- •Содержание
- •2.1.2Преимущества и недостатки железобетонных конструкций
- •2.1.3Требования, предъявляемые к железобетонным конструкциям
- •2.2Классификация железобетонных конструкций
- •2.2.1Классификация железобетонных конструкций по способу возведения
- •3.1.1Классификация видов бетона
- •3.1.2Структура бетона.
- •2.2.2Классификация железобетонных конструкций по наличию предварительного напряжения арматуры
- •2.2.3Нормативные и расчетные характеристики бетона и арматуры
- •3Физико-механические свойства бетона, арматуры и железобетона
- •3.1Бетон
- •Главные растягивающие напряжения в образце с порами
- •Главные сжимающие напряжения в образце с порами
- •3.1.3Механизм и характер разрушения сжимаемых образцов.
- •3.1.4Классы и марки бетона.
- •3.1.5Прочность бетона при растяжении, местном сжатии, срезе, двухосном и трехосном напряженном состоянии.
- •3.1.6Сцепление арматуры с бетоном. Длина анкеровки.
- •3.1.7Динамическое упрочнение, длительная прочность и выносливость бетона.
- •3.1.8Деформации бетона. Деформации бетона при первичном кратковременном загружении. Влияние скорости загружения. Упругие и пластические деформации.
- •3.1.9Ползучесть бетона.
- •3.2Арматура.
- •3.2.1Классификация арматуры.
- •3.2.2Механические свойства арматурных сталей и способы их улучшения. Наклеп.
- •3.2.3Классы и марки арматурных сталей.
- •3.2.4Области применения различных классов арматурной стали.
- •3.2.5Сварные сетки
- •3.2.6Сварные каркасы
- •3.2.7Стальные закладные детали.
- •3.2.8Применение в качестве арматуры профильного проката.
- •3.2.9Применение в качестве арматуры стальной и полимерной фибры
- •3.2.10Неметаллические виды арматуры
- •4.1.1.2Элементы прямоугольного сечения без сжатой арматуры и без предварительного напряжения рабочей арматуры
- •4.1.1.3Практические методы расчета
- •4.1.1.4Примеры расчета
- •4.1.1.5Элементы прямоугольного сечения со сжатой арматурой
- •4.1.1.6Практические методы расчета
- •4.1.1.7Примеры расчета
- •4.1.1.8Элементы таврового и двутаврового сечения без предварительного напряжения арматуры
- •4.1.1.9Практические методы расчета
- •4.1.1.10Примеры расчета
- •4.1.1.11Особенности расчета элементов с предварительным напряжением арматуры
- •4.1.2.2Расчет на действие поперечной силы по наклонной сжатой полосе
- •4.1.2.3Примеры расчета
- •4.1.2.4Расчет на действие поперечной силы по наклонной трещине
- •4.1.2.5Элементы, армированные отгибами:
- •4.1.2.6Особенности расчета изгибаемых железобетонных элементов с предварительным напряжением арматуры
- •4.1.2.7Расчет железобетонных элементов на действие изгибающего момента по наклонному сечению
- •4.2.2.1Расчет на действие поперечной силы по наклонной сжатой полосе
- •4.2.2.2Расчет на действие поперечной силы по наклонной трещине
- •4.2.3Учет влияния прогиба элемента
- •4.2.4Расчет нормальных сечений по предельным усилиям
- •4.2.4.1Прямоугольные сечения с симметричной арматурой
- •4.2.4.2Подбор требуемой арматуры:
- •4.2.4.3Прямоугольные сечения с несимметричной арматурой
- •4.2.4.4Подбор требуемой площади арматуры
- •4.3Расчет железобетонных элементов на местное действие нагрузки
- •4.3.1Расчет бетонных и железобетонных на смятие
- •4.3.2Расчет железобетонных элементов на продавливание
- •4.4Методы натяжения арматуры в предварительно-напряженных конструкциях
- •4.4.1Потери предварительного напряжения в арматуре.
- •4.4.2Расчет предварительно напряженных элементов в стадии предварительного обжатия
- •5Расчет железобетонных элементов по предельным состояниям второй группы
- •5.1Расчет железобетонных элементов по образованию и раскрытию трещин
- •5.1.1Категории трещиностойкости железобетонных конструкций
- •5.1.2Расчет железобетонных элементов по образованию трещин
- •5.1.3Расчет железобетонных элементов по раскрытию трещин
- •5.2Расчет железобетонных элементов по деформациям
- •Литература
3.2.6Сварные каркасы
Сварные
каркасы изготавливают из одного, двух
или трех продольных рабочих стержней,
монтажного стержня и привариваемых к
ним поперечных стержней. Размер концевых
выпусков продольных и поперечных
стержней каркаса должен быть не менее
или
и не менее 20 мм.
Рисунок 3‑3. Плоский арматурный каркас
Пространственные каркасы подразделяются на сварные и вязанные.
Вязанные арматурные каркасы изготавливают из нескольких продольных стержней соединяя их поперечными гнутыми стержнями (хомутами). В местах пересечения стержни связываются вязальной проволокой. Вязанные каркасы просты в изготовлении при отсутствии специального оборудования, а также более устойчивы к динамическим нагрузкам из-за отсутствия сварных соединений, изменяющих структуру стали.
Рисунок 3‑4. Пространственный вязанный арматурный каркас
Сварные каркасы конструируют из плоских каркасов с применением соединительных стержней. При этом соединительные стержни привариваются к продольным стержням плоских каркасов при помощи контактной сварки. Сварные пространственные каркасы являются более жесткими по сравнению с вязанными, а также более технологичными при индустриальном изготовлении.
Качество точечной электросварки сеток и каркасов зависит от соотношения диаметров свариваемых поперечных и продольных стержней, которое должно быть не менее 0,25. Наименьшее расстояние между осями свариваемых стержней также зависит от диаметра стержней.
Рисунок 3‑5. Пространственный сварной арматурный каркас
Для обеспечения необходимого расстояния между арматурными стержнями применяются также пространственные треугольные каркасы. В основном данные каркасы применяются при армировании монолитных конструкций для обеспечения необходимого расстояния между верхней и нижней арматурной сеткой. Также данные каркасы применяются в сборно-монолитных конструкциях для обеспечения надежной совместной работы между сборной и монолитной частью.
Рисунок 3‑6. Треугольный сварной арматурный каркас
Для армирования буронабивных свай применяют круглые арматурные каркасы. Изготовление данных каркасов производится на специальном оборудовании спиральной навивкой поперечного стержня вокруг продольных стержней.
Рисунок 3‑7. Круглый арматурный каркас
3.2.7Стальные закладные детали.
Стальные закладные детали представляют собой элементы стальных профилей с приваренными к ним арматурными стержнями.
Как правило, закладные детали применяются для соединения железобетонных конструкций со стальными деталями, а также для соединения железобетонных конструкций между собой.
Рисунок 3‑8. Закладная деталь с использованием стального листа
Закладные детали могут изготавливаться также с применением профильного проката (например, стальных уголков). Зачастую такие детали применяются для обрамления отверстий, углов, ступеней и т.п. частей конструкций где необходимо предотвратить скол краевой зоны бетона.
Рисунок 3‑9. Закладная деталь с использованием профильного проката
3.2.8Применение в качестве арматуры профильного проката.
В некоторых случаях целесообразно предусматривать армирование железобетонных конструкций не только стержневой арматурой, но и стальными профилями (как правило, двутаврового сечения). Данные конструкции часто называют сталежелезобетонными.
Непременным правилом для сталежелезобетонных конструкций является обеспечение надежной совместной работы бетона и стального проката, так как прокат имеет гладкую поверхность, не позволяющую обеспечить качественное сцепление бетона и прокатных профилей. В этом случае для обеспечения сцепления к поверхности профиля приваривают дополнительные арматурные стержни. Приварка дополнительных стержней может производиться как вдоль оси проката, так и поперек оси проката. Также приварка стержней может производиться перпендикулярно поверхности проката.
Применение жестких стальных профилей в качестве арматуры сдерживает более высокая стоимость профильного проката по сравнению со стержневой арматурой, а также, как правило, более низкая прочность стали проката по сравнению с обычно применяемыми арматурными сталями. Кроме того, для сталежелезобетонных конструкций практически отсутствуют нормы проектирования, а их расчет является более сложным и только в некоторых наиболее простых случаях может быть выполнен без специальных вычислительных средств.
Наиболее рациональными областями применения в качестве арматуры профильного проката являются:
Выполнение несущих элементов опалубки в виде жестких профилей, которые в дальнейшем работают совместно с конструкцией.
Усиление железобетонных конструкций в местах, где армирование стержневой превышает допустимое содержание арматуры в сечениях.
Уменьшение веса железобетонных конструкций за счет полного исключения бетона растянутой зоны и замена ее стальным прокатом.
