Отдельные (точечные) фундаменты

Центрально нагруженные точечные фундаменты имеют в большинстве случаев квадратную в плане форму со стороной b. Здесь исходят из двухосного восприятия нагрузки, причем изгибающие моменты уменьшаются от колонны к краю фундамента. При этом получается средняя область, которая более нагружена, чем краевые области. Средняя область принимается шириной 2*b/4, а средняя область — шириной b/4. Арматура устанавливается в продольном и поперечном направлении по подошве фундамента. В большинстве случаев на обоих концах устанавливаются единичные стержни одинакового диаметра с угловыми крюками. При этом расстояние между стержнями арматуры в краевой области фундамента (s) в два раза больше, чем в серединной области, например s = 10 см/20 см или s = 12,5 см/25 см. Отдельные стержни сначала укладываются по всей ширине фундамента с выдерживанием расстояния друг от друга, соответствующего краевой области фундамента. После этого в области шириной й/2 под колонной укладываются еще промежуточные стержни (рис. 32).

Рис. 32. Армирование квадратных точечных фундаментов

Железобетонные колонны

Колонны — это вертикально стоящие строительные конструкции, размеры поперечного сечения которых малы по сравнению с высотой, которую также называют длиной. Они называются стержневыми сжатыми элементами. В большинстве случаев они служат опорами для других строительных конструкций, таких, как балки, ригели, прогоны, и передают нагрузки с них дальше вниз. При этом речь идет преимущественно о сжатии в направлении длины колонны, которое называется нормальной силой (N). Кроме того, колонны могут работать на изгиб за счет горизонтальных нагрузок, например ветровых и динамических (ударных). По виду нагрузки различают центрально сжатые и вне-центренно сжатые колонны. В случае стройных колонн с небольшим сечением дополнительно имеет место опасность продольного изгиба. Продольным изгибом называют внезапное боковое искривление колонны под нагрузкой. Продольный изгиб может возникнуть под нагрузкой, при которой напряжение в бетоне еще далеко не достигло своего предельного значения напряжения на сжатие.

В качестве критерия опасности продольного изгиба служит в основном стройность колонны, которая определяется как отношение высоты или длины колонны к ее толщине. В колоннах вместо длины используется понятие свободной длины продольного изгиба. Свободная длина продольного изгиба (sk) принимается в зависимости от того, защемлена ли колонна или шарнирно оперта (рис. 33). В железобетонных конструкциях шарнирами называются такие соединения, которые на основе их армирования передают только усилия сжатия или растяжения на другие элементы, но не передают изгибающие моменты.

Рис. 33. Изгибная длина железобетонных колонн

В зависимости от изготовления, независимо от нагрузки и опасности продольного изгиба предписываются минимальные толщины колонн (табл. 6). Колонны могут быть не армированными, армированными с хомутами, ошнурованными или армированными спиральной арматурой.

Таблица 6. Правила возведения железобетонных колонн

Минимальные размеры колонн цельного сечения

Колонны, бетонируемые вертикально § h≥20см Сборные колонны, бетонируемые в лежачем положении § h≥12см

Минимальные диаметры стержней продольной и поперечной арматуры

Продольная арматура § min dsl≥12мм Поперечная арматура (хомуты, петли или спирали) § mindl≥6мм или ≥ 0,25 max dsl При применении арматурных сеток в качестве хомутов dsq должен составлять ≥ 5 мм

Минимальные расстояния между стержнями продольной арматуры

Прямоугольные колонны с b≤40 см § Минимум 1 стержень в углу Прямоугольные колонны вообще § s≤30 см и по меньшей мере 1 стержень в углу Круглые колонны § s≤30 см и минимум 6 стержней

Минимальные расстояния между поперечной арматурой (хомуты, петли или спирали)

sw≤12 min dsl≤30 см Следует принимать наименьшее значение

В надземном строительстве применяются в основном колонны армированные с хомутами. Арматура состоит из продольной арматуры и хомутов. Бетонное сечение колонны несет нагрузку совместно с арматурными стержнями и хомутами. Хомуты имеют задачу предотвратить продольный изгиб продольных стержней.

В случае колонн высотой на этаж продольная арматура оканчивается в оголовнике колонны и заанкеривается в присоединяемой строительной конструкции. В случае колонн, проходящих насквозь через несколько этажей, по крайней мере, угловые продольные стержни должны быть пропущены через перекрытие в качестве соединительной арматуры с вышележащей колонной. Необходимые для этой цели стержни должны быть отогнуты.

Непосредственно под и над балками или плитами на высоте, равной наибольшему размеру сечения, и при стыках внахлест продольных стержней с d_sl>14 мм расстояние между хомутами sv следует уменьшить с коэффициентом 0,6.

Продольные стержниследует размещать преимущественно по углам и удерживать от продольного изгиба с помощью хомутов. Каждый угол колонны следует армировать минимум одним стержнем, но не более 5 стержней. Диаметр стержней зависит от размеров сечения колонны.

У колонн с высотой поперечного сечения h≥20 см диаметр стержней составляет d_sl≥12 мм. При установке стержней наибольшие расстояния между ними не должны превышаться.

Наибольшие расстояния между продольными стержнями должны быть не более 30 см, что при сечении колонны, сторона которой не превышает 40 см, соответствует одному стержню в каждом из 4 углов (рис. 34). Если продольные стержни должны быть отогнуты, то в нижних точках изгиба должны устанавливаться дополнительные хомуты (рис. 36).

Рис. 34. Установка хомутов в случае многих продольных стержней

Хомуты могут быть отдельными хомутами или хомутами из арматурных сеток. Минимальный диаметр хомута зависит от вида армирования и диаметра продольных стержней. Он составляет для отдельных хомутов ≥ 6 мм, для арматурных сеток ≥ 5 мм, а относительно диаметра продольных стержней ≥ 0,25 max d_sl, причем принимается наибольшее значение.

Продольная арматура должна быть окружена поперечной арматурой, которая достаточно заанкерена в бетоне. Каждый хомут должен завершаться крюком. Крюки должны быть смещенными относительно друг друга по высоте. Если в одном углу сечения колонны установлено более трех стержней, то крюки должны быть смещены относительно друг друга. Хомутами в каждом углу от выгиба можно закрепить до пяти продольных стержней. При этом, однако, расстояние от оси последнего стержня до углового стержня должно быть не более 15-кратного диаметра хомута d_sq (рис. 35). Другие продольные стержни и стержни на большем расстоянии от углового стержня необходимо раскреплять промежуточными хомутами и S-образными крюками. Последние могут располагаться на удвоенном расстоянии друг от друга по сравнению с главными хомутами (см. рис. 35).

Расстояние между хомутами s_w может быть не более наименьшего размера сечения h колонны или не более 12-кратного диаметра d_sl продольных стержней с наименьшим диаметром стержня, т.е. ≤ 30 см, причем принимается наименьшая величина (см. рис. 35). Меньшие расстояния между хомутами требуются, например, у оканчивающейся продольной арматуры, в местах стыков внахлест и у подошвы колонны и у ее оголовка.

Рис. 35. Армирование хомутами

Рис. 36. Армирование внутренней колонны

Установка арматуры

Арматура колонн должна обязательно изготавливаться в виде пространственного каркаса. Предварительное изготовление пространственных колонн производится частичными рабочими шагами.

§ Укладка продольной арматуры (несущих стержней) одной стороны колонны на монтажные козлы.

§ Установка расстояний между хомутами путем нанесения рисок на продольные стержни с учетом изменяющихся расстояний.

§ Навеска и закрепление хомутов (крюки хомутов располагать со смещением).

§ Вдвижка диагональных стержней для придания жесткости каркасу.

§ Установка дистанционных прокладок на хомуты.

§ Проверка армирования.

Железобетонные стены

Стены — это конструкции в виде пластин, которые преимущественно работают на сжатие. Согласно DIN 1045 стены отличаются от опор отношением их ширины b и высоты h. Работающие на сжатие конструкции, называющиеся также сжатыми элементами, ширина которых больше пятикратной толщины, называются стенами, а те, у которых это соотношение меньше, называются опорами или пилонами (рис. 37). Стены образуют боковые ограничения застроенного пространства. Стены как вертикальные пластины и перекрытия как горизонтальные пластины обеспечивают жесткость друг друга и тем самым влияют на прочность и устойчивость всего сооружения.

Рис. 37. Название сжатых элементов

По выполняемым функциям различают несущие стены, стены жесткости и ненесущие стены. Работающие преимущественно на изгиб строительные конструкции в виде пластин называют подпорными стенами.

Если стены жестко соединены с плитой подошвы, то получаются бассейны или лотки, которые находят, например, применение в строительстве очистных сооружений. В сооружениях типа резервуаров для воды плиты подошвы, стены и плиты покрытия также жестко соединяются между собой. Если при этом требуется обеспечить водонепроницаемость, то надо, чтобы усадочные напряжения могли восприниматься конструкцией без образования трещин. Для этого в области стыкования стены с подошвой горизонтальная арматура должна располагаться с меньшим расстоянием друг от друга.

Несущие стены — это конструкции для восприятия вертикальных нагрузок или для передачи горизонтальных нагрузок. Вертикальные нагрузки — это, например, собственный вес и полезная нагрузка на перекрытиях, горизонтально действующая нагрузка — это, например, ветровая нагрузка. Несущие стены должны удовлетворять требованиям статики. Несущая способность определяется в основном толщиной стены и ее «стройностью». При этом должны выдерживаться минимальные толщины стен согласно DIN 1045 (табл. 7).

 

 

Таблица 7. Минимальные толщины несущих стен в см
Класс прочности бетона	Изготовление	Стены из
		неармированного бетона		железобетона
		разрезные	неразрезные	разрезные	неразрезные
С12/15	Монолитный бетон	20	14	-	-
ab	Монолитный бетон	14	12	12	10
С16/20	Сборный элемент	12	10	10	В
Минимальная толщина несущих и наружных слоев у трехслойных панелей типа «сэндвич» > 7 см.

Несущие наружные стены наряду с их несущей способностью должны удовлетворять требованиям тепло-, влаго-, шумо- и пожарозащиты.

Стены могут быть армированными и неармированными. Они должны армироваться при нагрузках на растяжение, при опасности продольного изгиба, при внецентренной нагрузке и если они не раскреплены стенами жесткости или другими конструкциями.

Расположение арматуры зависит от характера нагрузки. При этом различают стены, работающие на сжатие, стены, работающие на изгиб, и стены, работающие на сжатие с изгибом. Стены, работающие на сжатие, например внутренние стены, армируются как колонны. Стены, работающие на изгиб, например подпорные стены, армируются как плиты. В случае стен, работающих на сжатие с изгибом, как, например, наружные стены подвалов, применяется арматура, соответствующая преобладающей нагрузке.

Стены, работающие на сжатие, имеют арматуру, расположенную с обеих сторон. Она состоит из главной арматуры (продольной арматуры), которая называется также сжатой арматурой, и из поперечной арматуры. Главная арматура располагается вертикально в направлении нагрузки, поперечная арматура располагается под прямым углом к ней. Она служит в основном для распределения нагрузки и для предотвращения образования усадочных трещин. Наружные арматурные стержни заанкериваются в теле стены с помощью S-образных крюков или закладных хомутов. В углах и на свободных концах требуется дополнительное армирование.

Главная арматура состоит из продольных стержней, минимальный диаметр которых d_sl у отдельных стержней должен составлять 8 мм, а в случае применения арматурных сеток — каркасов — 5 мм. Продольные стержни должны располагаться на расстоянии не более 20 см друг от друга. Они могут в первом слое находиться снаружи (от хомутов), если защитный слой бетона соответствует по меньшей мере двукратному диаметру несущих стержней или если несущие стержни имеют диаметр не более 14 см. При применении арматурных сеток несущие стержни всегда могут располагаться снаружи. В прочих случаях продольные стержни надо устанавливать во втором ряду. При этом они должны охватываться поперечной арматурой (рис. 38).

Рис. 38. Положение главной арматуры

Поперечная арматура должна составлять не менее 25% сечения главной арматуры. С каждой стороны стены необходимо располагать поперечные стержни на расстоянии s< 35 см с диаметром отдельных стержней 6 мм (рис. 41).

Лежащие снаружи арматурные стержни с обеих сторон стены необходимо связывать не менее чем в четырех, смешенных относительно друг друга местах на каждый квадратный метр стены S-образными крюками. В толстых стенах анкеровка главной арматуры в толще стены может осуществляться закладными хомутами, причем свободные концы хомутов должны иметь длину 0,5lь (рис. 39). S-образные крюки могут отпасть, если несущие стержни имеют диаметр не более 14 мм, и защитный слой бетона соответствует по меньшей мере двукратному диаметру стержней.

Рис. 39. Установка арматурных хомутов

На свободных концах, например у концов стены, у окон и дверей, дополнительно к главной арматуре необходимо устанавливать угловые стержни и закреплять их с помощью U-образных закладных хомутов. Расстояние между закладными хомутами должно быть не более толщины стены h или 12-кратного диаметра угловых стержней. Длина заделки свободных концов хомутов должна соответствовать 2-кратной высоте сечения стены или длине заанкеривания l_b (рис. 40).

Углы стен и присоединения поперечных стен требуют дополнительного армирования. Оно осуществляется, как правило, с помощью угловых уголков или с помощью закладных хомутов. В надземном строительстве обычно достаточно применять для этого диаметр стержней 8 мм с расстоянием между хомутами 20 см (см. рис. 40).

Рис. 40. Дополнительное армирование в углах стен и в местах присоединения поперечных стен

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: