Курсовая работа ЖБК_1_зо

21

Временная нормативная нагрузка также включается в таблицу. Обычно она задается в курсовой работе равномерно распределенной по площади.

4.3.Подсчет нагрузки равномерно распределенной по длине конструкции

В стержневых расчетных схемах (применяемых к курсовой работе) нагрузка распределена по длине конструкции.

Нагрузка от собственной массы балок подсчитывается как масса од-

При расчете конструкций , монолитно объединяющих элементы плитные и балочные. Необходимо помнить, что если собственная масса плитной части уже вошла в ранее подсчитанные нагрузки, то нагрузка от балки определяется за вычетом толщины плиты (только ребро).

Подсчет нагрузки от конструкций плитного типа на балочную конструкцию связан с понятием ширины грузовой площади. Если конструкция представлена как система параллельных балок с регулярным шагом, то равномерно распределенная нагрузка должна быть разделена между ними поровну. Ширина грузовой площади рассматриваемой балки будет равна расстоянию между центральными осями пролетов плит, примыкающих к

22

Рис.4. К подсчету нагрузок

5. СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ПЕРЕКРЫТИЙ Статический расчет имеет целью определение усилий, действующих

в сечениях элементов. Сечения с максимальными по величине усилиями, как правило, являются расчетными. В изгибаемых элементах при возможности линейного смещения хотя бы на одной опоре из четырех известных

23

видов усилий определяются только три – изгибающий момент (М), крутящий момент (Т) и поперечная сила (Q).

Допущения, принятые нами при составлении расчетных схем, позволяют отказаться от определения крутящего момента для элементов перекрытий в первой курсовой работе. Определение усилий в расчетных сечениях производится на основе знаний, полученных при изучении курсов сопротивления материалов и строительной механики, поэтому в данных методических указаниях рассматриваются только особенности статического расчета, специфичные для данного материала и поставленных задач.

5.1. Особенности расчета конструкций по упругой стадии

По упругой стадии рассчитываются только статически определимые железобетонные конструкции. Статически неопределимые конструкции рассчитываются по упругопластической стадии расчета. Конструкции, рассматриваемые в данной курсовой работе, относятся к статически неопределимым конструкциям. Формулы для определения усилий в неразрезной балочной плите и второстепенной балке достаточно просты и будут рассмотрены ниже.

5.3. Статический расчет неразрезных балок по упругопластической стадии с фиксированным перераспределением усилий

Такой расчет производится для малоответственных конструкций (в курсовой работе это плита и второстепенная балка), загруженных равномерно распределенной нагрузкой. Величины моментов и поперечных сил огибающих эпюр, элементов балочного типа можно получить по готовым формулам.

6. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ КОНСТРУИРОВАНИЯ АРМАТУРЫ

6.1. Основные принципы и приемы назначения диаметра и шага арматуры железобетонных элементов, полученной по расчету

Результатом конструктивного расчета элементов будет являться определение площади арматуры и назначение диаметров и количества стерж-

24

ней в соответствии с сортаментом. Результат этой работы может быть многовариантным, но в любом случае он должен удовлетворять следующим обязательным требованиям:

1.Экономичность – площадь принятой арматуры должна отличаться от расчетной на более чем на 5%. Кроме того, при значительном изменении усилий по длине элемента часть арматуры становится ненужной и, ее можно обрывать или отгибать, как это показано в п.7.5 данных методических указаний, но для этого количество арматуры должно быть больше минимально допустимого.

2.Надежность – площадь принятой арматуры не должна быть меньше расчетной, в крайнем случае, допускается превышение площади расчетной арматуры над принятой на величину менее 1,5%.

3.Унификация – количество различных диаметров рабочей арматуры должно быть минимальным. Считается, что в одной конструкции (элементе) их должно быть не более трех. Кроме того, не рекомендуется использовать смежные из сортамента диаметры в одной конструкции или элементе.

4.Технологичность изготовления арматурных изделий – особенное значение имеет выполнение п.п.5.32,5.33 [1], которые устанавливают связь между диаметрами арматуры при сварке арматурных изделий и отдельных стержней. Технологичность, кроме того, проявляется в том, чтобы количество стержней и тем более их разновидностей позиций было минимальным.

5.Обеспечение качества анкеровки арматуры – выполнение требований СНиП [1] п.п. 5.11, 5.12 приводит к тому, что количество стержней, которые мы можем разместить в сечении элемента, не может быть слишком большим. Если расстояние между стержнями и защитный слой будут меньше минимально допустимых величин, то хорошего уплотнения

25

бетона не получится, а значит, совместная работа бетона и арматуры будет нарушена.

Существует еще целый ряд возможностей разработать более рациональный вариант назначения диаметров стержней. Например, при меньшем диаметре стержней меньше ширина раскрытия трещин, меньше длина анкеровки.

Выбор количества, диаметра и шага рабочей арматуры всегда кропотливая, сложная и интересная задача, требующая умения находить компромисс между противоречивыми требованиями, умение применить знания из различных дисциплин, а также выполнения ряда требований нормативных документов, в первую очередь раздела 5 СНиПа [1].

6.2. Назначение конструктивной арматуры в элементах железобетонных перекрытий

Конструктивную арматуру, применяемую при армировании железобетонных элементов перекрытий можно подразделить на следующие виды:

1.Противоусадочная – ее назначение препятствовать образованию усадочных трещин. В первой курсовой работе эта арматура ставится у боковых поверхностей балок высотой поперечного сечения более 700мм (главные балки). Противоусадочные стержни ставятся так, чтобы расстояние между стержнями по высоте балки на превышали 400мм и площадью сечения не менее 0,1% площади сечения бетона с размерами: по высоте – расстояние между соседними стержнями, по ширине – половине ширины ребра элемента, но не более 200мм. Стержни у противоположных поверхностей ребра соединяются шпильками из арматуры класса А-I, диаметром 6-8мм, установленных с шагом 500мм по длине балки;

2.Анкерующая (стыковые стержни) – ее назначение в следую-

щем:

-уменьшение длины анкеровки рабочей арматуры, в этом случае стержни (коротыши) привариваются поперек рабочей арматуры;

26

-восполнение необходимой длины анкеровки другим стержнем, при невозможном продлении рабочего стержня на длину анкеровки. В курсовой работе стыковые стержни должны быть предусмотрены на промежуточных опорах второстепенных балок, так как каркасы второстепенной балки не могут входить на длину анкеровки в тело главной балки. Эти стержни устанавливаются на уровне стержней рабочей пролетной арматуры балок и число их должно соответствовать количеству пролетных стержней, доходящих до опоры. Диаметр стыковых стержней должен быть не менее 10мм, их площадь принимается не менее половины площади рабочей арматуры, а также общая площадь стыковых стержней должна быть не меньше минимального процента армирования сечения балки на опоре. Стыковые стержни, если они периодического профиля заводятся за грань опоры в пролет не менее чем на 15d, а если стержни гладкие, то к 15d необходимо прибавит один шаг поперечных стержней плюс 50мм.

3.Монтажная – ее назначение обеспечивать проектное положение рабочей арматуры при бетонировании. Примером может служить верхняя арматура в каркасах второстепенных балок, которая нужна для закрепления поперечных стержней и объединения всей рабочей арматуры в каркас (также данная арматура может быть и рабочей).

4.Распределительная – ее назначение распределить влияние нагрузки на большую площадь конструкции, усреднить напряжения в возможно большем количестве стержней. Часто монтажная арматура также является и распределительной. В монолитной балочной плите монтажная арматура, расположенная перпендикулярно рабочей, будет являться распределительной.

5.Арматура, возмещающая недостатки расчетных схем. Примером может служить арматура, поставленная на крайней опоре плиты.

В целях повышения технологичности изготовления железобетонных конструкций из рабочей, конструктивной и распределительной арматуры

27

изготовляют арматурные изделия на специализированных предприятиях или в цехах заводов железобетонных конструкций. Наиболее часто изготовление арматурных изделий производится с помощью контактной сварки, реже с помощью электродуговой сварки (ослабление сечений стержней в местах сварки), и уже совсем редко с помощью перевязывания мягкой стальной проволокой (вязанные каркасы).

К арматурным изделиям относятся: -сетки (С); -каркасы плоские (Кр);

-каркасы пространственные (Кп); -отдельные стержни.

Разработка индивидуальных арматурных изделий или назначение их по ГОСТу, а также разработка расстановки их в опалубке называется конструированием арматуры. В дальнейшем конструирование арматуры рассматривается на примере изгибаемых элементов принятых в курсовой работе.

7. КОНСТРУИРОВАНИЕ АРМАТУРЫ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗГИБАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

7.1. Выбор типа арматурного изделия

Приступая к выбору арматурного изделия изгибаемого железобетонного элемента прежде всего определяют какой это элемент: плитный или балочный. Характер армирования плитных и балочных элементов различен. Плитные элементы, как правило, армируются сетками с достаточно большим количеством стержней в продольном и поперечном направлениях, а балочные –сетками (каркасами), в которых количество продольных стержней значительно меньше количества поперечных. Сетки в плитных элементах укладывают горизонтально, а сетки и каркасы в балочных элементах вертикально.

7.2. Конструирование арматурных изделий плитных элементов

28

Рекомендуется плитные элементы армировать сетками, изготовленными в соответствии с сортаментом сварных сеток по ГОСТ 847881(табл.3). Согласно ГОСТа есть сетки с продольной рабочей арматурой, с поперечной и рабочей арматурой в двух направлениях. При невозможности использования типовых сеток, можно конструировать сетки индивидуального изготовления. В стандартных сетках используют арматуру класса Вр-I 3÷5мм (рулонные сетки) и арматуру класса А-III 6÷10 (плоские сетки). Поскольку возможен шаг арматуры 200,150 и 100мм, что обусловлено технологией сварочных работ, на каждый погонный метр сетки приходится соответственно 5,7, и 10 стержней. Используя таблицу расчетных площадей поперечного сечения арматуры можно определить площадь арматуры на один метр ширины или длины сетки в зависимости от шага и диаметра стержней, и принять тот шаг и диаметр, которые дают наиболее близкое значение площади к расчетному значению. Этим приемом определяется шаг и диаметр рабочей арматуры.

Арматура перпендикулярного направления, в плитных элементах, рассчитанных по стержневой расчетной схеме, будет распределительной и назначается минимального диаметра при максимальном шаге. На основании этих данных подбирается или назначается марка ГОСТовской сетки или делается эскиз индивидуальной. Ниже приводятся основные параметры сеток в условных обозначениях:

где С-сетка, D- диаметр и класс арматуры продольных стержней, v-шаг продольных стержней, d-диаметр и класс арматуры поперечных стержней, u- шаг поперечных стержней А-ширина сетки, L-длина сетки, С1 и С2 – свободные концы поперечных стержней. Если С1=С2 – приводится только значение С1, если С1=С2=k, также приводится только значение С1, при С1=С2=k=25 значение С1 опускается.

29

Верхней границей применения рулонных сеток с продольной рабочей арматурой является сетка с максимальной площадью продольных рабочих стержней 1,96см2 (10 5Вр-I).

В случае, если площади арматуры одной ГОСТовской сетки недостаточно, можно принять две сетки, уложенные одна на другую. В этом случае одна сетка называется основной, а вторая дополнительной (рис.5). Методика подбора сеток приведена ниже при рассмотрении примера расчета плиты.

Таблица 3

Сетки сварные рулонные (по ГОСТ 8478-81)

30

Рис.5.Схемы армирования монолитных плит