Железобетонные балки и железобетонные балочные плиты

Балки перекрывают отверстия в сооружениях, несут нагрузку и передают ее через опоры на поддерживающие конструкции, как, например, на колонны или стены. В большинстве случаев они имеют прямоугольное сечение шириной b и толщиной h, которая также называется высотой (рис. 77). Так как балки преимущественно работают на изгиб, они должны быть выполнены так, чтобы сечение было вертикальным. Размеры поперечного сечения по сравнению с длиной балки малы. Поэтому говорят о стержнеобразных изгибных прогонах. Балки вблизи опор могут быть усилены увеличенными размерами сечения, называемыми также вутами.

Рис. 77. Железобетонная балка с вутом

Балочные плиты — это балки, которые в верхней части расширены плитами (рис. 78). Несущая способность балочных плит основана на совместном действии балок и плит. Поэтому плиты и балки должны быть связаны между собой арматурой так, чтобы была обеспечена прочность на сдвиг. Толщина плит должна составлять минимум 7 см, а высота сечения балок не должна быть меньше 10 см. Балочные плиты, как правило, бетонируются за один рабочий проход. Различают односторонние и двухсторонние балочные плиты. Ширина балки (ребра) обозначается b_w, общая толщина (высота) балочной плиты обозначается h_l, а ширина плиты, которая совместно работает под нагрузкой, обозначается b_elf.

Рис. 78. Балочные плиты

За счет прочного на сдвиг соединения возникающие в верхней части усилия сжатия при изгибе частично передаются на плиту. При этом получается большая площадь сечения, работающая на сжатие. Это приводит к тому, что линия нулевых напряжений смещается в сторону плиты и несущая арматура в растянутой зоне нагружается более эффективно. Если балочные плиты выполняются как неразрезные балки, то плита воспринимает напряжения сжатия при изгибе только в пролетах. В районе опор плита находится в растянутой зоне, причем силы сжатия должны восприниматься только балкой с шириной сечения b_w. Если невозможно устройство балочных плит с плитой сверху, то ребро может устраиваться и над плитой. При этом говорят о железобетонном прогоне сверху (рис. 79). В случае железобетонного прогона сверху плиты, как балки на двух опорах, все усилия воспринимаются только балкой (ребром). Если балка является многопролетной, то в районе опор плита также участвует в работе по восприятию усилий сжатия при ширине сечения плиты b_еff

Рис. 79. Балочные плиты плитой вниз

Балки и балочные плиты — это конструкции, работающие преимущественно на изгиб, у которых нагрузка распределяется в продольном направлении. Арматура состоит в основном из продольной арматуры и хомутов. Кроме того, в высоких сечениях требуется также стержневая арматура.

Продольная арматура может быть растянутой, верхней стержневой и монтажной. Растянутая арматура воспринимает усилия от изгиба. Она может состоять из отдельных стержней или из пучков арматуры, суммарное сечение которых обозначается A_s. Арматурные стержни растянутой арматуры могут быть расположены не более чем в два слоя один над другим, причем минимальные расстояния между стержнями должны выдерживаться.

По форме изгиба различают прямые и отогнутые стержни. Прямые стержни воспринимают силы растяжения, а отогнутые стержни — дополнительно в местах отгибов — усилия сдвига. Стержни отгибаются в большинстве случаев под углом в 45°. В случае высоких балок отгибы целесообразно устраивать под углом 60°. Отогнутые стержни по возможности следует располагать внутри, а в углах хомутов должны устанавливаться только прямые стержни. Растянутая арматура в соответствии с распределением усилий может располагаться ступенчато, причем ступенчатое окончание стержней может быть с прямыми концами стержней или с отогнутыми концами стержней. При этом концы стержней должны быть заанкерены в бетоне на соответствующую длину заанкеривания. Много стержней меньшего диаметра дают лучшую ступенчатую градацию, чем меньше их количество большего диаметра. Часть растянутой арматуры необходимо вести от опоры до опоры, а именно на концевых опорах — минимум одну треть всего количества растянутых стержней, а у промежуточных опор — одну четверть от всех растянутых стержней.

Если для восприятия сдвиговых усилий применяются отогнутые стержни, то места отгибов должны располагаться на расстоянии от опор согласно DIN 1045 (рис. 80). Отогнутые стержни только тогда работают на сдвиг, когда они вблизи опор дополняются хомутами, расположенными на меньшем расстоянии, чем в пролете.

Рис. 80. Расположение арматуры в балках и балочных плитах

Армирование ребер применяется для предотвращения трещинообразования на боковых поверхностях в балках и ребрах балочных плит высотой более 1 м. Оно состоит из продольных стержней, сечение которых должно составлять не менее 8% сечения растянутой арматуры. Стержни армирования ребер могут устанавливаться на расстоянии не более 20 см.

Монтажная арматура обеспечивает связывание жесткого арматурного каркаса. Монтажные стержни устанавливаются в верхних углах хомутов. При неразрезных балках монтажные стержни по возможности не должны стыковаться, для того чтобы они могли использоваться для опорной арматуры. Если стыки неизбежны, то места стыковки должны располагаться от концевых опор до середины пролета и выполнены с перехлестом.

Хомуты служат преимущественно для восприятия сдвиговых усилий. Хомуты охватывают сечение балки по всей ширине и высоте, обеспечивают совместную работу сжатой и растянутой зон и помогают избежать усадочных трещин. Кроме того, они позволяют изготовить жесткий арматурный каркас. Арматура хомутов может состоять из отдельных стержней, из арматурных сеток или из хомутовых сеток. По форме выгиба различают открытые и закрытые хомуты. Чаще всего устанавливаются закрытые хомуты. Хомуты могут быть выполнены, например, двухразрезными и четырехразрезными. У низких, широких балок необходимо применение многоразрезных хомутов (рис. 81). Хомуты могут устанавливаться вертикально или наклонно, в основном под углом 45° к оси балки. Расстояния между хомутами принимаются по арматурным чертежам. Замыкание хомутов должно производиться по примерам изготовления, приведенным в Нормах (рис. 82).

Рис. 81. Установка хомутов

Рис. 82. Замыкание хомутов

Железобетонные балки

Железобетонные балки выполняются как однопролетные балки, неразрезные (многопролетные) балки и консольные балки (рис. 83). Силы растяжения при изгибе воспринимаются продольной арматурой, сдвиговые усилия воспринимаются вертикальными хомутами, отогнутыми стержнями или наклонными хомутами. Часто расстояния между хомутами уменьшают в направлении опор.

Рис. 83. Армирование неразрезной балки

Арматура может изготавливаться заранее или устанавливаться отдельными стержнями в опалубку. Предварительное изготовление арматурных каркасов производится в следующем порядке.

§ Установка монтажных козел на соответствующем расстоянии друг от друга.

§ Укладка монтажных стержней.

§ Разметка расстояний между хомутами на монтажных стержнях с учетом изменяющихся расстояний.

§ Надевание хомутов и привязывание их монтажной проволокой.

§ Укладка прямых и отогнутых продольных стержней.

§ Привязывание стержней в местах пересечений.

§ Установка нижних и боковых дистанционных прокладок.

§ Проверка арматурного каркаса по чертежу.

§ Обозначение каркаса позиционной маркой.

Постержневое изготовление каркаса в опалубке производится в порядке следующих операций.

§ Очистка опалубки.

§ Установка дистанционных прокладок на опалубке.

§ Установка хомутов и отгибание их концов.

§ Установка верхних угловых стержней или монтажных стержней.

§ Укладка дистанционных прокладок для нижней арматуры.

§ Установка прямых и отогнутых продольных стержней.

§ Укрепление боковых дистанционных прокладок.

§ Выгибание открытых концов хомутов.

§ Устройство концевых крюков.

§ Выравнивание арматуры и связывание ее в узловых точках.

§ Проверка арматуры по чертежу.

Балочные плиты

Армирование однопролетных балочных плит производится так же, как и в балках. При неразрезных балочных плитах около половины опорной арматуры укладывается вне ширины ребра, по обе стороны от ребра в плите. При этом следует учитывать, что для заанкеривания стержней получаются различные длины, так как большинство стержней в плите относятся к области связи I, а в ребрах — к области связи II. Кроме того, в районе промежуточных опор должно быть устроено сдвиговое армирование из хомутов, а не из отогнутых продольных стержней (рис. 84). Это устройство арматуры имеет то преимущество, что арматура укладывается в один слой и может быть образован промежуток для вибрирования. Высоту хомутов надо выбирать таким образом, чтобы защитный слой бетона плиты выдерживался бы и при двухслойном расположении арматуры.

Рис. 84. Защитное армирование

 

⇐ Предыдущая567891011121314

Поделиться: