2. Учет косвенного армирования

Косвенным армированием называется частое расположение поперечной арматуры, способствующее значительному повышению несущей способности центрально сжатого элемента.

Из возможных типов косвенного армирования применяют спирали (либо кольцевую арматуру) и сварные сетки из арматуры А240 (A-I), А300 (A-II), А400 (A-III) диаметром не более 14 мм и Вр500 (Bp-I).

По п.5.24 СНиП 2.03.0 – 84* размеры ячеек сетки должны быть не менее 45 мм, но не более 1/4 меньшей стороны сечения и не более 100 мм; диаметр навивки спиралей или диаметр колец принимается не менее 200 мм с шагом не менее 40 мм, но не более 1/5 диаметра сечения элемента и не более 100мм; шаг сеток принимается не менее 60 мм, но не более 1/3 меньшей стороны сечения элемента и не более 150 мм.

Сетки и спирали должны охватывать всю рабочую продольную арматуру.

Рис. 13.3. Косвенное армирование сжатых элементов

Опытами выявлено повышенное сопротивление сжатию бетона, заключенного внутри спирали: спираль подобно обойме сдерживает поперечные деформации бетона, сохраняя его несущую способность. Ядро, заключенное внутри спирали, работает даже после отслаивания наружного слоя бетона до тех пор, пока в спирали напряжения не достигнуть предела текучести, после чего спираль не в силах сдерживать радиальные деформации бетона.

Повышение несущей способности элементов вследствие косвенной поперечной арматуры учитывают посредством подстановки в уравнение прочности приведенной призменной прочности бетона вместо ; полную площадь сечения заменяют площадью ядра сечения.

Гибкость элементов с косвенным армированием ( - радиус инерции вводимой в расчет части сечения) принимают не более 35 – при армировании спиралью, т.к. при большей гибкости разрушение элементов происходит вследствие возрастания прогибов от продольного изгиба и учесть положительное влияние косвенной арматуры не удается.

Колонны со спиральным армированием применяют в условиях, когда при больших нагрузках желают получить элемент с возможно меньшими размерами поперечного сечения. Косвенное армирование также применяют в тех случаях, когда процент армирования .

При усилении кольцевых участков внецентренно сжатых элементов сварные сетки косвенного армирования должны устанавливаться у торца в количестве не менее четырех на длине10d, считая от торца элемента (для продольной арматуры периодического профиля).

3. Каркасы для сжатых элементов

Сжатые элементы армируют сварными каркасами (рис. 13.4) или отдельными продольными стержнями и хомутами (рис. 13.5). Плоские сварные каркасы посредством сварки объединяют в пространственные. Отдельные стержни и хомуты соединяют вязальной проволокой в вязаные каркасы.

Рис. 13.4. Схемы сварных каркасов арматурных колонн

Рис. 13.5. Армирование хомутами

4. Расчет закладных деталей

Расчет производится по пп.3.44 –3.46 СНиП 2.03.0 – 84*.

Расчет анкеров, приваренных втавр к плоским элементам стальных закладных деталей на действие изгибающих моментов, нормальных и сдвигающих сил от статической нагрузки, расположенных в одной плоскости симметрии закладной детали (рис. 13.6), должен производиться по формуле

,.

где суммарная площадь поперечного сечения анкеров наиболее напряженного ряда;

наиболее растягивающее усилие в одном ряду анкеров;

сдвигающее усилие, приходящееся на один ряд анкеров;

– коэффициенты, рассчитываемые в зависимости от характеристик бетона и арматуры.

Рис. 13.6. Схема усилий, действующих на закладную деталь

Нормальная сила N считается положительной, если направлена от закладной детали. В случаях, когда , при вычислении по формулам получают отрицательные значения, их принимают равными нулю.

Конструкция сварных закладных деталей с приваренными к ним элементами, передающими нагрузку на закладные детали, должна обеспечивать включение в работу анкерных стержней в соответствии с принятой расчетной схемой. При расчете пластин и фасонного проката на отрывающую силу принимается, что они шарнирно соединены с нормальными анкерными стержнями. Толщина пластины должна удовлетворять технологическим требованиям сварки.