Металеві конструкції

ЗАСОБИ З’ЄДНАННЯ СТРІЧКОВОЇ ТА ЛИСТОВОЇ АРМАТУРИ З БЕТОНОМ

Зчеплення бетону з гладкою поверхнею стріч­кової, листової арматури в сталебетонних конст­рукціях не може забезпечити їх монолітності навіть на першій стадії роботи.

У сталебетонних конструкціях анкерні з'єд­нання стрічкової, листової арматури з бетоном мають першочергове значення, бо вони є гаран­тією експлуатаційної придатності конструкції до експлуатації.

Методику розрахунку анкерів і упорів ком­плексних конструкцій, що з'єднують сталеву дво­таврову балку зі залізобетонною плитою стисне­ної зони, неможливо повністю використати для розрахунку зв'язків стрічкової, листової армату­ри з бетоном сталебетонної балки, бо умови ро­боти їх у розтягненій та стисненій зонах різні. В комплексних конструкціях анкери, упори, розміщені в стисненій зоні, виконують роль само­стійних конструктивних елементів і не з'єднані з арматурою плити. У сталебетонних конструк­ціях доцільно використовувати поперечну арма­туру і як анкери.

У залізобетонних конструкціях робота бетону та арматури забезпечується силами зчеплення, які залежать здебільшого від клейових власти­востей цементного тіста, сил тертя та механічного зчеплення виступів арматури по поверхні контак­ту. Ступінь їх впливу залежить від виду та стану арматури.

У сталебетонній балці зі зовнішнім армуван­ням з'єднання гладкої стрічкової арматури з бе­тоном за допомогою різних типів анкерів є вирі­шальним для забезпечення надійної роботи кон­струкції під навантаженням. Призначення зв'яз­ків — забезпечити монолітність роботи такої конструкції, протистояти зсуву стрічкової арма­тури відносно бетону й сприймати поперечні сили, які діють у похилих перерізах.

Застосовують жорсткі та гнучкі упори, різні анкери стержневого типу, а також комбіновані з'єднання (рис. 10.3). Під час вибору конструкції анкерів для сталебетонних балок беруть до уваги надійність їх кріплення до стрічкової, листової арматури за допомогою зварювання. З різних ви­дів зв'язків-анкерів найпростішими у виготовленні та найменш металомісткими є анкери у ви­гляді окремих вертикальних стержнів, приваре­них у тавр до стрічкової чи листової арматури за допомогою напівавтомата.

Для сталебетонних балок зі зовнішнім арму­ванням застосовують анкери у вигляді вертикаль­них стержнів, приварених під прямим кутом, які водночас виконують роль поперечної арматури каркаса балки.

За монтажними й конструктивними вимогами, а також для сприйняття значних сил зсуву на опорній частині арматурного каркаса доцільно ставити торцеві жорсткі упори.

Під час роботи сталебетонних балкових кон­струкцій на згин виникають значні сили зсуву вздовж площин з'єднання стрічкової, листової ар­матури та бетону по довжині балки та незначні сили зчеплення між бетоном і внутрішньою глад­кою поверхнею стрічкової, листової арматури. Елементи, що забезпечують монолітність попе­речного перерізу сталебетонних балок, є зв'яз­ками, (анкери, упори), встановленими з відповід­ним кроком по довжині балки.

Силу зсуву між стрічковою, листовою арма­турою й бетоном у перерізі, якщо крок анкерів дорівнює а, можна записати у вигляді

QS„ ■ а

Т = —, (10.1)

Або

(10.2)

Де Q — зовнішня поперечна сила; S4 — зведений статичний момент поперечного перерізу листової арматури відносно нейтральної осі; І. т — зведе­ний момент інерції; ^ та /VJU - — нормальні зусилля в стрічковій арматурі на кордонах діля­нок балок.

Міцність з'єднань стрічкової, листової арма­тури з бетонним перерізом забезпечується за умови

Т < m(N34 + т£од), (10.3)

Або

Т < m(N34 + Т°р), (10.4)

Де N34 — зусилля, яке сприймається силами зчеп­лення між поверхнею стрічкової, листової арма­тури та бетону на ділянці між анкерами, N. J4 =

Додаткова сила зсуву, в основі

Якої — міцність бетону під стержневими анке­рами. Ця сила визначається за методикою ком­плексних конструкцій; Т®р — сила зсуву, що сприймається з'єднаннями — вертикальними по­перечними стержнями під час роботи їх на зріз.

Водночас анкерні вертикальні стержні розтяг­неної стрічкової арматури слід розглядати як по­перечні стержні (хомути) і розраховувати на зов­нішню поперечну силу (рис. 10.4).

Перерізи стержнів поперечної арматури і ан­керів, що сприймають сили зсуву між стрічковою арматурою і бетоном, перевіряють незалежно один від одного.

Стрічковим армуванням.

У першому випадку при заданому кроці спо­чатку підбирають переріз анкерних стержнів як зв'язки, що гарантують міцність при зсуві. А по­тім перевіряють їх міцність на дію поперечної сили.

Конструктивне рішення сталебетонної балки зі зовнішньою гладкою стрічковою арматурою пере­дбачає встановлення торцевих жорстких упорів. Вони сприймають сили зсуву, що виникають при згині, а також зсувні та відривні сили, які ви­никають на торцевих ділянках балок від усадки та температурних дій.

Розрахунок торцевих жорстких упорів на міцність доцільно виконувати на повне розрахун­кове зусилля в стрічковій арматурі.

N» = R ЛАЛ (10.5)

І додатково перевіряти силу зсуву на опорі. Бе­ручи до уваги конструктивні умови приварювання до стрічкової арматури і достатність опорної пло­щі в торці балки при передачі максимальної сили зсуву (особливо в попередньо напружених бал­ках) — задаються розмірами.

Сила зсуву, яку може сприйняти кінцевий упор або упор в прольоті при роботі бетону на зминання:

'і - l,6RIip х Азш

(10.6)

Де 1,6 — коефіцієнт, що враховує зминання на частині площі; Rnp -— міцність бетону при стис­ненні; А.1м — площа зминання бетону упором:

•Азм " Ьуп х hyn.

Для розрахунку опорного торцевого листа з нього умовно вирізають смужку шириною 1 см і визначають згинальний момент, як у балці від рівномірно розподіленого навантаження. Наванта­ження визначають із умови, що напруження вздовж площі передачі сили зсуву на торець роз­поділяється рівномірно:

Т

Bv • /iv

(10.11)

Л„

Зварні шви, що прикріплюють ребра й торцеву пластину, визначають у такій послідовності: спо­чатку розраховують флангові шви, що прикріп­люють ребра до стрічкової арматури, на дію сили зсуву, що дорівнює Т°, а потім на момент М° = = Т" х е.

Торцеву опорну пластину прикріплюють до ребер вертикальними лобовими швами, площа яких має бути не меншою, ніж сумарна площа зварних швів, що прикріплюють ребра до стрічко­вої арматури.