Механичните съединители/муфи за снаждане на армировка в стоманобетонови конструкции създават непрекъснатост на армировката, която не зависи от качеството или целостта на бетона.

Използването им води до по-безопасна работа на обекта и много по-голяма производителност, ефективно намалява количеството използвана стомана, повишава сигурността на конструкцията, като същевременно я олекотява.

Използването им не само е позволено от европейските кодекси на практиката (Еврокод 2¹, Еврокод 8² и др.), но и се препоръчва спрямо снаждането чрез застъпване на армировката при определени обстоятелства, особено за конструкции в сеизмични райони.³

Основни принципи

Практиката на проектиране и изграждане на стоманобетонови конструкции исторически се фокусира върху използването на снаждане чрез застъпване на армировката като метод за пренос на натоварвания. Натоварването се прехвърля от едната арматура, през заобикалящия бетон в съседната арматура в зоната на застъпване. Въпреки това, застъпването на армировката не винаги е най-подходящият метод на снаждане и има много ситуации, при които използването на механични съединители за арматура е по-желателно от гледна точка на дизайна, и по-удобно и сигурно от гледна точка на конструкцията или и двете.

Съединителните системи за армировка, известни също като механични съединения/муфи за снаждане, се използват като алтернатива на традиционните снаждания разчитащи на бетона. Те пренасят натоварването на арматурата директно от един армировъчен прът в друг, без да разчитат на бетонната връзка, якостта на бетона или състоянието на бетона около арматурата и съединението.

Снаждането със застъпване разчита на връзката арматура/бетон и целостта на бетона, за да прехвърли натоварването от едната арматура към другата Напречната армировка в зоната на снаждане е пропусната за яснота

Механичните съединители осигуряват структурна непрекъснатост, без да разчитат на бетонната връзка или целостта на бетона за прехвърляне на товара

Предимства на механичните съединители

Съществуват редица добре документирани предимства на използването на механични съединение за арматура:

1. Гарантирана непрекъснатост на арматурата

Нормативите за проектиране на стоманобетон, включително Еврокод 2¹, предполагат, че детайлите, качеството на материалите и изработката са такива, че предаването на силите от една арматура към друга е осигурено. Въпреки това, ако връзката между бетона и арматурата се загуби в резултат на напукване на бетона, влошаване на характеристиките с времето, лошо качество на работата на обекта, корозия на арматурата и последващо разцепване и т.н., тогава снаждането на арматурата може да се провали. Механичните съединения за армировка/муфите за снаждане не разчитат на бетонната връзка и следователно създават по-надеждна непрекъснатост на арматурните пръти.

2. Елиминиране на напречните сили на разцепване

Много практически нормативи за проектиране и изграждане на стоманобетонови конструкции препоръчват използването на механични съединители за армировка като алтернатива на снаждането чрез застъпване, особено когато се касае за големи диаметри на арматурата, където напречните сили на разцепване и  активното натоварване на арматурата могат да бъдат значителни.

Еврокод 2 гласи: „По принцип прътите с голям диаметър не трябва да се застъпват. Изключения могат да важат само за секции с минимален размер от 1,0 m или където напрежението не е по-голямо от 80% от проектната крайна якост“ и „Силите на разцепване са толкова по-високи и натоварването на армировката е толкова по-голямо, колкото по-голям е диаметърът на използваните армировъчни пръти“².

3. Намаляване на струпването на арматура

Застъпването на армировъчните пръти в силно армираните елементи е свързано със значителното им струпване, което води до проблеми при фиксирането на стоманата и недостатъчно място за правилното полагане и уплътняване на бетона. Използването на муфи за снаждане/механични съединители значително намалява струпването на излишна арматура, което прави полагането и уплътняването на бетона по-лесно. Това от своя страна значително намалява риска от десортиране на бетона, поради прекомерни вибрации, и пряко повишава качеството на бетона.

4. Безопасност

Безопасността на обекта по време на строителството е от първостепенно значение. Използването на муфи за снаждане може да допринесе за повишаването и:

• Арматурата, стърчаща през кофража, която може да бъде опасна, може да бъде елиминирана чрез използване на механични съединители/муфи. Те се закрепват срещу кофража, което позволява свързването на съседната арматура веднага след сваляне на кофража.
• Заваряването на арматурно желязо на обекта може да бъде елиминирано чрез съединяване на сглобяеми армировъчни скелети с муфи за снаждане.

Освен безопасността на строителната площадка, механичните съединители за арматура често се разглеждат като по-безопасна алтернатива на застъпването на армировката, тъй като не разчитат на бетонната връзка за пренос на натоварванията и следователно създават по-надеждна непрекъснатост на арматурата.

5. Улеснено изграждане на конструкцията

Предимствата на муфите за снаждане на армировка не идват за сметка на качеството на конструкцията. Всъщност използването на механични арматурни съединители може да направи изграждането на конструкцията на обекта или извън него по-лесно и по-бързо, както и по-безопасно.

• Сглобяемите арматурни скелети могат лесно да бъдат свързани на място, което прави ненужно заваряването на арматурно желязо.
• Отделни бетонови елементи могат да се съединяват без необходимост от пробиване на кофража.
• Използването на муфи позволява лицевата повърхност на бетоновите елементи да остане гладка, което прави строителството по-лесно и бързо.

Използването на муфи на нивото на бетоновата повърхност означава, че отделните елементи могат да бъдат съединени без необходимост от пробиване на кофража.

Муфите за снаждане могат да се използват за свързване на сглобяеми арматурни клетки на място, което прави ненужно заваряването на обекта.

6. Икономия на стомана

Използването на механични съединители за армировка води до намаляване на консумацията на стомана за конструкцията и следователно е по-екологичен и по-устойчив вариант от снаждането чрез застъпване. Спестената стомана е равна на дължината на застъпване.

7. Елиминиране на рисковете от проблеми, които съединяването чрез заваряване създава

При снаждане на армировката чрез заваряване съществуват рискове при нагряване на армировъчните пръти в зоната на заварката стоманата да промени структурата си и да стане крехка. Това много често се забелязва при челни електродъгови заварки.

Муфите за снаждане на армировка елиминират изцяло тези рискове.

8. Приложение в сеизмични райони

Обхватът на нормите Еврокод 8 цели да защити човешкия живот, да ограничи материалните щети и да гарантира, че съораженията, важни за гражданската защита, ще останат функциониращи, но също така признава, че:

„Случайният характер на сеизмичните събития и ограничените налични ресурси за противодействие на техните ефекти са такива, че правят постигането на тези цели само частично възможнo и измеримo само във вероятностни термини. (член 1.1.1).“

Следователно всяка сеизмична активност е възможно да предизвика силно напукване и разрушаване на бетоновите елементи. В такива случаи връзката между армировката и бетона може да бъде компрометирана и това от своя страна компрометира способността на армировката съединена чрез застъпване да прехвърля натоварването от един прът към друг. По този начин директно се компрометира способността на елемента да поема натоварвания.

Механичните съединители/муфи за снаждане на армировка не разчитат на свързването между армировката и бетона за да прехвърлят натоварването от един прът на друг и следователно се разглеждат като по-безопасен вариант от снаждането със застъпване за сеизмично проектирани конструкции.

При снаждане чрез застъпване на армировката, за да бъдат покрити изискванията за сеизмично проектиране на стоманобетонови конструкции, често се стига до прекомерна концентрация на стомана в зоната на снаждане. Прекалено армираният бетон, резултат от значителното увеличаване на дължините на застъпване в съответствие с нормативните изисквания за сеизмични райони, води до недостатъчна пластичност и крехкост на конструкцията в зоната на снаждането, поради концентрацията на напрежения в двата края снадката, а оттам и до  промяна в деформационната способност на елементите. В такива случаи използването на механични арматурни съединители се разглежда като ясно предимство.

Пластичността на армировката е от съществено значение при сеизмичното проектиране,  като изискванията за пластичност се увеличават правопропорционално на изискването за разсейване на енергия в резултат на растящото сеизмично натоварване.

Еврокод 8, член 5.2.3.4 гласи, че: „Стоманата, използвана в критичните зони  на първични сеизмични елементи, трябва да има високо и равномерно пластично удължение“, а Еврокод 8, член 5.6.3 гласи: „Снаждането в колони и стени може да бъде чрез механични съединители, ако тези устройства са били обект на подходящо изпитване при условия, съответни на избрания клас на пластичност”.

Единственият начин да се запази пълната пластичност на армировката и следователно да отговаря на Еврокод 8, когато е снадена с механичен съединител, е да се гарантира, че тя запазва способността си да достигне до крайното си напрежение на опън и да не намалява капацитета си на пластичност в резултат на увеличаване на напрежението или загуба на напречно сечение в зоната на механичния съединител. Това са т.нар. системи водещи до „счупване на пръта“, но не и до поддаване на снадката.а.

С други думи с муфата за снаждане трябва да се създава система, която надвишава крайната якост на опън на  арматурата, към която е свързана. Това гарантира, че повреда на опън би възникнала само далеч от зоната на снаждането с муфата и само при надхвърляне на проектната якост на армировката. В сеизмично проектирани стоманобетонови конструкции трябва да се използват само системи на снаждане тип „счупване на пръта“, отговарящи на тези изисквания, тъй като това са единствените видове системи, при които пластичността и носимоспособността на свързаната арматура не е компрометирана.

МАГЕКС·В· предоставя на българските строители достъп до пълната гама муфи за снаждане отговарящи на изискванията на Еврокод 2 и Еврокод 8. С нашите продукти може да разчитате, че конструкцията Ви ще работи така както е проектирана, а изграждането и ще бъде бързо и безопасно. За повече информация, не се колебайте да разгледате страницата ни, каталозите на фирма Terwa в раздел Файлове или да се свържете директно с нас за да отговорим на всичките Ви въпроси.

1. EN 1992-1-1 Еврокод 2: Проектиране на бетонови конструкции. Част 1-1: Общи правила и правила за сгради ↩︎
2. EN 1992-1-1 Еврокод: дефинира арматура с голям диаметър като такава с диаметър по-голям от 32 mm. Националните анекси може да се различават. ↩︎
3. Данните в статията са базирани на публикации на Британската асоциация за армровка, Германската асоциация за бетон и фирма Terwa Construction Central East Europe SRL ↩︎