Проверка прочности наклонного сечения плиты.

Поперечная арматура устанавливается конструктивно:

A_sw = 0,59*10^-4 м², S_w = 0,1 м (0,5h₀).

На рисунке 6.3 поперечные стержни , класс арматуры В500 входят в состав трех каркасов К1, шаг поперечных стержней в каркасе – 100 мм.

Распределенное усилие в поперечных стержнях – q_sw = R_sw A_sw / S_w = 177 кН/м,

А₁ = b*h = 0,403*0,22 = 0,089 м², Р = 350,3 кН, R_b = 17000 кН/м².

j_n = 1 + 1,6*0,23 – 1,16*0,053 = 1,31.

Хомуты учитываются в расчете, если выполняется условие:q_sw ³ 0,25j_nR_btb,

0,25*1,31*1150*0,403 = 151,8 кН/м < 177 кН/м – условие выполняется.

M_b = 1,5j_nR_btbh₀² = 1,5*1,31*1150*0,403*0,036 = 32,78 кНм.

Длина проекции с наклонного сечения:

q₁ = q = (g + V)*В = 9,38*1,7 = 15,95 кН/м (нагрузка сплошная равномерно распределенная),

Рассматриваются две наиболее опасные наклонные трещины, на длины проекций которых накладываются ограничения (см. рис. 4.7):

с = 0,57 м (3h₀), с₀ = 0,38 м (2h₀);

Q_b,max = 2,5R_btbh₀ = 2,5*1150*0,403*0,19 = 220,1 кН.

Q_b,min = 0,5j_nR_btbh₀ = 0,5*1,31*1150*0,403*0,19 = 44,02 кН.

Q_b = M_b / c = 32,78 / 0,57 = 57,5 кН, Q_sw = 0,75*177*0,38 = 50,4 кН.

Условие прочности наклонного сечения:

Q £ Q_b + Q_sw.

44,25 кН < 107,9 кН – прочность наклонного сечения плиты обеспечена.

Определение момента трещинообразования.

W_red = 11383,92 см³ – момент сопротивления приведенного сечения для крайнего растянутого волокна,

g = 1,25 – для двутаврового сечения;

e_0p – эксцентриситет усилия обжатия Р = 350,3 кН относительно центра тяжести приведенного сечения, e_0p = 0,078 м,

r – расстояние от центра тяжести приведенного сечения до ядровой точки:

М_crc > Mⁿ, 72,88 кНм > 52,43 кНм – трещиностойкость плиты в стадии эксплуатации обеспечена.

Трещиностойкость плиты в стадии изготовления.

W_red = 10977,3 см³ – момент сопротивления приведенного сечения для растянутого от действия усилия Р₍₁₎ = 394,6 кН волокна;

g = 1,25 для двутаврового сечения,

e_0p – эксцентриситет усилия обжатия Р₍₁₎ относительно центра тяжести приведенного сечения, e_0p = 0,078 м;

R_bt,ser = 1,21 МПа (при классе бетона численно равном передаточной прочности);

r – расстояние от центра тяжести приведенного сечения до ядровой точки:

M_crc > 0 – верхние трещины не образуютcя.

Расчет плиты по прогибу.

(s = 5 / 48 = 0,104 для однопролетной свободно опертой балки, загруженной равномерно распределенной нагрузкой – см. таб.4.6) не должен превышать предельного прогиба в соответствии с эстетико-психологическими требованиями:

Прогиб плиты f определяется от действия постоянных и временной длительной нагрузок для .

Кривизна плиты на участках без трещин в растянутой зоне:

f = 0,104*5,55²*1,3*10^–3 = 4,16*10^–3 м = 0,4 см – прогиб плиты меньше допустимого (f_ult = 2,8 см).

Расчет монтажных петель (плита имеет четыре петли – см.рис. 6.3).

Вес плиты – 26,5 кН.

Коэффициент динамичности при подъеме и монтаже плиты – 1,4 [9].

Нагрузка при подъеме и монтаже передается на три петли плиты.

Петли выполняются из арматуры класса А240.

Для монтажных петель применена арматура – (А_s = 0,789 см²).

Сетки армирования плиты С1, С2, С3 – устанавливаются конструктивно.

Анкеровка напрягаемой арматуры.

Для захвата, натяжения и закрепления арматуры предварительно напряженных конструкций применяются анкера: наружные и внутренние (постоянные).

Обязательна установка анкеров у концов арматуры, натягиваемой на бетон, а также для арматуры, натягиваемой на упоры, при недостаточном ее сцеплении с бетоном. Напрягаемая арматура выбранного класса может не иметь анкеров, если класс бетона конструкции устанавливается не ниже рекомендованного.

Длину участка передачи предварительного напряжения на бетон для арматуры без дополнительных анкерующих устройств определяют по формуле:

(не менее 10d_s и 200 мм, а для арматурных канатов не менее 300 мм), где s_sp – предварительное напряжение в напрягаемой арматуре с учетом первых потерь, R_bond = h*R_bt – сопротивление сцепления напрягаемой арматуры с бетоном (R_bt – расчетное сопротивление бетона растяжению (см. таб. 2.2), h – коэффициент, учитывающий влияние вида поверхности арматуры). Армирование концов предварительно напряженных элементов смотри на рисунке 6.6.

Рис. 6.6. Армирование концов предварительно напряженных элементов:

1 – напрягаемый стержень, 2 – сварные сетки (шаг 50-100 мм), 3 – высаженная головка,

4 - спираль

Лекция № 7

Армирование железобетонных конструкций.

Основные требования и правила выполнения чертежей марки КЖ

в составе строительной документации.

После проведения расчетов железобетонных конструкций переходят к их конструированию и выполнению чертежей (чертежи марки КЖ). Нормативные документы устанавливают конструктивные требования, распространяющиеся на проектирование железобетонных конструкций. Соблюдение конструктивных требований обеспечивает условия экономичного и качественного изготовления конструкций, необходимые их долговечность и совместной работы арматуры и бетона. В свою очередь, качество проектной документации (чертежей железобетонных конструкций) обеспечивается соблюдением нормативных требований, распространяющихся на вычерчивание строительных чертежей (ГОСТ 21.101-97 "Основные требования к проектной и рабочей документации"[10], ГОСТ21.501-93 "Правила выполнения архитектурно-строительных рабочих чертежей"[11]).

Чертежи сборных железобетонных конструкций включают в себя опалубочные и арматурные чертежи. На рисунке 7.1 приведен пример выполнения опалубочных чертежей, на рисунке 7.2 – пример выполнения арматурного чертежа.

На рисунке 7.3. показано конструктивное решение монолитной лестницы, а именно компоновочный (опалубочный) чертеж и схема армирования фрагмента лестницы выхода на кровлю многоэтажного жилого здания.

Верхняя лестничная площадка (отм.+33,330) опирается на плиту покрытия (отм.+32,950), промежуточная лестничная площадка (отм.+31,790) сопрягается с пересекающимися внутренними несущими стенами здания.

Показанный на рисунке 7.3 фрагмент монолитной железобетонной лестницы является отдельным элементом, для которого выполняется схема армирования. Таким элементам присваиваются позиционные обозначения или марки. В данном случае присвоена марка ЛМ1. Элемент лестницы марки ЛМ1 включает в себя две площадки и марш. На рисунке 7.3 приведены опалубочные размеры (а) и показана схема армирования (б) элемента лестницы этой марки.

На схему армирования монолитных железобетонных конструкций (в данном случае монолитной лестницы) наносятся:

- координатные оси здания;

- отметки лестничных площадок (дополнительные отметки; например, могут указываться отметки перекрытий здания);

- контуры конструкций;

- позиции (марки) арматурных и закладных изделий, составляющих схему армирования;

- обозначение узлов и фрагментов;

- размеры, определяющие положение арматурных и закладных изделий, а также толщину защитного слоя бетона.

Арматурные изделия, составляющие схему армирования марки лестницы ЛМ1, включают в себя каркасы К1 (шт.7), объединенные в пределах верхней площадки отдельными стержнями ОС1, в пределах марша – отдельными стержнями ОС2. Нижняя площадка армируется сетками С3 и С4. Для армирования ступеней применены сетки С1 (шт.6) и С2.

Сопряжение отдельных фрагментов монолитной лестницы марок ЛМ1 и ЛМ2 достигается путем заведения арматуры (каркасов) фрагмента лестницы марки ЛМ2 в пространство между сетками С3 и С3 (нижняя площадка марки ЛМ1) на длину анкеровки (l_an).

Для простых деталей армирования (марки ОС1, ОС2, С1-С4) чертежи не выполняются, а все необходимые данные для их изготовления приводятся в спецификации. Причем в спецификации описание сеток приводится в стандартном виде, рекомендованном ГОСТом 23279 [12].

Условное обозначение сварных сеток по ГОСТ 23279 имеет следующий вид:

n – тип сетки (1…5) по ГОСТ 23279. При разработке сетки в проекте n в условном обозначении отсутствует;

С – буквенное обозначение наименования сварной сетки (с добавлением для рулонной сетки индекса "р" – Ср). Цифра, следующая после буквенного обозначения, указывает на порядковый номер сетки в составе схемы армирования железобетонных конструкций (С1-С4);

d, d₁ – диаметр продольных и поперечных стержней с указанием класса арматурной стали;

S, S₁ – шаг продольных и поперечных стержней сетки в мм;

b, l – соответственно длина и ширина сетки в см;

а, а₁ – длина выпусков продольных и поперечных стержней сетки в мм. Длина стандартных выпусков (25 мм) не указывается.

Маркировка стержней арматурных сеток

Для разрабатываемых в проекте арматурных изделий выполняются чертежи (см. рис. 7.1б). На конкретном чертеже указываются позиции стержней, составляющих арматурное изделие. Также указываются размеры, дополняющие сведения о стержнях, приведенные в спецификации арматурного изделия, и достаточные для его изготовления.

Спецификация арматурных изделий включает в себя шесть граф. В спецификации указываются: марка изделия (с указанием количества изделий этой марки на схеме армирования); позиция стержней, составляющих арматурное изделие; количество стержней каждой позиции; масса стержней для каждой позиции и для изделия в целом, в том числе с учетом всех изделий этой марки. В графе "Наименование" указываются диаметр, класс и длина стержней позиций в мм.

Строки и столбцы спецификации-таблицы имеют вполне определенные размеры: ширина столбцов 15, 10, 60, 10, 15, 15 мм (ширина таблицы 125 мм), высота строки заголовка – 15 мм, другие строки таблицы должны иметь высоту 8 мм.

Пример заполнения спецификации арматурного каркаса К1 приведен в таблице 7.1.

Таблица 7.1

Общая спецификация лестницы в монолитном исполнении составляется по форме таблицы 7.1. Она содержит разделы, отражающие деление монолитной конструкции лестницы на отдельные марки (ЛМ1, ЛМ2).

Каждый раздел спецификации монолитной лестницы состоит из подразделов: сборные единицы (каркасы объемные), детали (каркасы плоские, сетки, изделия закладные, составляющие объемные каркасы), стандартные изделия и материалы (обычно вид, класс и объем бетона).

Рис. 7.1. Опалубочные чертежи:

а) башмак под колонну 1БК6-12-9,

б) фундаментная плита ФП24.24-25 поТК1

Рис. 7.2. Арматурные чертежи башмака под колонну 1БК6-12-9 по ТК1

Рис. 7.3. Конструктивное решение монолитной лестницы:

а – опалубочный чертеж, б – схема армирования.

Изделия для армирования железобетонных конструкций.

Конструктивные требования. Спецификация. Стыкование изделий.

Примеры армирования.

Армирование железобетонных конструкций выполняется в соответствии с конструктивными требованиями, изложенными в нормах по проектированию железобетонных конструкций [1, 2, 3, 4, 5 , 6, 13]. Классификация и сортамент, а также технические требования к арматуре железобетонных конструкций приведены в [14, 15, 16]

Для армирования железобетонных конструкций применяются:

- арматурные изделия:

- закладные детали:

- приспособления для фиксации арматуры и закладных деталей;