Відстань між стрижнями поперечної арматури
Поперечну арматуру слід встановлювати виходячи з розрахунку на сприйняття зусиль, а також з метою фіксації в проектному положенні і запобігання бічного витріщення в будь-якому напрямку поздовжніх стрижнів. Будь-яка поздовжня арматура, встановлена у поверхні залізобетонної конструкції, повинна охоплюватися поперечною арматурою, яка встановлюється з кроком не більше 500 мм і не більше подвоєної ширини грані елемента.
У плитах (висотою менше 300мм) і балках (висотою менше 150мм), при забезпеченні міцності на поперечну силу, допускається поперечну арматуру не встановлювати. У плитах (заввишки більше 300мм) і балках (висотою більше 150 мм) поперечна арматура встановлюється з розрахунку і по конструктивних міркувань з кроком:
а) на приопорних ділянках довжиною 0,25l:
- при h £ 450мм - не більше 0,5h і 150мм;
- при h> 450мм - не більше h / 3 і 300мм;
б) в середній частині елемента незалежно від висоти - не більше 3 / 4h і 500мм;
в) по всій довжині елемента з умови забезпечення роботи поздовжньої арматури, встановленої за розрахунком в стислій зоні перетину:
- при fyd £ 400Н / мм 2 - не більше 500мм і не більше 15Æ і 20Æ в в'язаних і зварних каркасах відповідно;
- при fyd ³ 450Н / мм 2 - не більше 400мм і не більше 12Æ і 15Æ в в'язаних і зварних каркасах відповідно.
У позацентрово стиснутих лінійних елементах поперечна арматура повинна ставитися з кроком, не більше:
- на ділянках стикування без зварювання поздовжньої робочої арматури - 10Æ;
- якщо площа перерізу стиснутої арматури S2 з розрахунку більше 1,5% - 10Æ і не більше 300мм;
- якщо все перетин стисло і загальна площа перерізу арматури S1 і S2 за розрахунком більше 3% - 10Æ і не більше 300 мм.
Поперечний армування коротких консолей колон виконується горизонтальними і похилими (кут нахилу 45 °) хомутами. Крок хомутів повинен бути не більше 0,25h (де h - висота консолі), 12Æ (де Æ - діаметр поздовжньої розтягнутої арматури консолі) і не більше 150 мм.
У позацентрово стиснутих елементах з непрямим армуванням у вигляді сіток або у вигляді ненапрягаемой спіральної або кільцевої арматури повинні бути прийняті (з арматури класу S240, S500 діаметром не більше 14мм):
- розміри осередків сіток - не менше 45 мм, не більше 100 мм і не більше 1/4 розміру меншої сторони перерізу;
- крок сіток - не менше 60 мм, не більше 150 мм і не більше 1/3 розміру меншої сторони перерізу;
- діаметр навивки спіралей або діаметр кілець - не менше 200 мм;
- крок навивки спіралей або крок кілець - не менше 40 мм, не більше 100 мм і не більше 1/5 діаметра бетонного перерізу, обмеженого спіраллю або кільцем.
При посиленні торців позацентрово стиснутих елементів слід встановлювати не менше чотирьох сіток на довжині 15Æ (Якщо поздовжня арматура гладка), 10Æ (Якщо поздовжня арматура має періодичний профіль), рахуючи від торця конструкції.
Конструктивне рішення поперечної арматури (хомути, поперечні стрижні, шпильки і т. Д.) У позацентрово стиснутих елементах повинно забезпечувати кріплення стрижнів поздовжньої арматури (перегин або зварювання в в'язаних або зварних каркасах відповідно) на відстані не більше 400 мм по ширині грані перерізу з кроком не більше 500 мм по довжині елемента.
Рекомендовані діаметри арматурних стержнів
Діаметри поздовжніх стрижнів, що встановлюються з розрахунку в перерізі, не повинні перевищувати величин, зазначених в таблиці 18.2. Для позацентрово стиснутих елементів з монолітного бетону діаметр поздовжніх робочих стрижнів слід приймати не менше 12 мм.
Гранично допустимі діаметри арматури
Максимально допустимі діаметри поздовжньої арматури, мм
Примітка - У дужках дані значення діаметрів для арматури в в'язаних каркасах.
Діаметри стрижнів поперечної арматури слід приймати:
а) у позацентрово стиснутих лінійних елементах:
- в в'язаних каркасах - не менше 0,25Æ робочої арматури і не більше 12мм;
- в зварних каркасах - не менше діаметра, що встановлюється з умови зварювання з найбільшим, поставленим за розрахунком, діаметром поздовжньої арматури і не більше 14 мм;
б) в зігнутих елементах в в'язаних каркасах:
- при висоті перетину до 800 мм включно. - 6 мм;
- при висоті перетину більше 800 мм - 8 мм;
- в зварних каркасах - слід керуватися вимогами нормативних документів і робочих креслень, що враховують зварюваність металу, наявність технологічного обладнання, можливість контролю якості з'єднання, вид і спосіб прикладання навантаження.
Питання для самоконтролю
1. Яке призначення захисного шару бетону залізобетонних конструкцій?
2. Як визначається мінімально допустима товщина захисного шару бетону конструкцій різного призначення?
3. З якою метою, і в яких випадках призначається обмеження граничного вмісту арматури в перерізі залізобетонних елементів?
4. За якими критеріями призначаються мінімальні розміри поперечного перерізу залізобетонних плит і позацентрово стиснутих елементів?
5. Які конструктивні вимоги до мінімально - і максимально допустимих відстаней між стрижнями поздовжньої арматури конструкцій?
6. Які загальні конструктивні вимоги установки поперечної арматури в конструкціях?
7. Як призначається крок розташування поперечної арматури в балках і плитах?
8. Як призначається крок розташування поперечної арматури у позацентрово стиснутих лінійних елементів?
9. Які гранично допустимі діаметри поздовжніх та поперечних стрижнів арматури рекомендуються для використання в конструкціях?
Розділ 3. попередньо напружені конструкції
Лекція 19. Загальні відомості про попередньо напружених конструкціях
Пошук ефективних способів збільшення опору конструкцій з бетону дії розтягуючих зусиль привів до створення попереднього напруження. Піддати попередньому напрузі будь-яку конструкцію, це означає викликати в ній штучним шляхом до додатка зовнішніх навантажень або одночасно з ними деякі постійні напруги. При цьому створені штучним шляхом початкові напруги в поєднанні з напругою, викликаними зовнішніми навантаженнями, повинні в усіх точках конструкції залишатися в межах тих напружень, які матеріал може витримувати необмежено довго.
Розглянемо два простих класичних випробування. Вісім однакових бетонних блоків (рис. 19.1а) укладають в ряд на горизонтальній поверхні. Блоки щільно прилягають один до одного. Розглянутий складовий елемент не володіє міцністю при вигині.
Мал. 19.1.К випробуванню № 1
Для усунення впливу власної ваги балку можна укласти плазом на горизонтальну площадку і вертикально встановити опори (див. Рис. 19.1б). І за таких умов досвіду балка не чинитиме опір дії згинальних моментів.
Поставимо умова, за яким балка в ненавантаженому і навантаженому стані повинна мати достатню міцність (тобто напруги в ній за умовами досвіду не перевищують граничних значень, складових 12МПа при стисненні і нульових - при розтягуванні).
Нехай на розглянуту балку діє рівномірно розподілене навантаження інтенсивністю q = 1 кН / м. Тоді вигинає момент в середині прольоту (перетин СС 'на рис. 18.1в) складе кН × м, а напруги дорівнюватимуть МПа. Однак це неможливо, так як поява напруг, що розтягують на нижній межі (+6 МПа) призведе до розкриття швів і балка зруйнується. Таким чином, розглянута балка в навантаженому стані не має достатню міцність, а в ненавантаженому стані має надлишкову міцність (оскільки в цьому стані вона не піддається ніяким напруженням, хоча може сприймати граничні стискають напруги МПа).
За допомогою будь-якого способу, балка перед випробуванням на вигин піддається центральному (осьового), а отже, рівномірному обтисненню sр = 6,0МПа. що відповідає зусиллю F = 200кН (див. рис. 19.1в). Центрально прикладена стискуюче зусилля в F = 200кН. що викликає попереднє напруження sр = 6,0МПа. забезпечує опір вигинає моменту, що викликає в перерізі СС 'напруги SМ = ± 6,0 МПа.
Можна знайти і більш вдале рішення, якщо докласти той же обжимаються зусилля Р = 200кН -ні Центрального, а з ексцентриситетом по відношенню до центрально осі перетину балки, як це показано на рис. 19.2а. При таких умовах рівномірно розподілене навантаження на балку буде в два рази більше, тобто 2,0 кН / м. Додаткові зусилля, прикладені таким чином, щоб протистояти зусиллям від зовнішнього навантаження, дозволили отримати з окремих блоків цілком працездатну конструкцію. При цьому в залежності від положення обжимаються зусилля можна ефективно впливати на величину навантаження, що сприймається конструкцією.
Мал. 19.2. До випробування № 2
Попереднє напруження дає можливість корисно використовувати надлишок міцності балки в ненавантаженому стані, щоб компенсувати недостатню міцність балки при дії навантаження.