1. Вступ

З середини 1970-х років клейові анкери активно застосовуються в будівництві. Сьогодні більшість проєктів передбачає встановлення з’єднань бетон-бетон або сталь-бетон, які часто забезпечуються за допомогою ін’єкційних розчинів. Вони призначаються ще на етапі проєктування або використовуються під час будівництва для підвищення ефективності або виправлення помилок монтажу.

Хоча деякі розчини можуть підходити для обох застосувань, інші – ні. Це особливо важливо для бетонних подовжень із застосуванням арматури. Наприклад, системи, які підходять для анкерування (тобто з’єднання анкерної плити зі стрижнями та клейовими або механічними системами), не завжди відповідають вимогам до арматурних з’єднань (тобто з’єднань нового бетону зі старим за допомогою арматури на клею), які зазвичай потребують більшої глибини анкерування, ніж при кріпленні сталевої плити.

Крім того, регламентні норми для анкерів і арматури базуються на різних теоретичних принципах, підходах до проєктування та процедурах сертифікації. Наприклад, просто розрахувати глибину анкерування арматури як анкера може не відповідати будівельним нормам (наприклад, не допускається крихке руйнування бетону). Далі наведено детальне пояснення

Рис.1 Будівельний майданчик

2. Різниця 1. Теоретичні принципи

Анкерна теорія охоплює як окремі анкери, так і групи анкерів у сталевих з’єднаннях (механічних або хімічних), тоді як арматурна теорія стосується з’єднань бетонних елементів через встановлену арматуру з клеєм.
Різні застосування – різні правила:
•               Анкерна теорія → з’єднання сталь-бетон.
•               Арматурна теорія → з’єднання бетон-бетон.

Рис.2 Арматурна і анкерна теорія

У випадку анкерів: навантаження передається від сталевого елемента (наприклад, балки чи колони) через анкерну плиту до бетону. Елементи кріплення (різьбові стрижні у випадку клею) передають навантаження за допомогою розтягуючого або зсувного зусилля.

Рис. 3 Навантаження через анкерну плиту до бетону

Крихке руйнування бетонного конуса приймається і враховується в проєктуванні (за винятком випадків, як-от сейсмічні умови, де потрібна пластичність).

У випадку арматури: навантаження передається так само, як і при змонтованій арматурі. Післямонтажна арматура не проєктується на пряме зсувне навантаження. Зусилля розраховуються за моделлю стисненої стрижневої системи, і передача зсуву забезпечується тертям між поверхнями.

Рис. 4 Навантаження через арматуру до бетону

Крихке руйнування бетону у випадку арматури не допускається. Вся розтягувальна здатність має бути компенсована арматурою.

3. Різниця 2. Процедура сертифікації

Незалежно від того, проєктуєте ви з’єднання сталь-бетон чи бетон-бетон, необхідно використовувати сертифіковані системи, відповідно до прийнятої нормативної бази (наприклад, ETA для Єврокоду, ICC-ES Report для ACI). Процедури сертифікації відрізняються залежно від типу застосування (статичне, сейсмічне тощо).

 У випадку арматурних з’єднань основна стратегія — порівняння поведінки післямонтажної системи з вмонтованою арматурою, особливо з точки зору міцності зчеплення та жорсткості.

 Такий підхід не застосовується для анкерних з’єднань.

4. Різниця 3. Підхід до проєктування

При проєктуванні анкерної групи:
•               розраховується несуча здатність при розтязі та зсуві;
•               орівнюється з проєктним навантаженням (відповідно до принципів граничного стану).
При проєктуванні арматурних з’єднань:
•               результатом є довжина анкерування для шарнірних або моментних з’єднань, або довжина внапусток для стикових з’єднань;
•               використовується та ж логіка, що і для вмонтованої арматури.
Для розрахунків можна використовувати:
•               PROFIS Anchor / PROFIS Engineering (анкери)
•               PROFIS Rebar Online (арматура)
відповідно до EC2-2, ACI 318 або інших стандартів

Рис.5 Стислий виклад основних відмінностей між теорією анкерів та арматури

5. Висновки

Найважливіше правило — обирати правильну теорію згідно з типом з’єднання:

•               Анкер — для сталі до бетону

•               Арматура — для нарощування бетонної конструкції

Неправильний підхід (наприклад, розрахунок арматури за анкерною теорією) може призвести до помилок у проєктуванні та аварійних ситуацій.

 Залишайте запитання у коментарях або звертайтеся до технічних рекомендацій на нашому сайті.