XVII OGÓLNOPOLSKA KONFERENCJA WARSZTAT PRACY PROJEKTANTA KONSTRUKCJI

Ustroń, 20

÷

23 lutego 2002 r.

Stanisław Zakrzewski

KONSTRUOWANIE ZBROJENIA Z SIATEK

ZGRZEWANYCH

1. Siatki zgrzewane

1.1 Wstęp

Zbrojenie elementów żelbetowych może być wykonywane z prętów prostych, z prętów

kształtowanych na płaszczyźnie, z prętów kształtowanych przestrzennie, z siatek płaskich i
ze szkieletów.
Siatki mogą być wykonywane przez połączenie skrzyżowań prętów drutem lub za pomocą
zgrzewania. Siatki wiązane drutem wykonuje się na budowie, siatki zgrzewane wykonuje
się na specjalnych automatycznych zgrzewarkach. W Europie produkuje się wiele rodzajów
zbrojeniowych siatek zgrzewanych. Podstawowymi rodzajami siatek stosowanymi w Polsce
są: siatki zgrzewane z prętów gładkich i żebrowanych klasy A-I, A-II, A-Iii, RB-500W (A-
IIIN), oraz siatki zgrzewane z drutów (z punktu widzenia produkcji), z prętów (z punktu
widzenia konstrukcji żelbetowej), o granicy plastyczności 500 MPa. Siatki z drutów o
granicy plastyczności 500 MPa produkuje się przemysłowo dwóch rodzajów:

- siatki typowe wykonywane w określonych typach na skład,
-

siatki indywidualne wykonywane na zamówienia.

1.2 Siatki typowe

Siatki typowe (produkowane na skład) produkuje się z prętów (drutów) gładkich o średnicy
4,0-5,5 mm i z prętów (drutów) żebrowanych o średnicach 4,0-8,0 mm o oznaczeniu
polskim St3-b-500 (wg. DIN 488 BSt500M).
Rozstaw prętów wynosi od 100 do 250 mm. Pręty podłużne mogą być pojedyncze lub
ustawione parami, w oznaczeniu siatki jest to określone literą „d”. Siatki mają wymiary
szerokość 2,15 m i długość 5,0 m lub 6,0 m zależności od średnicy prętów poprzecznych.
Produkuje się w zasadzie 2 rodzaje siatek.

Tablica 1

Zestawienie zbrojeniowych zgrzewanych siatek typowych

Średnica prętów

podłużnych

poprzecznych

Masa

Wymiary siatki

długość

szerokość

Oznacze
nie typu
siatki

Odległości między
prętami w siatce

podłuż.
poprzecz..

Wewnę
trznych

brzego

wych

Liczba
prętów
brzego
wych

Przekrój

prętów

podłuż.

poprzecz.

siatki

1 m

2

m

mm

mm

szt

szt

cm

2

/m

kg

kg

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Q 131

150 / 150

5,0 / 5,0

1,31 / 1,31

22,5

2,09

Q 188

150 / 150

6,0 / 6,0

1,88 / 1,88

32,4

3,01

Q 221

150 / 150

6,5 / 6,5

5,0

2 x 4

2,21 / 2,21

33,7

3,14

Q 257

150 / 150

7,0 / 7,0

5,0

2 x 4

2,57 / 2,57

38,2

3,55

5,00 / 2,05

Q 377

150 / 150

6,0d* / 8,5

6,0

2 x 4

3,77 / 3,77

56,0

5,21

6,00 / 2,15

Q 513

150 / 150

7,0d / 8,0

7,0

2 x 4

5,13 / 5,03

90,0

6,97

R 131

150 / 250

5,0 / 4,0

1,31 / 0,50

15,8

1,47

R 188

150 / 250

6,0 / 4,0

1,88 / 0,50

20,9

1,95

R 221

150 / 250

6,5 / 4,5

5,0

2 x 2

2,21 / 0,50

21,6

2,01

R 257

150 / 250

7,0 / 4,5

5,0

2 x 2

2,57 / 0,64

25,1

2,33

R 317

150 / 250

5,5d*/ 4,5

5,5

2 x 2

3,17 / 0,64

29,7

2,76

R 377

150 / 250

6,d / 5,5

6,0

2 x 2

3,77 / 0,78

35,5

3,30

5,00 / 2,15

R 443

150 / 250

6,5d / 5,5

6,5

2 x 2

4,43 / 0,93

42,8

3,89

R513

150 / 250

7,0d / 6,0

7,0

2 x 2

5,13 / 1,13

58,6

4,54

5,00 / 2,15

R 589

150 / 250

7,5d / 6,5

7,5

2 x 2

5,89 / 1,33

67,59

5,24

Siatki do zbrojenia elementów pracujących w jednym kierunku oznaczone są literami

„R” i „K”. Przekroje zbrojenia tych siatek w kierunku nośnym wynoszą od 1,31 do 8,84
cm2/m.

Siatki o jednakowym przekroju zbrojenia prętów podłużnych i poprzecznych, do

elementów pracujących w 2 kierunkach, oznaczone są literą „Q”. Przekroje poprzeczne
zbrojenia tych siatek w obu kierunkach wynoszą od 1,31 do 5,13 cm

2

/m.

Siatki typu „Q”, „R” i ”K” są produkowane z prętami podłużnymi skrajnymi (2 lub 4

pręty) o mniejszej średnicy, w taki sposób, że po ułożeniu 2 siatek na zakład prętów
poprzecznych, przekrój zbrojenia w styku jest taki sam jak przekrój zbrojenia poza stykiem.

Produkuje się również siatki do zbrojenia powierzchniowego z prętów o średnicy 3,0

mm, o jednakowym rozstawie prętów w obu kierunkach, oznaczone są literą „N”.

Zestawienie siatek typowych produkowanych na skład podano w tablicy 1.

1.3 Siatki indywidualne produkowane na zamówienie

Siatki indywidualne produkuje się na zamówienie według katalogu producenta. Schemat

katalogu siatek podano na rysunku 1. Rozstaw prętów poprzecznych wynosi 50 – 500 mm o
skoku co 50 mm. Rozstaw prętów podłużnych wynosi 100, 150, 200 mm. Średnica pręta
podłużnego może być różna dla każdego pręta. Średnice prętów poprzecznych muszą być
jednakowe. Wymiary siatek mogą wynosić: długość maksimum 4000-6000 mm, szerokość
2450 mm. Wysięg prętów podłużnych 0,5 rozstawu.

Rys 1 Asortyment siatek indywidualnych

2. Wymagania dotyczące siatek

2.1. Wymagania dotyczące gabarytów

2.1.2 Wymiary zewnętrzne siatek

Długość siatki nie powinna być większa niż 12,0 m, szerokość siatki nie powinna być

większa niż 2,45 m, przy czym wymiary siatek typowych są stałe i wynoszą 5,00x2,15 m
lub 6,00x215 m. Dopuszczalne odchyłki wymiarów zewnętrznych siatek nie powinny
przekraczać ±25 mm lub ±5,0% - mniejsza z tych wartości.

2.1.3. Rozstaw prętów

Rozstaw prętów podłużnych i poprzecznych powinien wynosić nie mniej niż 50 mm lub

wielokrotność tego wymiary. Rozstaw prętów poprzecznych nie powinien przekraczać 300
mm. Dopuszczalna odchyłka w rozstawie prętów nie powinna być większa niż ±15 mm lub
±7,5% - mniejsza z tych wartości.

2.1.4. Wysięg prętów

Wysięg prętów podłużnych lub poprzecznych nie powinien być większy niż 200 mm i

nie mniejszy niż 10 mm oraz nie mniejszy niż średnica grubszego pręta w siatce. Zaleca się
przyjmować wysięg prętów poprzecznych jako stały i równy 25 mm. Długość wysięgów
prętów podłużnych dla siatek typowych ustala producent, przy zachowaniu warunków
podanych w tym punkcie.

a

a/2

a

a

a

n

x

b

b

b

ma

x

24

00

m

ax

245

0

4000-6000

d

2

d

1

n x a

Rozstaw prętów
poprzecznych a = 30-
500mm

Rozstaw prętów podłużnych
b = 100; 150; 200 mm

Średnica pręta podłużnego
d

1

= każdy pręt może mieć

inną średnicę dobraną

Średnica pręta poprzecznego
d

2

= stała średnica prętów

2.1.5. Dobór średnic prętów

Średnice prętów w siatkach w siatkach typowych nie powinny być mniejsze niż 4,0 mm

i nie większe niż 8,0 mm. Średnice prętów w siatkach indywidualnych nie powinny być
mniejsze niż 4,0 mm i nie większe niż 14,0 mm.
Dobór średnic prętów krzyżujących się w siatkach zgrzewanych należy przyjmować przy
zachowaniu następujących zasad:

- w połączeniach prętów pojedynczych

d

c

/d

g

≥

0,57 przy d

g

≤

8,5 mm

oraz

d

c

/d

g

≥

0,70 przy d

g

> 8,5 mm

gdzie: d

c

– nominalna średnica pręta cieńszego w połączeniu,

d

g

- nominalna średnica pręta grubszego w połączeniu.

- w połączeniach z prętami podwójnymi

0,70

≤

d

2

/d

1

≥

1,25

gdzie: d

2

– nominalna średnica pręta podwójnego,

d

1

- nominalna średnica pręta pojedynczego.

2.2. Połączenia zgrzewane punktowo

2.2.1. Uwagi ogólne

W siatkach indywidualnych możemy rozróżniać połączenia zgrzewane prętów:

nośne i łączące. Połączenia nośne przenoszą siły z pręta podłużnego na poprzeczny lub
odwrotnie. Połączenia łączące zapewniają stałość kształtu siatki podczas transportu,
składowania oraz przy formowania zbrojenia elementów i zagęszczaniu mieszanki. W
przypadku projektowania w siatce obu rodzajów zgrzein, zgrzeiny nośne powinny być
oznaczone na rysunkach.

2.2.2. Nośność zgrzein

Nośność połączenia punktowego prętów w siatce powinna wynosić:

P

k

≥

0,3

π

d

g

2

/4 R

e1

[1]

jeżeli

________

d

c

≥

0,65 d

g

√

R

eg

/ R

ec

gdzie: d

g

– nominalna średnica pręta grubszego,

d

c

- nominalna średnica pręta cieńszego,

R

eg

, R

ec

– charakterystyczne wytrzymałości prętów d

g

i d

c

.

W siatkach typowych nośność połączenia punktowego prętów w siatce powinna

wynosić:

P

k

= 0,3 A

sg

R

e

; [2]

przy R

e

=R

g

=R

c

gdzie: A

sg

– nominalny przekrój grubszego pręta.

2.2.3. Głębokość wtopienia

Wszystkie połączenia punktowe prętów w siatkach powinny mieć odpowiednią

względną głębokość wtopienia h

w

/d

c

(gdzie: h

w

– głębokość wtopienia, mm; d

c

– nominalna

średnica cieńszego z prętów, mm)

Wymagane względne głębokości wtopienia wynoszą:

- dla zgrzein nośnych

0,25-0,50,

- dla zgrzein łączących

0,12-0,50.

Głębokość wtopienia h

w

określa się (rys 4) według wzoru:

h

w

= d

c

+ d

g

– a – b

c

- b

g

[3]

gdzie: d

c

, d

g

– średnice prętów zmierzone przy połączeniu, równolegle do osi styku. Dla

prętów żebrowanych jest to średnica rdzenia pręta zmierzona pomiędzy żeberkami.
a – grubość połączenia w osi zgrzeiny (bez żeberek).
b

c

, b

g

– wgnioty zewnętrzne na prętach gładkich lub rdzeniach prętów żebrowanych.

Rys 4 Schemat złącza zgrzewanego punktowo

d

1

a

d

2

zgrzeina

b

2

b

1

2.3. Wymagania dotyczące drutów do produkcji siatek

2.3.1. Opis drutów do produkcji siatek

Druty do zbrojenia betonu o znaku St3-b-500 są wytwarzane przez obróbkę na zimno

(ciągnione lub ciągnione z walcowaniem) prętów okrągłych gładkich ze stali grupy St3 o
odpowiednie dobranym składzie chemicznym przedstawionym w tablicy 2. Maksymalna
wartość równoważnika węgla C

E

nie powinna przekraczać następujących wartości:

dla analizy wytopowej

C

E

< 0,50

dla gotowego wyrobu

C

E

< 0,52

Tablica 2 Dopuszczalna zawartość pierwiastków w składzie chemicznym stali St3S.

Wagowa zawartość składników w %

C

Mn

Si

Cr

Ni

S

P

Cu

Mo

maks.

maks.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

według

analizy

wytopowej

0,15

0,70

od 0,03

do 0,15

0,30

0,30

0,05

0,05

0,35

0,10

w gotowym

wyrobie

0,17

0,74

od 0,01
do 0,17

0,35

0,35

0,055

0,055

0,40

0,13

2.3.2. Kształt, wymiary, masa

Wymiary i masę prętów (drutów) żebrowanych podano w tablica 3 i na rysunku 2.

Rys. 2. Wygląd zewnętrzny drutów o znaku St3-b-500

α ≥

45

°

β

= 40

°

÷

60

°

Σ

s

≤

0,2

π

d

Tabela 3

Wymagania dotyczące wymiarów i masy prętów

Wymiary i masa

Żeberka skośne

Masa dla

średnica

wysokość żeberka

osiowy

szerokość

Współ

czynnik

Prze

krój

średni

cy

nomi

nalna

w środku

długości

w 1/4 i 3/4

długości

rozstaw

żeberek

żeberka

użebro

wania

nomi

nalny

3)

nomi

nalnej

d

h

h

1

l

1)

b

f

R

2)

mm

mm

mm

mm

mm

cm

2

kg/m

1

2

3

4

5

6

7

8

4,0

0,30

0,24

4,0

0,40-0,80

0,036

0,126

0,099

4,5

0,30

0,24

4,0

0,45-0,90

0,036

0,159

0,125

5,0

0,32

0,26

4,0

0,50-1,00

0,039

0,196

0,154

5,5

0,40

0,32

5,0

0,55-1,10

0,039

0,238

0,187

6,0

0,40

0,32

5,0

0,60-1,20

0,039

0,283

0,222

6,5

0,46

0,37

5,0

0,65-1,30

0,045

0,332

0,260

7,0

0,46

0,37

5,0

0,70-1,40

0,045

0,385

0,302

7,5

0,55

0,44

6,0

0,75-1,50

0,045

0,442

0,347

8,0

0,55

0,44

6,0

0,80-1,60

0,045

0,503

0,395

8,5

0,55

0,44

6,0

0,85-1,70

0,045

0,567

0,445

9,0

0,75

0,60

7,0

0,90-1,80

0,052

0,636

0,499

9,5

0,75

0,60

7,0

0,95-1,90

0,052

0,709

0,556

10,0

0,75

0,60

7,0

1,00-2,00

0,052

0,785

0,617

10,5

0,75

0,60

7,0

1,05-2,10

0,052

0,866

0,680

11,0

0,97

0,77

8,4

1,10-2,20

0,056

0,950

0,746

11,5

0,97

0,77

8,4

1,15-2,30

0,056

1,039

0,815

12,0

0,97

0,77

8,4

1,20-2,40

0,056

1,131

0,888

1)

Dopuszczalna odchyłka osiowego rozstawu żeberek wynosi ±15 %

2)

Współczynnik użebrowania prętów f

R

jest to stosunek rzutu powierzchni żeberek na płaszczyznę

prostopadłą do osi podłużnej pręta do powierzchni bocznej pręta okrągłego o średnicy nominalnej.
Współczynnik użebrowania oblicza się wg wzoru:

(

)

(

)

f

d

s h

h

h

d l

R

r

=

−

+

+

⋅ ⋅ ⋅

∑

π

π

1 4

3 4

4

/

/

gdzie:

d

r

–

średnica rdzenia pręta,

s

–

odległość pomiędzy końcami żeberek (rys. 1),

h

–

wysokość żeberka w środku długości (rys. 1),

h

1/4

, h

3/4

–

wysokość żeberka w 1/4 (3/4) długości,

l

–

rozstaw osiowy żeberek mierzony wzdłuż podłużnej osi pręta (rys. 1),

d

–

nominalna średnica pręta

3)

Dopuszczalne odchyłki przekroju nominalnego wynoszą ±4 %

2.3.3. Właściwości wytrzymałościowe i technologiczne

Właściwości wytrzymałościowe i technologiczne prętów gładkich i żebrowanych

podano w tablicy 4.

Tablica 4 Właściwości wytrzymałościowe i technologiczne prętów ze stali St3-b-500

Wydłużenie

Średnica

Nominalna

d

mm

Granica

Plastyczności

R

e

MPa

Wytrzymałość na

rościąganie

R

m

MPa

względne

A

10

%

przy F

max

A

gt

%

Zginanieo kąt

α

na trzpieniu

o średnicy D

R

m

/R

e

1

2

3

4

5

6

7

4,0

÷

5,5

min. 500

min. 550

min. 8

min. 2

α

=180

°

;

D=3

⋅

d

6

÷14

min. 500

min. 550

min. 8

min. 2,5

α

=180

°

;

D=3

⋅

d

min. 1,03
min. 1,05

2.3.4. Właściwości mechaniczne i technologiczne siatek

Właściwości mechaniczne i technologiczne siatek podano w tabeli 5.

Tablica 5 Właściwości wytrzymałościowe i technologiczne siatek

L.p

Właściwości

Wymagania

1

2

3

1

Właściwości wytrzymałościowe i

technologiczne drutów w siatkach (drutów w
siatkach)

według tabl.4

2

Właściwości wytrzymałościowe i technologiczne
połączeń zgrzewanych:

!

rozciąganie z połączeniem zgrzewanym (z

poprzeczką)

!

siła ścinająca złącze

!

zginanie w miejscu połączenia drutów o kąt

∝

na trzpieniu o średnicy D

według tabl.4 (jak dla drutów
bez poprzeczki)

≥

0,3 A R

e

gdzie:
A-nominalny przekrój grubszego
pręta w połączeniu,
R

e

-granica plastyczności

(R

e

=500Mpa)

Brak pęknięć przy zginaniu o kąt

∝

=60

0

na trzpieniu o D=6d

g

gdzie: d

g

-średnica grubszego

pręta

2.3.5. Spajalność

W przypadkach wątpliwości, odnośnie zgrzewalności drutów, należy wykonać badania

połączeń zgrzewanych według programu uzgodnionego z Instytutem Techniki Budowlanej.
Wyniki badań zgrzewalności odnoszą się do drutów z jednego wytopu.

Drutów nie należy łączyć za pomocą spawania. Druty są dobrze spawalne lecz spawanie

powoduje miejscowe zmniejszenie wytrzymałości stali na skutek działania wysokiej
temperatury.

3. Zakres stosowania zgrzewanych siatek zbrojeniowych

Zgrzewane siatki zbrojeniowe wykonane z drutu o granicy plastyczności 500 MPa są

przeznaczone i przydatne do zbrojenia konstrukcji żelbetowych według zasad określonych
w normie PN-84/B-03264 lub w normie PN-B-03264:1999 dla stali klasy A-IIIN.

Wymagania dotyczące kotwienia, łączenia i odginania siatek zbrojeniowych, zawarte w

normie PN-84/B-03264 lub w normie PN-B-03264:1999, odnoszą się również do wyżej
wymienionych siatek.

W projektowaniu należy przyjmować dla siatek następujące wartości wytrzymałości na

rozciąganie podane w ww. normach.

4. Konstruowanie zbrojenia przy zastosowaniu siatek

4.1. Zasady zbrojenia elementów żelbetowych siatkami zgrzewanymi

według PN-B-03264:1999 p.8.1.

4.1.1 Zbrojenie elementów żelbetowych siatkami o granicy plastyczności

500MPa

Siatki zgrzewane są wykonywane z prętów o granicy plastyczności 500MPa. Obliczeniowa
wytrzymałość dla tej stali jest wysoka i wynosi f

yd

= 420 MPa. Konstrukcje zbrojone stalą o

granicy plastyczności 500 MPa powinny być wykonywane z betony klasy nie mniejszej niż
B 20. Przekrój zbrojenia elementów żelbetowych należy określać ze stanów granicznych
nośności i stanów granicznych użytkowalności. Do stanów granicznych użytkowalności
konstrukcji żelbetowych należą: stan graniczny zarysowań i stan graniczny ugięć.
Szerokość rozwarcia rys i ugięcie zależą w dużej mierze od wartości naprężeń w zbrojenia,
które w przypadku stali o granicy plastyczności 500 MPa wynoszą od 320 do 370 MPa, w
zależności od wartości częściowych współczynników bezpieczeństwa. Jednym ze
sposobów spełnienia stanów granicznych użytkowalności jest zmniejszenie naprężeń w
zbrojeniu, wiąże się to jednak ze zwiększeniem przekroju zbrojenia i powiększeniem
ciężaru zbrojenia w elemencie żelbetowym.

4.1.2. Wymagana długość zakotwienia

4.1.2.1 Zakotwienia siatek w betonie

Wymagana długość zakotwienia siatek zgrzewanych z prętów żebrowanych z wzoru:

l

b,net

=

α

a

l

b

A

s, reg

/ A

s, prov

≥

l

b, min

[4]

gdzie: l

b

= d f

yd

/ 4 f

bd

, l

b

– podstawowa długość zakotwienia,

A

s, reg

– wymagany przekrój zbrojenia,

A

s, prov

– zastosowany przekrój zbrojenia,

l

b, min

– minimalna długość zakotwienia

- dla prętów rozciąganych

l

b, min

= 0,3 l

b

≥ 10

φ

lub 100 mm

- dla prętów ściskanych

l

b, min

= 0,6 l

b

≥ 10

φ

lub 100 mm

α

a

= 0,7.

Na długości zakotwienia powinien się znajdować przynajmniej 1 pręt poprzeczny. Pole

przekroju wszystkich prętów poprzecznych na długości zakotwienia powinno być nie
mniejsze niż 25,0% pola przekroju jednego pręta podłużnego w siatce.

4.1.2.2. Przedłużenie prętów poza przekrój

Pręty siatki należy przedłużyć poza przekrój, w którym obliczeniowo przestają być

potrzebne, na długość nie mniejszą niż:

0,5 h + l

b,net

– dla prętów rozciąganych,

l

b,net

– dla prętów ściskanych.

Na długości zakotwienia (przedłużenia) powinien się znajdować przynajmniej 1 pręt
poprzeczny.

4.1.2.3. Zbrojenie na podporze

Pręty siatki zbrojenia przęsłowego doprowadzone do podpory, należy przedłużać poza

jej krawędź o odcinek nie krótszy niż:
2/3 lb,net – przy podparciu bezpośrednim,

lb,net – przy podparciu pośrednim.

Jeżeli nie przeprowadza się szczegółowych obliczeń, to długość tego odcinka dla

elementów zginanych o stosunku l

ef

/h ≥ 12 można przyjmować:

- 5

φ

w elementach nie wymagających obliczania zbrojenia na siłę poprzeczną,

- 10

φ

w elementach wymagających obliczania zbrojenia na siłę poprzeczną, przy

doprowadzeniu do podpory 2/3 prętów siatek wymaganych w przęśle,

- 15

φ

w elementach wymagających obliczania zbrojenia na siłę poprzeczną, przy

doprowadzeniu do podpory 1/3 prętów siatek wymaganych w przęśle.

Na długości zakotwienia (przedłużenia) powinien się znajdować przynajmniej 1 pręt
poprzeczny.

4.1.3. Połączenie siatek na zakład w kierunku nośnym

Dopuszczalny procent zbrojenia głównego łączonego w jednym przekroju, odniesiony

do całego pola przekroju zbrojenia wynosi:

-100%, jeżeli sprowadzone pole przekroju prętów siatki, wyrażone przez stosunek
przekroju 1 pręta do rozstawu prętów A/s wynosi:

A/s

≤

1200,0 mm

2

/m.

-60%, kiedy A/s > 1200,0 mm

2

/m, a siatka ta jest siatką wewnętrzną (w przypadku

zbrojenia w kilku warstwach).

W przypadku kilku warstw siatek połączenia w poszczególnych warstwach powinny

być przesunięte względem siebie o 1,3 l

s

.

l

s

=

α

2

l

b

A

s, reg

/ A

s, prov

≥

l

s,min

[5]

gdzie:

α

2

= 0,4 + A/s x 1/800,

1,0

≤

α

2

≤

2,0,

l

s,min

= 0,3

α

2

l

b

, l

s,min

≥

200 mm, l

s,min

≥

s

1

– rozstaw prętów poprzecznych w siatce.

A/s – w mm

2

/m.

4.1.4. Połączenia siatek zgrzewanych na zakład w kierunku poprzecznym

Połączenia siatek zgrzewanych na zakład w kierunku poprzecznym ( nie nośnym) mogą

być wykonane w tym samym przekroju. Minimalna długość zakładu siatek zgrzewanych
powinna wynosić:

d

≤

6,0 mm l

s

≥

s

1

, l

s

≥

150 mm,

6,0

≤

d

≤

8,5 mm l

s

≥

s

1

, l

s

≥

250 mm,

8,5

≤

d

≤

12,0 mm l

s

≥

s

1

, l

s

≥

350 mm.

Na długości zakładu powinny znajdować się przynajmniej 2 pręty poprzeczne siatki ( jedno
oczko).

4.2. Propozycje zbrojenia elementów żelbetowych siatkami

zgrzewanymipodane w Wytycznych ITB

4.2.1. Gięcie siatek

Parametry gięcia siatek podano na rysunku 3. Siatki mogą być zaginane na specjalnych
giętarkach zapewniających jednoczesne zagięcie całej siatki. Odległość początku łuku od
położenia najbliższej zgrzeiny powinna wynosić niemniej niż 3d pręta zaginanego.

Rys. 3 Parametry gięcia siatek

4.2.2. Kotwienie siatek w betonie

Sposób zakotwienia siatek w betonie przenoszący pełną siłę z prętów rozciąganych na

beton podano na rysunku 5.

Długość zakotwienia l

a

przy przyjęciu 2 prętach poprzecznych siatki na długości

zakotwienia wynosi 32 d

1

(beton B20) i 29 d

1

(beton B25) – pręta kotwionego.

Długość zakotwienia l

a

przy przyjęciu 3 prętach poprzecznych siatki na długości

zakotwienia wynosi 23 d

1

(beton B20) i 20 d

1

(beton B25) – pręta kotwionego.

Rys 5 Sposób zakotwienia siatek

4.2.3. Sposób zakotwienia siatek na podporze

Sposób zakotwienia siatek na podporze podano na rysunku 6. Poza osią podpory powinien
znajdować się co najmniej 1 pręt poprzeczny. Długość zakotwienia prętów poza krawędź
podpory powinna wynosić:

-w elementach nie wymagających zbrojenia na ścinanie 5d (pręta kotwionego),
-w elementach wymagających zbrojenia na siłę poprzeczną
15d – przy doprowadzeniu 1/3 prętów do podpory wymaganych w przęśle
(minimum 2 pręty),
10d+5 cm - przy doprowadzeniu 2/3 prętów do podpory wymaganych w przęśle.

d < 12 mm
a)

dla prętów nośnych
D > 15 d

b)

dla prętów poprzecznych
D = 5 d

D

d

a<120

0

D

>3d

d

2

d

2

l

a

c

s

d

1

c

s

s

l

a

d

1

a)

b)

Rys 6 Długość zakotwienia na podporze

4.2.4. Przedłużenie siatek poza przekrój teoretyczny zakończenia zbrojenia

Siatki należy przedłużyć poza przekrój, w którym pręty nośne obliczeniowo przestają być

potrzebne, na długość niemniejszą niż:

-0,5 h + 20d, lecz nie większą niż długość podana w punkcie 5.2.2.
-20d i 150 mm w przypadku prętów ściskanych,
gdzie: h – wysokość elementu, d – średnica pręta kotwionego.

4.2.5. Łączenie siatek na zakład

Łączenie siatek na zakład w kierunku prętów nośnych należy wykonywać według normy
PN-B-03254:1999 (patrz punkt 5.1.2.)
Łączenie siatek na zakład w kierunku prętów poprzecznych można wykonywać według
rysunku 7.

Rys 7 Łączenie siatek w kierunku prostopadłym do pracy elementu

oś

podparcia

d

1

a

b

l

o

h

a)

50mm(100mm)

b)

50mm(100mm)

c)

50mm(100mm)

d

2

4.3. Zasady konstruowania zbrojenia z siatek typowych

4.3.1. Uwagi ogólne

Siatki typowe są wykonywane na skład i dlatego maja ograniczone liczbę typów siatek.

Każdy typu siatki ma jednakową średnicę, rozstaw i długość prętów podłużnych i
jednakową średnicę, rozstaw i długość prętów poprzecznych. Konstruowanie zbrojenia
płaskich elementów żelbetowych siatkami stwarza problemy , polegające na rozwiązaniu
sposobu ułożenia siatek dolnych i górnych na powierzchni projektowanego elementu (np.
stropu), przy zapewnieniu wymaganych przekrojów zbrojenia we wszystkich przekrojach
konstrukcji oraz przy uwzględnieniu wskaźników materiałowych i ekonomicznych.

Przy projektowaniu i konstruowaniu zbrojenia z siatek typowych należy zwrócić

szczególną uwagę na zapewnienie projektowanej wysokości użytecznej przekroju i
grubości otulania zbrojenia. Ogólna grubość zbrojenia elementu siatkami zależy nie tylko
od średnicy prętów, ale również od ilości warstw siatek i sposobu wykonania połączeń
siatek w kierunku poprzecznym i podłużnym. W miejscach styku narożników 4 siatek,
występuje 4 warstwy siatek, to odpowiada 8 warstwom prętów, (4 warstwy prętów
podłużnych i 4 warstwy prętów poprzecznych). Obracając siatki (po obrocie siatki pręty
podłużne znajdują się na górze a pręty poprzeczne na dole lub odwrotnie) oraz przesuwając
połączenia podłużne i poprzeczne siatek, można znacznie zmniejszyć ogólną grubość
zbrojenia.

Siatki typowe mają jednakowe gabaryty i różnią się w zasadzie tylko powierzchnią

przekroju prętów podłużnych i poprzecznych w przeliczeniu na metr długości lub
szerokości siatki. Siatki typowe mogą być dopasowywane przez cięcie: skracanie w
kierunku podłużnym i poprzecznym, wycinanie otworów i wnęk, wycinanie prętów.

Problemy zbrojenia określonego elementy żelbetowego siatkami typowymi rozwiązuje

się w fazie projektowania metodą prób. Kryterium porównawczym wariantów zbrojenia,
spełniającego wymagania stanów granicznych konstrukcji, są masa i koszt zbrojenia.
Istnieją programy komputerowe ułatwiające tego typu próby konstrukcyjne.

4.3.2. Schemat siatki

Siatkę rysuje się jako prostokąt z przekątna. Oznaczenie lub numer siatki wpisuje się

nad przekątną. Siatki ułożone w dwóch warstwach mogą być narysowane na jednym
rysunku, przekątne siatek dolnej warstwy zbrojenia mogą być skierowane w lewo, a
przekątne siatek górnej warstwy zbrojenia mogą być skierowane w prawo.

4.3.3. Przykład zbrojenia siatkami

Na rysunku 8 przedstawiono schemat zbrojenia płyty stropowej siatkami typowymi.

Rys 8 Schemat zbrojenia płyty stropowej siatkami typowymi. Siatka nr 2 jest przeciętą na

pół siatką nr 2. Siatka nr 3 jest zaprojektowana indywidualnie.

4.4. Zasady konstruowania zbrojenia siatkami indywidualnymi

4.4.1. Uwagi ogólne

Schemat budowy siatki indywidualnej przedstawiono na rysunku 1. Siatka ma

duże możliwości dostosowania przekroju i długości prętów w siatce do
wymaganego przekroju prętów zbrojenia podłużnego i poprzecznego elementu.
Stosowanie znacznego zakresu średnic prętów siatek indywidualnych nawet do 16
mm, pozwala na realizację zbrojenia jednowarstwowego w powszechnie
stosowanych żelbetowych elementach budowlanych. Siatki indywidualne są jednak
droższe, a ich cena zależy od ilości zamówionych siatek jednego typu.

4.4.2. Przykład zbrojenia siatkami indywidualnymi

Na rysunkach 9, 10, 11 i 12 przedstawiono zbrojenie wybranego stropu siatkami

indywidualnymi. Podano schemat ułożenia siatek zbrojenia dolnego, górnego i
krawędziowego stropu..

Rys 9 Zbrojenie dolne stropu

Rys 10 Zbrojenie górne stropu

S 1

S 2

S 5

Rys 12 Siatki zbrojeniowe

5. Oszczędność stali zbrojeniowej

Zastosowanie prętów zbrojeniowych o podwyższonej wytrzymałości jest korzystne z
punktu widzenia zużycia stali w konstrukcji żelbetowej. Opracowano przykładowe projekty
indywidualnych elementów żelbetowych zbrojonych siatkami zgrzewanymi ze sali klasy
A-III 34GS o granicy plastyczności 415 MPa i siatkami zgrzewanymi indywidualnymi ze o
granicy plastyczności 500 MPa.:
Oszczędność stali o granicy plastyczności 500 MPa w stosunku do stali A-III wynosi:

- płyty typu „Ż” A/570/120 - 10,6%,
- płyty typu IS-SK h=22 cm, l=420 cm, b=120 cm - 7,2%,

6. Podsumowanie

-

Zgrzewane siatki zbrojeniowe są wykonywane z drutów o wysokiej wytrzymałości,
stwarza to możliwość zmniejszenia przekrojów zbrojenia elementów i
zmontowanie szkieletów zbrojeniowych na deskowaniu bez zbędnych operacji
technologicznych.

-

Zgrzewane siatki zbrojeniowe, z uwagi na stabilizację kształtu zbrojenia
zgrzeinami przenoszącymi znaczne obciążenia, dobrze współpracują z betonem,
szczególnie przy występowaniu dużych przyrostów lub spadków siły osiowej w
pręcie zbrojeniowym, występowania momentów skręcających, występowania
innych sił wewnętrznych niż momenty zginające.

-

Siatki umożliwiają konstruowanie gotowych prefabrykowanych szkieletów lub
elementów szkieletów zbrojeniowych.

φ

8,5 co 12

φ

1

0co

1

0

S 2

φ

8 co 12

φ

1

0 co

1

0

S 1

φ

8,5 co 12

φ

1

0 co

1

2

S 4 i 5

φ

12 co 12

φ

1

2 co

1

2

S 3