Методы расчета стройконст-й по предельным состояниям.

Рассчитывают по 2 группам предельных состояний:

1) по несущей способности (расчет по прочности F<Fult; на устой-ть; на выносливость при динам.нагрузках)

2) по пригодности к нормальной эксплуатации (расчет на образование трещин F<Fcrc; на ширину раскрытия Acrc<Acrc,ult, где Acrc,ult = 0.2…..0.4мм; на прогиб F<Fult

 

 

26 Виды арматуры и арматурные изделия. Разделяют по 4 признакам:

1) в зависимости от технологии изготовления стальная арматура разделяется на горячекатаную стрежневую (А240, А300…А1000)и холоднотянутую проволочную.

2) в зависимости от способа послед-го упрочнения горячекатаная арматура может быть термически уплотненная (Ат400С; Ат500С) или упрочненная в холодном состояние вытяжкой, волочением

3) по форме поверхности арматура может быть периодического профиля и гладкой

4) по способу применения при армировании ж/б элементов различ-т напрягаемую и ненапрягаемую.

Неметалл-кая арматура состоит из заполнителя (непрерывный пучок продольных волокон) и связующего (различные смолы). Выделяют стеклопластиковую, углепластико-ю и базальтоплас-ую арматуру. Может быть гладкой и период-го профиля. Прим-тся для легких бетонов, где необх-ма защита от коррозии. Прочность арматуры такая же или выше, а масса в 5 раз ниже стальной.

Арматурные изделия:

1) каркасы – могут быть пространс-ые и плоские. По СНиП на (¼)<L при h<450мм то S1<h/2 и S1<150мм; при h>450мм то S1<h/3 и S1<300мм. На среднем участке независимо от высоты шаг S2<(3/4)h и S2<300мм. Продол.стержни могут привариваться к поперечным стержням с одной или с 2х сторон. Диаметр поперечных стержней уст-ся из условия сварки с продольными.

2) сетка – может быть рулонная и плоская. Max диаметр продольной арматуры в рулонной сетке =5мм; поперечной арматуры =6мм. Для рулонных сеток исп-ся арматуру В500 диаметром 3,4,5мм и 6мм арм-ра А240 и А400. Рабочая арм-ра может быть продол-ой и попереч-й и может располагаться в 2х направ-х. Ширина сетки до 3.8м, длина плоской сетки принимается по проекту но не более 9м. Плоская сетка изгот-ся из арм-ры А240 (6,8,10мм); А300(10,12мм..); А400(6.8.10…). Длина рулонной сетки ограничивается массой рулона до 1300кг. Шаг 100 -200мм.

3) канаты – состоят из групп проволок, свитых так, чтобы было исключено раскручивание. Вокруг центральной прямолинейной проволоки по спирали в одном или нескольких слоях располагаются проволоки одного диаметра.

4) арм-ый пучок – состоит из спирали длиной 6-7см с расстоян-ми между спиралями 1м; зубчатого шаблона для зафиксации проволоки; высокопро-ой проволоки ВII; ВрII и К7; короткие стержни длиной 10см; скрутка из мягкой проволоки.

 

28 Конструктивные особенности жб изгибаемых элементов с обычной и предварительно напряженной арматурой.

Наиболее распространенные изгибаемые элементы- плиты и балки. Плитами называют плоские элементы, толщина которых h значительно меньше длины l и ширины b. Балками называют линейные элементы, длина которых l значительно больше поперечных размеров h и b. Из плит и балок образуют многие жб конструкции- плоские перекрытия и покрытия, сборные и монолитные, а также сборно-монолитные.

Плиты и балки могут быть одно- и многопролетными.

Плиты в монолитных конструкциях делают толщиной 50-100 мм, в сборных- возможно тоньше.

Армируют плиты сварными сетками. Сетки укладывают в плитах так, чтобы стержни их рабочей арматуры располагались вдоль пролета и воспринимали растягивающие усилия, возникающие в конструкции при изгибе под нагрузкой, в соответствии с эпюрами изгибающих моментов. Поэтому в пролетах плит сетки размещают понизу, а в многопролетных плитах- также и поверху, над промежуточными опорами.

Стержни рабочей арматуры принимают диаметром 3-10 мм, располагают их на расстоянии (с шагом) 100-200 мм один от другого.

Защитный слой бетона для рабочей арматуры принимают не менее 10 мм, в особо толстых плитах (толще 100 мм) не менее 15 мм.

Поперечные стержни сеток (распределительную арматуру) устанавливают для обеспечения проектного положения рабочих стержней, уменьшения усадочных и температурных деформаций конструкций, распределения местного воздействия сосредоточенных нагрузок на большую площадь. Поперечные стержни принимают меньшего диаметра общим сечением не менее 10 % сечения рабочей арматуры, поставленной в месте наибольшего изгибающего момента.

Железобетонные балки могут быть прямоугольного, таврового, двутаврового, трапециевидного сечения. Высота балок h принимается от (1/10 до 1/20)l в зависимости от нагрузки и типа конструкции. Высота балок назначается кратной 50 мм или 100 мм.

Ширину прямоугольных поперечных сечений b принимают в пределах (0,3-0,5)h, кратно 50 мм. В поперечном сечении балки рабочую арматуру размещают в растянутой зоне сечения в 1 или 2 ряда.

Продольную арматуру в балках укладывают согласно эпюрам изгибающих моментов в растянутых зонах, где она должна воспринимать продольные растягивающие усилия, возникающие при изгибе конструкции под действием нагрузок.

Площадь сечения продольной арматуры в изгибаемых элементах должна определяться расчетом, и составлять не менее % площади сечения элемента. Для продольного армирования балок применяют стержни периодического профиля диаметром 12-32 мм.

В жб балках одновременно с изгибающими моментами действуют поперечные силы, этим вызывается необходимость устройства поперечной арматуры.

Продольную и поперечную арматуру объединяют в сварные или вязаные каркасы. При армировании вязаными каркасами хомуты в балках делают замкнутыми. В балках высотой более 700 мм у боковых граней ставят дополнительные продольные стержни на расстояниях по высоте не более 400 мм. Эти стержни вместе с поперечной арматурой сдерживают раскрытие наклонных трещин на боковых гранях балок.

Вместо поперечных стержней или в дополнение к ним можно применять наклонные стержни, они работают эффективнее поперечных стержней.

В предварительно напряженных изгибаемых элементах арматуру располагают в соответствии с эпюрами изгибающих моментов и поперечных сил, возникающих от нагрузки. Армирование криволинейной напрягаемой арматурой более всего отвечает очертаниям траекторий главных растягивающих напряжений и потому рационально, но сложнее.

В элементах большой высоты кроме преднапряженной нижней арматуры ставят и верхнюю в количестве (0,15-0,25)Аsp, это полезно для этих элементов в них усилие обжатия располагается вне ядра и вызывает растяжение в верхней зоне, образуются трещины.

Наиболее рациональная форма поперечного сечения изгиб. преднапряженных элементов- двутавровая, а при толстой стенке- тавровая. Сжатая полка развивается по условию восприятия сжимающей внутренней пары сил изгиб. момента, а уширение растянутой зоны- по условию размещения в нем арматуры, также по условию обеспечения прочности.

В предварительно напряженных балках особое значение имеет конструирование приопорных участков, здесь происходит передача значительных усилий обжатия с арматуры на бетон через торцевые анкеры или на концевых участках арматуры в зоне ее анкеровки. Поэтому надо усиливать концевые участки элементов дополнительной поперечной арматурой или увеличением сечения элемента на этих участках.

По концам преднапряженных элементов производят местное усиление бетона с помощью дополнительных сеток или хомутов, охватывающие все продольные стержни.