Конструкция армирования балки

На рис.13 в качестве примера дано армирование типовой балки пролетом 12м.

 

Для арматуры балки на рис.13 приняты следующие обозначения:

1 – продольная рабочая арматура ребра Æ25 A-III l = 10560, 11960, 12780, 12640мм;

2 – продольная конструктивная арматура ребра Æ8 A-I, l = 11960мм;

3 – продольная конструктивная арматура Æ16 A-III, l = 12920мм;

4 – поперечные стержни сеток вута плиты Æ6 A-I, l = 350мм;

5 – дополнительная продольная арматура приопорного участка ребра Æ8 A-I, l =280мм;

6 – продольная арматура плиты Æ10 A-III, l = 11960мм;

7 – поперечная рабочая арматура плиты Æ16 A-III, l = 2160мм;

8 – нижняя опорная закладная деталь ребра;

9 – закладные детали плиты;

10 – труба Æ70х5 строповочного отверстия ребра l =210мм;

11 – вертикальные хомуты ребра Æ8 A-I, l = 2220мм;

12 – продольные стержни сеток вута плит Æ6 A-I, l = 11960мм.

 

 

Рабочая продольная арматура ребра диаметром 25мм установлена в виде 4 групп стержней, объединенных попарно, между парами стержней с шагом 1м устанавливаются коротыши для облегчения бетонирования ребра балки. Из этих же условий необходимо обеспечивать просвет между горизонтальными рядами стержней при расположении арматуры:

4см – в один ряд;

5см – в два ряда;

6см – в три ряда.

При стесненных условиях для размещения арматуры допускается располагать стержни группами, то есть без зазора между стержнями по два (рис.13) или по три стержня. Расстояние по ширине в свету между группами следует принимать не менее 5см при двух стержнях в группе и не менее 6см при трех стержнях в группе.

Толщина защитного слоя бетона (от его наружной поверхности до поверхности арматурного элемента) должна быть не менее:

- 5см для верхней рабочей арматуры плиты балки;

- 2см для хомутов в стенках балки; для нижней рабочей арматуры плиты балки;

- 1,5см для конструктивной (нерасчетной) продольной арматуры в стенках (ребрах) балок;

- 3см для рабочей арматуры ребра балки.

Минимальные допускаемые диаметры арматуры составляют:

- 12мм для расчетной продольной арматуры;

- 10мм для расчетной арматуры плиты балки;

- 8мм для конструктивной (распределительной) продольной и поперечной арматуры ребер, хомутов, стенок балок.

При определении расстояний между сдвоенными или строенными стержнями продольной рабочей арматуры A-II, A_c-II и A-III (поз.1 рис.13) следует учитывать увеличение диаметра за счет рифления арматуры в виде дополнительных 2мм (для арматуры диаметром 20-25мм) или 3мм (для арматуры диаметром 28-32мм). В табл.7 дана спецификация арматуры типовой балки пролетом 12м.

 

 

Таблица 7

Спецификация арматуры и закладных деталей на одну балку

Поз.	Наименование	Кол-во	Масса ед.,кг	Масса, кг
1 (1)	Æ25 A-III, l = 10560		40,7	81,4
1 (2)	Æ25 A-III, l = 11960		46,1	92,2
1 (3)	Æ25 A-III, l = 12640
1 (4)	Æ25 A-III, l = 12780		49,2	98,4
	Æ8 A-I, l = 11960		4,8	57,6
	Æ16 A-III, l = 12920		20,4	40,8
	Æ6 A-I, l = 350		0,08	7,0
	Æ8 A-I, l = 280		0,11	0,9
	Æ10 A-I, l = 11960		7,37	5,9
	Æ16 A-III, l = 2100		2,54
	-12x150, l = 300		4,24	8,5
	Æ16 A-III, l = 160		0,26	1,0
9(1)	-10x200, l = 250		3,93	15,7
9(2)	Æ10 A-III, l = 120		0,08	1,3
	Тр. Æ70х5, l = 210		3,36	6,7
	Æ8 A-I, l = 2220		0,9	79,2
	Æ6 A-I, l = 11960		4,8	19,2

 

Трещиностойкость бетона балки

 

Проверка трещиностойкости заключается в определении ширины раскрытия трещин

, (93)

где - раскрытие трещины (см)

(94)

- растягивающие напряжения в арматуре в крайних (наиболее растянутых) стержнях балки;

- расстояние от нижней грани фибры ребра балки до центра крайнего нижнего ряда арматуры;

Е – модуль упругости арматуры;

= 0,03см – предельное значение расчетной ширины раскрытия трещин для ребер балок автодорожных мостов категории 3в по трещиностойкости.

(95)

- коэффициент раскрытия трещин для стержневой арматуры периодического профиля, где

(96)

- радиус армирования (см) для нормальных трещин, при этом: - коэффициент, равный:

- 1,0 – для одиночных стержней;

- 0,85 – для вертикальных рядов из двух стержней (без просветов);

- 0,75 – для вертикальных рядов их трех стержней;

n – число арматурных элементов с одинаковым номинальным диаметром d;

d – диаметр арматурного стержня (см);

A_r – площадь зоны взаимодействия, принимаемая ограниченной наружным контуром сечения и радиусом взаимодействия r = 6d.

 

Жесткость балки

Условием обеспечения требуемой жесткости балки является выражение:

, где (97)

f - прогибы балки от временной нормативной нагрузки посередине пролета::

, (98)

где - нормативный изгибающий момент в сечении 1-1 от временной нагрузки;

(99)

- жесткость балки с учетом трещин, причем

- модуль упругости бетона;

- момент инерции бетонного сечения.

Поскольку временных нагрузок две (НК и АК), то расчет следует выполнить для максимальных усилий. Для определения момента инерции методами сопротивления материалов необходимо предварительно определить положение центра тяжести сечения (относительно верхней грани плиты):

, где (100)

(101)

- статический момент сечения относительно верхней грани плиты;

(102)

- площадь сечения;

(103)

- момент инерции бетонного сечения.

 

 

Графическая часть

После выполнения расчетов необходимо начертить:

- общий вид пролетного строения (фасад и поперечник);

- опалубочные чертежи балки и чертежи монтажных элементов;

- арматурные чертежи балки (в том числе спецификацию арматуры и закладных деталей);

- детали мостового полотна (перила, ограждения, водоотводную трубку или лоток, опорные части).

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Временная инструкция о составе и оформлении строительных рабочих чертежей зданий и сооружений. Раздел 4. Конструкции железобетонные. СН 460-74, М.: Стройиздат, 1975.

2. ГИБШМАН Е.Е. и др. Мосты и сооружения на дороге, т.1,2, М.: Транспорт, 1972.

3. ПОЛИВАНОВ Н.И. Проектирование и расчет железобетонных и металлических автодорожных мостов, М..: Транспорт, 1970.

4. ДЕЙНЕКА А.В.Методические указания по выполнению курсового проекта «Железобетонные мосты». Часть 2. Проектирование балок пролетных строений, Тюмень, 2006.

5. РОССИЙСКИЙ В.А., НАЗАРЕНКО Б.Г., СЛАВИНСКИЙ И.А. Примеры проектирования сборных железобетонных мостов, М.: Высшая школа, 1970.

6. РОТЕНБУРГ И. С., ВОЛЬНОВ В.С.,ПОЛЯКОВ М.П. Мостовые переходы, М.: Высшая школа, 1977.

7. СНиП 2.05.02-85 Автомобильные дороги/ Госстрой СССР- М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986.

8. СНиП 2.05.03 – 84* Мосты и трубы/ Минстрой России- М.: ГП ЦПП, 1996.

9. СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты/ Госстрой СССР.- М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986.

10. СНиП 2.02.01-83 Основания зданий и сооружений/ Госстрой СССР.- М.: Стройиздат, 1985.

1. .СНиП 2.03.01-84. Бетонные и железобетонные конструкции/ Госстрой СССР-М.:ЦИТП Госстроя СССР, 1989.
2. ВСН 86-83. Инструкция по проектированию и установке полимерных опорных частей/ Минтрансстрой СССР - М.: Транспорт, 1983.
3. .Типовой проект серии 3.503.1-73 (инв.№54020-М) Союздорпроект - М., 2002.