Закладные детали в железобетоне.
Во-первых, давайте определимся, что это вообще такое. Закладная деталь в 99% случаев выполняется из стальных полос или типовых прокатных профилей. Главное назначение закладной детали – это передача какого-либо усилия на железобетонную конструкцию от других конструктивных элементов здания.
Яркие примеры, где используются закладные:
- опирание стальной стойки на плиту;
- прикрепление горизонтальной связи к колонне;
- обеспечение установки балки перекрытия.
- и т.д.
Исходя из специфики работы закладной детали и характера опирания элементов на эту закладную, закладная передает разные усилия на железобетон. И именно характер и величина этих усилий, а также габариты прикрепляемых элементов и определяют конструкцию и геометрию элементов закладной детали.
Давайте пойдем от простого к сложному и рассмотрим наиболее частые варианты усилий на закладные:
1. На закладную действует единственное сжимающее усилие.
2. На закладную действует сдвигающее усилие.
3. На закладную действует отрывающее усилие.
4. На закладную действуют различного типа усилия и моменты.
А теперь разбираем каждый случай подробнее.
Самый простой вариант и он же – самый частый: сжимающее (ну, или прижимное) усилие на закладную. Обычно возникает от простых стоек, оборудования и прочих нагрузок. Для закладной такая нагрузка – подарок и ее конструктив может быть самым простым и дешевым, так как, практически 100% усилия передается просто через пластину закладной непосредственно на бетон и анкерные стержни тут играют скорее конструктивную роль и служат лишь для фиксации проектного положения закладной. Ну, а бетон работает под пластиной закладной на смятие.
Все усложняется, когда на закладную начинает действовать поперечное усилие. Очень частым случаем такой работы является опирание балки на закладную в колонне. Тут усилия действуют уже в плоскости пластины и в полной мере начинается работа анкерных стержней на срез и бетона под ними на смятие от приложенных нагрузок.
Как улучшить конструкцию закладной в данном случае, если мы не можем обеспечить ее работу в виде обычной конструкции: ну, например, либо места для увеличения пластины и количества и длины анкерных стержней не хватает, либо еще какие-то причины. Мы вводим дополнительные элементы, которые работают на срез. Например, дополнительные накладки из толстой стальной полоcы в середине закладной.
Или замена анкерных арматурных стержней на прокатные профили, которые имеют значительно бОльшую плоскость работы по бетону на смятие его от поперечных сил. В силу более худшего сцепления прокатных профилей с бетонов также необходимо добавлять вспомогательные элементы в виде наварок из арматуры или бэк-пластин.
Если на закладную действует отрывающее усилие, то, очевидно, что сама пластина закладной никак уже не может передавать усилие на бетон и на 100% прочность этого узла обеспечивается исключительно анкерными стержнями и их анкеровкой в бетоне. В данном случае бетон работает на выкол. При незначительных усилиях на такую нагрузку вполне может работать классическая закладная с пластиной и простыми анкерами. При росте же усилий, когда габариты конструкции не позволяют уже разместить длинные анкерные стержни, закладную модифицируют, добавляя анкерные пластины, либо (при такой возможности) дублируя основную пластину с обратной стороны конструкции, что максимально эффективно обеспечивает надежность узла.
Особенно это актуально при достаточно тонких железобетонных конструкциях, где длинные анкера разместить физически невозможно.
Ну и, последний самый сложный вариант – это когда закладная работает и на нормальные усилия, и на сдвигающие, и на моменты. Один из самых распространенных случаев такой работы – это крепление консольной балки к закладной детали. При небольших усилиях тут также работает на ура обычная закладная, ну а при увеличении каких-либо усилий до критичных для данной закладной, применяют все вышеописанные методы усиления.
Также бывают и другие виды закладных:
- с наклонными анкерами: применяют при больших поперечных усилиях либо как единственные элементы, либо в дополнение к обычным анкерам;
- с передающим нагрузки элементом в виде прокатного уголка в отличие от классических пластин: чаще всего мы можем увидеть подобные закладные на опорных частях плит или сборных панелей.
- штампованные гнутые закладные для не сильно нагруженных неответственных конструкций;
- ну и закладные существенно более сложной конфигурации, для крепления каких-либо станков, оборудования и прочих прецизионных элементов.
По типу крепления к бетону пластины разделяются на две основные группы:
- установка до бетонирования;
- крепление к уже застывшему бетону.
Основная масса закладных фиксируется по первому методу, т.к. он позволяет получить надежную и минимальную по трудозатратам конструкцию. А второй метод применяется если не было возможности использовать первый метод или где-то забыли установить закладную. Крепления в этом случае производится либо химическим анкером, который, по сути, представляет собой модифицированный эпоксидный клей, которым заполняют отверстия, пробуренные в бетоне и погружают в них анкера закладной, либо (но уже более редко) применяют механические распорные анкеры.
Ну, и в завершение, поговорим о способах крепления анкерных стержней к пластинам закладных. Тут есть два способа.
Это сварка «в тавр», как наиболее простая, но менее надежная, а также сварка «в раззенковку» - требующая большего набора оборудования и более трудоемкая в изготовлении, но гарантирующая максимально надежное соединение.
Подписывайтесь на наш ютуб-канал, а также на наш телеграм-канал, чтобы иметь доступ к интересной информации по проектированию и строительству в любой ситуации. Всем удачи и качественных строек. Всем пока.