«I |
Рис. 11.10. |
||
d |
Сварные |
||
|
сетки |
||
|
а —рулонная; |
||
|
б — плоская |
||
|
Рис. |
11.11* |
|
zlU |
|
Сварные |
|
а |
каркасы |
||
|
— плоские; |
||
перечных стержней. Их делают плоскими и пространст венными (рис. 11.11). При проектировании каркасов учитывают особенности технологии сварки:
СООТНОШЕНИЯ ДИАМЕТРОВ СВАРИВАЕМЫХ СТЕРЖНЕЙ ПРИ КОНТАКТНОЙ ТОЧЕЧНОЙ СВАРКЕ
Диаметры стержней одно |
3—12 |
14; 16 18; 20 |
22 |
25—32 |
36; 40 |
|
го направления, мм |
|
|
|
|
|
|
Наименьшие допустимые |
3 |
4 |
5 |
6 |
8 |
10 |
диаметры стержней дру |
|
|
|
|
|
|
гого направления, мм |
|
|
|
|
|
|
31
Не рекомендуется из готавливать сварное кар касы из арматурных ста лей, обладающих плохой свариваемостью (класса A-IV). Расстояние меж ду осями стержней и при нимают кратным 50 мм.
Соединения стержней арматуры по длине (сты ки) выполняют обычно с помощью контактной сварки концов встык или электрошлаковой сваркой на медных формах. В мон тажных условиях стыки устраивают посредством ванной и электродуговой сварки с желобчатыми подкладками или элект родуговой с двусторонни ми накладками; в отдель ных случаях стержни сва ривают внахлестку. На рис. 11.12 изображены кон струкции основных типов стыковых сварных соеди нений.
|
|
|
|
|
Арматура классов |
Вр |
||||
|
|
|
|
и Ат от нагрева в процес |
||||||
|
|
|
|
се |
сварки утрачивает |
уп |
||||
|
|
|
|
рочнение. Поэтому стерж |
||||||
|
|
|
|
ни |
такой |
арматуры ' не |
||||
|
|
|
|
сваривают, |
а применяют |
|||||
Рис. |
11.12. |
Основные типы свар* |
в дело в мерных |
длинах, |
||||||
указанных |
при |
заказах |
||||||||
ных |
соединений |
стержневой ар |
||||||||
на |
металлургические |
за- |
||||||||
|
|
матуры |
||||||||
1 —контактная сварка встык; 2 —важ |
-воды. В отдельных случа |
|||||||||
ная свайке с желобчатой подкладкой; |
ях |
стержни |
упрочненной |
|||||||
3 —ванношовная сварка с желобчатой |
||||||||||
подкладкой; 4 —электродуговая свар |
арматуры |
соединяют |
по |
|||||||
ка с |
накладками (четыре фланговых |
длине с помощью |
обжим |
|||||||
шва); |
5 —то |
же, |
внахлестку (два |
|||||||
фланговых шва); |
6 —электродуговая |
ных |
обойм. |
|
|
|
||||
сварка стержней с полосовой, угловой, |
|
железо- |
||||||||
фасонной сталью (два фланговых шва) |
|
В |
тех местах |
|||||||
32
.бетонных элементов, где прочность арматуры использу ется не полностью, допускается осуществлять стыки стержней из стали класса не. выше А-Ш, внахлестку, без сварки, с перепуском концов (длина перепуска не менее размера 1и определяется по рекомендациям, указанным в следующем параграфе). Однако такой вид соединения вследствие излишнего расхода стали и несовершенства конструкций стыка применять нецелесообразно.
В качестве арматуры для железобетонных конструк ций можно применять сталь прокатного профильного сортамента (уголки, двутавры и т. д.). Такая арматура называется жесткой.
§11.4. ГЛАВНЫЕ СВОЙСТВА ЖЕЛЕЗОБЕТОНА
Вжелезобетоне арматура и бетон оказывают поло жительное влияние Друг на друга как при силовых, так
ипри иных воздействиях, в том числе при изменении температуры, усадке и ползучести бетона. Бетон надеж
но предохраняет арматуру от огня и коррозии. В железобетонных эле
ментах, находящихся в $ условиях указанных воз действий, арматура и бе тон активно взаимодейст вуют. Обусловливается это достаточно высоким сцеплением между ними по поверхности их кон такта.
Сила сцепления оце нивается по результатам сопротивления выдерги ванию (или вдавливанию) арматурных стержней, за деланных в бетон. Иссле дования показали; что по длине заделки арматур ного стержня в бетоне ка сательные напряжения распределяются неравно мерно, они постепенно снимают нормальные уси-
лия |
с заделанного стержня |
и передают их на бетон |
||
(рис. |
11.13). Среднее напряжение сцепления арматуры |
|||
с бетоном определяется выражением |
||||
|
|
|
___ Р__ |
|
|
|
|
Тсряш3 ’ |
|
Для |
гладкой |
арматуры |
оно примерно равно 2,5— |
|
3,5 МПа |
(25—35 |
кгс/см2). |
Сцепление возрастает с |
|
уменьшением водоцементного отношения бетона, с луч
шим уплотнением бетонной смеси при |
укладке, а так |
же с увеличением возраста бетона. |
|
При вдавливании стержня в бетон |
силы сцепления |
больше, чем при его извлечении, вследствие сопротивле ния бетона поперечному расширению сжимаемого стержня. Сцепление с бетоном арматуры периодическо го профиля с поперечными выступами в 2—3 раза боль ше, чем с гладкой.
В железобетонных элементах, нагруженных внешни ми усилиями, до образования трещин в бетоне армату ра и бетон деформируются совместно и распределение усилий между ними зависит от площадей поперечного сечения и модулей упругости материалов. После обра зования трещин в бетоне растянутой зоны картина на пряженного состояния становится более сложной (см. § V.2 и VI.6).
При усадке бетона арматура в железобетоне сдер живает свободные деформации бетона, в арматуре воз никает сжатие, а в бетоне растяжение. Последнее при определенных условиях может даже вызвать образова ние в нем трещин. Общие деформации железобетона заметно меньше, чем неармированного бетона, они за висят от количества арматуры в нем.
Аналогично арматура противодействует ползучести бетона. При длительном действии нагрузки в железобе тонном элементе происходит перераспределение уси лий между бетоном и арматурой. Именно в элемен те, длительно сжатом постоянным усилием, постепенно происходит снижение напряжения в бетоне и увеличе ние напряжения в арматуре. В результате стесненного деформирования бетона ползучесть железобетонных элементов в 1,5—2 раза меньше, чем неармированных.
Изменение начальной длины железобетонных конст рукций из-за усадки бетона и колебаний температуры может быть причиной внутреннего напряженного со
34
стояния в системах железобетонных конструкций и вы звать повреждения отдельных элементов. Это преду преждается тем, что в сооружениях значительной про тяженности предусматривают специальные разрезы и зазоры — температурно-усадочные швы.
При систематическом воздействии повышенных тем ператур (50—200° С) прочность и жесткость железобе тонных конструкций понижаются. В связи с этим расчет ные характеристики составляющих железобетон мате риалов принимают более низкими. Если конструкция предназначена для работы в условиях высоких темпера
тур |
(более 200° С), несущие конструкции изготовляют |
||
из |
жаростойкого |
бетона (см. прил. I, п. |
12). |
|
Железобетон, |
как и бетон, долговечен |
в нормальных |
условиях эксплуатации, но в агрессивной среде долго вечность его может сильно сократиться в основном изза коррозии бетона. По борьбе с ней даются рекоменда ции в СНиП (см. прил. I, п. 9).
ГЛАВА ///. ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА И КОНСТРУИРОВАНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
§ Ш.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ПО РАСЧЕТУ
Железобетонные конструкции рассчитывают при рас четных значениях нагрузок согласно СНиП П-6-74 и со ответствующем их сочетании, при расчетных значениях
сопротивлений бетона |
(прил. III |
и IV) |
и арматуры |
(прил. VI и V II), установленных в |
СНиП П-21-75 для |
||
первой и второй групп предельных состояний. |
|||
К трещиностойкости |
железобетонных |
конструкций в |
|
зависимости от условий их эксплуатации и вида арма туры предъявляют требования трех категорий. Требова
ния |
первой категории — это |
требования непроницаемо |
сти |
(резервуары, напорные |
трубы и т. д., конструкции |
с высокопрочной арматурой). В конструкциях образова ние трещин не допускается по условиям эксплуатации. Образование трещин в них рассчитывают при нагруз ках с коэффициентом перегрузки п > 1, принимаемым при расчете прочности.
Согласно требованиям второй категории, допускает ся ограниченное по ширине кратковременное раскрытие
35