Строительные конструкции

31. Сущность железобетона. Условия совместной работы и факторы, обеспечивающие прочность сцепления арматуры и бетона. Длина анкеровки арматурных стержней в бетоне. Защитный слой бетона, его назначение

Ж\б комплексный материал, сост. из бетона и заключенной в нем стальной арматуры, к-рые под нагрузкой работают совместно.

Сцепление ар-ры с бетоном обеспечивается склеиванием с цементным камнем силами трения, возникающими на поверхности ар-ры, тк бетон дает осадку и обжимает стержни. Совместная работа обеспечивается за счет плотного сцепления арматуры с бетоном.

Бетон облодает высоким сопротивлением при сжатии и низким при растяжении. Стальной арматуре присуще одинаково высокое сопротивление как при растяжении, так и при сжатии. В изгибаемых эл-тах высокое сопротив-е бетона используется в сжатой зоне, где бетон слабо сопротивляется растяжению и в нем образуются трещины.

Осн.фактором, обеспеч.совместную работу арм-ры и бетона в к-ции и позволяющим работать жб как единому монолитному телу явл-ся надежное сцепление арм-ры с бетоном.

Совместная работа бет.и арм-ры в жб к-ции возможна при вып-нии следующих условий:

– бетон и арматура имеют достаточно близкие значения к-та температурного расширения;

– силы сцепления, возник.по границе контакта м/у бетоном и арм-рой обеспечивают вып-ние условия равенства деформаций арм-ры и бет. ec = es при действии усилий от нагрузок.

Совместная работа арматуры и бетона обусловлена, кроме того, правильным определением необходимого количества арматуры, размещаемой в конструкции. Это означает, что должны соблюдается требования по размещению арматурных стержней в сечении элемента и выдержан минимальный коэф-т арм-ния сечения, определяемый отношением площади арматуры (As) к площади бетона (Ас)

Расчетную длину анкеровки ненапрягаемых стержней l_bd рассчит. по формуле:

Где A_S,red- площадь продольной арматуры, требуемой по расчету

A_S,prov- принятая по сортаменту площадь продольной арматуры

- коэф., определяемые по табл. СНБ 5.03.01.02.

L_b,min - минимальная длина анкеровки, принимаемая по СНБ.

l_b - базовая длина анкеровки арматурного стержня.

Для круглого стержня диаметром получаем:

и тогда:

Полученная зависимость показывает, что длина анкеровки l_b увеличивается с ростом расчетного сопротивления арматуры и диаметра арматурного стержня. Поэтому для уменьшения длины анкеровки целесообразно использовать стержни меньшего диаметра.

l_bd не менее: В растянутом бетоне 20ø; В сжатом бетоне 10 ø.

Мин. расстояние м/у поверхностью стержней продольной арматуры и ближайшей поверхностью бетона элемента (защитный слой бетона) устанавливается с учетом класса по условиям эксплуатации, вида и диаметра арматуры. Защ.слой бетона необходим для обеспечения совместной работы арматуры с бетоном на всех стадиях изготовления, монтажа и эксплуатации конструкций, также защищает арматуру от внешних воздействий, высокой температуры, агрессивной среды и т.п.

Минимальный защитный слой 15 мм. Величина защитного слоя не должна быть меньше диаметра арматуры для которого принимается защитный слой.