Рекомендації із застосування арматурного прокату за ДСТУ 3760-98 при проектуванні та виготовленні залізобетонних конструкцій без попереднього напруження арматури

ГОССТРОЙ УКРАИНЫ

ТЕХНИЧЕСКИЙ КОМИТЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ “АРМАТУРА ДЛЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ”

РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ПРИМЕНЕНИЮ АРМАТУРНОГО ПРОКАТА ПО ДСТУ 3760-98 ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ И ИЗГОТОВЛЕНИИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ БЕЗ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ АРМАТУРЫ

Киев - 2002

Рекомендации разработаны Техническим комитетом по стандартизации “Арматура для железобетонных конструкций” Госстроя Украины (доктор технических наук Ю.А. Кпимов- руководитель темы; доктор технических наук B.C. Шмуклер; кандидаты технических наук В.Н. Гусаков, П.И. Кривошеев, инженеры А.Б. Крищук, А.С. Подгорный) при участии КГГМК “Криворожсталь” (инженеры А.В. Сокуренко, В.А. Шеремет, кандидат технических наук Н.М. Омесь, инженер Н.П.Жипьцов), Научно-исследовательского института строительных конструкций (инженер Р.А. Пискун), Холдинговой компании “Киевгорстрой” (кандидат технических наук В.А. Величко), Харьковского государственного технического университета строительства и архитектуры (доктора технических наук А.Л. Шагин, C.JI. Фомин), Национального университета “Львовская Политехника" (кандидаты технических наук Б.Г. Демчина, П.Н. Коваль), Института электросварки им. Е.О.Патона (кандидат технических наук В.А. Ковтуненко).

Приняты и рекомендованы к изданию на заседании Технического комитета по стандартизации “Арматура для железобетонных конструкций” 1 февраля 2002г.

Одобрены: научно-техническим советом Госстроя Украины (решение от 12 апреля 2002г., № 24); секцией инженерной защиты территорий и промышленной застройки Госстроя Украины и научно-техническим советом НИИСК на совместном заседании 14 марта 2002г. (протокол №2/11).

ПРЕДИСЛОВИЕ

С 01.01.99 в Украине введен в действие ДСТУ 3760-98 “Прокат арматурный для железобетонных конструкций. Общие технические условия”. В основу ДСТУ 3760-98 положены требования к арматурному прокату, установленные в зарубежных нормативных документах - ISO 6934, ISO 6935, DIN 488, ENV 10080, BS 4449 и др., что в значительной степени способствовало выходу продукции металлургических предприятий на мировой рынок и процессам интеграции Украины в мировое сообщество. Вместе с тем, существующие отличия в требованиях к арматурному прокату отечественных и зарубежных нормативных документов в части геометрии профиля, химического состава и др., а также включение в новый стандарт проката класса А500С, широко применяемого за рубежом, но отсутствующего в действующих нормативных документах Украины, потребовали разработки соответствующих рекомендаций по применению ДСТУ 3760-98.

В настоящих рекомендациях устанавливаются правила проектирования и изготовления железобетонных конструкций без предварительного напряжения с применением арматурного проката по ДСТУ 3760-98.

Рекомендации разработаны на основе положений действующих отечественных и зарубежных нормативных документов и результатов проведенных научно- исследовательских работ.

В рекомендациях установлены область применения арматурного проката по ДСТУ 3760-98, классы проката, номинальные диаметры, марки стали, способ производства, значения нормативных сопротивлений и коэффициентов надежности по арматуре. Приведена идентификация арматурного классов А240С, А300С, А400С при расчетах по СНиП 2.03.01-842.03.01-84*, дополнительные указания по расчету при применении арматурного проката класса А500С, выполнению сварных соединений и требования по анкеровке арматуры серповидного профиля, принятые на основании соответствующих положений норм проектирования зарубежных стран и Европейских норм (Eurocode 2).

Рекомендации содержат указания по контролю качества при изготовлении железобетонных конструкций, включающие в себя положения по выполнению входного контроля арматурного проката, контроля качества сварных соединений и дополнительные указания по контролю качества сборных железобетонных изделий с арматурой класса А500С при испытаниях нагружением.

1. ОБЛАСТЬ И УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1.Настоящие рекомендации распространяются на проектирование и контроль качества при изготовлении железобетонных конструкций гражданских и промышленных зданий и сооружений, выполняемых из тяжелого бетона без предварительного напряжения с применением арматурного проката по ДСТУ 3760-98.

Рекомендации не распространяются на конструкции, воспринимающие многократно повторные нагрузки.

1.2.Рекомендации следует применять при использовании арматурного проката по ДСТУ 3760-98 в дополнении положений СНиП 2.03.01-842.03.01-84*, “Пособия по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры”, СНиП 2.03.11-85 и других документов по проектированию и изготовлению железобетонных конструкций.

1.3.Рекомендации могут быть применены при использовании арматурного проката по ДСТУ 3760-98 в ранее разработанных типовых железобетонных конструкциях взамен арматурного проката по ГОСТ 5781-82 и ГОСТ 10884-94.

Изменения в типовых проектах железобетонных конструкций, связанные с применением арматурного проката по ДСТУ 3760-98 взамен проката по ГОСТ 5781-82 и ГОСТ 10884-94, подлежат обязательному согласованию с авторами и Техническим комитетом по стандартизации “Арматура для железобетонных конструкций” Госстроя Украины. В случаях, если авторы проекта находятся вне пределов Украины, изменения в типовых проектах должны быть согласованы с Техническим комитетом по стандартизации “Арматура для железобетонных конструкций”.

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ

2.1 Материалы для железобетонных конструкций с арматурным прокатом по ДСТУ 3760-98

2.1.1. Бетон

2.1.1.1. Для железобетонных конструкций с использованием арматурного проката по ДСТУ 3760-98 должны применяться тяжелые бетоны с показателями качества, установленными п.2.2 СНиП 2.03.01-842.03.01-84*.

2.1.1.2. Параметрические ряды классов бетона по прочности на сжатие и осевое растяжение, марок бетона по морозостойкости и водонепроницаемости, нормативные значения прочностных и деформационных характеристик, коэффициенты надежности по бетону γ_bc, γ_bt и коэффициенты условий работы бетона γ_bi должны приниматься по СНиП 2.03.01-842.03.01-84*.

2.1.2. Арматура

2.1.2.1. Для армирования железобетонных конструкций в качестве ненапрягаемой арматуры следует применять арматурный прокат по ДСТУ 3760-98 классов А240С, А300С, А400С и А500С (табл.1).

2.1.2.2. Номинальные диаметры, площади поперечного сечения и масса одного погонного метра проката принимают согласно табл.1 ДСТУ 3760-98.

2.1.2.3. Форма и геометрические размеры проката периодического профиля должны соответствовать приведенным на рис. 1 и в табл.2.

2.1.2.4. Выбор вида и марок стали для арматуры, устанавливаемой по расчету, следует производить с учетом температурных условий эксплуатации конструкции согласно табл.З.

2.1.2.5. Арматурный прокат классов А400С и А500С рекомендуется применять в качестве продольной и поперечной арматуры, прокат классов А240С, А300С - преимущественно для поперечной арматуры, а также для продольной арматуры, в случаях, когда другие виды арматуры не могут быть использованы.

2.1.2.6. При проектировании железобетонных конструкций с применением арматурного проката класса А500С в проектной документации должна быть указана марка стали, а для класса А400С - марка стали и способ производства.

2.1.2.7. Нормативные значения сопротивления арматуры растяжению для классов А240С, А300С, А400С и А500С приведены в табл.4, коэффициенты надежности по арматуре - в табл.5, расчетные значения сопротивления арматуры растяжению (с округлением) и сжатию при расчете по предельным состояниям первой группы - в табл.6.

Рис.1. Арматурный прокат периодического (серповидного) профиля по ДСТУ 3760-98:

а - с продольными ребрами; б - без продольных ребер.

¹ Горячекатаный арматурный прокат (см. табл. 1).

² Термомеханически упрочненный арматурный прокат (см. табл. 1).

³ Допускается применять только в вязаных каркасах и сетках.

⁴ Допускается применять только в виде цельных стержней мерной длины.

⁵ Допускается применять только в вязаных каркасах и сетках и в виде цельных стержней мерной длины.

Примечание. В таблице знак “+” означает допускается, знак “-“ - не допускается.

¹ Горячекатаный арматурный прокат (см. табл. 1).

² Термомеханически упрочненный арматурный прокат (см. табл.1).

Расчетные значения сопротивления арматуры растяжению при расчете по второй группе предельных состояний принимаются по табл. 4.

2.1.2.8. Расчетные сопротивления арматуры для предельных состояний первой группы следует определять с учетом коэффициентов условий работы γ_s1, γ_s2, γ_s5, γ_s6 по СНиП 2.03.01-842.03.01-84*.

Коэффициенты условий работы γ_s1=0,8 и γ_s2=0,9, учитывающие соответственно неравномерность распределения напряжений в поперечной арматуре по длине наклонного сечения и наличие сварных соединений поперечной арматуры, учтены при назначении расчетного сопротивления поперечной арматуры приведенного в табл.6.

Коэффициент условий работы γ_s5 следует определять по табл.24* СНиП 2.03.01-842.03.01-84*.

Коэффициент условий работы γ_s6 следует принимать равным γ_s6=1,0.

2.1.2.9. Значения модуля упругости арматуры E_s принимаются равными для арматуры классов:

А240С и А300С... 210 000 МПа;

А400С................... 200 000 МПа;

А500С................... 190 000 МПа.

2.2. Расчет железобетонных конструкций с арматурным прокатом по ДСТУ 3760-98

2.2.1. Расчет железобетонных конструкций с арматурным прокатом по ДСТУ 3760-98 следует производить по первой и второй группам предельных состояний в соответствии с требованиями СНиП 2.03.01-842.03.01-84*, руководствуясь табл.7 с учетом дополнительных указаний пп. 2.2.2-2.2.9, относящихся к арматурному прокату класса А500С.

2.2.2. Значение напряжения в арматуре σ_sR в формуле (25) СНиП 2.03.01-842.03.01-84* для арматуры класса А500С принимается равным R_s по табл.б.

2.2.3. При расчете по прочности изгибаемых элементов по п.3.17 СНиП 2.03.01-842.03.01-84* для элементов с арматурой класса А500С из бетона класса В30 и ниже для случая x > ξ_Rh₀ допускается выполнять расчет из условий (28) и (31) СНиП 2.03.01-842.03.01-84*, принимая x = ξ_Rh₀.

¹ Горячекатаный арматурный прокат (см. табл. 1).

² Термомеханически упрочненный арматурный прокат (см. табл.1).

* В сварных каркасах при использовании в качестве хомутов, диаметр которых менее 1/3 диаметра продольных стержней, R_sw принимается равным 260 МПа;

** Указанные значения R_sс принимают при учете в расчете нагрузок непродолжительного действия, указанных в поз.2а табл.15 СНиП 2.03.01-842.03.01-84*; при учете в расчете нагрузок, указанных в поз.2б табл.15 СНиП 2.03.01-842.03.01-84*, следует принимать R_sс=400 МПа.

2.2.4. При расчете по прочности внецентренно сжатых элементов по п.3.20 СНиП 2.03.01-842.03.01-84* для элементов с арматурой класса А500С из бетона класса В30 и ниже напряжения в арматуре σ_s следует определять по формуле (39) СНиП 2.03.01-842.03.01-84*.

¹ Горячекатаный арматурный прокат (см. табл.1).

² Термомеханически упрочненный арматурный прокат (см. табл.1).

¹ Допускается проектировать без предварительного напряжения только при специальном обосновании.

2.2.5. При расчете по прочности внецентренно сжатых элементов с арматурой класса А500С по п.3.21* СНиП 2.03.01-842.03.01-84* коэффициент η_r в формуле (45) СНиП 2.03.01-842.03.01-84* следует принимать равным 1,0.

2.2.6. При расчете прочности железобетонных элементов с косвенным армированием и продольной арматурой класса А500С по п.3.22* СНиП 2.03.01-842.03.01-84* расчетное значение сопротивления арматуры сжатию R_sс следует принимать по табл.б.

2.2.7. При расчете прочности железобетонных элементов по нормальным сечениям по п.3.28* СНиП 2.03.01-842.03.01-84* (общий случай расчета) для элементов с продольной арматурой класса А500С напряжения в арматуре следует определять по формуле (67) СНиП 2.03.01-842.03.01-84*.

2.2.8. При расчете прочности наклонных сечений железобетонных элементов с продольной арматурой класса А500С п.3.31* и п.3.32 СНиП 2.03.01-842.03.01-84* значения коэффициентов φ_b2, φ_b3, φ_b4 следует принимать равными φ_b2=2,0, φ_b3=0,6, φ_b4=1,5.

2.2.9. Для железобетонных элементов с арматурой класса А500С, эксплуатирующихся в условиях неагрессивной среды, ширина непродолжительного и продолжительного раскрытия трещин не должна превышать величин, приведенных в табл.8.

Условия применения, категорию требований к трещиностойкости и значения предельно допустимой ширины раскрытия трещин в железобетонных элементах с арматурой класса А500С, эксплуатирующихся в условиях агрессивной среды, следует принимать по СНиП 2.03.11-85 как для арматуры класса Ат-IIIС.

2.3. Конструктивные требования

2.3.1. При проектировании железобетонных конструкций с применением арматурного проката по ДСТУ 3760-98 должны быть выполнены конструктивные требования раздела 5 СНиП 2.03.01-842.03.01-84* и дополнительные конструктивные требования для арматуры периодического (серповидного) профиля классов А300С, А400С и А500С, приведенные в пп. 2.3.2 -2.3.4.

2.3.2. Анкеровка арматуры

2.3.2.1. Для обеспечения восприятия продольной и поперечной арматурой требуемых усилий в рассматриваемом сечении арматура должна иметь достаточную анкеровку заведением ее за это сечение на необходимую длину либо выполнением специальных конструктивных мероприятий.

2.3.2.2. Продольные стержни растянутой и сжатой арматуры должны быть заведены за нормальное к продольной оси элемента сечение, в котором они используются с полным расчетным сопротивлением, на длину не менее l_an, определяемую по формуле:

где φ₁ - коэффициент, учитывающий метод анкеровки;

φ₂ - коэффициент, учитывающий наличие распределительной арматуры на длине l_an.

φ₃ - коэффициент, учитывающий наличие сжимающих напряжений в бетоне, действующих перпендикулярно анкеруемому стержню;

l_b - базисная длина анкеровки;

A_s,req - площадь арматуры, требуемая по расчету прочности;

A_s,prov - фактически установленная площадь арматуры;

l_an,min - минимальная длина анкеровки.

Коэффициенты φ₁, φ₂ определяются по формулам, приведенным в табл. 9.

Минимальный диаметр загиба стержней в свету D (табл.9) крюков и петли принимается равным: при d ≤ 16 мм - D = 6d; при d > 16 мм - D =8d (d - диаметр стержня). Загиб, а также другие технологические операции по гнутью стержней термомеханически упрочненной арматуры классов А400С и А500С должны осуществляться только в холодном состоянии.

При анкеровке с применением крюков или петли величина c_d при вычислении коэффициента φ₁ принимается по табл.10 в зависимости от толщины защитного слоя и расстояния в свету между стержнями продольной арматуры. При этом для анкеровки с применением крюков расстояние от конца загиба анкеруемого стержня до торца элемента должно быть не менее 3d (d-диаметр стержня) и не менее 50 мм (рис.2).

Величина λ при вычислении коэффициента φ₂ определяется по формуле:

где  ∑A_st - площадь сечения распределительной арматуры, расположенной на длине l_an;

∑A_st,min - минимальная площадь сечения распределительной арматуры, устанавливаемой на длине l_an; при вычислении λ по (2) для балок - ∑A_st,min = 0,25 А_s, для плит - ∑A_st,min = 0;

А_s - площадь сечения одного анкеруемого стержня максимального диаметра (табл.11);

К - коэффициент, принимаемый по табл. 11.

Коэффициент φ₃ вычисляется по формуле:

где σ_b - сжимающие напряжения в бетоне, действующие перпендикулярно анкеруемому стержню и определяемые как для упругого материала, в МПа.

При вычислении длины l_ап по (1) произведение коэффициентов φ₁φ₂φ₃  принимается не менее 0,7.

Базисная длина анкеровки l_b определяется по формуле:

где d - диаметр стержня;

φ₄ - коэффициент, учитывающий положение арматуры при бетонировании, определяемый по табл. 12;

 φ₅ - коэффициент, учитывающий диаметр стержня и принимаемый равным:

R_bb - расчетные касательные напряжения сцепления арматуры с бетоном, определяемые по таблице 13.

d_st - диаметр поперечного (анкерующего) стерженя, приваренного на расстоянии более 5d от начала отсчета длины анкеровки.

Рис.2. К определению коэффициента при анкеровке с помощью крюков

Рис.3. Анкеровка арматуры на свободных (а) и промежуточных (б, в) опорах.

При расположении стержней попарно без зазора либо с расстоянием между ними менее требуемого для отдельных стержней расчет длины анкеровки производится как для условного стержня диаметром d_red, вычисляемом по формуле:

где d₁ и d₂ - диаметры сближенных стержней;

c - расстояние в свету между стержнями, принимаемое не более диаметра меньшего стержня.

При этом толщина защитного слоя бетона должна назначаться равной не менее диаметра условного стержня d_red.

Вычисленная по (1) длина l_an должна приниматься не менее минимальной l_an,min, равной:

-при анкеровке растянутой арматуры в растянутом бетоне:

- при анкеровке сжатой или растянутой арматуры в сжатом бетоне:

2.3.2.3.  В вязаных каркасах и сетках на длине анкеровки l_an должна быть равномерно установлена распределительная арматура. Минимальная общая площадь распределительной арматуры ( ∑A_st,min ) на длине анкеровки должна составлять не менее 25% площади одного анкеруемого стержня (см. табл. 11). При анкеровке растянутой арматуры в растянутом бетоне по крайне мере один стержень распределительной арматуры должен быть расположен в зоне крюка либо петли. При анкеровке сжатой или растянутой арматуры в сжатом бетоне, распределительную арматуру следует располагать в конце анкеруемого стержня.

2.3.2.4. Если по расчету вдоль анкеруемых стержней образуются трещины от растяжения бетона, то стержни должны быть заделаны в сжатую зону бетона на длину l_an, определяемую по формуле (1).

2.3.2.5. При невозможности выполнения изложенных выше требований должны быть осуществлены специальные мероприятия по анкеровке стержней продольной арматуры путем устройства на концах стержней специальных анкеров в виде пластин, шайб, гаек, высаженных головок и т. п. При этом площадь контакта анкера с бетоном должна удовлетворять условию прочности бетона на смятие, толщина акерующей пластины должна быть не менее 1/5 ширины (диаметра) и удовлетворять условиям сварки (п.2.4), а длина заделки стержня - определяться расчетом на выкалывание и приниматься не менее 10d.

2.3.2.6. Если стержни продольной арматуры, доведенные до крайних свободных опор изгибаемых элементов, не имеют специальных анкеров и не привариваются к опорным закладным деталям, то длина запуска растянутых стержней за внутреннюю грань опоры должна составлять не менее l_an (рис.3а), вычисленной по формуле (1). Напряжение сжатия в бетоне на опоре σ_b при вычислении коэффициента φ₃ по (3) определяется делением опорной реакции на площадь опирания элемента.

На крайних опорах балок из монолитного железобетона, опирающихся на другие балки в пределах высоты последних, длина запуска растянутых стержней арматуры за внутреннюю грань опоры должна составлять не менее l_an (рис.3а), вычисленной по формуле (1).

В обоих перечисленных выше случаях (рис.3а), при вычислении l_an по (1) требуемую по расчету площадь растянутой арматуры A_s,req следует определять из расчета прочности наклонных сечений на действие изгибающего момента по п.3.35 СНиП 2.03.01-842.03.01-84*.

На промежуточных опорах неразрезных балок длина запуска нижней сжатой продольной арматуры за внутреннюю грань опоры должна составлять не менее 10d для прямых стержней и не менее диаметра загиба при использовании крюков (рис.3б). Кроме того, рекомендуется устанавливать дополнительную продольную арматуру над опорой (рис.3в) для восприятия положительного изгибающего момента, вызванного случайными воздействиями (осадкой опор и т.д.).

2.3.2.7. Анкеровку продольной арматуры диаметром более 32 мм следует осуществлять без загиба (крюков и петли) прямыми стержнями либо путем устройства на концах стержней специальных анкеров в виде пластин, шайб, гаек, высаженных головок и т. д. На длине анкеровки l_an должна быть установлена дополнительная поперечная горизонтальная и вертикальная арматура площадью не менее (рис.4):

- горизонтальная арматура:

- вертикальная арматура:

где A_s - площадь сечения анкеруемого стержня;

n₁ - количество горизонтальных рядов продольной арматуры, в которых расположены анкеруемые стержни;

n₂ - количество стержней анкеруемых в каждом ряду.

Дополнительная поперечная арматура должна быть равномерно распределена по длине анкеровки l_an с шагом не более 5d (d - диаметр анкеруемого стержня).

Рис.4. Дополнительная поперечная горизонтальная A_st и вертикальная A_sv арматура в зоне анкеровки (в рассматриваемом случае - n₁ = 1, n₂ = 2, а A_st = A_sv / 2 = 0,25 A_s).

2.3.2.8. Анкеровка стержней поперечной арматуры должна осуществляться одним из способов, приведенных на рис.5, предусматривающих:

- загиб конца стержня на угол 135° и более с длиной прямого участка 5d_w, но не менее 50 мм (рис.5а);

- загиб конца стержня на 90° с длиной прямого участка 10d_w, но не менее 70 мм (рис.5б);

- приварку двух поперечных стержней диаметром не менее 0,7d_w, расположенных на расстоянии не менее 2d_w, 20 мм, но не более 50 мм (рис.5в);

- приварку одного стержня диаметром не менее 1,4d_w (рис.5г).

Рис. 5. Способы анкеровки поперечной арматуры.

При применении в качестве поперечной арматуры вводимых в расчет отгибов, длина их анкеровки должна приниматься не менее 1,3l_an в растянутой зоне и 0,7l_an в сжатой зоне, где l_an - длина акеровки, вычисленная по формуле (1).

2.3.3. Стыки арматуры внахлестку (без сварки)

2.3.3.1. При стыковании сварных и вязаных каркасов и сеток диаметр рабочей арматуры должен быть не более 32 мм.

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.

2.3.3.2. При выполнении стыков внахлестку растянутой или сжатой рабочей арматуры, а также сварных сеток и каркасов в рабочем направлении требуемая длина нахлестки l₁ вычисляется по формуле:

где φ₁, φ₂, φ₃ - коэффициенты, вычисляемые также, как и в формуле (1), при этом φ₂ вычисляется по (2), принимая ∑A_st,min = А_s;

φ₆ - коэффициент, учитывающий количество стержней стыкуемых внахлестку в одном сечении;

l_b - базисная длина анкеровки, вычисляемая по (4);

l_l,min - минимальная длина нахлестки.

Коэффициент φ₆ при расположении стыков внахлестку в сжатом бетоне принимается равным 1,0, а при расположении стыков внахлестку в растянутом бетоне - вычисляется по формуле:

где μ₁ - площадь сечения стержней, стыкуемых в одном месте или на расстоянии менее длины нахлестки, в процентах (%) от общей площади сечения арматуры.

Вычисленная по (12) длина нахлестки l_l должна приниматься не менее минимальной l_l,min ; равной:

2.3.3.3.     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.

При выполнении стыков внахлестку должны быть выполнены следующие требования по расположению стержней:

- стержни должны располагаться по возможности без зазора, максимальное расстояние в свету между стыкуемыми стержнями не должно превышать 4d или 50 мм (рис. 6а);

- расстояние в свету между стыками, расположенными в разных местах по длине элемента, должно быть не менее 0,5 l_l (рис.6а) 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 (рис.6б).

В местах стыков продольной арматуры внахлестку должна быть установлена дополнительная вязаная распределительная арматура общей площадью сечения не менее площади сечения стыкуемого продольного стержня.

Распределительная арматура должна располагаться в крайних третях длины нахлестки (l_l/3) с шагом не более 150 мм (рис.7). При стыковке внахлестку сжатой арматуры дополнительно должно быть установлено по одному стержню с каждой стороны стыка на расстоянии 4d (d - диаметр стыкуемого стержня) от его конца (рис.76).

При расстоянии в свету между соседними стыками внахлестку менее 10d распределительная арматура должна быть выполнена в виде хомутов или корытообразных согнутых сеток, заведенных в сжатую зону.

Дополнительную распределительную арматуру в зоне нахлестки допускается не ставить, если диаметр стыкуемых стержней менее 20 мм или площадь стыкуемых в одном сечении стержней не превышает 25% от общей площади арматуры.

Рис.6. Расположение стержней, стыкуемых внахлестку, и стыков.

Рис.7. Расположение стержней поперечной арматуры в зоне нахлестки:

а - для растянутых стержней; б - для сжатых стержней.

2.3.3.4. При применении стыков продольной арматуры внахлестку в колоннах должны быть выполнены следующие требования:

- площадь продольной арматуры в зоне стыка не должна превышать 0,08 от площади поперечного сечения колонны;

- для арматуры диаметром более 14 мм шаг поперечной арматуры в зоне стыка должен приниматься не более: 7d (d - минимальный диаметр продольных стержней); 0,6 меньшей стороны колонны; 240 мм.

2.3.3.5. Длина нахлестки сварных и вязаных сеток и каркасов должна быть не менее величины l_l, вычисленной по формуле (12). При этом в каждой из стыкуемых сеток и каркасов в пределах длины нахлестки должно располагаться не менее двух поперечных стержней, соединенных со всеми продольными стержнями сеток.

2.3.3.6. Если диаметр рабочих стержней, стыкуемых внахлестку в растянутой зоне, К превышает 10мм и расстояние между стержнями составляет менее d/300·R_s/R_bt (где d - наименьший диаметр стыкуемых стержней, мм), в местах стыков должна быть установлена дополнительная поперечная арматура в виде хомутов или подвесок из корытообразных согнутых сварных сеток, заведенных в сжатую зону. При этом площадь сечения дополнительной поперечной арматуры, установленной в пределах стыка, должна составлять

не менее 0,4A_s R_s/R_sw  (где A_s - площадь сечения всех стыкуемых продольных стержней).

2.3.3.7. При стыковании внахлестку сварных и вязаных каркасов в балках на длине стыка должна быть установлена дополнительная поперечная арматура в виде хомутов или корытообразных согнутых сварных сеток. При этом шаг дополнительных поперечных стержней в пределах стыка должен быть не более 5 d (где d - наименьший диаметр продольных стержней).

Стыки сварных и вязаных сеток в нерабочем направлении следует осуществлять в соответствии с требованиями п.5.41 СНиП 2.03.01-842.03.01-84*.

2.3.4. Анкерные стержни закладных деталей

2.3.4.1. Длина анкерных стержней закладных деталей при действии на них растягивающих сил должна приниматься не менее величины l_ап, вычисленной по формуле (1).

При этом коэффициенты φ₁ и φ₂ принимаются равными 1,0, а длина анкеров отсчитывается для нормальных анкеров - от внутренней поверхности пластин, для наклонных анкеров - от начала отгиба или торцевой кромки пластины.

2.3.4.2. Длина анкерных стержней закладных деталей при действии на них растягивающих сил может быть уменьшена при условии приварки на концах стержней анкерных пластин или устройства высаженных головок диаметром не менее 3d (d - диаметр анкерного стержня) и толщиной не менее 1/5 ширины (диаметра). При этом длина анкерного стержня должна определяться расчетом на выкапывание и смятие и приниматься не менее 10 d.

2.3.4.3. В случае, если в бетоне возможно образование трещин вдоль анкеров (σ_bt > R_bt) в пределах их расчетной длины, концы анкеров должны быть усилены приваренными пластинами или высаженными головками. При этом концы анкеров должны располагаться в сжатой зоне элементов. Во внецентренно растянутых элементах при расположении продольной силы между арматурой S и S’ концы анкеров следует располагать у противоположной грани элемента, заводя их за продольную арматуру.

2.4. Сварные соединения арматуры и закладных деталей

2.4.1. Типы сварных соединений и способы сварки арматуры и закладных деталей следует назначать с учетом условий эксплуатации конструкций и свариваемости стали.

Тип применяемых сварных соединений должен быть указан в проектной документации.

2.4.2. Сварные соединения арматуры классов А240С, А300С и горячекатаной арматуры класса А400С (поз. 1-3, табл.1) следует производить в соответствии с ГОСТ 14098-91.

2.4.3. Сварные соединения термомеханически упрочненной арматуры классов А400С и А500С (поз.4-5, табл.1) следует производить согласно ГОСТ 14098-91 как для арматуры класса Ат-ШС с учетом дополнительных указаний по типам сварных соединений, способам и технологии сварки, приведенных в пп.2.4.4-2.4.13,

2.4.4. При использовании термомеханически упрочненной арматуры классов А400С и А500С следует применять типы сварных соединений и способы сварки, приведенные в табл. 14.

2.4.5. Стыковые сварные соединения рабочей термомеханически упрочненной арматуры классов А400С и А500С не рекомендуется располагать в растянутой зоне изгибаемых и внецентренно растянутых элементов в зоне действия максимальных усилий и местах полного использования арматуры.

В линейных элементах, сечение которых полностью растянуто, применение сварных стыковых соединений рабочей термомеханически упрочненной арматуры классов А400С и А500С не рекомендуется.

2.4.6. Стыковые сварные соединения термомеханически упрочненной арматуры классов А400С и А500С в растянутой зоне изгибаемых и внецентренно растянутых элементов следует располагать вразбежку. При этом, площадь сечения рабочих стержней, стыкуемых в одном месте, не должна превышать 40% общей площади сечения растянутой арматуры.

2.4.7. Контактную точечную сварку крестообразного соединения типа К1-Кт следует применять при отношении диаметров d’_н/d_н = 0,33 - 1,0 (d’_н - номинальный диаметр меньшего стержня, d_н - номинальный диаметр большего стержня в сварном соединении). Значение относительной осадки h/d’_н следует принимать по табл.15, а усилия сжатия электродами Р_э - по табл.16.

2.4.8. Контактную стыковую сварку соединений типов С1-Ко и С3-Км следует выполнять при отношении диаметров d’_н/d_н = 0,85 - 1,0, только методом непрерывного оплавления без предварительного подогрева.

При сварке установочную длину l_у следует принимать равной (0,6-1,0) d_н, величину оплавления l_опл = (0,3-0,5) d_н. Диаметр грата D для сварного соединения типа С1-Ко должен быть не менее 1,2 d’_н.

2.4.9. Ванно-шовную сварку стыковых соединений типов С14-Мп, С15-Рс, С17-Мп, С19-Рм, С25-Мп, С26-Рс следует выполнять при длине остающейся скобы-накладки l_н =4 d_н + l₁ (l₁ - величина зазора между торцами стержней, принимаемая по ГОСТ 14098- 91).

Сварные соединения должны содержать четыре фланговых шва шириной (0,35-0,40) d_н, выполняемых после полного остывания основного шва в шахматном порядке, начиная с краев скобы-накладки к заваренному ранее центру стыка.

2.4.10. Дуговую сварку стыкового соединения типа С21-Рн следует выполнять односторонними протяженными швами, наплавляемыми в шахматном порядке.

В качестве парных накладок должны применяться стержни того же класса и диаметра, что и стыкуемая арматура. Длина стержней накладок должна быть не менее l_н =10 d_н + l₁.

Величина зазора между стыкуемыми стержнями l₁ принимается по ГОСТ 14098-91. Концы накладок должны оставаться не заваренными на длину (0,5-1,0) d_н.

2.4.11. Дуговую сварку стыкового соединения внахлестку типа С23-Рэ следует выполнять при длине нахлестки l_н не менее 10 d_н.

Сварку следует начинать от краев нахлестки, отступив от них на расстояние (0,5-1,0) d_н, направляя шов к центру соединения с заваркой кратера на расстоянии 5d_н от торцов стержней. Края нахлестки должны оставаться не заваренными.

2.4.12. Дуговую сварку нахлесточного соединения типа Н1-Рш следует выполнять при длине нахлестки не менее 5 d_н.

Сварку следует начинать от торца пластины, отступив на расстояние (0,5-1,0) d_н, с выводом конца шва и возможного кратера на плоскость пластины в месте окончания шва. Края нахлестки у торца пластины должны оставаться не заваренными. Второй шов соединения следует накладывать после полного остывания первого.

2.4.13. Сварку таврового соединения тапа Т2-Рф следует выполнять при диаметрах стержня не более 14 мм.

3. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ С АРМАТУРНЫМ ПРОКАТОМ ПО ДСТУ 3760-98

3.1. Контроль качества изготовления железобетонных конструкций с применением арматурного проката по ДСТУ 3760-98 должен осуществляться в соответствии с требованиями действующих нормативных документов с учетом дополнительных указаний по входному контролю показателей качества арматуры, операционному и приемочному контролю сварных соединений, испытаниям сборных железобетонных изделий нагружением с целью оценки их прочности, жесткости и трещиностойкости.

3.2. Входной контроль качества арматурного проката

3.2.1. Входной контроль качества арматурного проката производится по партиям и должен включать в себя проверку сопроводительной документации на арматурный прокат (сертификата) на предмет соответствия требованиям проектной документации и проверку показателей качества проката, включая проведение контрольных испытаний, для установления их соответствия в состоянии поставки требованиям ДСТУ 3760-98.

В случае наличия нескольких партий арматурного проката одного диаметра из одной плавки, допускается выполнять входной контроль одной из партий плавки.

Применение для изготовления железобетонных конструкций арматурного проката без сертификата не допускается.

3.2.2. При установлении качества проката по сертификату должно быть проверено соответствие проектной и нормативной документации данных сертификата о диаметре, классе проката, марке и химическом составе стали, значениях механических характеристик (предела текучести, временного сопротивления и относительного удлинения при разрыве).

Соответствие класса проката и марок сталей следует проверять по табл.1 настоящих рекомендаций, химического состава - по ДСТУ 2651-94 (ГОСТ 380-94), ГОСТ 5781-82 и ГОСТ 10884-94, значений механических характеристик - по табл.17.

Применение арматурного проката, показатели качества которого по данным сертификата не соответствуют требованиям проектной документации и перечисленным выше требованиям, не допускается.

3.2.3. Проверка показателей качества арматурного проката должна включать в себя контроль массы погонного метра, геометрических параметров профиля проката и механических характеристик.

3.2.4. Для проверки массы погонного метра от каждой партии проката отбирают два образца длиной 1м. Длину образцов измеряют с точностью до 0,001м. Масса погонного метра проката определяется как среднее арифметическое значение массы двух образцов, взвешенных с точностью до 0,001кг.

Партия проката соответствует ДСТУ 3760-98 по массе погонного метра, если полученное значение массы отвечает требованиям табл.1 ДСТУ 3760-98.

3.2.5. Контроль геометрических параметров профиля производится на трех образцах, отобранных из разных связок партии, и включает в себя измерение высоты h, шага t и расстояния между концами поперечных выступов С (см. рис.1). Указанные размеры измеряют на расстоянии 150 мм от конца стержня.

Измерение высоты поперечных выступов периодического профиля производят по вертикальной оси поперечного сечения арматурного проката. Высоту выступов определяют как среднее арифметическое значение измерений в середине двух соседних выступов каждого ряда рифления с точностью до 0,1 мм.

Шаг поперечных выступов и расстояние между окончаниями поперечных выступов С определяют как среднее арифметическое значение трех измерений каждого рифления с точностью до 0,1 мм.

Средние для трех образцов значения высоты высоты h, шага t и расстояния между концами поперечных выступов С должны отвечать требованиям табл.2.

В случае, если хотя бы одно из полученных значений не отвечает требованиям табл.2, проверяют условия:

- для стержней диаметров 6 мм и 8 мм

- для стержней диаметров 10... 32 мм

где f_r - относительная площадь смятия поперечных выступов;

h_ср и  t_ср - средние дая трех стержней значения высоты и шага поперечных выступов.

При выполнении условий (15), (16) геометрические параметры профиля проката соответствуют требованиям ДСТУ 3760-98.

Если условия (15), (16) не выполняются, измерения геометрических параметров профиля повторяют при удвоенной выборке. Результаты повторных измерений являются окончательными.

В случае если по результатам повторных измерений геометрические параметры профиля проката не соответствуют требованиям ДСТУ 3760-98, прокат контролируемой партии не может быть применен по назначению как прокат периодического профиля.

3.2.6. Проверка механических характеристик арматурного проката проводится путем контрольных испытаний образцов арматурного проката на растяжение по ГОСТ 12004-81.

Для проведения испытаний от разных связок партии отбирают шесть образцов, по результатам испытаний которых проверяют выполнение для соответствующих характеристик (предела текучести и временного сопротивления) условий:

где X_min - минимальное значение проверяемого параметра из результатов испытаний шести образцов;

X̃_i - среднее значение проверяемого параметра для данной партии по данным сертификата;

S₀ - среднеквадратическое отклонение проверяемого параметра по табл. Г.1. ДСТУ 3760-98;

¯Х₆ - среднее значение проверяемого параметра по результатам испытаний шести образцов;

Х_iбр - браковочное значение проверяемого параметра по табл. 17.

Минимальное из полученных при испытаниях значений относительного удлинения после разрыва δ₅ должно быть не менее значений, приведенных в табл. 17.

Если условия (17), (18) выполняются и минимальное относительное удлинение после разрыва δ₅ превышает соответствующее значение в табл. 17, то контролируемая партия отвечает требованиям ДСТУ 3760-98.

Если для какой-либо из прочностных характеристик (пределу текучести, временному сопротивлению) условия (17) или (18) не выполняются, то проводят дополнительные испытания 9 образцов и проверяют условие:

где  ¯Х₁₅ - среднее значение проверяемого параметра по результатам испытаний пятнадцати образцов (шести основных и девяти дополнительных);

S₁₅ - среднеквадратическое отклонение проверяемого параметра по результатам испытаний пятнадцати образцов (шести основных и девяти дополнительных).

Результаты дополнительных испытаний являются окончательными и, если условие (19) выполняется, то контролируемая партия отвечает требованиям ДСТУ 3760-98.

3.3. Контроль качества сварных соединений арматуры и закладных деталей

3.3.1. Выполнение сварных соединений арматуры и закладных деталей, технические требования к ним, порядок отбора образцов, методы контроля, приемка и ведение исполнительской документации должны соответствовать требованиям ГОСТ 10922-90 и дополнительных указаний пп.3.3.2- 3.3.4.

3.3.2. Соответствие всех сварных соединений термомеханически упрочненной арматуры классов А400С и А500С, приведенным в табл. 14, требованиям ГОСТ 10922-90 по прочности должно проверяться механическими испытаниями контрольных образцов в количестве, предусмотренным стандартом. Образцы отбираются от партий изделий, принятых по результатам визуального осмотра и измерений.

Для термомеханически упрочненной арматуры классов А400С и А500С, имеющей по длине крестообразные соединения типа К3-Рр, проведение механических испытаний на разупрочнение основного металла сваркой является обязательным. При этом предел прочности сварного соединения должен быть не менее значения временного сопротивления соответствующего класса арматуры по табл. 17.

3.3.3. Минимальное значение предела прочности сварных соединений термомеханически упрочненной арматуры класса А400С должно быть не менее 500 МПа и

не менее 1,10 ¯σ_Т, где ¯σ_Т - среднее значение предела текучести по результатам испытаний контрольных образцов (цельных стержней) на растяжение.

3.3.4. Минимальное значение предела прочности сварных соединений термомеханически упрочненной арматуры класса А500С должно быть не менее 550 МПа и не менее 1,10 ¯σ_Т, где ¯σ_Т - среднее значение предела текучести по результатам испытаний контрольных образцов (цельных стержней) на растяжение.

3.4. Контроль качества сборных железобетонных изделий при испытаниях нагружением

3.4.1. Контроль качества сборных железобетонных изделий при испытаниях нагружением должен осуществляться в соответствии с ДСТУ Б В.2.6.-7-95 (ГОСТ 8829-94) с учетом дополнительных указаний пп. 3.4.2 и 3.4.3.

3.4.2. Значение коэффициента безопасности С при назначении контрольной нагрузки при проверке прочности изгибаемых и внецентренно сжатых изделий с термомеханически упрочненной арматурой классов А400С и А500С для 1-го случая разрушения принимают равным 1,30 (ДСТУ Б В.2.6.-7-95 (ГОСТ 8829-94), Приложение Б, п.1).

3.4.3. Значение коэффициента для определения граничного значения прогиба изделий с термомеханически упрочненной арматурой классов А400С и А500С для 1-го случая разрушения принимают равным 2,5 (ДСТУ Б В.2.6.-7-95 (ГОСТ 8829-94), п.9.1.3).

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(Справочное)

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

1. СНиП 2.03.01-842.03.01-84*. Бетонные и железобетонные конструкции.

2. СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии.

3. ДСТУ 2651-94 (ГОСТ 380-94). Сталь углеродистая обыкновенного качества.

4. ДСТУ 3760-98. Прокат арматурный для железобетонных конструкций. Общие технические условия.

5. ДСТУ Б В.2.6.-7-95 (ГОСТ 8829-94). Изделия строительные бетонные и железобетонные сборные. Методы испытаний нагружением. Правила оценки прочности, жесткости и трещиностойкости.

6. ГОСТ 5781-82. Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций. Технические условия.

7. ГОСТ 10884-94. Сталь арматурная термомеханически упрочненная для железобетонных конструкций. Технические условия

8. ГОСТ 10922-90. Арматурные и закладные изделия сварные, соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. Общие технические условия.

9. ГОСТ 12004-81. Сталь арматурная. Методы испытания на растяжение.

10. ГОСТ 14098-91. Соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций.

11. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры (к СНиП 2.03.01-842.03.01-84*) / ЦНИИпромзданий.- М.: ЦИТП, 1989. - 193 с.