Строительство в Севастополе — сообщество мастеров строителей и отделочников
Строительные работы в Севастополе
Армирование железобетонной балки, работающей на кручение. Армирование балки
Армирование железобетонной балки, работающей на кручение
Армирование железобетонной балки, работающей на кручение---Для обычных зданий в зонах высокой сейсмической активностью кручение - довольно опасное напряженно-деформируемое состояние, потому что: ---a) Это статически определимое состояние, а это значит, что если произойдет отказ конструкции, то не будет никакой возможности для перехода к другому статическому состоянию. ---b) Поворот балки, вызванный ползучестью (бетона), относительно большой и он приведёт к большим перемещениям плиты. ---c) Отказы вызванные поперечной силой имеют хрупкий характер разрушения и, следовательно, нет никаких визуальных признаков потенциальной аварии.---d) Рабочему персоналу сложно понять, что опалубка элементов, работающих на кручение, не должна убираться в стандартное время. Наоборот, опалубка должна оставаться на месте до следующей ступени бетонных работ, которые затрагивают эти элементы, для дополнительного усиления. ---e) Армирование балок, подверженных кручению, следует производить по специальным правилам. Чтобы применить эти правила, не достаточно соответствующих знаний, нужна также особая осторожность во время строительства (рис. 1).---Чтобы конструкция была надежной, вся арматура, расположенная выше, ниже и по бокам балки, должна соответствующим образом быть заанкерена в колоннах (рис. 2).--- Независимо от того, имеет балка сплошное или пустотное сечение, она сопротивляясь крутящему моменту сохраняет состояние равновесия за счет касательных скручивающих напряжений на периферийной зоне.---Из-за высоких требований прочности на срез, балки, работающие на кручение, обычно имеют большую ширину. Таким образом сечение приближается к квадратной форме.---Кручение вызывает диагональные растягивающие напряжения вдоль всего периметра балки и соответственно эти напряжения должны восприниматься как продольной, так и поперечной арматурой. ---Продольное армирование в верхней и нижней зоне балки обеспечивается продольными верхними и нижними стержнями, в то время как продольное армирование боковых сторон обеспечивается стержнями размещенными вдоль хомутов по бокам (рис. 3).---Для поперечного армирования используются хомуты, для восприятия требуемого усилия они должны быть закрытыми, обязательно с двойным перекрывающим крюком (рис. 4).---Стержни плиты, опирающиеся на балку, должны быть заанкерены как минимум с двойным загибом, как показано на детали (рис. 5).---В зоне плиты где проявляется кручение, хомуты и стержни плиты выполняются одним элементом, как показано на рисунке (рис. 6).---Источник: Технический перевод: А. Вебер
56 Расчет балочных плит
lх/ lу≥ 2 , т.е. плиту рассчитываем как балочную, работающую в коротком направлении.
для расчета такой системы вырежем в направлении главных балок полосу шириной 1м и получим многопролетную неразрезную балку с b=100см и h
Изгибающие моменты определяем с учетом перераспределения усилий в следствия пластических деформаций. В расчете неразрезных плит с учетом пластических деформаций значения изгибающих моментов при равных или отличающихся не более чем на 20% пролетах принимают по равномоментной схеме независимо от вида загружения временной нагрузкой.
В крайних пролетах
М1=q l012/11 Н*м
В среднем пролете и над средними опорами
М2=Мс= q l022/16 Н*м
Над вторыми от края опорами
Мв= q l022/11 Н*м
57 Схема армирования монолитных балочных плит
Армирование многопролетных балочных плит осуществляют, как правило, рулонными сетками при этом принимают непрерывное армирование рулонными сетками с продольной рабочей арматурой и раздельное армирование плоскими или рулонными сетками с поперечной рабочей арматурой. При непрерывном армировании основную арматуру с площадью Аs подбирают по моменту
Площадь сечения арматуры
Аs= см2
Варианты армирования монолитной неразрезной плиты б) сварными рулонными сетками с переходом в верхнюю зону сечения на промежуточных опорах, в) сварными одинарными плоскими сетками г) отдельными стержнями (одиночной арматурой).
58 Расчет сечений второстепенной балки на опорах и в пролете
Для определения расчетных пролетов задаемся размерами главной балки:
h=40см
bf=0,5*h см
Второстепенную балку будем рассматривать как неразрезную балку, опорами для которой служат главные балки.
Расчетные средние пролеты второстепенной балки
l02=l1 - bf м
Расчетные крайние пролет
l02=l2-а- bf /2+ В/2 м
Сбор нагрузок
Нагрузку на 1 м длины балки принимают на ширину грузовой площади, равную 2м. Расчетные нагрузки с учетом веса балки
pld=2* pld Н/м
pcd=2* pcd Н/м
p=2* р Н/м
q=q0+p Н/м
Расчетные моменты:
В крайних пролетах
М1=q*l012/1Н*м
В среднем пролете и над средними опорами
М2=Мс= q*l022/16 Н*м
Над вторыми от края опорами
Мв= q*l022/11 Н*м
59Начертите схему армирования второстепенной балки и объясните назначение арматуры каждого вида
продольная арматура воспринимает растягивающие напряжения и препятствует образованию вертикальных трещин в растянутой зоне железобетонных конструкций; поперечная арматура и хомуты препятствуют образованию наклонных трещин от возникающих косых скалывающих напряжений вблизи опор, а также связывают бетон сжатой зоны с арматурой в растянутой зоне. В конструкциях, воспринимающих сжимающие усилия, продольная арматура воспринимает часть нагрузки, работая с совместно с бетоном. С целью предотвращения образования трещин, уменьшения прогибов, снижения расхода арматурной стали и собственной массы железобетонной конструкции производится предварительное напряжение арматуры с последующей передачей этих усилий ( сжатия ) на бетон.
пролетная арматура(1) воспринимает растягивающие напряжения и препятствует образованию вертикальных трещин в растянутой зоне железобетонных конструкций
Над опорная арматура (2,3) -воспримает поперечную силу.
studfiles.net
Если в многопролетной балке не достаточно верхней арматуры?
Вот еще один очень интересный вопрос для расширения понимания работы железобетона.
В каких ситуациях обычно встречается случай недоармирования?
1) Ошибка в расчете или в чертеже – обычно просто не хватает площади арматуры, чтобы справиться с возникающими в балке усилиями.
2) Человек, делающий балку, просто не знал, что в неразрезной балке над опорой нужно устанавливать арматуру. В таком случае арматуры над опорой просто нет или есть конструктивные два стержня – чтобы хомуты держались; а еще эта арматура может прерываться над колонной, а это то же самое, как если бы ее просто не было.
Давайте же рассмотрим ситуацию, когда арматуры в верхней зоне над опорой слишком мало. Какие этапы переживает балка?
Этап 1. В бетоне под воздействием нагрузки балка изгибается.
Над средней опорой она выгнута вверх (так как опора сопротивляется давлению), в пролетах – прогиб вниз, на крайних опорах – поворот за счет шарнирного опирания. При этом изгибающий момент, возникающий в балке, растягивает верхнюю надопорную зону (выделена жирным), нижняя же зона в балке над опорой сжата.
Чтобы хорошо представить работу балки над опорой, можно взять прямоугольный ластик, положить его на карандаш и попытаться нажать на него по бокам.
Мне было жалко ластик, но если жать и жать, ластик бы треснул примерно так, как подрисовано на фото желтым.
Но ластик – резиновый, он упругий и хорошо гнется. А железобетон – достаточно жесткий материал, состоящий из двух компонентов: бетона (хрупкого материала, который не выносит растяжения, но отлично работает на сжатие) и арматуры (достаточно упругого материала, хорошо воспринимающего растягивающие усилия. Вместе арматура и бетон могут работать как на сжатие, так и на растяжение. Но нужно всегда помнить: в растянутых зонах усилия растяжения воспринимает именно арматура.
Итак, балка у нас изогнулась над опорой, верхняя ее часть испытывает растяжение. Если при этом арматуры достаточно (расчетчик определил максимальные усилия и подобрал для армирования такое количество стержней, которое выдержит это усилие без разрушения), то деформации железобетона дойдут до положенной при этой нагрузке величины и остановятся (на самом деле величина этих деформаций несколько миллиметров, не более). И балка будет спокойно лежать под этой нагрузкой в течение всей жизни здания, арматура с бетоном будут работать в связке, как единое целое.
А если арматуры недостаточно? Тогда наступит следующий этап.
Этап 2. Раскрытие трещин.
Небольшое раскрытие трещин (меньше 0,4 или 0,3 мм) допускается нормами (правда, не для всех конструкций). Эти трещины не заметны глазу, совсем без них запроектировать конструкцию слишком затратно да и не нужно. А с ними железобетон продолжит работать без проблем. Но вот если арматура не подхватывает на себя усилия, трещины в железобетоне начинают раскрываться сильнее, чем это допустимо. Доходит до того, что трещину от раскрытия удерживает только арматура.
Пока арматура держит усилие, трещина сильно не раскроется. Но, к сожалению, арматура может терпеть, терпеть, а потом лопнуть. Обычно лопается сначала один стержень, угловой. Затем никуда не исчезнувшее усилие распределяется по оставшимся стержням (на каждый при этом нагрузка увеличивается), лопается следующий стержень и так далее – до полного разрушения арматуры.
А когда трещина разрывает балку полностью, наступает следующий этап.
Этап 3. Балка из многопролетной неразрезной превращается в несколько однопролетных шарнирно опертых балок.
Да, именно так. Трещина над опорой не всегда приводит к разрушению конструкции. Трещина – это по сути шарнир, возникший по несчастью. И если повезло, и она прошла не по краю колоны, а посередине, на этом разрушение может закончиться. А может и нет. Но обо всем по порядку.
Итак, рассмотрим на примере двухпролетной балки (хотя количество пролетов значения не имеет). Трещина возникла, арматура (если она была) лопнула, и мы получили две однопролетные балки, шарнирно опертые на колонны.
Балочки эти изгибаются по всей длине, работает только нижняя арматура, верхняя нам уже не нужна. И здесь главный вопрос: а выдержит ли нижняя арматура работу в новой расчетной схеме?
Запомните: пролетный момент (а значит и деформации, и напряжения в арматуре) в однопролетной балке всегда больше, чем в многопролетной неразрезной.
Для наглядности обращусь к формулам и эпюрам.
Пусть у нас будет два пролета по 3 м, нагрузка на погонный метр балки 2 т/м.
Для однопролетной балки формула максимального пролетного момента М = ql²/8.
Для двухпролетной балки формулы моментов: М = 9ql²/128 (в пролете) и М = ql²/8 (на опоре).
Посчитаем, что у нас получится:
- однопролетная балка: М = 2∙3²/8 = 2,25 т∙м;
- двухпролетная балка: М = 9∙2∙3²/128 = 1,27 т∙м (в пролете) и М = 2∙3²/8 = 2,25 т∙м (на опоре).
Как видите, в неразрезной двухпролетной балке максимальный момент не больше, чем в однопролетной, зато этот максимум сместился с пролета на опору, а вот в пролете момент в неразрезной балке значительно меньше. Раз меньше момент в пролете, значит меньше и изгиб, меньше раскрытие трещин, меньше армирование.
Но вернемся к нашему наблюдению за работой конструкции.
Итак, балка из неразрезной многопролетной за счет возникновения трещин превратилась в несколько однопролетных шарнирно опираемых балок. Над опорами всем моменты тут же исчезли. Но пролетный момент в этих балках (как мы убедились выше) тут же резко вырос. И главный вопрос здесь: а выдержит ли сечение балки и ее нижняя арматура возросший момент?
Если выдержит, значит разрушение на этом остановится.
Если не выдержит, значит наступит следующий этап.
Этап 4. Разрушение балок в пролете под воздействием возросшего изгибающего момента.
И здесь балки пройдут все стадии: сначала прогнутся, потом в них раскроются трещины, когда трещины дойдут до арматуры, напряжение начнет разрывать ее, потом арматура поочереди лопнет, трещина стремительно раскроется до самого верхнего сечения и балка обрушится.
Весь этот процесс из описанных четырех этапов может произойти очень быстро. Но не всегда сразу после строительства. Просто приходит момент, когда нагрузка становится сильнее балки. Маленькая трещинка снежным комом начинает расти и запускает все этапы. И хорошо, если все закончится на третьем и не дойдет до четвертого.
Небольшая хитрость, которая может помочь в случае недоармирования балки.
Если вдруг многопролетная балка оказалась без верхней арматуры (не такой уж редкий случай), не нужно ждать разрушения. Но и спешить демонтировать или усиливать опасную конструкцию тоже не всегда нужно. Особенно если она еще не нагружена по полной да и пролеты не большие. Можно временно подпереть балку (грамотно, конечно) и провести анализ ее армирования.
Алгоритм анализа недоармированной в верхнем сечении балки:
- Принимаем, что балки у нас однопролетные шарнирно опертые (сколько пролетов, столько балок) и выполняем расчет каждой такой балки.
- Сравниваем результаты расчета с реальным армированием балки: достаточно ли для однопролетных балок установленной нижней арматуры?
- Принимаем решение с учетом результатов предыдущего пункта:
- Если нижней арматуры не достаточно, значит балка рано или поздно пройдет все этапы разрушения – с первого по четвертый. Решение: нужно производить усиление балки.
- Если нижней арматуры достаточно, значит разрушение балки остановится на этапе 3 и в пролет не пойдет. Решение: выполнить организованное разделение балки на однопролетные путем пропилов в ней над опорами (если разрушению не определить место, трещина может возникнуть не посередине опоры, а ближе к одному из краев, тогда глубины опирания одной из балок может не хватить, поэтому нужно показать балке, где будет трещина).
Как видите, всегда можно найти выход, и не всегда это банальное усиление. Иногда чтобы спасти конструкцию, можно просто чуток подразрушить ее, тем самым введя шарнир и изменив расчетную схему.
Желаю вам работать с минимумом ошибок и вовремя их исправлять!
class="eliadunit">Добавить комментарий
svoydom.net.ua
Армирование - балка - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Армирование - балка
Cтраница 1
Армирование балок плоскими каркасайми сильно отличается от армирования балок при вязаной арматуре: отсутствует косая арматура ( отгибы), не ставятся открытые или закрытые хомуты, к которым привязывают стержни арматуры балок. Каркасы в опалубке устанавливают на шаблоны из отрезков тонкой арматуры и скрепляют между собой вверху при помощи проволоки или монтаж-ны 1М И скобами, чтобы предупредить их смещение во время бетонирования. [1]
Для армирования балок и ригелей наземной части - применены жесткие каркасы с добавочной гибкой арматурой. [2]
Для продольного армирования балок обычно применяют стержни периодического профиля ( реже гладкие) диаметром 12 - 32 мм. [3]
При армировании балок сшфными каркасами обычно от-гибы не ставятся и вся поперечная сила. [4]
При армировании балок вязаными каркасами кроме хомутов ставятся отогнутые стержни. [6]
На рис. XI.15 дана схема армирования монолитной балки перекрытия марки Бм2; каркас и сетку на схемах армирования показывают сплошной линией. Если железобетонная конструкция имеет несколько участков с равномерно расположенными одинаковыми каркасами или сетками, то их контуры наносят на одном из участков, указывая номера позиций на полке линии-выноски. [7]
Армирование балок плоскими каркасайми сильно отличается от армирования балок при вязаной арматуре: отсутствует косая арматура ( отгибы), не ставятся открытые или закрытые хомуты, к которым привязывают стержни арматуры балок. Каркасы в опалубке устанавливают на шаблоны из отрезков тонкой арматуры и скрепляют между собой вверху при помощи проволоки или монтаж-ны 1М И скобами, чтобы предупредить их смещение во время бетонирования. [8]
При разработке проектных решений смещения железобетонных крановых балок в плане на значение, превышающее допустимое, в каждом конкретном случае решаются индивидуально, в зависимости от армирования балок и колонн, наличия или отсутствия анкерных болтов и других конструктивных особенностей. В этих, случаях необходимы поверочные расчеты. [9]
В поперечном сечении пролетное строение состоит из балок Т - образного сечения. Армирование балок производят пучковой арматурой, а каждая балка состоит из нескольких блоков. Шов между блоками 8 см заполняется цементным раствором. Отсутствие диафрагм значительно облегчает процесс изготовления балок. Поперечное объединение производят натяжением пучковой арматуры по плите проезжей части; вместо поперечного натяжения можно применить стыкование плит при помощи выпущенной из плиты петлевой арматуры. [11]
Чтобы этого не было, рекомендуется крайние боковые стержни продольной арматуры, расположенные на взаимно перпендикулярных гранях, охватывать хомутами. При действии вблизи опоры сосредоточенных грузов и армировании балок сварными каркасами следует предусматривать дополнительную анкеровку на опорах в виде двух поперечных стержней в направлении силовой плоскости, приваренных к анкерующим стержням каркасов граней и верхнему хомуту. Диаметр этих стержней принимают равным диаметру основного анкерующего стержня грани. [12]
Чтобы этого не было, рекомендуется крайние боковые стержни продольной арматуры, расположенные на взаимно перпендикулярных гранях, охватывать хомутами. При действии вблизи опоры сосредоточенных грузов и армировании балок сварными каркасами следует предусматривать дополнительную анкеровку на опорах в виде двух поперечных стержней в направлении силовой плоскости, приваренных к анкерующим стержням каркасов граней и верхнему хомуту. Диаметр этих стержней принимают равным диаметру основного анкерующего стержня грани. [13]
Для армирования плит широко применяются сварные сетки, а для армирования балок и колонн - плоские сварные каркасы, которые перед укладкой в формы при помощи сварки укрупняют в пространственные каркасы. [14]
Страницы: 1 2
www.ngpedia.ru
Армирование неразрезных, консольных и рамных мостов
Неразрезные, консольные и рамные системы имеют армирование без предварительного напряжения или предварительно напряженную арматуру. При применении ненапрягаемой арматуры стержни основной рабочей арматуры располагают, как и в простых балках, рассосредоточенно или объединяют в пучки или сварные каркасы. Особенностью армирования неразрезных и консольных балок и ригелей рам является расположение рабочей арматуры на участках с отрицательными изгибающими моментами у верхнего растянутого волокна. На участках с положительными моментами арматуру размещают аналогично простым балкам в нижней части сечения.
Если поперечное сечение балки или ригеля тавровое или двутавровое, арматуру сосредоточивают в нижнем поясе ребер и в плите над ребрами. При этом можно перевести арматуру из нижней зоны в верхнюю в соответствии с огибающей эпюрой моментов. Отгибы армируют стенку ребер для работы ее на поперечную силу, а концы арматуры закрепляются в сжатой зоне сечения.
Опорный участок балки без преднапряжения (рис. 7.15) армирован по расчету в сечении на опоре 18 стержнями в верхней части сечения. В середине пролета требуется 12 рабочих стержней того же диаметра, что и в нижней зоне. Стержни нижней арматуры отгибают вверх там, где они не нужны по расчету. Отогнутые вверх стержни № 1 левого пролета и № 7 правого пролета образуют верхний горизонтальный ряд арматуры опорного сечения; стержни № 2 и отогнутые из правого пролета стержни № 8 проходят над опорой во втором ряду сверху.
Аналогично отогнуты остальные стержни, которые, проходя над опорой в соседний пролет, образуют рабочую арматуру опорного сечения. К ней относятся дополнительные прямолинейные стержни № 12. Стержни нижней арматуры № 5, 6 и 11 вверх не отогнуты. Отгибы № 13 в состав основной арматуры не входят. Вуты армированы стержнями № 14 так, чтобы входящий угол имел перекрещивающуюся арматуру. Хомуты и продольная арматура балки на (рис. 7.15) не показаны.
Рис. 7.15 – Армирование опорного участка
В приведенном примере балка армирована одиночными стержнями без сварки. В неразрезных и консольных балках применяют и другое армирование, например сварными каркасами, но с учетом специфики армирования надопорных участков, подверженных действию отрицательных изгибающих моментов.
Стыки сборных неразрезных пролетных строений без предварительного напряжения обычно выполняют, выпуская в шов стержни рабочей арматуры и сваривая их между собой.
Для неразрезных, консольных и рамных систем, как правило, используют предварительно напрягаемую арматуру.
В балках и ригелях предварительно напряженную арматуру располагают так, чтобы в зонах, работающих при действии внешних нагрузок на растяжение, возникало сжатие от усилий предварительного напряжения. Одновременно обеспечивают восприятие арматурой растягивающего усилия от действия изгибающего момента при расчете на прочность. Поэтому предварительно напрягаемую арматуру следует в основном располагать у растянутого волокна балки или ригеля.
В неразрезных балках (рис. 7.16, а) преднапряженную арматуру можно объединять в крупные плети. Криволинейная арматура проходит над опорами у верхней грани, а в середине пролета – у нижней грани сечения. Всю арматуру натягивают одновременно с торцов. Такую схему армирования применяют при бетонировании пролетного строения или его сборке на сплошных подмостях, так как до натяжения арматуры балка не может воспринимать изгибающие моменты.
В неразрезных балках, сооружаемых способом продольной надвижки пролетного строения, собранного на насыпи перед мостом, изгибающие моменты во время надвижки изменяются как по величине, так и по знаку. При надвижке можно изменять очертание арматуры, чтобы ее положение по высоте сечения соответствовало эпюре изгибающих моментов для каждого этапа надвижки.
Рис. 7.16 – Схемы армирования неразрезных балок преднапряженной арматурой
Неразрезное пролетное строение часто сооружают методом навесного бетонирования или навесной сборки уравновешенно, наращивая пролетное строение от опор в пролет симметрично относительно оси опоры (рис. 7.16, б). Если, как это часто бывает, длина крайнего пролета больше половины длины средних пролетов, концевые участки береговых пролетов сооружают на подмостях, чтобы не нарушать уравновешенности монтажа.
Арматура состоит из отдельных пучков высокопрочной проволоки или стержней. Каждый навешиваемый блок или бетонируемый участок закрепляют предварительно напрягаемой арматурой. После навешивания двух симметричных относительно оси опоры блоков (или твердения бетона двух симметричных участков) производят натяжение тех пучков арматуры, которые закрепляются на этих блоках (участках). Количество обрывающихся на каждом блоке пучков определяют в соответствии с огибающей эпюрой моментов в пролетном строении. По окончании сооружения пролетного строения устанавливают и натягивают пучки нижней арматуры для работы на положительные изгибающие моменты, а в случае необходимости добавляют верхнюю преднапряженную арматуру.
Ригели рамно–консольных и рамно–подвесных мостов, изготовляемые с натяжением арматуры на упоры, при сравнительно небольших пролетах армируют прямолинейной преднапряженной арматурой (рис. 7.17, а). При значительных пролетах, если ригели изготовляют на берегу и подают в пролет целиком, арматуру (1) натягивают на бетон, отгибая вниз в соответствии с эпюрой изгибающихся моментов (рис. 7.17, б). Нижняя монтажная преднапряженная арматура (2) может потребоваться для работы на положительные моменты, возникающие в ригеле при перевозке и установке на опоры. Эту арматуру можно снять после окончания монтажа.
Рис. 7.17 – Схемы армирования ригелей преднапряженной арматурой
Если ригель рамного моста сооружают методом навесного бетонирования или навесной сборки, то схема его армирования аналогична приведенной выше для неразрезных балок, но нижняя арматура, как правило, здесь не требуется (рис. 7.17, в).
В качестве преднапряженной арматуры применяют высокопрочные стержни (за рубежом), пучки из высокопрочной проволоки небольшого диаметра или из витых прядей, а также стальные канаты.
При натяжении арматуры на упоры (см. рис. 7.17, а) конструкция арматуры и ее расположение в сечении аналогичны рассмотренным ранее балочным разрезным пролетным строениям. При натяжении на бетон арматуру располагают открыто по верху нижней и верхней плит или в закрытых каналах.
При открытом размещении верхней преднапряженной арматуры в поперечном сечении балки и ригеля ее располагают несколькими горизонтальными рядами в углублении, оставленном в плите проезжей части (рис. 7.18, а). Стержни или пучки арматуры поочередно отгибают вниз, пропуская через каналы, устроенные в плите, и закрепляют на специальных выступах на нижней поверхности плиты. Натяжение арматуры производят домкратами двойного действия с закреплением конусными анкерами. Ближе к опоре отгибают нижний ряд арматуры. По окончании натяжения арматуры каналы инъектируют цементным раствором, а углубление в плите заполняют бетоном.
Рис. 7.18 – Размещение и закрепление открытой преднапряженной арматуры
Предварительно напряженную арматуру можно полностью или частично размещать в углублениях над стенками (рис. 7.18, б). Пучки, проходящие над плитой, закрепляют на выступах (см. рис. 7.18, а). Пучки, расположенные в углублении над стенкой, отводят криволинейными каналами вниз и выводят в монтажный шов между блоками. В торце навешиваемого блока делают вырезы для размещения анкеров закрепляемых на этом блоке пучков арматуры. После натяжения арматуры и навешивания следующего блока вырезы заполняют цементным раствором или бетоном.
Навешиваемые блоки можно присоединять к готовой части конструкции с помощью канатов или пучков преднапряженной арматуры (1), петли которых охватывают выступы полукруглого очертания (2) в плите (рис. 7.19, а). На противоположном конце пучков или канатов предусматривают конусные или стаканные анкеры (3). Арматуру натягивают из специальной камеры, расположенной на опоре. Камеру устраивают на конце пролетного строения (рис. 7.19, б), если крайний пролет значительно короче среднего и сооружается на подмостях. При этом в крайнем пролете возникают в основном отрицательные изгибающие моменты и перерасход преднапряженной арматуры, неизбежный потому, что пучки или канаты не обрывают в этом пролете по эпюре моментов, будет невелик.
Рис. 7.19 – Закрепление арматуры на полукруглых выступах
Недостаток открытого расположения преднапряженной арматуры – отсутствие предварительного напряжения в бетоне, укладываемого после натяжения арматуры, и возможность появления в нем трещин от влияния усадки и действия временной нагрузки. При повреждениях гидроизоляционного слоя вода с проезжей части получает доступ к арматурным пучкам и вызывает их коррозию. При этом пучки быстро выходят из строя, так как проволоки небольшого диаметра интенсивно разрушаются коррозией. Лучшие результаты дает применение для защитного слоя пластбетона, обладающего повышенной растяжимостью.
Чаще применяют расположение арматуры в закрытых каналах, что связано с некоторыми технологическими трудностями: дополнительными работами по установке и извлечению каналообразователей, заведению пучков в длинные закрытые каналы и качественному инъектированию цементного раствора в эти каналы. Однако эксплуатационная надежность пролетных строений с арматурой в закрытых каналах выше. Кроме того, применением криволинейных в плане и профиле каналов можно улучшить общее напряженное состояние конструкции и избежать местных напряжений, трудно поддающихся определению расчетом и возникающих, например, в местах заделки концов пучков в утолщениях плиты (см. рис. 7.18, а). Усилие от пучка передается здесь на плиту эксцентрично и вызывает местный изгиб, в результате которого могут появиться трещины в бетоне плиты. В неразрезной балке, армированной пучками в закрытых каналах с заведением арматуры в стенки коробчатого сечения (рис. 7.20), опорное сечение, в котором действует наибольший отрицательный момент, находится слева, пучки проходят в закрытых каналах в верхней плите. Для наглядности рисунка один из пучков выделен жирной линией, остальные показаны осевыми линиями.
Рис. 7.20 – Схема армирования пучками в закрытых каналах
Пучки отгибают по кривым большого радиуса сначала в горизонтальной плоскости и выводят в наклонную срединную плоскость (1) стенки коробки. Затем пучки отгибают в этой плоскости, заводят в стенку до нижней плиты и закрепляют конусными анкерами в нишах, устраиваемых в монтажных стыках между блоками.
Заведение пучков в стенки и обжатие стенки в направлении, примерно соответствующем направлению действия главных растягивающих напряжений, существенно повышает трещиностойкость конструкции, а также сопротивление наклонных сечений разрушению от действия поперечных сил.
За рубежом в ряде мостов, пролетные строения которых сооружали на подмостях или на берегу, арматура (1) размещена в прямоугольном канале, образованном в стенках коробчатого сечения с помощью кожухов (2) из тонкой стали (рис. 7.21). Арматуру вместе с кожухами укладывали в опалубку до бетонирования конструкции. Ось ее криволинейная (см. рис. 7.16, а). Арматуру можно располагать и вне бетона, опирая ее в местах перелома оси на поперечные диафрагмы или выступы стенок.
Рис. 7.21 – Расположение арматуры в стенках коробчатого сечения
При несимметричном загружении Т–образных рам временной нагрузкой в опорах возникают изгибающие моменты. Для обеспечения прочности и трещиностойкости опоры необходима ненапрягаемая или предварительно напрягаемая арматура, которую заводят в ригель и надежно в нем закрепляют, чтобы она вступала в работу в сечении опоры под ригелем.
Внизу арматуру закрепляют в фундаменте опоры или несколько выше фундамента. Нормальная сила в сечениях опоры увеличивается сверху вниз от действия собственного веса опоры, растягивающие напряжения погашаются действием этой сжимающей силы, поэтому количество арматуры в сечениях опоры может уменьшаться, а в нижней части опоры она может стать ненужной по расчету.
Сечение опор рамно–консольных и рамно–подвесных мостов чаще всего назначают коробчатым, а опору собирают из сборных блоков, разделенных поперечными швами. В полости коробки удобно размещать пучки преднапряженной арматуры, закрывая их после натяжения бетоном (рис. 7.22). Полости опоры заполняют бетоном или вне пределов колебаний уровня воды песком или гравием для увеличения собственного веса опоры. Швы между блоками целесообразно делать клеевыми.
Рис. 7.22 – Соединение ригеля с опорой
Пучки должны иметь на концах конусные или стаканные анкеры. Концы пучков закрепляют в ригеле, пропуская сквозь каналы в поперечных диафрагмах ригеля.
Кроме основной рабочей преднапряженной арматуры, воспринимающей изгибающие моменты в сечениях, балки или ригеля имеют и другую арматуру, аналогичную арматуре простых балок.
Как и в пролетных строениях с простыми балками, плита проезжей части имеет арматуру, достаточную для работы ее на изгиб в поперечном направлении между стенками. В стенках ставят поперечную арматуру, работающую на поперечную силу. Если эта арматура напрягаемая, ее изготовляют в виде сварных сеток с включением в них вертикальных или наклонных хомутов в соответствии с расчетом. Хомуты могут быть выполнены и предварительно напряженными с натяжением на бетон (см. рис. 7.27), а при сборке монтажных элементов из плоских плит – с натяжением на упоры. В этом случае стенки представляют собой струнобетонные плиты.
Нижние плиты обычно имеют только конструктивную арматуру в виде сварных сеток. Для повышения сопротивления плиты сжатию и, следовательно, уменьшения ее толщины и веса монтажных блоков, особенно у опор, полезно использовать косвенное армирование, например спирали.
vse-lekcii.ru
6. Армирование второстепенной балки
Рис. 14.10. Армирование второстепенной балки сварными плоскими
Каркасами и сетками
1 – конструктивная сетка над крайней главной балкой; 2 – надопорные сетки;
3 – два стыковых стержня и не менее 10 мм; 4 – рабочие стержни надопорной сетки; 5 – дополнительные стержни у колонны; 6 – корытообразная сетка
Армирование второстепенных балок сварными каркасами (обычно двумя) и сетками является основным видом армирования.
Каркасы перед установкой в опалубку соединяют в пространственный каркас приваркой горизонтальных поперечных стержней. Каркасы доводят до граней главных балок.
На опорах второстепенные балки армируют сетками с поперечным расположением рабочей арматуры. Для этого над главной балкой раскатывают рулонные сетки или укладывают по всей длине над главными балками плоские сетки. В местах колонн надопорные сетки прерывают и взамен их вблизи колонн устанавливают дополнительные стержни или дополнительные отрезки сетки с площадью, равной площади рабочих стержней надопорной сетки, приходящихся на ширину колонны. За расчетную площадь растянутой арматуры второстепенной балки на опоре принимают суммарную площадь всех рабочих стержней надопорных сеток, расположенных между осями соседних панелей плиты.
При значительных пролетах второстепенных балок в целях экономии стали надопорная растянутая арматура может быть образована двумя сетками, частично перекрывающими одна другую. Над крайней опорой второстепенная балка армируется конструктивными сетками.
При армировании монолитных ребристых перекрытий сварными сетками и каркасами последние укладывают в следующем порядке. Предварительно в опалубку устанавливают плоские сварные каркасы главных и второстепенных балок, нижние стержни которых соединяют стыковыми стержнями, в главных балках размещают дополнительные сетки, укладывают сварные плоские сетки плиты и надопорные сетки второстепенных балок.
Балочные сборные панельные перекрытия
Компоновка конструктивной схемы
Под компоновкой конструктивной схемы перекрытия понимают:
1. разделение плана перекрытия температурно-усадочными и осадочными швами на деформационные блоки;
2. определение направления ригелей: вдоль продольной или вдоль поперечной осей здания. Продольное направление ригелей назначают преимущественно в жилых зданиях (по планировочным соображениям). При поперечном направлении ригелей здание получает наибольшую поперечную жесткость здания, но худшую освещеность.
3. выбор размеров пролета и шага ригелей, способа опирания панелей на ригель, типа и размеров панелей перекрытия.
Компоновку конструктивной схемы перекрытия производят в зависимости от внешних нагрузок, назначения здания и общих архитектурно-планировочных решений.
Рис. 15.7. Многоэтажное каркасное здание с балочными перекрытиями
1 – фундаменты; 2 – колонны; 3 – ригели; 4 – плиты перекрытия; 5 – несущие конструкции покрытия; 6 – плиты покрытия; 7 – несущая стена из крупных блоков
На здания действуют вертикальные и горизонтальные нагрузки, совместное действие которых может привести к общей потери устойчивости здания, если не обеспечить пространственной жесткости (жесткости в трех плоскостях: 2 вертикальных и 1 горизонтальной).
Это можно сделать созданием жестких узлов сопряжения ригелей с колоннами, которые воспринимают помимо поперечных и продольных сил изгибающие моменты. Такие каркасы называют рамными.
Рис. 15.8. Схема рамного каркаса
Либо это можно сделать, соединив части колонн специальными связями жесткости, с сохранением шарнирного опирания ригелей на консоли колонн. Такие связи называют диафрагмами, а каркас – связевым.
Рис. 15.9. Схема связевого каркаса
В обоих случаях горизонтальные связи – панели перекрытия, которые образуют жесткие диски за счет приваривания их к ригелям, либо за счет плотного замоноличивания продольных и поперечных швов между конструкциями.
studfiles.net
Поперечная арматура балки
Поперечная арматура балки реализуется в виде хомутов и шпилек, размещаемых пакетами. В каждом пакете может быть один или несколько хомутов и одна, ни одной или несколько шпилек. Пакеты расставляются с некоторым шагом вдоль оси балки. Если для балки имеются результаты армирования, то выбор шага пакетов происходит, исходя из вычисленных значений требуемого поперечного армирования. Если результатов нет, то используется просто шаг, заданный пользователем в соответствующем окне редактирования в инструменте «Армирование балки». Некоторое количество одинаковых пакетов, поставленных с заданным шагом, покрывают некоторую «зону» вдоль тела балки.
В пределах балки может быть несколько зон размещения поперечной арматуры. Используя инструмент «Армирование балки», можно задать любое (разумное) количество зон (см. рис. 1).
Рис. 1. Задание пяти зон размещения поперечной арматуры в балке
После автоматического размещения можно выделять любую зону и индивидуально настраивать её характеристики: диаметр арматуры, шаг следования и количество пакетов, графически перемещать зону вдоль оси балки.
При необходимости отредактировать характеристики (например, задать шаг) сразу нескольких зон размещения поперечной арматуры, следует выделить зоны для редактирования, последовательно указывая их курсором, предварительно нажав и удерживая в нажатом положении клавишу Shift (как обычно при групповом выделении). Параметры выделенных объектов можно отредактировать в окне «Свойства» (см. рис. 2).
Рис. 2. Одновременное редактирования шага повторения выделенных пакетов
Отдельно следует сказать о редактировании состава пакета в зоне. Для этого следует использовать интерактивные графические возможности в рамках вида «Сечение». Нужно, чтобы было сделано сечение в пределах зоны, которую следует отредактировать. Если сечение расположено в виде «фантома» на текущем рабочем виде документирования модели армирования балки, то нужно перейти в рабочий вид сечения, щёлкнув по его «фантому» двойным щелчком. Аналогичный эффект достигается при выборе вида «Бм-1: Разрез 2-2» (или другого требуемого) посредством древовидного списка видов в служебном окне «Виды».
На сечении можно добавлять хомуты и шпильки, редактировать их диаметры и конфигурацию. Вносимые изменения будут отнесены ко всем пакетам поперечной арматуры, расположенным в пределах редактируемой зоны.
Можно сделать разрез, например, «1-1» так, что плоскость сечения не пересечёт ни одной зоны. На разрезе будет виден контур сечения балки и «кругляшки» сечения продольных стержней. Теперь, если на таком разрезе создать какие-то хомуты и шпильки, то будет создана новая зона и помещена в позиции, охватывающей плоскость сечения. Разумеется, её можно будет указать на виде армирования балки и отредактировать. Независимо от состава, размеров и конфигурации хомутов в составе пакета пакет всегда отображается на главном виде армирования балки одной вертикальной линией протяжённостью от нижнего защитного слоя до верхнего защитного слоя.
Всевозможные опорные и антуражные элементы (диафрагмы и колонны, расположенные в непосредственной близости от армируемой балки) представлены на рабочем виде армирования бледными линиями условно, для информации и дают представление о взаимном расположении относительно балки в пространстве модели здания. Интерпретировать их конструктор должен по своему усмотрению. В помощь ему служит информация о расчётном и фактическом армировании, представленная в форме эпюр.
Для унифицированных балок эпюра расчётного армирования представляет собой огибающую значений, собранных из всех экземпляров данной марки.
rflira.ru
