Железобетон

СЖАТЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ С НЕСУЩЕЙ АРМАТУРОЙ

Сжатые элементы с несущей арматурой применяют в монолитных железобетонных конструкциях, для возведе­ния которых требуется устройство сложных лесов. Такие условия встречаются, в частности, при возведении карка­сов гражданских зданий особо большой этажности. В процессе строительства несущая арматура использу­ется вместо лесов для поддержания нагрузки от опалуб­ки, свежего бетона и всех монтажных устройств. После приобретения бетоном достаточной прочности несущая арматура включается в работу в составе железобетонно - ю сечения конструкции.

Наиболее целесообразно применять несущую армату­ру в конструкциях, собственный вес которых не превы­шает 25 % полной нагрузки; в этом случае перерасход стали или совсем отсутствует, или незначителен и оку­пается экономией на лесах.

Нон ВО,

Рис. IV.13. Колонны с несущей жесткой арматурой

7 —жесткий профиль; 2 — арматурные стержни; 3 — соединительные

Планки

Рис. IV.14. Колонны с несущей армату­рой из сварных каркасов; продольные элементы каркасов

А — из фасонного и круглого проката; б — из круглого проката

Рис. IV. і 5. К расчету внецентренно сжатых элементов с жесткой арматурой; ветви раз­мещены в растянутой н сжатой зонах

В качестве несущей арматуры используют прокатную ..сталь двутаврового, швеллерного, крупного уголкового профиля, т. е. жесткую арматуру, или крупные круглые

Стержни и мелкий уголковый профиль — сварные кар­касы.

Типы колонн с жесткой арматурой показаны на рис. IV. 13. Отдельные профили соединяют планками или ре­шеткой. Сечение жесткой арматуры принимают наимень­шим, по условию восприятия нагрузок в процессе строи­тельства — обычно в пределах 3—8 % площади бетона поперечного сечения элементов. Во избежание отслое­ния бетона насыщение арматурой поперечного сечения не должно превышать 15 %. При большем проценте арми­рования считают, что бетон может выполнять только функции защитной неработающей оболочки. Класс бето­на должен быть не ниже В15. Элемент необходимо снаб­жать поперечной арматурой.

Если нужна дополнительная гибкая арматура, то ее размещают по периметру сечения и конструируют по об­щим правилам. Это могут быть отдельные стержни или плоские сварные каркасы. Если расчетное армирование осуществляется одной только жесткой арматурой, то по контуру сечения устанавливают легкие сварные сетки с монтажными стержнями по углам.

Защитный слой бетона для прокатных профилей и расстояния между профилями назначают по рис. IV.13; при этих размерах обеспечивается высокое качество бе­тонирования.

Несущую арматуру в виде сварных каркасов конст­руируют из круглой и мелкой фасонной стали, объединяя плоские сварные каркасы в пространственные устойчи­вые арматурные блоки (рис. IV.14). При этом основные продольные стержни раскрепляют поперечными и на­клонными стержнями (рис. IV. 14, б, в) не реже чем че­рез 20d (все сварные швы должны быть двусторонними), а дополнительные круглые стержни не реже чем через 15d приваривают к решетке несущего каркаса (рис. IV. 14, а) или укрепляют дополнительными хомутами.

Несущую арматуру рассчитывают по нормам проек­тирования стальных конструкций на нагрузки, возмож­ные в период возведения сооружения до отвердения бе­тона (учитываемые как особо кратковременные нагруз­ки). На последующие нагрузки бетон работает совмест­но с несущей арматурой. Полная эксплуатационная на­грузка на сооружение может быть передана лишь тогда, когда бетон достигает проектной прочности. На полную расчетную нагрузку железобетонную конструкцию с не-

Рис. IV. I6. К расчету внецентренно сжатых элементов с жесткой арматурой; стенки стального профиля пересечены границей сжатой

Зоны

Сущей арматурой рассчитывают как обычно с учетом сечения всей несущей и дополнительной гибкой арма­туры.

Экспериментальные исследования показали, что в правильно запроектированных конструкциях жесткая ар­матура может работать совместно с бетоном вплоть до разрушения, напряжение в ней достигает предела теку­чести; начальные напряжения, возникающие в несущей арматуре в процессе возведения, не снижают конечной прочности железобетонного элемента.

При расчете внецентренно сжатых элементов с жест­кой арматурой площадь сечения бетона сжатой зоны принимают за вычетом площади, занятой арматурой, что равносильно снижению расчетного сопротивления жест­кой арматуры этой зоны до значения Rs—Rb.

Расчет внецентренно сжатых элементов с жесткой ар­матурой из двух ветвей, размещенных у противополож­ных граней сечения — в сжатой и растянутой (или тоже сжатой, но менее напряженной) зонах (рис. IV.15), не отличается от расчета элементов с гибкой арматурой. При этом полезную высоту Л0 принимают равной рассто­янию от более сжатой грани сечения до общего центра -тяжести жесткой и гибкой арматуры у противоположной грани.

Внецентренно сжатые элементы с жесткой арматурой из профилей, стенки которых расположены параллельно плоскости изгиба и занимают значительную часть высо­ты сечения элемента (рис. IV.16), можно рассчитывать по >М£тодике, изложенной в предыдущих параграфах. При - этом в случае применения жесткой арматуры из стали, обладающей физическим пределом текучести, мо­жно считать, что во всем сечении жесткой арматуры (в toM числе и в стенкіах профилей) напряжения посто­янны и равны расчетному сопротивлению Rs, как пока­зано на рис. IV. I6.