявне поперечне армування, необхідне з інших причин, може розглядатися як достатнє для сприйняття зазначених зусиль без подальшого обґрунтування. Якщо діаметр розтягнутих стрижнів більший або дорівнює 20 мм, то загальна площа поперечної арматури в зоні напуску повинна становити не менше площі одного поздовжнього стрижня в напуску.

Якщо в перерізі стикується більше ніж 50 % арматури та відстань а між прилеглими напусками ≤ 10Ø, поперечну арматуру потрібно об’єднувати. Поперечне армування має розміщуватися вздовж зовнішнього контуру перерізів напуску. Поперечну арматуру для стиснутих стрижнів треба встановлювати за зазначеними вище правилами, крім того необхідно передбачати один поперечний стрижень за межами з’єднання на кожному кінці напуску та в межах 4Ø від його кінця.

Таблиця 1 – Рекомендовані методи зварювання арматури

Вид навантаження	Метод зварювання	Розтягнуті стрижні1	Стиснуті стрижні2
Переважно статичне	стикове наплавленням	з'єднання «в стик»
	ручне дугове металевим електродом і електродом з покриттям	з'єднання «в стик» при Ø ≥ 20 мм, накладками, «внапусток», хрестоподібне з'єднання3, з'єднання з іншими сталевими елементами
	ручне дугове електродом	накладками, «внапусток», хрестоподібне з’єднання3, з’єднання з іншими сталевими елементами
	контактне точкове	з'єднання «внапусток»4, хрестоподібне з'єднання2,4
Переважно не статичне	стикове наплавленням	з'єднання «в стик»
	ручне дугове металевим електродом	_	з'єднання «в стик» при Ø ≥ 14 мм
	ручне дугове металевим електродом з покриттям	_	з'єднання «в стик» при Ø ≤ 14 мм
	контактне точкове	з'єднання «внапусток»4, хрестоподібне з'єднання2,4
Примітка: Можуть зварюватися стрижні з приблизно рівними діаметрами. Допустиме співвідношення діаметрів стрижнів при зварюванні ≥ 0,57. Для несучих з'єднань Ø ≤ 16 мм. Для не несучих з'єднань Ø ≤ 28 мм.

Унапусток з'єднують також зварні й в'язані каркаси та сітки із дротів періодичного профілю (рис. 29, в). Напуски в цих випадках можуть здійснювати шляхом перехідного армування чарунок або нашаруванням сіток. За наявності циклічних навантажень перехідне армування є обов'язковим. Для сіток, розміщених рядами, напуск робочої арматури, як правило, необхідно розташовувати у зонах, де напруження в арматурі у граничному стані не перевищують 80 % розрахункового опору. Для сіток з перехідним армуванням відсоток стрижнів унапусток може становити від 25 % до 50 %. Для сіток, розташованих рядами, допустимий відсоток з’єднання робочої арматури напуском у будь-якому перерізі визначається виконанням умов: ≤ 1200 мм²/м – 100 %; ˃ 1200 мм²/м – 60 %. З’єднання при багатьох рядах повинні розподілятися щонайменш через .

а

б

в

Рисунок 29 – Правила стикування окремих стрижнів (а), поперечне армування в зоні стикування (б), напуски зварних сіток (в)

За необхідності стикування напруженої арматури частіше це здійснюється за допомогою обойми за наявності відповідного обладнання (рис. 30). Такий стик є найбільш економічним. В окремих випадках стикування здійснюють за допомогою гайок, втулок із нарізними пробками (на кінець одного стрижня надівають рухому муфту, а на кінець іншого  рухому нарізну пробку, висаджують анкерні головки і стягують стик).

Канати стикують за допомогою напресування на їх кінці з’єднувальної муфти, інвентарних затискачів та ін.

Рисунок 30 – Стики попередньо напруженої арматури: а  за допомогою гайок; б, в  шляхом муфт; 1  напружена арматура; 2  натяжна гайка; 3  сталевий стояк із швелера; 4  контактне електрозварювання; 5  нарізний кінець; 6  натяжна муфта; 7  втулка; 8  нарізна пробка; 9  анкерні головки