Розтягнуті елементи

10.1. Конструктивні особливості

Центрально розтягнуті елементи. У разі центрального розтягання напрям розтягувальної сили N збігається з поздовжньою віссю елемента. В умовах центрального розтягання перебувають стягелі арок, нижні пояси і додільні косці ферм, стінки круглих у плані резервуарів, які зазнають тиску рідини р (рис. 10.1, а) та деякі інші конструктивні елементи.

Елементи, які працюють на центральне розтягання, виготовляють переважно попередньо напруженими, що істотно підвищує тріщиностійкість перерізів.

При виготовленні елементів використовують натягування арматури як на упори, так і на бетон і застосовують усі види армування: дротяне, пучками, канатами та стержнями.

По довжині стержньову ненапружувану арматуру з’єднують, як правило, на зварюванні. Розтягнуту попередньо напружувану арматуру в лінійних елементах виконують без стиків. У поперечному перерізі таку арматуру розміщують симетрично (рис. 10.1, а), щоб запобігти позацентровому стисканню елемента під час передачі зусилля обтискування. В разі натягування на бетон попередньо напружувану арматуру розміщають у каналах. У процесі обтискування ця арматура не працює. Тому конструкцію доцільно армувати невеликою кількістю ненапружуваної поздовжньої арматури (рис. 10.1, б), розташованої ближче до зовнішньої поверхні, щоб підсилити елемент проти можливих ексцентричних впливів у процесі обтискування. Щоб запобігти появі поздовжніх тріщин від зусилля обтискування по довжині розтягнутих елементів установлюють поперечну арматуру (хомути, сітки) із стержнів діаметром 5...6 мм з кроком 500 мм.

Перерізи розтягнутих елементів приймають круглими, квадратними або прямокутними з симетричним армуванням по периметру або по усій площі перерізу.

Позацентрово розтягнуті елементи. В умовах позацентрового розтягання перебувають стінки прямокутних у плані резервуарів (бункерів), які зазнають внутрішнього тиску від вмісту, нижні пояси безкосцевих ферм та інших ферм при підвішуванні до них тягарів F поза вузлами.

У таких елементах одночасно діють поздовжня сила N та згинальний момент М, що рівнозначно позацентровому розтягуванню зусиллям N з ексцентриситетом е₀ = М/N відносно поздовжньої осі.

Можливі такі два випадки позацентрового розтягання. Перший – коли розтягувальна сила діє між рівнодійними зусиль в арматурах А_s та А_sp і та . Причому арматури A_s та A_sp розташовані ближче до лінії дії сили N. Характер напруженого стану близький до центрального розтягання. У другому випадку сила N діє за межами відстані між рівнодійними зусиль у арматурах A_s, A_sp та і елементи армують як такі, що працюють на згинання, бо напружений стан їх подібний до згину.

Рис. 10.1. Центрально-розтягнуті елементи конструкцій: а – робота елементів на центральне розтягання; б – попередньо напружені елементи; 1 – стягель арки; 2 – стінка резервуара; 3 – нижній пояс ферми; 4 – напружена арматура

Позацентрово розтягнуті елементи звичайно попередньо напружують, що значно підвищує їхню тріщиностійкість.

Для розрахунку конструкцій в обох випадках напруженого стану площа перерізу поздовжньої арматури має становити не менш, як 0,05% площі перерізу елемента.

Стики розтягнутих елементів, через які передаються розтягувальні зусилля, виконують на зварюванні випусків арматури або сталевих закладних деталей, а також за допомогою попередньо напружуваної арматури, що перекриває стики (пучків, канатів, стержнів).