ЖБК_1-60

57. Нарисуйте конструкцию монолитного фундамента под колонну крайнего ряда одноэтажного

промышленного здания с указанием назначения всех видов арматуры.

Назначение арматуры:

1)арматура в подошве фундамента – сетка рабочей арматуры (работает на растяжение вследствие изгиба консолей подошвы)

2)горизонтальные сетки, устанавливаемые под пяткой колонны (косвенное армирование) - работают на растяжение, ограничивают поперечные деформации бетона

3)сетки С4, C5 – сетки продольной рабочей арматуры стаканной части фундамента.

58. Объясните эффект повышения прочности каменной кладки в результате армирования сетками. Какие сетки применяются для армирования кладки.

Несущая способность каменной кладки может быть повышена введением в рабочее сечение более прочных материалов для совместной работы их с кладкой. Наиболее распространенным способом усилия кладки является ее армирование, которое может быть двух видов: а) поперечное (сетчатое) из стальных сеток, укладываемых в горизонтальных швах; б) продольное – из продольных арматурных стержней с хомутами, устанавливаемых снаружи кладки или внутри в швах между кирпичами. Поперечное армирование применяют, как правило, для повышения несущей способности элементов, работающих на сжатие; продольное – для усилия, главным образом, несущей способности кладки на растяжение, при изгибе и внецентренном сжатии. Кроме армирования, кладка может быть усилена железобетоном в виде так называемых комплексных конструкций и стальными или железобетонными обоймами.

Рис 5.1 Поперечное сетчатое армирование кладки: а) квадратная (прямоугольная) сетка; б) пара сеток «зигзаг»; в) укладка прямоугольных сеток в швы; 1 – арматурная сетка; 2 – для контроля ее укладки

Поперечное (сетчатое) армирование с расположением арматуры в горизонтальных швах кладки (рис 5.1) препятствует развитию в ней поперечных деформаций, воспринимает растягивающее усилие и тем самым разгружает соответствующие компоненты кладки, повышая ее прочность в 2 – 2,5 раза.

Сетчатое армирование применяется для усилия кладки из кирпича всех видов, а также из керамических камней со щелевидными вертикальными пустотами при высоте ряда не более 150 мм. Усиление сетчатым армированием кладки из бетонных и природных камней с высотой ряда более 150 мм менее эффективно.

Сетчатое армирование допускается применить только в тех случаях, когда повышение марок кирпича, камней и растворов не обеспечивает требуемой прочности кладки и площадь поперечного сечения элемента не может быть увеличена.

Не допускается применять сетчатое армирование стен помещений с влажным и мокрым режимами.

Для поперечного армирования применяются квадратные или прямоугольные в плане сетки или сетки типа «зигзаг». Сетки типа «зигзаг» укладываются в 2 смежных ряда кладки так, чтобы направление стержней в них было взаимно перпендикулярным. Такая пара по несущей способности считается равноценной одной прямоугольной. Сетки «зигзаг» состоят из нечетного числа стержней

Размеры ячеек сетки С1, С2 принимаются не менее 30 мм и не более 120 мм, они также не должны превышать 1/3 наименьшего размера сечения в плане. Расстояние между сетками по высоте s не должно превышать 5 рядов кирпичной кладки из обыкновенного кирпича (40 см), 4 рядов кладки из утолщенного кирпича и 3 рядов кладки из керамических камней и должно быть не более наименьшего размера сечения. В противном случае эффективность сетчатого армирования снижается, и оно рассматривается как конструктивное.

Диаметр стержней сеток принимается равным 3…8 мм. При диаметре стержней 6 мм и более применяется сетка типа «зигзаг» с целью недопущения чрезмерного увеличения толщины швов кладки. Швы кладки армокаменных конструкций должны иметь толщину, превышающую диаметр стержней не менее чем на 4 мм.

Минимальное значение сетчатого армирования, учитываемое в расчете, принимается 0.1%. Максимальный процент армирования принимается из условия, чтобы предел прочности армирования принимается из условия, чтобы предел прочности армированной кладки не превышал 0,9 стандартной прочности кирпича. Практически процент армирования не рекомендуется принимать более 1.

Сетки типа «зигзаг» более эффективны по сравнению с прямоугольными, особенно в кладке ранних возрастов и в свежесложенной кладке. Это имеет практическое значение при необходимости повышения прочности зимней кладки в момент оттаивания.

59. Какие факторы влияют на сцепление арматуры с бетоном. Укажите возможные типы анкеровки арматуры для растянутых и изгибаемых элементов.

В железобетонных конструкциях скольжение арматуры в бетоне под нагрузкой не происходит благодаря сцеплению материалов. Прочность сцепления арматуры с бетоном оценивают сопротивлением выдергиванию или вдавливанию арматурных стержней, заанкерованных в бетоне (рис. 1.29, а). По опытным данным, прочность сцепления зависит от следующих факторов: зацепления в бетоне выступов на поверхности арматуры периодического профиля (рис. 1.29, б); сил трения, развивающихся при контакте арматуры с бетоном под влиянием его усадки; склеивания арматуры с бетоном, возникающего благодаря клеящей способности цементного геля. Наибольшее влияние на прочность сцепления оказывает первый фактор: он обеспечивает около ¾ общего сопротивления скольжению арматуры в бетоне; если арматура гладкая и круглая, сопротивление скольжению уменьшается. Прочность сцепления возрастает с повышением класса бетона, уменьшением водоцементного отношения, а также с увеличением возраста бетона.

Исследования показали, что распределение напряжений сцепления арматуры с бетоном по длине заделки стержня неравномерно; наибольшее напряжение сцепления не зависит от длины анкеровки стержня. Среднее напряжение сцепления определяют как частное от деления усилия в стержне N на площадь заделки.

При недостаточной заделке к концам стержней приваривают коротыши или шайбы (по концам стержней из гладкой стали класса А-1 устраивают крюки).

При вдавливании арматурного стержня в бетон прочность сцепления больше, чем при его выдергивании вследствие сопротивления окружающего слоя бетона поперечному расширению сжимаемого стержня. С увеличением диаметра стержня и напряжения в нем прочность сцепления при сжатии возрастает, а при растяжении уменьшается (рис. 1.29,в). Отсюда следует, что для лучшего сцепления арматуры с бетоном при конструировании железобетонных элементов диаметр растянутых стержней следует ограничивать.

Усилие сцепления: N=τbd,m·πdlan

Анкеровка арматуры в бетоне

В железобетонных конструкциях закрепление концов арматуры в бетоне – анкеровка – достигается запуском арматуры за рассматриваемое сечение на длину зоны передачи усилий с арматуры на бетон (обусловленную сцеплением арматуры с бетоном), а также с помощью анкерных устройств.

Ненапрягаемая арматура из гладких стержней класса A – 1 снабжена на концах анкерами в виде полукруглых крюков диаметром 2,5 d, а в конструкциях из бетонов на пористых заполнителях – диаметром 5 d (рис 1,29 а). Анкерами гладких стержней в сварных сетках и каркасах служат стержни

поперечного направления, поэтому их применяют без крюков на концах. Арматурные стержни периодического профиля обладают значительно лучшим сцеплением с бетоном, их применяют без крюков на концах.

Ненапрягаемою арматуру периодического профиля заводят за нормальное к продольной оси элемента сечение, в котором она учитывается с полным расчетным сопротивлением на длину зоны

анкеровки.

Если стержни заводят за нормальное к продольно оси элемента сечение, в котором они используются с неполным расчетным сопротивлением, то при определении lan значение Rs умножают на отношение площадей сечения арматуры, необходимой при полном использовании расчетного сопротивления, к фактической.

На крайних свободных опорах изгибаемых элементов продольные растянутые стержни заводят для анкеровки за внутреннюю грань опоры на длину не менее 10 d; если наклонные трещины в растянутой зоне не образуются, то стержни заводят за внутреннюю грань опоры на длину не менее 5 d (рис. 1,29 б).

60. Нарисуйте расчетную схему и армирования безраскосной стропильной фермы с указанием вида и назначения арматуры в основных элементах конструкции.

Армирование нижнего пояса: продольная рабочая арматура (преднапряженная) + сетки (смотри разрез 2- 2).

Армирование верхнего пояса: продольная рабочая арматура (ненапрягаемая), объединенная в пространственные каркасы при помощи поперечной арматуры.

Армирование стоек: продольная рабочая арматура (ненапрягаемая), объединенная в пространственные каркасы при помощи поперечной арматуры.