12 Изгибаемые элементы. Сведения о конструкции сборных плит и панелей, балок и других изгибаемых элементов. Армирование изгибаемых элементов

Изгибаемые ЖБ элементы встречаются в виде самостоятельных конструкций или являются составляющими сложных конструкций. К ним относят плиты и балки различных сечений.

Плита – конструкция, кот. имеет малую толщину h по сравнению с пролётом L и шириной В. Толщину выбирают с учётом экономического обоснования как можно меньшей, так как плиты характеризуются большим расходом бетона. Толщина кратна 10 мм, но не менее 40 мм для монолитных плит покрытий, 50 мм и 60 мм для перекрытий гражданских и промышленных зданий соответственно, 30 – 35 мм для сборных плит.

Армирование производят сварными сетками, кот. располагают в сечениях плиты в соответствии с эпюрой изгибающих моментов. Их установку производят со стороны растянутых волокон. Стержни рабочей арм-ры имеют d = 3…12 мм. Рабочую арм-ру сеток располагают с шагом 100 – 200 мм. На участках сетки, где расположена распределительная арм-ра, шаг устанавливают в пределах 250 – 300 мм, d = 3…8 мм, площадь поперечного сечения распредел. арм-ры назначается не менее 10% от площади рабочей арм-ры. Армирование плит производят сварными сетками, вязаные сетки применяют при сложной конфигурации изделий и большом количестве отверстий.

Балка – конструкция, у которой пролёт L значительно больше размеров её сечения B и h. Поперечное сечение ЖБ балок без преднапряжения обычно бывает прямоугольное, квадратное, тавровое, трапециевидное и двутавровое.

Высота балок изменяется в зависимости от нагрузки и назначения конструкции. Её принимают равной (1/8…1/15)L. В преднапряжённых конструкциях высоту уменьшают до (1/25)L. Высоту принимают кратной 50 мм, если она не более 600 мм, и 100 мм при большей высоте. Ширина балок назначается в пределах (0,3…0,5)h.

Армирование балок осуществляют продольной рабочей арм-рой, поперечной арм-рой и монтажными стержнями, соединяющими плоские каркасы в пространственные. Продольную рабочую арм-ру в балках укладывают в зонах максим. растяжения согласно эпюре моментов. Размещают арм-ру с зазором или вплотную друг к другу. Величина зазоров должна обеспечить укладку и максим. уплотнение бетона. Диаметр стержней рабочей арм-ры принимают 12 – 32 мм. Площадь сечения рабочей арм-ры должна быть не менее 0,05% от площади сечения бетона. При недостаточной прочности бетона сжатой зоны или при двузначной эпюре моментов рабочую арм-ру устанавливают в сжатой зоне. Монтажную арм-ру в каркасах принимают d = 10 – 12 мм.

Прямоугольные и тавровые сечения с шириной ребра < 150 мм армируют одним плоским каркасом. При ширине более 150 мм устанавливают 2 и более каркаса, объединяя их в пространственный стержнями d = 5 – 6 мм с шагом 1 – 1,5 м.

Поперечная арм-ра в каркасах балки воспринимает главные растягивающие напряжения наклонного сечения и выполняется в виде хомутов, если каркас вязаный, и в виде поперечной арм-ры, если сварной.

Рис. – Характерные сечения балок

а) б) в) г)

д)

Иногда в опорных сечениях балок устанавливают каркасы с отгибом под углом 45°. Количество поперечной арм-ры устанавливается по расчёту (и тогда она является рабочей арм-рой) или конструктивно.

П реднапряжённая арм-ра не входит в состав каркаса и размещается в соответствии с эпюрой моментов. В балках небольшой высоты такую арм-ру располагают в растянутой зоне прямолинейно по всей длине элемента. Иногда для погашения напряжений в верхней зоне преднапряжённых конструкций укладывают преднапряжённую арм-ру A^’_sp в количестве 15 – 25 % от нижней рабочей преднапряж. арм-ры.

Для преднапряж. конструкций характерны развитая сжатая полка, обеспечивающая условия прочности элемента под нагрузкой, опирание настила и устойчивость верхнего пояса.

Сечение растянутой зоны преднапряжённых балок выбирают из расчёта размещения преднапряж. арм-ры, создания необходимого защитного слоя и обеспечения прочности бетона при обжатии. Поэтому проектирование и армирование торцевых концов элементов имеет особое значение. В этих участках для восприятия местных напряжений от усилия обжатия устанавливают сварные сетки с арм-рой d ≥ 4 мм, охватывающие всю преднапряжённую арм-ру.

Хомуты устанавливают с шагом 50 – 100 мм.

При армировании изгибаемых элементов используют также совместное армирование сечения напряжённой и ненапрягаемой арм-рой – смешанное армирование.

Защитный слой бетона для рабочей арм-ры должен быть не менее d стержня и не менее: в плитах толщиной h < 100 мм – 10 мм, в плитах с h ≥ 100 мм и в балках с h ≤ 250 мм – 15 мм, в балках с h > 250 мм – 20 мм. Для распределительной арм-ры защитный слой должен быть не < 10 мм при h < 250 мм и не < 15 мм при h ≥ 250 мм.