Косвенное армирование

Подразумевается установка поперечной арматуры с малым шагом. Наличие косвенного армирования повышает несущую спообность при смятии.Применяется для местного укрепления торцов железобетонных колонн, опор сильнонагруженных балок.

Виды косвенного армирования:

Косвенное армирование работает подобно обойме, т.е. сдерживает поперечные деформации, которые возникают при смятии бетона.

Для косвенного армирования тспользуют арматуру классов А240, А300, А400 диаметром до 14мм и арматуры классом В500 (диаметр не ограничен) Размеры ячейки сетки – 45-100 мм, Шаг сетки – 60-150 мм. На торцевых участках, где возникают смятие, устанавливается косвенное армирование, состоящее min из 4 сеток на длину не менее 20d (d – диаметр рабочей продольной арматуры). ЖБ элементы с жесткой арматурой. Жесткая арматура применятется с целью уменьшения размеров сеч сжатых элементов в том числе монолитных конструкциях, для возведения которых требуются леса.

При возведении монолитных конструкций в качестве элементов лесов используют жесткую арматуру, которая будет воспринимать нагрузку от веса опалубки, монтажных устройств и бетонной смеси.

После снятия опалубки жесткая арматура воспринимает совместно с бетоном действующие нагрузки.

Эффективность жесткой арматуры возрастает по мере снижения собственного веса конструкции по отношению к полной нагрузке.

В качестве жесткой арматуры используют металлические прокатные профили из стали в виде уголков, швелеров, двутавров. Процент армирования таких конструкций – 3-15% (переармирование)

Примеры комплексного армирования гибкой и жесткой арматурой.

Совместная работа жесткой арматуры, гибкой арматуры и бетона обеспечиваются вплоть до разрушения, т.е. напряжения в арматуре(гибкость и жесткость), бетоне в предельном состоянии достигают своих расчеттных сопротивлений.

При армировании более чем 15% бетон в работе не участвует, в этом случае бетон выполняет защитную функцию арматуры.

Основные расчетные положения внецентр. стержней с жесткой арматурой будут такими же, как и при расчете с гибкой арматурой за исключением того, что площадь, занятая жесткой арматурой вычитается из площади бетонной части.Тогда несущая способность внецентренносжатого элемента, определяемая уравнением моментов относительно центра тяжести растянутой жесткой арматуры будет:

Для повышения несущей способности внецентренносжатых стержней применятеся стальная облицовка, которая совместно с бетонном о гибкой арматурой воспринимает расчетные усилия. В качестве облицовки используют стальные трубы, а конструкция называется стале-железобетонная.

Для эффективного сцепления облицовки с бетонном выполняют обжатие бетонного ядра путем применения бетона на расширяющемся цементе.

Помимо увеличения несущей способности при внецентренносжатом облицовка способствует сдерживанию поперечных деформаций, поэтому в таких конструкциях косвенное армирование не требуется.

В целях уменьшения собственного веса железобетонных изгибаемых элементов(плит покрытий и перекрытий) при увеличении пролета выполняется констр-и с применением балок в виде жесткой А

Косвенной арматурой называют специальную поперечную арматуру, которая позволяет значительно повысить несущую способность сжатых элементов. Косвенной арматурой в элементах круглого или многоугольного сечения служат спиральная» обмотка или замкнутые сварные кольца, а в элементах прямоугольного се’чёния — поперечные сварные сетки, которые охватывают всю продольную рабочую арматуру* Поперечные сварные сетки используют для усиления бетона при местном сжатии под анкерными устройствами напрягаемой арматуры, под центрирующими, прокладками в стыках колонн и т. д. Сущность работы косвенной арматуры состоит в следующем. При продольном ежатии элементов возникают поперечные растягивающие напряжения и деформации, которые приводят к образо- ванию продольных трещин в бетоне. Косвенная арматура работает на растяжение и сдерживает поперечные деформации бетона, повышая тем самым’его несущую способность.

При работе под нагрузкой бетон имеет повышенную несущую способность только в зоне, ограниченной крайними стержнями сеток или спиралью (так называемое ядро). Защитный слой за пределами ядра в расчете не учитывают. Площадь ядра £я=М>я в случае, если улораль. Сварные сетки косвенного армирования выполняют из стали классов A-I, A-II, A-III диаметром не более 14 мм и из стали класса B-I. Расстояния между стержнями сеток (размеры ячеек) не менее 45 мм, не более меньшего размера поперечного сечения элемента и не более 100 мм. Шаг сеток 5 — не менее 60 мм, не более !/з меньшего размера поперечного сечения элемента и не более 150 мм. Спиральную арматуру (или кольца) можно применять при dH^200 мм, шаг спирали s должен быть не менее 40 мм, не более Vsd и не более 100 мм.

Число сварных сеток косвенного армирования, которые устанавливают в торцах элементов, должно быть не менее 4″, и их следует располагать на участке длиной не менее \0d при продольной арматуре из стержней периодического профиля и не менее 20d при гладких стержнях.

Косвенную арматуру, поставленную по всей длине элемента, учитывают в расчете внецентренно-сжатых элементов только при гибкости Я==/о/гя^35. В более гибких элементах, где значительно возрастает прогиб, степень использования косвенной арматуры уменьшается. Расчет Сжатых элементов прямоугольного сечения из

Влияние прогиба учитывают так же, как в § 2 этой главы, но величина NKр, определяемая по формул, должна быть умножена на коэффициент &с= ==0,25+0,05/0/ЛЯ<1, а в формуле второй член умножается на поправочный коэффициент

Если в коротком сжатом элементе установить поперечную арматуру, способную эффективно сдерживать поперечные деформации, то этим можно существенно увеличить его несущую способность. Такое армирование называют косвенным. В практике для элементов с круглым или многоугольным поперечным сечением получило распространение косвенное армирование в виде спиралей или сварных колец ( 6.4, г). Для элементов с прямоугольным сечением применяют объемное косвенное армирование в виде часто размещенных поперечных сварных сеток ( 6.4, в). Косвенное армирование в виде поперечных сеток широко используют для местного усиления железобетонных сборных колонн вблизи стыков, а также под анкерами и в зоне анкеровки предварительно напрягаемой арматуры.

В границах ядра, заключенного внутри спирали или контура сварной сетки, наблюдается повышенное сопротивление бетона. Это объясняется тем, что косвенная арматура сдерживает поперечные деформации бетона, возникающие при продольном сжатии. В результате повышается сопротивление сжатию даже после образования первых продольных трещин. Такое армирование способствует сопротивлению внешним воздействиям даже после отслаивания защитного слоя бетона. Прочность элемента исчерпывается, когда напряжения в поперечной арматуре достигают предела текучести. Продольные деформации элементов велики и возрастают с увеличением поперечного армирования. Это позволяет применять продольную арматуру из сталей более высокой прочности (классов A-IV, A-V), чем обычно (A-II, А-Ш).

Для косвенного армирования применяют арматурную сталь классов A-I, А-И и A-III диаметром 6… 14 мм или предварительно напряженную проволоку. В колоннах сетки и спирали (кольца) должны охватывать всю рабочую продольную арматуру. Расстояние между витками спирали или кольцами в осях должно быть не более 1/5 диаметра элемента и не более 100 мм. Минимальный шаг спирали неограничен, но из удобства бетонирования его назначают не менее 3 см.

При применении косвенного армирования сварными сетками размеры ячеек принимают не менее 45 мм, не более 1/4, меньшей стороны колонны и не более 100 мм; шаг сеток — 60…150 мм. Во всех случаях продольная арматура колонны должна проходить внутри контура сеток ( 6.4, в).

При усилении концевых участков внецентренно сжатых элементов сварные сетки косвенного армирования устанавливают у торца в количестве не менее четырех сеток по длине (считая от торца элемента) не менее 20d, если продольная арматура выполнена из гладких стержней, и не менее 10d — из стержней периодического профиля. Прочность сжатых элементов с косвенным армированием любого вида рассчитывают по приведенным выше формулам (см. § 6.4), в которых учитывается лишь часть площади бетонного сечения Аф ограниченная крайними стержнями сетки или спирали, и вместо сопротивления бетона Rb применяют приведенное его сопротивление определяемое при армировании элементов поперечными сварными сетками по формуле

При центральном сжатии (ео = 0) эффективность кольцевой арматуры максимальна. С увеличением е0 эффективность спирального армирования снижается. Это объясняется тем, что сжатая зона бетона охвачена спиральной арматурой лишь по внешнему контуру сечения, что не может в достаточной мере ограничить развитие поперечных деформаций. Однако при использовании косвенного армирования в виде сеток в сжатой зоне, как правило, оказывается несколько ячеек сетки, каждая из которых работает самостоятельно и тогда прочность бетона во внецент- ренно сжатых элементах практически не снижается.

Граничное значение вычисляют по формуле (5.4), в которой со находят по эмпирической зависимости, учитывающей большую деформативность элементов с косвенным армированием .

Косвенное армирование учитывается в расчетах при гибкости /0/г'<35 (здесь г» — радиус инерции ядра сечения, ограниченного осями крайних стержней поперечной арматуры), а также при условии, что несущая способность элемента, вычисленная по приведенным выше формулам (при Aef и R-ь, red)^ превышает его несущую способность, определенную по полному сечению А и расчетному сопротивлению бетона Rb (без учета косвенной арматуры).

Помимо расчета прочности производят дополнительный расчет для того, чтобы в стадии эксплуатации в защитном слое не образовались продольные трещины и не произошло преждевременное отслаивание бетона.

Оставьте комментарий