 |
Учет косвенного армирования
|
|
|
|
Косвенным армированием называется частое расположение поперечной арматуры, способствующее значительному повышению несущей способности центрально сжатого элемента.
Из возможных типов косвенного армирования применяют спирали (либо кольцевую арматуру) и сварные сетки из арматуры А240 (A-I), А300 (A-II), А400 (A-III) диаметром не более 14 мм и Вр500 (Bp-I).
По п.5.24 СНиП 2.03.0 – 84* размеры ячеек сетки должны быть не менее 45 мм, но не более 1/4 меньшей стороны сечения и не более 100 мм; диаметр навивки спиралей или диаметр колец принимается не менее 200 мм с шагом не менее 40 мм, но не более 1/5 диаметра сечения элемента и не более 100мм; шаг сеток принимается не менее 60 мм, но не более 1/3 меньшей стороны сечения элемента и не более 150 мм.
Сетки и спирали должны охватывать всю рабочую продольную арматуру.
Рис. 13.3. Косвенное армирование сжатых элементов
Опытами выявлено повышенное сопротивление сжатию бетона, заключенного внутри спирали: спираль подобно обойме сдерживает поперечные деформации бетона, сохраняя его несущую способность. Ядро, заключенное внутри спирали, работает даже после отслаивания наружного слоя бетона до тех пор, пока в спирали напряжения не достигнуть предела текучести, после чего спираль не в силах сдерживать радиальные деформации бетона.
Повышение несущей способности элементов вследствие косвенной поперечной арматуры учитывают посредством подстановки в уравнение прочности приведенной призменной прочности бетона 
вместо 
; полную площадь сечения заменяют площадью ядра сечения.
Гибкость 
элементов с косвенным армированием (
- радиус инерции вводимой в расчет части сечения) принимают не более 35 – при армировании спиралью, т.к. при большей гибкости разрушение элементов происходит вследствие возрастания прогибов от продольного изгиба и учесть положительное влияние косвенной арматуры не удается.
|
|
|
Колонны со спиральным армированием применяют в условиях, когда при больших нагрузках желают получить элемент с возможно меньшими размерами поперечного сечения. Косвенное армирование также применяют в тех случаях, когда процент армирования 
.
При усилении кольцевых участков внецентренно сжатых элементов сварные сетки косвенного армирования должны устанавливаться у торца в количестве не менее четырех на длине10d, считая от торца элемента (для продольной арматуры периодического профиля).
Каркасы для сжатых элементов
Сжатые элементы армируют сварными каркасами (рис. 13.4) или отдельными продольными стержнями и хомутами (рис. 13.5). Плоские сварные каркасы посредством сварки объединяют в пространственные. Отдельные стержни и хомуты соединяют вязальной проволокой в вязаные каркасы.
Рис. 13.4. Схемы сварных каркасов арматурных колонн
Рис. 13.5. Армирование хомутами
Расчет закладных деталей
Расчет производится по пп.3.44 –3.46 СНиП 2.03.0 – 84*.
Расчет анкеров, приваренных втавр к плоским элементам стальных закладных деталей на действие изгибающих моментов, нормальных и сдвигающих сил от статической нагрузки, расположенных в одной плоскости симметрии закладной детали (рис. 13.6), должен производиться по формуле
,.
где 
суммарная площадь поперечного сечения анкеров наиболее напряженного ряда;
наиболее растягивающее усилие в одном ряду анкеров;
сдвигающее усилие, приходящееся на один ряд анкеров;
– коэффициенты, рассчитываемые в зависимости от характеристик бетона и арматуры.
Рис. 13.6. Схема усилий, действующих на закладную деталь
Нормальная сила N считается положительной, если направлена от закладной детали. В случаях, когда 
, 
при вычислении по формулам получают отрицательные значения, их принимают равными нулю.
|
|
|
Конструкция сварных закладных деталей с приваренными к ним элементами, передающими нагрузку на закладные детали, должна обеспечивать включение в работу анкерных стержней в соответствии с принятой расчетной схемой. При расчете пластин и фасонного проката на отрывающую силу принимается, что они шарнирно соединены с нормальными анкерными стержнями. Толщина пластины должна удовлетворять технологическим требованиям сварки.
Расчет кольцевых сечений
Кольцевые поперечные сечения встречаются в конструкциях колонн, опор электропередачи и в дымовых трубах. Элементы кольцевого профиля армируют продольными стержнями, расположенными равномерно по окружности.
Расчетные формулы приведены в п. 3.21* СНиП 2.03.01 - 84*. Они получены на основании общих предпосылок расчета элементов любого симметричного профиля с введением эмпирических коэффициентов.
Прочность сжатых элементов кольцевого сечения рассчитывают по условию
(при соотношении внутреннего и наружного радиусов 
):
(*),
где 
– полусумма внутреннего и наружного радиусов;
радиус окружности, проходящей через центры тяжести стержней арматуры;
площадь сечения всей продольной арматуры;
площадь бетона всего кольца;
коэффициент, определяемы как 
Рис. 13.7. К расчету элементов кольцевого профиля
относительная площадь бетона сжатой зоны
; (**)
Если 
, то в формулу (*) подставляется следующее значение
где 
определяют при 
;
расстояние от равнодействующей в арматуре растянутой зоны до центра тяжести сечения, определяемое по формуле:
;
предварительное натяжение арматуры, определяемое при коэффициенте точности натяжения 
;
коэффициенты 
– для арматуры классов А240 (A-I), А400 (A-III); 
– для высокопрочных классов арматуры.
Если 
, то в формулу (*) подставляют 
и значение 
, вычисленное по формуле (**) при 
.
|
|
|
