ЖБК_1-60

33. Назначение стальной арматуры в железобетонных конструкциях. Назовите факторы, обеспечивающие совместную работу арматуры и бетона.

Арматуру в железобетонных конструкциях устанавливают преимущественно для восприятия растягивающих усилии и усиления бетона сжатых зон конструкций. Необходимое количество арматуры определяют расчетом элементов конструкций на нагрузки и воздействия.

Арматура, устанавливаемая по расчету, называется рабочей; устанавливаемая по конструктивным и технологическим соображениям — монтажной. Монтажная арматура обеспечивает проектное положение рабочей арматуры в конструкции и более равномерно распределяет усилия между отдельными стержнями рабочей арматуры. Кроме того, монтажная арматура может воспринимать обычно не учитываемые расчетом усилия от усадки бетона, изменения температуры конструкции и т. п.

Рабочую и монтажную арматуру объединяют в арматурные изделия — сварные и вязаные сетки и каркасы, которые размещают в железобетонных элементах в соответствии с характером их работы под нагрузкой.

В железобетонных конструкциях скольжение арматуры в бетоне под нагрузкой не происходит благодаря сцеплению материалов. Прочность сцепления арматуры с бетоном оценивают сопротивлением выдергиванию или вдавливанию арматурных стержней, заанкерованных в бетоне (рис. 1.29, а). По опытным данным, прочность сцепления зависит от следующих факторов: зацепления в бетоне выступов на поверхности арматуры периодического профиля (рис. 1.29, б); сил трения, развивающихся при контакте арматуры с бетоном под влиянием его усадки; склеивания арматуры с бетоном, возникающего благодаря клеящей способности цементного геля. Наибольшее влияние на прочность сцепления оказывает первый фактор: он обеспечивает около ¾ общего сопротивления скольжению арматуры в бетоне; если арматура гладкая и круглая, сопротивление скольжению уменьшается. Прочность сцепления возрастает с повышением класса бетона, уменьшением водоцементного отношения, а также с увеличением возраста бетона.

Исследования показали, что распределение напряжений сцепления арматуры с бетоном по длине заделки стержня неравномерно; наибольшее напряжение сцепления не зависит от длины анкеровки стержня. Среднее напряжение сцепления определяют как частное от деления усилия в стержне N на площадь заделки.

При недостаточной заделке к концам стержней приваривают коротыши или шайбы (по концам стержней из гладкой стали класса А-1 устраивают крюки).

При вдавливании арматурного стержня в бетон прочность сцепления больше, чем при его выдергивании вследствие сопротивления окружающего слоя бетона поперечному расширению сжимаемого стержня. С увеличением диаметра стержня и напряжения в нем прочность сцепления при сжатии возрастает, а при растяжении уменьшается (рис. 1.29,в). Отсюда следует, что для лучшего сцепления арматуры с бетоном при конструировании железобетонных элементов диаметр растянутых стержней следует ограничивать.

Усилие сцепления: N=τbd,m·πdlan

34. Каковы особенности расчета и армирования опорного узла сегментной фермы. Приведите схему

армирования опорного узла и дайте обоснование всех видов арматуры.

Для восприятия больших перерезывающих сил и сил обжатия устанавливают поперечную арматуру (3), объединенную контурным стержнем (4) в плоский каркас. Два таких плоских каркаса образуют пространственный каркас узла. Для улучшения условий анкеровки напрягаемой арматуры, предотвращения возникновения продольных трещин в бетоне при отпуске натяжения арматуры, а также для обеспечения прочности опорного узла по наклонному сечению устанавливают дополнительную продольную ненапрягаемую арматуру (6), специальные поперечные стержни (8), приваренные к закладным опорным листам (9), а также косвенную арматуру (5) в виде сеток. Для предотвращения раскрытия трещин в месте сопряжения нижнего пояса с узлом ставят дополнительную сетку (7). Продольный стержень (10) и горизонтальные сетки (11) устанавливаются конструктивно для обеспечения жесткости и устойчивости арматурного каркаса.

35. Нарисуйте расчетную схему простенка кирпичного здания. Укажите и поясните назначение

расчетных сечений.

несущая способность простенка недостаточна, то следует повысить марки камня и раствора, увеличить ширину простенка или толщину стены.

36. Влияние предварительного напряжения на трещиностойкость и прогибы жбк. Поясните на

примере выбранной Вами конструкции.

37. Приведите виды и способы армирования стен и столбов кирпичного дома.

Несущая способность каменной кладки может быть повышена введением в рабочие сечение более прочных материалов для совместимой работы их с кладкой. Наиболее распространенным способом усиления кладки является ее армирование, которое может быть двух видов: а) поперечное (сетчатое) из стальных сеток, укладываемых в горизонтальных швах; б) продольное – из продольных арматурных стержней с хомутами, устанавливаемых снаружи кладки или внутри в швах между кирпичами. Поперечное армирование применяют, как правило, для повышения несущей способности элементов, работающих на сжатие; продольное – для усиления, главным образом, несущей способности кладки на растяжение, при изгибе и внецентренном сжатии. Кроме армирования, кладка может быть усилена железобетоном в виде так называемых комплексных конструкций и стальными или железобетонными обоймами.

Поперечное (сетчатое) армирование с расположением арматуры в горизонтальных швах кладки (рис.5.1) препятствуют развитию в ней поперечных деформаций, воспринимает растягивающее усилие и тем самым разгружает соответствующие компоненты кладки, повышая ее прочность в 2 – 2,5 раза.

Сетчатое армирование применяется для усиления кладки из кирпича всех видов, а так же из керамических камней со щелевидными вертикальными пустотами при высоте ряда не более 150 мм. Усиление сетчатым армированием кладки из бетонных и природных камней с высотой ряда более 150 мм менее эффективно.

Сетчатое армирование допускается применять только в тех случаях, когда повышение марок кирпича, камней и растворов не обеспечивает требуемой прочности кладки и площадь поперечного сечения элемента не может быть увеличена.

Не допускается применять сетчатое армирование стен помещений с влажным и мокрым режимами.

Для поперечного армирования применяются квадратные или прямоугольные в плане сетки или сетки типа «зигзаг». Сетки типа «зигзаг» укладываются в 2 смежных ряда кладки так, чтобы направление стержней в них было взаимно перпендикулярным. Такая пара по несущей способности считается равноценной одной прямоугольной. Сетки «зигзаг» состоят из нечетного числа стержней

Размеры ячеек сетки С1, С2 принимаются не менее 30 мм и не более 120 мм, они также не должны превышать 1/3 наименьшего размера сечения в плане. Расстояние между сетками по высоте s не должно превышать 5 рядов кирпичной кладки из обыкновенного кирпича (40 см), 4 рядов кладки из утолщенного кирпича и 3 рядов кладки из керамических камней и должно быть не более наименьшего размера сечения. В противном случае эффективность сетчатого армирования снижается, и оно рассматривается как конструктивное.

Диаметр стержней сеток принимается равным 3…8 мм. При диаметре стержней 6 мм и более применяется сетка типа «зигзаг» с целью недопущения чрезмерного увеличения толщины швов кладки. Швы кладки армокаменных конструкций должны иметь толщину, превышающую диаметр стержней не менее чем на 4 мм.

Минимальное значение сетчатого армирования, учитываемое в расчете, принимается 0.1%. Максимальный процент армирования принимается из условия, чтобы предел прочности армирования принимается из условия, чтобы предел прочности армированной кладки не превышал 0,9 стандартной прочности кирпича. Практически процент армирования не рекомендуется принимать более 1.

Сетки типа «зигзаг» более эффективны по сравнению с прямоугольными, особенно в кладке ранних возрастов и в свежесложенной кладке. Это имеет практическое значение при необходимости повышения прочности зимней кладки в момент оттаивания.

38. Поясните смысл и порядок построения огибающей эпюры моментов на примере сборно-

монолитного ригеля.

Смысл: огибающие эпюры строятся для того, чтобы определить – какие максимальные (положительные и отрицательные) моменты действуют в каждом сечении ригеля, и в соответствии с этим заармировать ригель.

Порядок построения: строят эпюры изгибающих моментов отдельно для разных сочетаний постоянной нагрузки и временной, приложенной по разным схемам. Выделяют максимальные (положительные и отрицательные) моменты, действующие в каждом сечении ригеля.

39. Приведите расчетную схему и схему армирования ребристой плиты перекрытия пролетом 6 м.

Работают на изгиб. При удалении бетона из растянутой зоны сохраняют ребра шириной., необх-й для размещ-я сварн. каркасов и обеспеч-я проч-ти панелей по наклон. сеч-ю.. Расчет. схема – однопролетный шарнирно-опертый стержень с равном-распред. нагрузкой. Mmax=ql2/8, Qmax=ql/2. Расчетн. сеч-е тавров. профиля, ширина сжат. полки=полн. ширине плиты. Толщ. ребра=суммарн. толщине ребер. Нулев. линия мож. распол-ся в полке или ребре.. Для армир-я прим-т сварные сетки и каркасы из обыкн. арм-ной пров-ки и горячекат-й арм-ры периодич. профиля. Напряг-я арм-ра A-IV, A-V, Aт-IVc, Aт-V, высокопроч-ю пров-ку и канаты. Продольн. рабоч. арм-ру распол-т в ребрах. Армировать можно без предварительного напряжения, если пролет панели меньше 6м. В этом случае применяется арматура класса А-III. Попереч. стержни объед-ют с продольн. монтажной. или рабочей ненапр. арм-рой в плоск. сварн. каркасы, кот. размещ-т в ребрах. К концам продол. ненапр. арм-ры приварив-т анкеры из уголков или пластин для закрепл-я стержней на опоре. По четырем углам заклад-ся монтажн. петли.

При расчете тавровых сечений различают два случая:

3. ( X h'f ) обычно встречается в сечениях с развитой полкой, когда внешний расчетный момент

меньше внутреннего момента, воспринимаемого сжатой полкой сечения относительно центра тяжести арматуры.

Тавровые сечения этого типа рассчитывают как прямоугольные с размерами b'f и h, поскольку площадь растянутого бетона не влияет на несущую способность.

4. ( X h'f ) имеет место, если внешний расчетный момент будет больше внутреннего момента,

воспринимаемого только сжатой полкой. X - высота сжатой зоны бетона.

Полку плиты рассчитывают на местный изгиб в зависимости от отношения размеров между продольными и поперечными ребрами. Если отношение l2 /l1>2, то полку рассчитывают как неразрезную балку. Если отношение l2 /l1 2, как плиту, работающую в двух направлениях. За расчетный пролет l0 полки плиты принимают расстояние между осями поперечных ребер, а в поперечном направлениирасстояние в свету между продольными ребрами.

Напрягаемая продольная арматура. Начальные сжимающие напряжения создают в тех зонах бетона, которые впоследствии под воздействием нагрузок испытывают растяжение. Продольную рабочую арматуру укладывают в растянутых зонах(ребрах) согласно эпюрам изгибающих моментов и поперечных сил. В качестве напрягаемой арматуры предварительно напряженных железобетонных элементов:

при длине до 12 м включ.следует преимущественно применять

а) термическя и термомеханически упрочненную арматуру классов Ат-VI и Ат-V;

при длине элементов свыше 12 м следует преимущественно применять:

д) арматурную проволоку классов В-II и Bp-II и арматурные канат классов К-7 и К-19; е) горячекатаную арматуру классов A-VI и A-V;

2)По четырем углам плит закладывают монтажные петли для подъема плиты, изготовленные из арматуры А-1 и объединенные с сеткой в верхней зоне.

3)Арматурные сетки в верхней зоне плиты укладываются на всю длину плиты и работают в качестве распределительной арматуры, для усиления сжатой зоны бетона, создания пространственного каркаса, сдерживания усадочных и температурных деформаций конструкции, восприятия усилий, возникающих при распалубке, транспортировке и монтаже, а также местных эксплуатационных усилий. Изготавливаются из арматурной проволоки класса Вр-1, арматуры класса А-III. Поперечная арматура является рабочей.

4)Плоские каркасы устанавливают вертикально в ребрах на приопорных участках для восприятия растягивающих напряжений, действующих в наклонных сечениях.