3.59. Колоннами или стойками называются вертикальные протяженные элементы одноэтажного или многоэтажного каркаса здания или сооружения, как правило, подверженные сжатию.
В зависимости от назначения и положения в одноэтажном здании колонны подразделяются на основные, расположенные в крайних и средних рядах, и фахверковые, расположенные в торцах и иногда в крайних рядах между основными (когда размер конструкции стенового ограждения меньше шага основных колонн).
Построение осевого взаимодействия сил-моментов. Участникам, требующим и не требующим упрочнения конструкции. Термины пределов работоспособности: расчет ширины трещины. Деформация трещин и трещин. Проектирование и детализация зданий для вертикальных нагрузок.
Обсуждение и предположение о ограничениях между структурными элементами. Структурные схемы для расчета внутреннего действия; Эффекты пластин; Поперечный изгиб. Проектирование и организация зданий для горизонтальных нагрузок. Термическое действие и усадка; ветра и сейсмических воздействий; здания с мгновенной противодействующей системой рамы; здания со стеновой системой сдвига; распределение сейсмического воздействия между стенками сдвига; определение жесткости при сдвиге; роль диафрагмы пола.
По способу возведения различают колонны сборные и монолитные.
Форма поперечного сечения колонн может быть квадратная, прямоугольная, двутавровая, круглая (сплошная и полая).
В промышленном строительстве массовое распространение получили и применяются колонны сплошного квадратного и прямоугольного поперечного сечения, а также двухветвевые (рис. 70), рекомендации по конструированию которых излагаются ниже.
Теория открытых и замкнутых оболочек: распределение напряжения сдвига и определение центра сдвига. Пример: система стенок подъемного вала. Соединение лучевой колонны; луч с переменным поперечным сечением; изогнутый пучок формы; крепления и сращивания.
Курс предусматривает разработку индивидуального проекта или, по возможности, группового исполнительного проекта типичного здания. Индивидуальная работа должна состоять из максимального сводного отчета о расчете до 40 страниц. Групповые исполнительные проекты должны будут обсуждаться всеми членами группы с преподавателем и преподавателем до поступления на устный экзамен.
Рис. 70. Типы сборных колонн
а — призматические колонны сплошного сечении для одноэтажных бескрановых зданий; б — ступенчатые колонны сплошного сечения для одноэтажных зданий, оборудованных мостовыми кранами; в — то же, двухветвевые колонны; г — колонны сплошного сечения дли многоэтажных здании; 1 — консоль для опирания стропильных конструкций; 2 — консоль для опирания подкрановых балок; 3 — проем для устройства прохода; 4 — консоль для опирания ригелей междуэтажных перекрытий
Минимальное количество учащихся в группе: 3-4. Максимальное количество учащихся в группе: 5. Нельзя откладывать дальнейшие действия, иначе проект не будет действителен. После обсуждения проект не истечет для устного экзамена. После сдачи и сдачи экзаменов устный экзамен не проходит до устного экзамена, обсуждение состоится во время устного экзамена.
Предпосылки Знание основных понятий математического и механического анализа структур. Это позволяет студентам приобретать передовые знания о структурном поведении нормальных и предварительно напряженных железобетонных элементов, стали и кирпичной кладки. Это знание, объединяющее понятия, приобретенные в базовых учениях математического и физического анализа статики и строительной науки, станет необходимым глубоким знанием структурного сектора конструкций.
Квадратная форма поперечного сечения рекомендуется для колонн, в которых продольная сила, как правило, приложена центрально, а прямоугольная или двухветвевая — при наличии в сечении изгибающих моментов. При необходимости в колоннах устраиваются короткие консоли для опирания примыкающих конструкций ферм, подкрановых и других балок. При этом для опирания несущих конструкций покрытия размер оголовка колонны должен быть не менее 300 мм при одностороннем опирании и не менее 500 мм при двустороннем опирании. Последний размер может быть уменьшен до 400 мм, если опираются конструкции покрытия пролетом до 12 м. Размер оголовка должен быть не менее размера сечения верхней части колонны.
Программа Рассматриваются основы проектирования конструкционных систем в нормальном и предварительно напряженном железобетоне, стали и кирпичной кладке, направленные на обеспечение стабильности архитектурных работ. Двумерные плоские структуры: пластины. Элементы технологии фундаментов. Элементы сейсмического анализа структур. Стальные конструкции: свойства конструкционных сталей; Структурные типы и методы анализа; Простые и составленные члены; Болтовые и сварные соединения; Детали конструкции. Каменная кладка: свойства материалов; Устойчивость к сжатию и резке стеновых панелей.
Форма колонны может быть призматическая и ступенчатая. Последняя применяется для зданий, оборудованных мостовыми кранами. Ступенчатые колонны состоят из подкрановой и надкрановой части. В надкрановой части колонны могут при необходимости устраиваться проемы для прохода, которые должны быть размером не менее 400´1800 мм.
3.60. Размеры сечений колонн должны приниматься такими, чтобы их гибкость l 0 /r в любом направлении, как правило, не превышала 200 (для прямоугольных сечений ), а для колонн, являющихся элементами зданий — .
Расчет кладочных конструкций зданий. В письменном тесте студент должен столкнуться с рядом проблем по темам, которые были затронуты во время уроков и упражнений курса; устный экзамен — это обсуждение вариантов дизайна, выполненных в ходе проектных работ, выполненных в лаборатории строительной техники.
Письменному тесту дается оценка от 0 до обсуждения проекта с оценкой от 0 до общей оценки — округленное среднее превышение между двумя голосами. Общий результат положительный для голосования, большего или равного 18 на Максимальная оценка достигается при глубоком знании содержания курса; хвалит за отличные ученики, которые продемонстрировали блестящие навыки выставляются.
3.61. Размеры поперечных сечений сборных и монолитных колонн назначаются в соответствии с пп. 3.1. и 3.2. настоящего Руководства. Их рекомендуется назначать унифицированными в соответствии с табл. 22.
Размеры колонн по высоте от уровня чистого пола принимаются кратными 600 мм, а ниже уровня чистого пола — по условиям сопряжении с фундаментом.
Джаннини Теория и техника гражданского строительства Теория и техника конструкций Капозукки в масонстве Издание. Фактически, итальянские правила не предоставляют полных и систематических методов расчета для оценки безопасности существующих структур, не обеспечивая реальной поддержки профессионалу, который должен решить, вмешиваться ли и как вмешиваться в здания в состоянии распада.
Сила японского метода заключается в том, чтобы предложить применение различных процедур и методов, начиная от простейших до самых подробных, определяя фазы, операции и цели в отношении степени точности, требуемой в этом случае. Выбор уровня оценки предполагает, что каждый этап будет выполняться с определенной степенью детализации. Рационализация по уровням представляет собой полезное и разумное структурирование метода, который направляет инженера и защищает клиента: объявляя выбор определенного уровня, профессионал, отвечающий за оценку, утверждает, что следует точный протокол, связанный с результатами определенную надежность.
Подкрановые части основных колонн одноэтажных зданий при высоте колонны более 12 — 14 м рекомендуется конструировать двухветвевыми.
3.62. Бетон для колонн применяется проектной марки не ниже М200.
Толщина защитного слоя бетона для рабочей арматуры колонн, находящихся в обычных условиях эксплуатации (при отсутствии агрессивных воздействий), должна удовлетворять требованиям пп. 3.3; 3.4; 3.5; 3.6 настоящего Руководства и приниматься по табл. 23.
Циркулярный метод предусматривает введение точного коэффициента достоверности, функции уровня знаний, на основе которого можно уменьшить сопротивление материалов. Японский метод также вводит факторы безопасности, с помощью которых можно увеличить параметры, которые составляют условия сравнения в критериях проверки, а другой — для уменьшения результатов численного анализа, которые представляют ответ структуры.
Оба метода обеспечивают выбор процедуры, которая должна соблюдаться на основе требуемой точности, и определяют три уровня точности. Однако, хотя уровни японского метода представляют собой процедуры для полной оценки, уровни знаний различаются только на основе углубления исследований.
3.63. Концы продольных рабочих стержней, не привариваемые к анкерующим деталям, должны отстоять от торца элемента на расстоянии не менее:
10 мм — для сборных колонн длиной до 18 м включительно;
15 мм — для сборных колонн длиной более 18 м, а также опор и мачт любой длины;
Три уровня оценки. Правильность оценки возлагается на качество предварительных исследований и на опыт инженера, ответственного за признание ухудшения состояния зданий и прогнозирование последствий. Имеющиеся ограниченные данные компенсируются применением очень больших коэффициентов безопасности: это приводит к тому, что оценка часто приводит к чрезмерно тяжелым предложениям в отношении рассматриваемой работы. Аналитическими инструментами, которые должны быть приняты, являются уравнения, сообщаемые законодательством или литературой, и данные, которые должны быть использованы, — это данные, полученные в результате расследований.
15 мм — для монолитных колонн длиной до 6 м включительно при диаметре стержней арматуры до 40 мм включительно;
20 мм — для монолитных колонн длиной более 6 м при диаметре стержней арматуры до 40 мм включительно.
Торцы поперечных стержней сварных каркасов колонн должны иметь защитный слой не менее 5 мм.
3.64. Площадь сечения рабочей арматуры колонны определяется расчетом и должна удовлетворять требованиям п. 3.8 настоящего Руководства.
Степени этапов оценки Метод придает большое значение четкому определению стандарта точности оценки и определяет для каждой из четырех фундаментальных этапов процесса оценки три разных степени точности, определяемых в порядке возрастания порядка работы и результатов. ожидаемый, в общем называемый «Степени фазы оценки».
Степень опроса отражает точность сбора данных посредством опросов, степень оценки текущих характеристик относится к точности расчета услуг, принадлежащих структуре. Степень прогнозирования свойств материала определяет надежность метода прогнозирования будущих свойств материалов. степень критериев проверки указывает на строгость количества технических средств, выбранных для оценки эффективности структуры на основе рассмотренного требования. Степени 1, 2 и 3 каждой из перечисленных фаз предусматривают выполнение точных операций, которые для краткости не будут раскрыты, но будут выводимы из чтения следующих параграфов.
Площадь сечения продольной рабочей арматуры не рекомендуется назначать более 5 % площади поперечного сечения колонны.
Сечение колонны, испытывающее действие изгибающих моментов, различных по знаку, но близких по величине, рекомендуется армировать симметричной продольной арматурой.
3.65. Диаметр продольных рабочих стержней сборных колонн рекомендуется назначать не менее 16 мм. Для монолитных колонн, а также для конструктивной арматуры допускается применять диаметр стержней 12 мм.
Крайне важно не путать концепцию Уровня с уровнем класса: Ранг является индикатором углубления операций на каждом этапе, и каждый уровень обеспечивает различную степень точности для каждой фазы в отношении точности самого Уровня. Иногда один и тот же уровень позволяет инженеру выбирать степень между двумя возможностями.
В заключение можно сказать, что существуют два атрибута, на основе которых выделяются три Уровня оценки: с одной стороны, существует разный углубленный анализ исследований, а с другой — методы использования данных и выбор средств расчета. Общий обзор Общее обследование ограничивается исследованиями в области литературы и визуального осмотра. Также для этого этапа сдерживаемой точности необходимо заранее сформулировать план расследования, в котором определены операторы, темы, методы и процесс расследования.
3.66. Все стержни продольной рабочей арматуры рекомендуется назначать одинакового диаметра. В случае если продольная арматура конструируется из стержней разного диаметра, допускается применение не более двух разных диаметров, не считая конструктивных стержней. При этом стержни большего диаметра следует располагать в углах поперечного сечения колонны.
В некоторых случаях мы также должны описывать безопасность, гигиену и внимание к окружающей среде. Идентификация причин ухудшения. Когда общий опрос показывает аномалию, ответственный инженер должен определить причину, основанную на достоверных данных и мнения экспертов. Когда причины заболевания не распознаются, необходимо провести детальную оценку.
Выбор критериев проверки Критерии проверки выражают характеристики структуры с точки зрения конкретных технических величин. Для каждого условия ответственный инженер выбирает три или более возможных класса условий, в которых может упасть структура; класс 3 указывает наиболее сложное состояние для каждого условия.
Стержни продольной арматуры с каждой стороны поперечного сечения колонны рекомендуется располагать в один ряд. Допускается предусматривать второй ряд из двух стержней, располагая их вблизи углов поперечного сечения колонны.
Продольную рабочую арматуру внецентренно-сжатых колонн рекомендуется располагать по граням, перпендикулярным плоскости изгиба колонны. Продольную рабочую арматуру при косом внецентренном сжатии колонн рекомендуется концентрировать в углах сечения.
Проверка Проверка — это операция, выполняемая для того, чтобы определить, соответствуют ли исполнения, выполняемые структурой, требованиям производительности в соответствии с заранее определенными критериями проверки. Проверка в рамках общей оценки проводится полуколичественно в соответствии с оценкой 1-й оценки текущих выступлений или сравнением производительности, объясняемой с категориями условий пяти условий структуры.
В таблице 4 представлена корреляция между результатами проверки и окончательным оценочным суждением по структуре. Выбор критериев проверки и проверки выполняется по-разному, чем те, которые указаны для более низкого уровня. Выбор критериев проверки.
3.67. Длины продольных стержней арматуры колонны должны, как правило, назначаться таким образом, чтобы была исключена потребность в стыках. В случае необходимости устройства стыков внахлестку (без сварки) располагать их следует преимущественно в местах изменения сечения колонны.
В ступенчатых колоннах продольная арматура верхнего участка должна быть заведена в бетон нижнего участка не менее чем на длину анкеровки.
Подробное расследование В соответствии с высоким уровнем оценки и высокой степенью расследований, указанными в подробных сценариях оценки, подробное исследование требует значительной точности и точности при проведении испытаний и измерений: для этого требуется достаточное количество тестовые позиции, достаточную частоту испытаний и соответствующее оборудование для чувствительности. Для подробного расследования требуется предварительная разработка точного плана расследования, в котором будет описана процедура.
План расследования начинается с результатов общей оценки и определяет фазы, процессы и методы исследования. В плане также описываются операторы, временные строительные леса, внимание, которое необходимо учитывать для безопасности, гигиены и окружающей среды. Но даже до разработки плана ответственный инженер должен провести обследование на месте, чтобы лично понять условия структуры, а также потребности и возможности расследования. Фактически, в плане обследования должны учитываться условия площадки для отслеживания позиций измерений и их частоты.
В двухветвевых колоннах обрываемые стержни должны быть заведены за грань распорки, отделяющей панель, в которой они требуются по расчету, на длину, определяемую расчетом, но не менее необходимой длины анкеровки.
Рис. 71 Схема устройства стыков продольных стержней монолитных колонн многоэтажных зданий
а — при одинаковом сечении колонн верхнего и нижнего этажей; б — при незначительном различии в сечениях колонн верхнего и нижнего этажей; в — при резком различии в сечениях колонн верхнего и нижнего этажей
В многоэтажных монолитных колоннах стыки следует устраивать на уровне верха перекрытий с помощью выпусков по аналогии с выпусками из фундаментов (см. пп. 3.45; 3.46 настоящего Руководства). При высоте этажа менее 3,6 м или при продольной арматуре d ³ 28 мм стыки рекомендуется устраивать через этаж.
Выпуски стержней из колонны с большим поперечным сечением нижнего этажа в колонну с меньшим поперечным сечением верхнего этажа рекомендуется осуществлять в соответствии с рис. 71. При этом перевод стержней из одного этажа колонны в другой осуществляется путем их отгиба с уклоном не более 1:6 (рис. 71, а , б ). Часть стержней колонны нижнего этажа может быть доведена до верха перекрытия (рис. 71, б ) и не заводиться в колонну верхнего этажа, если она там не нужна по расчету. В случае резкой разницы в сечениях колонн верхнего и нижнего этажей выпуски следует устраивать установкой специальных стержней в количестве, необходимом для колонны верхнего этажа (рис. 71, в ).
Глубина заделки (длина анкеровки) рабочей продольной арматуры в колонне нижнего этажа должна быть не менее требуемой п. 2.40, а величина нахлестки стержней в стыке — п. 2.46 настоящего Руководства.
3.68. Расстояние между осями стержней продольной арматуры колонн должно приниматься не более 400 мм.
При расстоянии между рабочими стержнями более 400 мм между ними необходимо устанавливать конструктивные стержни диаметром не менее 12 мм, с тем чтобы расстояния между продольными стержнями были не более 400 мм.
Расстояние в свету между продольными стержнями следует назначить не менее 30 мм в сборных колоннах, не менее 50 мм в монолитных колоннах и в обоих случаях не менее диаметра стержня.
3.69. Конструкция поперечной арматуры должна обеспечивать закрепление сжатых стержней от их бокового выпучивания в любом направлении.
Поперечная арматура должна устанавливаться у всех поверхностей колонны, вблизи которых ставится продольная арматура.
Для образования пространственного каркаса плоские сварные сетки, расположенные у противоположных граней колонны, должны быть соединены друг с другом поперечными стержнями, привариваемыми контактной точечной сваркой к угловым продольным стержням сеток, или шпильками, связывающими эти стержни.
Если сетки противоположных граней колонны имеют промежуточные продольные стержни, то последние по крайней мере через один и не реже чем через 400 мм по ширине грани должны связываться между собой при помощи шпилек. Шпильки допускается не ставить при ширине данной грани колонны 500 мм и менее, если число продольных стержней у этой грани не превышает четырех. При больших размерах поперечного сечения колонны кроме сеток, располагаемых у граней, рекомендуется устанавливать промежуточные сварные сетки.
Примеры армирования сечений колонн сварными сетками показаны на рис. 72.
Рис. 72. Примеры армирования сечений колонн с рекомендуемым числом стержней сварными сетками
1 — сварная сетка; 2 — сварная сетка пли соединительный стержень; 3 — соединительный стержень (шпилька); 4 — хомут; 5 — отдельные стержни продольной арматуры; 6 — поперечная арматура в виде сварной сетки
Конструкция вязаных хомутов колонн должна быть такова, чтобы продольные стержни (по крайней мере через один) располагались в местах перегиба хомутов, а эти перегибы — на расстоянии не более 400 мм по ширине сечения колонны. При ширине грани не более 400 мм и числе продольных стержней у этой грани не более четырех допускается охват всех продольных стержней одним хомутом.
Примеры армирования сечений колонн вязаной арматурой приведены на рис. 73.
Рис. 73. Примеры армирования сечений колонн с рекомендуемым числом стержней вязаными каркасами
3.70. Диаметры стержней поперечной арматуры в зависимости от конструкции арматурного каркаса и диаметров продольных стержней следует принимать не менее указанных в табл. 24. Диаметр поперечной арматуры назначается по наибольшему диаметру продольной арматуры в сечении колонны.
Примечания: 1. Шпильки для соединения сварных сеток в каркас устанавливаются с шагом, принятым для поперечных стержней сеток.
2. При вычислении процента армирования μ учитывается общее насыщение ceчения колонны продольной арматурой.
3. Если сечение армировано продольными стержнями разного диаметра, то расстояние между поперечной арматурой назначается по меньшему из них.
4. При назначении расстояний между стержнями поперечной арматуры разрешается не принимать во внимание продольные стержни, не учитываемые расчетом, если диаметр этих стержней не превышает 12 мм и не более половины толщины защитного слоя бетона.
Рис. 74. Схема армирования колонны поперечной арматурой в виде спирали
3.71. Расстояния между поперечной арматурой у каждой грани колонны должны назначаться:
при R а.с £ 4000 кгс/см 2 — не более 500 мм и не более 20d при сварных каркасах или 15d при вязаных;
при R а.с = 4500 кгс/см 2 и R а.с = 5000 кгс/см 2 — не более 400 мм и не более 15d при сварных каркасах или 12d при вязаных, где d — наименьший диаметр сжатых продольных стержней.
В колоннах с насыщением продольной арматурой более 3 % поперечная арматура должна устанавливаться с шагом не более 10d и не более 300 мм. Хомуты в этом случае должны привариваться к продольным стержням.
В стыках продольной рабочей арматуры внахлестку без сварки независимо от того, армируется ли колонна сварными или вязаными каркасами, рекомендуется применять, хомуты. Расстояния между хомутами в зоне стыка должны быть не более 10d .
Здесь d — диаметр сжатых продольных стержней рабочей арматуры (меньший).
3.72. При конструировании колонн с поперечной арматурой в виде спирали, учитываемой в расчете как косвенное армирование (расчет по ядру сечения), должны соблюдаться следующие условия (рис. 74):
а) спирали в плане должны быть круглыми;
б) расстояния между витками спирали в осях должны быть не менее 40 мм, не более 1 / 5 диаметра сечения ядра колонны, охваченного спиралью, и не более 100 мм;
в) спирали должны охватывать всю рабочую продольную арматуру;
г) диаметр навивки спирали D н должен быть не менее 200 мм.
При необходимости устройства прохода в уровне пола расстояние от чистого пола до низа первой надземной распорки должно быть не менее 1,8 м.
На нижнем конце двухветвевой колонны распорку рекомендуется устраивать ниже уровня пола. При назначении привязки этой распорки необходимо учитывать условия унификации форм, транспортировки и монтажа колонн. Рекомендуется нижние грани распорки и ветвей совмещать.
а) рядовой — (1 — 2)h в;
б) верхней (в месте перехода с двух ветвей на одну) — не менее удвоенной высоты сечения рядовой распорки;
в) нижней (располагаемой в пределах стакана фундамента) — не менее 200 мм.
Ширину сечения распорок следует принимать равной ширине ветви.
Рис. 75 Конструирование сопряжения промежуточной распорки с ветвью двухветвевой колонны
a — армирование сварными каркасами; б — то же, вязаной арматурой; 1 — арматура распорки; 2 — арматура ветви; 3 — дополнительные сварные сетки; 4 — дополнительные хомуты; 5 — дополнительные поперечные стержни (шпильки)
3.74. Продольная арматура распорок, если обе ветви колонны сжаты, принимается симметричной. Если по расчету одна из ветвей растянута, армирование принимается несимметричным. Продольные стержни распорок должны быть заанкерены в бетоне ветвей в соответствии с пп. 2.40 или 2.41 настоящего Руководства. Допускается анкеровку выполнять по рис. 26.
3.75. В узлах сопряжения рядовой распорки с ветвями (рис. 75) следует устанавливать дополнительную арматуру в виде сварных сеток или хомутов в сочетании с короткими вертикальными стержнями. Сетки устанавливаются в плоскостях поперечной вертикальной арматуры каркаса распорки.
Поперечные стержни каркасов ветвей в пределах распорки должны сохраняться. Если они мешают установке арматуры распорки, их следует вырезать и затем заменять шпильками.
3.76. Верхняя распорка армируется (рис. 76) рабочей продольной арматурой, располагаемой по верхней и нижней граням распорки, а также отгибами, горизонтальной и вертикальной поперечной арматурой (стержни или хомуты).
Шаг горизонтальных поперечных стержней или хомутов в верхней распорке следует принимать не более 150 мм и не более 1 / 4 ее высоты, а шаг вертикальных стержней или хомутов — не более 200 мм. Суммарная площадь горизонтальных хомутов должна быть не менее 0,001bh 0 , где h 0 — рабочая высота сечения распорки, а b — ширина сечения распорки. Отгибы в распорке должны пересекать нижнюю половину наклонной линии АБ , идущей от угла примыкания надколонника к внутреннему углу примыкания ветви. Сечение отгибов, пересекающих нижнюю половину линии, должно быть не менее 0,002bh 0 . Отгибы могут не предусматриваться, если они не нужны по расчету.
Рис. 76. Конструирование сопряжения верхней распорки с ветвью крановой двухветвевой колонны среднего ряда
1 — арматура надкрановой ветви; 2 — арматура подкрановой ветви; 3 — вертикальная арматура распорки (шаг не более 200 мм); 4 — горизонтальная арматура распорки; 5 — отгибы распорки; 6 — отгибы подкрановой консоли; 7 — сетки косвенной арматуры
3.77. При устройстве проема в надкрановой части колонны его следует окаймлять сверху и снизу горизонтальными стержнями, площадь сечения которых определяется расчетом. Диаметр этих стержней должен быть не менее 16 мм.
Консоли колонн
3.78. Консоли в колоннах устраивают с целью создания необходимой площадки для опирания различных примыкающих к колонне на разных уровнях конструкций (ферм, подкрановых балок, ригелей, прогонов и пр.).
Консоли могут быть односторонние и двусторонние. Последние следует устраивать в одной плоскости, особенно в сборных колоннах. В случае если консоли на колонне необходимо расположить в перпендикулярных плоскостях или если консоль нужна для опирания элементов, передающих небольшую местную нагрузку (от рабочих площадок, лестниц и т.п.), то такие консоли рекомендуется конструировать в виде стальных столиков, предусматривая в колонне соответствующие закладные детали для их крепления.
При вылете 100 — 150 мм консоль может не иметь вута и конструироваться прямоугольной (рис. 77, а ). При вылете более 150 мм консоль должна иметь вут с углом наклона a, принимаемым, как привило, величиной 45° (рис. 77, б ).
Ширина консоли должна быть равной ширине колонны. Исключение могут составлять консоли, устраиваемые в широких подколонниках для опирания фундаментных балок. Высота консоли и ее арматура назначаются по расчету. Консоли армируются поперечной и продольной арматурой.
Рис. 77. Короткие консоли колонны
а — прямоугольная консоль; б — консоль с вутом
3.79. Поперечная арматура коротких консолей при сварных и вязаных каркасах колонн конструируется следующим образом (рис. 78):
при h £ 2,5а — в виде наклонных хомутов по всей высоте консоли (рис. 78, а );
при h > 2,5а — в виде отогнутых стержней и горизонтальных хомутов по всей высоте консоли (рис. 78, б );
при h > 3,5а и Q £ R p bh 0 — в виде горизонтальных хомутов без отогнутых стержней, которые в этом случае допускается не предусматривать; здесь h 0 принимается в опорном сечении консолей.
Во всех случаях шаг хомутов должен быть не более h /4 и не более 150 мм; диаметр отогнутых стержней должен быть не более 1 / 15 длины отгиба l отг и не более 25 мм. При этом суммарная площадь сечения наклонных хомутов (см. рис. 78, а ) и отогнутых стержней (см. рис. 78, б ), пересекающих верхнюю половину линии длиной l , соединяющей точки приложения силы Q и сопряжения нижней грани консоли с гранью колонны, должна быть не менее 0,002bh 0 .
Рис. 78. Схема армирования коротких консолей
а — наклонными хомутами; б — отогнутыми стержнями и горизонтальными хомутами; в — горизонтальными хомутами; 1 — каркас колонны; 2 — продольная рабочая арматура консоли; 3 — наклонные хомуты; 4 — отгибы; 5 — горизонтальные хомуты
3.80. Отгибы в коротких консолях рекомендуется направлять из нижнего угла консолей в противоположный верхний угол. При большом вылете или при большой высоте консоли допускается делать отгибы соответственно под углом 30 или 60° или размещать отгибы в двух плоскостях, располагая каждую плоскость под углом 45°.
При большом числе прямых и отогнутых стержней верхние и нижние участки отгибаемых стержней допускается размещать во втором ряду.
3.81. Концы продольной арматуры растянутой зоны односторонней консоли, расположенной в пределах высоты колонны, должны быть заведены за грань колонны на величину l ан, принимаемую по п. 2.40 настоящего Руководства, и в любом случае должны быть доведены до противоположной грани колонны (рис. 79).
У свободного конца консоли также необходимо предусматривать анкеровку продольной арматуры в случаях, если расстояние l 3 от центра приложения груза Q до края прямого стержня меньше: 15d — при бетоне проектной марки ниже М300; 10d — при бетоне проектной марки М300 и выше.
Анкеровку здесь выполняют приваркой шайб или уголков к этой арматуре по рис. 79, в , г . Конструкция анкеров должна удовлетворять требованиям п. 2.41, б настоящего Руководства. Постановка анкеров необязательна в консолях, на которые опираются сборные балки, идущие вдоль вылета консоли, если стыки этих балок надежно замоноличены и верхняя арматура в балках предусмотрена как в раме с жесткими узлами, а нижняя арматура балок приварена через закладные детали к арматуре консолей.
Рис. 79. Анкеровка продольной рабочей арматуры коротких консолей
а , б — без дополнительной анкеровки у свободного конца консоли; в , г — с дополнительной анкеровкой у свободного конца консоли; 1 2 — стальная пластина; 3 — сварка втавр; 4 — дуговая сварка; 5 — стальной уголок
Рис. 80. Прямоугольная короткая консоль с жесткой арматурой
3.82. Хомуты ромбического очертания и шпильки поперечной арматуры колонны в пределах консоли не предусматривают.
3.83. При ограниченной высоте консоли допускается применение жесткой арматуры по рис. 80.
3.84. При необходимости по расчету под опорными закладными деталями подкрановой консоли следует предусматривать сетки косвенного армирования, которые должны конструироваться согласно п. 3.53 настоящего Руководства.
Особенности конструирования колон сборных железобетонных каркасов
3.85. Колонны сборных каркасов следует конструировать длиной, обеспечивающей удобство изготовления, транспортировки и монтажа. В случае необходимости конструирования высоких колонн при отсутствии соответствующего подъемно-транспортного оборудования допускается выполнять их из двух элементов с монтажным стыком.
В таких стыках между торцами стыкуемых колонн должна предусматриваться центрирующая прокладка в виде стальной пластинки, заанкеренной в бетоне или приваренной на монтаже к распределительному листу закладной детали (рис. 81). Размеры центрирующей прокладки принимаются не более 1 / 3 соответствующего размера сечения колонны.
Форма и размеры подрезок определяются количеством стыкуемых стержней. Суммарная высота подрезок принимается не менее 300 мм и не менее 10d , где d -больший диаметр выпусков.
Рис. 81. Жесткий стык сборных колонн с ванной сваркой арматурных выпусков
а — при четырех угловых арматурных выпусках; б — при арматурных выпусках, расположенных по периметру сечения; 1 — арматурные выпуски; 2 — бетон замоноличивания в подрезках; 3 — центрирующая прокладка; 4 — сетки косвенного армирования; 5 — ванная сварка
Коэффициент насыщения косвенной арматурой (см. п. 2.41, а ) принимается не менее 0,0125.
При необходимости сварными сетками может армироваться и бетон замоноличивания в зоне подрезок (рис. 81, б ). Здесь рекомендуется также устанавливать замкнутые хомуты, огибающие арматурные выпуски. Марка бетона замоноличивания принимается не менее М300.
3.88. Опирание сборных колонн на фундамент рекомендуется конструировать с защемлением путем установки колонны в стакан фундамента с последующим замоноличиванием. Необходимые условия заделки колонны в стакане приведены в п. 3.37 настоящего Руководства.
3.89. В двухветвевых сборных колоннах в случае, если одна из ветвей растянута, должна быть обеспечена прочность по контакту бетона замоноличивания со стаканом фундамента и с колонной. При необходимости по расчету (для увеличения площади контакта) по большим сторонам сечения ветвей устраиваются шпонки (рис. 82).
Рис. 82. Деталь сопряжения сборной колонны с бетоном замоноличивания стакана фундамента
1 — сборная колонна; 2 — бетон замоноличивания
3.87. На концевых частях стыкуемых сборных колонн должна устанавливаться косвенная арматура в соответствии с пп. 3.53 или 3.72 настоящего Руководства.
Размеры шпонок и их количество определяются расчетом. При этом глубина шпонки d ш должна быть не более толщины защитного слоя бетона и принимается обычно 20 — 25 мм. Длина шпонки равна большей стороне сечении ветви, а высота ее должна быть не более 100 мм. Верхняя шпонка должна располагаться не ближе 200 мм от верха стакана фундамента. Для удобства распалубливания колонн шпонки должны иметь скосы.
3.90. На сборных колоннах следует предусматривать нанесение рисок, которые должны соответствовать привязке колонны к цифровым и буквенным разбивочным осям здания, а также к осям подкрановых балок.
В колоннах сплошного сечения риски наносятся в уровне верха стакана фундамента, в уровне верха колонны и подкрановой консоли. В двухветвевых колоннах риски буквенных (продольных) разбивочных осей наносятся на первой, считая от верха фундамента, распорке.
Риска представляет собой канавку треугольного сечения глубиной 5 мм или полоску, нанесенную краской, с прочерченной на ней осью. Длина риски 100 мм.
БАЛКИ
3.91. Балкой (ребром, прогоном) называется линейный, как правило, изгибаемый элемент, применяемый в конструкциях зданий и сооружений отдельно или в составе перекрытий, подпорных стен, фундаментов и других конструкций. Балки могут опираться свободно или с защемлением на две или несколько опор. В связи с этим по числу пролетов и характеру опирания различают балки:
а) однопролетные, свободно лежащие;
б) однопролетные, защемленные на одной или на обеих опорах;
в) многопролетные неразрезные;
г) консольные.
По способу изготовления железобетонные балки могут быть сборными и монолитными.
По формам поперечного сечения балки, как правило, могут быть прямоугольные, тавровые (с полкой сверху или снизу) и двутавровые. Рекомендуется монолитные балки конструировать прямоугольного поперечного сечения, а сборные — таврового или двутаврового. Примеры конструкций сборных балок приведены на рис. 83.
Рис. 83. Примеры конструкций сборных железобетонных балок
Размеры поперечных сечений балок назначаются в соответствии с п. 3.1 настоящего Руководства. Рекомендуется размеры прямоугольных сечений принимать по табл. 26.
3.92. Минимальная толщина защитного слоя бетона для арматуры балок, находящихся в обычных условиях эксплуатации (отсутствие агрессивных воздействий), должна удовлетворять требованиям пп. 3.3; 3.4; 3.5 и 3.6 и приниматься по табл. 27 настоящего Руководства.
Концы продольных рабочих стержней арматуры, не привариваемых к анкерующим деталям, должны отстоять от торца балки на расстоянии не менее:
10 мм — для сборных балок длиной до 9 м включительно;
15 мм — для монолитных балок длиной до 6 м включительно при диаметре стержней арматуры до 40 мм включительно;
20 мм — для монолитных балок длиной более 6 м при диаметре стержней арматуры до 40 мм включительно.
3.93. Балки армируют продольной и поперечной арматурой, а при вязаных каркасах, кроме того, и отогнутой.
Площадь сечения рабочий арматуры балок определяется расчетом и должна удовлетворить требованиям п. 3.8 настоящего Руководства.
3.94. Для продольной рабочей вязаной арматуры балок высотой сечения 400 мм и более рекомендуется применять стержни диаметром не менее 12 мм. Для продольной арматуры, устанавливаемой по конструктивным соображениям, а также для продольных монтажных стержней сварных каркасов сборных балок допускается применять стержни и меньших диаметров.
Продольную рабочую арматуру рекомендуется назначать из стержней одинакового диаметра. Если же применяются стержни разных диаметров (количество которых рекомендуется не более двух), стержни большего диаметра следует размещать в первом ряду, в углах сечения и при вязаных каркасах — в местах перегиба хомутов.
Стержни продольной рабочей арматуры должны размещаться равномерно по ширине сечения балки или ребра и, как правило, не более чем в три ряда. При этом в третьем ряду должно быть не менее двух стержней. Размещение стержней последующих рядов над просветами (в пролете) или под просветами (на опорах) предыдущих рядов запрещается.
Рис. 84. Расположение продольной арматуры в поперечном сечении балки
а — сварная арматура; б — вязаная арматура
3.95. Расстояния в свету между отдельными стержнями продольной вязаной арматуры, а также между продольными стержнями соседних сварных сеток должны приниматься не менее наибольшего диаметра стержней и не менее для нижней арматуры 25 мм, а для верхней арматуры — 30мм.
Максимальное число продольных стержней одинакового диаметра, которое можно расположить в одном ряду по ширине поперечного сечения балки, дано в табл. 28.
При расположении нижней арматуры более чем в два ряда по высоте сечения расстояния между стержнями, расположенными в третьем и следующих рядах, должны приниматься не менее 50 мм. Расположение сварной и вязаной арматуры в сечении балок показано на рис. 84.
3.96. В ребрах сборных панелей, настилов, часторебристых перекрытий и т.п. шириной 150 мм и менее, а также в отдельных балках шириной сечения 150 мм и менее при условии, что эти ребра и балки рассчитаны на равномерно распределенную нагрузку (не превосходящую 400 кгс/м 2) и не рассчитаны на кручение, допускается установка в пролете и доведение до опоры одного продольного рабочего стержня или установка одной сетки типа «лесенка». В балках шириной более 150 мм число продольных рабочих стержней, устанавливаемых в пролете и доводимых до опоры, должно быть не менее двух.
В балках с вязаной арматурой и четырехсрезными хомутами следует устанавливать в пролете и доводить до опоры не менее четырех стержней. Схемы армирования поперечных сечений балок сварным и вязаными каркасами приведены на рис. 85.
Рис. 85. Схемы армирования сечений балок
а — вязаной арматурой, двухсрезными хомутами; б — то же, четырехсрезными хомутами; в — сварной арматурой
Нижнюю арматуру, которая доводится до крайних свободных опор балок, следует заводить за грань опоры на длину анкеровки в соответствии с п. 2.42 настоящего Руководства.
3.97. С целью экономии арматурной стали в балках, армированных сварными каркасами, часть стержней пролетной арматуры сверх их, которые следует довести до опоры, рекомендуется обрывать в пролете, не доводя их до опор. Места обрывов стержней определяются расчетом.
В балках, армированных вязаными каркасами, стержни пролетной арматуры, если их число больше двух при двухсрезных хомутах и больше четырех при четырехсрезных хомутах, не обрываются, но могут отгибаться на опоры.
3.98. Армирование второстепенных балок сварными каркасами рекомендуется выполнять по рис. 86, а вязаными — по рис. 87.
Рис. 86. Армирование второстепенных монолитных балок сварными сетками
а — крайние опоры; б — средняя опора; в — деталь установки стыкового стержни при рабочей арматуре из круглых гладких стержней; г — то же, из стержней периодического профиля; 1 — второстепенная балка; 2 — главная балка; 3 — пролетная арматура второстепенной балки; 4 — опорная сетка второстепенной балки; 5 — стыковой стержень диаметром d с; 6 — пролетная арматура главной балки; t l ; t l
Рис. 87. Армирование второстепенных монолитных балок отдельными стержнями
а — крайние опоры; б — средняя опора; t 1 — по расчету, но не менее 1 / 3 l ; t 2 — по расчету, но не менее 1 / 4 l
Длина пролетных сварных каркасов второстепенных балок назначается равной размеру пролета в свету, а за грань опор заводятся специальные стыковые стержни. Стыковые стержни должны быть предусмотрены на промежуточных опорах второстепенных балок, а также на крайних опорах этих балок, если крайней опорой является главная балка или прогон, связанные с второстепенной балкой монолитно. Эти стержни устанавливаются на уровне стержней пролетной рабочей арматуры балок и число их должно соответствовать количеству пролетных сеток. Диаметр стыковых стержней должен быть не менее, 10 мм и не менее половины диаметра рабочего стержня сетки. Общая площадь сечения этих стержней, кроме того, должна быть не менее минимального процента армирования сечения балки на опоре.
Стыковые стержни, если они периодического профиля, заводятся за грань опоры в пролет не менее чем на 15, а если стержни гладкие, то к 15d необходимо прибавить один шаг поперечных стержней второстепенных балок и плюс 50 мм.
Если на опоре нужна сжатая арматура, сечение стыковых стержней назначается по расчету и они заводятся за грань опоры в пролет на длину стыка внахлестку для сжатых стержней в соответствии с п. 2.46 настоящего Руководства.
Стержни нижней вязаной арматуры монолитных балок (рис. 87) в случаях, когда в опорных сечениях нижняя арматура по расчету не требуется, рекомендуется заводить за грань промежуточной опоры не менее чем на длину l ан для растянутых стержней в сжатом бетоне (см. п. 2.40 настоящего Руководства).
Если нижняя арматура на промежуточной опоре учитывается в расчете как сжатая или растянутая, то стык стержней смежных пролетов осуществляется в соответствии с указаниями по устройству стыков арматуры внахлестку без сварки (п. 2.46 настоящего Руководства), при этом в одном сечении могут осуществляться стыки всех доведенных до опоры стержней.
3.99. На крайних опорах второстепенных балок, монолитно связанных с железобетонными прогонами, следует предусматривать верхнюю арматуру площадью сечения не менее 1 / 4 площади сечения арматуры в примыкающем пролете (рис. 86, а и 87, а ). Стержни этой арматуры следует заводить в пролет на 1 / 6 пролета балки в свету и заделывать на опоре в соответствии с требованиями п. 2.40 настоящего Руководства.
3.100. На крайних, заделанных в стену (кирпичную и т.п.) опорах балки для восприятия возможного момента защемления должна предусматриваться верхняя арматура, которую можно назначать в виде специальных стержней, но, как правило, здесь достаточно имеющейся монтажной арматуры. При армировании отдельными стержнями монтажную арматуру следует поэтому всегда заводить за грань опоры на длину l ан в соответствии с п. 2.40 (рис. 87, а ), а в сварных сетках при выполнении монтажной арматуры из гладких стержней должны выполняться условия п. 2.42 (рис. 86, а ) настоящего Руководства.
3.101. На промежуточных (средних) опорах многопролетных неразрезных второстепенных монолитных балок верхняя арматура задается расчетом. Места обрыва стержней этой арматуры следует, как правило, назначать также по расчету, причем в одном сечении разрешается обрывать не более трех стержней при двухсрезных хомутах и не более четырех при четырехсрезных хомутах. При действии на балку временной равномерно распределенной нагрузки, не превышавшей утроенной постоянной, можно половину (по площади) верхних стержней заводить за грань опоры в смежный пролет на 1 / 3 пролета в свету, а половину — на 1 / 4 (рис. 86, б и 87, б ). В многопролетных балках с разными пролетами, отличающимися друг от друга не более чем на 20 %, места обрыва стержней во всех пролетах назначают одинаковыми (по большему пролету), а при различии в пролетах более 20 % стержни в меньший пролет заводят на длину, определенную по смежному пролету (большему). В случае если малый пролет находится между двумя большими, следует протягивать из смежных пролетов через весь малый пролет поверху не менее двух опорных стержней, даже если они не требуются по расчету.
3.102. Отрицательные моменты на промежуточных опорах многопролетных неразрезных балок иногда требуют усиления ребра нижней сжатой арматурой. При необходимости (по расчету) такого усиления конструирование этого участка балки рекомендуется выполнить следующим образом:
а) при армировании сварными сетками устанавливаются стыковые стержни в соответствии с п. 3.98 настоящего Руководства;
б) при армировании отдельными стержнями:
если необходимое сечение сжатой арматуры не превышает сечения стержней, доводимых до опоры из каждого пролета в отдельности, то стержни эти стыкуются на опоре внахлестку без сварки, причем стык осуществляется в одном сечении, а длина нахлестки принимается в соответствии с п. 2.46 настоящего Руководства;
если сечение доводимой до опоры пролетной арматуры недостаточно, то следует выполнять ее стык внахлестку и добавлять коротыши, площадь сечения которых назначается по расчету. Коротыши запускаются в каждый пролет на 1 / 6 l от оси опоры пли на 1 / 8 l от грани опоры (берется большая величина).
3.103. Армирование опор главных балок монолитных перекрытий сварной арматурой рекомендуется выполнять специальными вертикальными сетками по типу, показанному на рис. 88.
Схема армирования главных балок отдельными стержнями аналогична схеме армирования второстепенных балок, показанной на рис. 87.
Рис. 88. Армирование опор монолитных главных балок сварными сетками
а — средняя опора; б — крайняя опора; 1 — пролетная сетка; 2 — опорная сетка; t 1 — по расчету, но не менее 1 / 3 l ; t 2 — по расчету, но не менее 1 / 4 l
3.104. У боковых поверхностей балок высотой поперечного сечения более 700 мм должны ставиться конструктивные продольные стержни с расстояниями между ними по высоте не более 400 мм и площадью сечения не менее 0,1 % площади сечения бетона с размерами, равными: по высоте элемента — расстоянию между этими стержнями, по ширине элемента — половине ширины ребра элемента, но не более 200 мм (рис. 89). Эти стержни должны соединяться шпильками диаметром 6 — 8 мм из арматуры класса A-I с шагом 500 мм по длине балки.
3.105. Вертикальная поперечная арматура в балках и ребрах высотой более 150 мм должна устанавливаться всегда. В балках и ребрах высотой 150 мм и менее допускается поперечную арматуру не устанавливать.
Поперечную арматуру допускается не ставить у граней тонких ребер и балок шириной 150 мм и менее, по ширине которых располагается лишь один продольный стержень или сварная сетка. При этом должны быть обеспечены требования расчета, изложенные в п. 3.36 главы СНиП II-21-75.
Рис. 89. Размещение конструктивных продольных стержней у боковых граней в поперечном сечении балки
а — при вязаной арматуре; б — при сварной арматуре; 1 — продольная рабочая арматура; 2 — продольная монтажная арматура; 3 — продольный конструктивный стержень площадью поперечного сечения f а.к ³ 0,001b ¢h ¢; 4 — шпильки или поперечные стержни, d = 6 — 8 мм
3.106. Диаметр поперечных стержней в сварных сетках и каркасах балок принимается по расчету. При этом необходимо учитывать условия сварки согласно табл. 4.
Диаметр хомутов в вязаных каркасах балок принимается по расчету и должен быть не менее: 6 мм при h £ 800 мм; 8 мм при h > 800 мм.
При этом как в сварных, так и в вязаных каркасах диаметр продольных стержней должен быть не менее диаметра поперечных.
3.107. Расстояния между вертикальными поперечными стержнями или хомутами в балках, не имеющих отогнутой арматуры, в случаях когда поперечная арматура требуется по расчету либо по конструктивным соображениям, указанным в п. 3.105 настоящего Руководства, должны быть не менее требуемых расчетом и приниматься (см. рис. 90):
а) на приопорных участках (равных при равномерной нагрузке 1 / 4 пролета, а при сосредоточенных нагрузках — расстоянию от опоры до ближайшего груза, но не менее 1 / 4 пролета):
при высоте сечения h £ 450 мм — не более h / 2 и не более 150 мм;
при высоте сечения h > 450 мм -не более h / 3 и не более 500 мм;
б) на остальной части пролета при высоте сечения h > 300 мм — не более 3 / 4 h и не более 500 мм.
Рис. 90. Расположение поперечной арматуры в балках, не имеющих отгибов
3.108. Расстояния между поперечными стержнями (хомутами) в балках со сжатой продольной арматурой, учитываемой в расчете, должно приниматься по табл. 25 настоящего Руководства.
3.109. В вязаных каркасах средних балок монолитных ребристых перекрытий, в том числе многопролетных неразрезных, монолитно связанных поверху плитой по всей длине при временных нагрузках на перекрытие 3 тс/м 2 и меньше рекомендуется ставить открытые хомуты. Закрытые хомуты ставятся в отдельных (не связанных монолитно с плитой) балках прямоугольного или таврового сечения, в крайних балках монолитных ребристых перекрытий, в балках с расчетной сжатой арматурой, а также в средних балках монолитных ребристых перекрытий, рассчитанных на временную нагрузку более 3 тс/м 2 .
3.110. В балках с вязаной арматурой, рассчитанных па кручение, следует ставить замкнутые хомуты с перепуском их концов на 30d , а при сварных каркасах вертикальные и горизонтальные поперечные стержни должны быть приварены в соответствии с п. 2.34а настоящего Руководства.
3.111. Соединения продольных и поперечных стержней в сварных сетках балок должны обеспечивать анкеровку поперечной арматуры, для чего сварные соединения должны быть равнопрочными.
В вязаных каркасах хомуты должны конструироваться таким образом, чтобы в мостах их перегиба, а также загиба концевых крюков (при отсутствии перепуска концов) обязательно располагались продольные стержни.
Рекомендуется, чтобы каждый хомут охватывал в одном ряду не более пяти растянутых стержней и не более трех сжатых. При большем числе стержней в одном ряду, а также при ширине балки 350 мм и более рекомендуется переходить на четырехсрезные или многосрезные хомуты.
Применяемые для балок с вязаной арматурой конструкции хомутов показаны на рис. 1 и 85. При этом ширина четырехсрезного хомута в зависимости от количества стержней в одном ряду балки и количества стержней между внутренними ветвями хомутов определяется по табл. 29.
3.112. При монолитных конструкциях в толще опор в местах пересечения балки с колонной или с прогоном поперечную арматуру балки ставить не следует. В таких конструкциях первый хомут или поперечный стержень следует ставить в пролете на расстояние 50 мм от грани опоры.
При опирании монолитных балок на кирпичную кладку на крайней опоре первый хомут или поперечный стержень ставится у торца балки с необходимым защитным слоем, а в пределах средних опор, установка хомутов продолжается с шагом, принятым для пролета балки.
В сборных балках расстановку поперечной арматуры следует начинать от торца элемента с учетом защитных слоев бетона.
3.113. Отогнутые стержни следует применять в балках, армированных вязаными каркасами, если по расчету требуется поперечная арматура. Применять отогнутые стержни в сварных каркасах не рекомендуется.
Длина приопорного участка балки, на котором размещаются отгибы, назначается расчетом.
Радиус дуги, по которой отгибается наклонный участок стержня, должен быть не менее 10d .
Угол наклона отгиба к продольной оси балки, как правило, следует принимать равным 45°. В балках с высотой сечения более 800 мм и в балках-стенках угол наклона отгибов допускается увеличивать до 60°, а в низких балках и в балках, рассчитанных на сосредоточенные нагрузки, — уменьшать до 30° .
3.114. Наклонную арматуру предпочтительно образовывать, отгибая на опоры нижнюю пролетную арматуру, которая в неразрезных балках переводится затем через опору в соседний пролет (см. рис. 87).
Если возникает необходимость увеличить на промежуточной опоре число наклонных стержней сверх того количества, которое можно получить за счет отгибания стержней из смежных пролетов, то над этой опорой следует устанавливать короткие стержни с двумя наклонными участками (стержень d к на рис. 87) и с двумя горизонтальными участками внизу для обеспечения анкеровки.
Применение коротких стержней с одним наклонным участком и не связанных с общей арматурой так называемых плавающих стержней, а также стержней со сложной конфигурацией, имеющих более двух наклонных участков, не допускается.
3.115. В балках с шириной сечения 200 мм и менее разрешается отгибать в каждой плоскости по одному стержню. В балках с шириной сечения 300 — 400 мм следует отгибать в первой от опоры плоскости не менее двух стержней, а в последующих допускается отгибать по одному стержню. В балках с шириной сечения более 400 мм отгибать менее двух стержней в каждой плоскости не допускается.
Если диаметры отгибаемых стержней разные, то отгибы больших диаметров следует располагать ближе к опоре.
Отгибы стержней рекомендуется располагать симметрично относительно вертикальной оси сечения балки. Если в сечении отгибается один стержень, располагать его следует по оси симметрии сечения или возможно ближе к ней. Отгибать стержни, расположенные непосредственно у боковых поверхностей балки, не рекомендуется, располагать их следует на расстоянии не менее 2d от боковых граней балки (рис. 91).
3.116. Расстояния между наклонными участками стержней по длине балки назначаются расчетом. Если в расчете не даются указания о расположении плоскостей отгибов, то расстояния между ними принимаются по рис. 87.
3.117. Стержни первой от опоры плоскости отгибов не учитываются расчетом в составе надопорной продольной арматуры. Сечением, с которого полностью включается в работу на опорный изгибающий момент верхний прямой участок отогнутого стержня каждой плоскости, считается сечение на расстоянии ³ от верхней точки наклонного участка этого стержня в сторону опоры. Аналогично нижний прямой участок отгибаемого стержня полностью исключается из работы на пролетный изгибающий момент в сечении на расстоянии ³ от нижней точки наклонного участка в сторону пролета (здесь h 0 — расчетная высота сечения балки, приблизительно равная 0,9 — 0,95 высоты сечения балки).
3.118. Стержни, отгибаемые из пролета в первой и второй плоскостях от промежуточной опоры, следует обязательно заводить в смежный пролог, и отгибаемые в третьей и последующих плоскостях разрешается в случае отсутствия в них надобности в работе на опорный изгибающий момент или при трудностях размещения их в надопорном сечении обрывать в пролете вверху (см. рис. 87).
Рис. 91. Конструирование отогнутых стержней
3.119. Верхние концы отогнутых стержней, которые не переводятся через опору и смежный пролет, должны заканчиваться прямыми участками длиной не менее 0,8l ан, принимаемой согласно указаниям п. 2.40 настоящего Руководства, но не менее 20d в растянутой и 10d в сжатой зоне. Обрыва отогнутого стержня в растянутой зоне (внизу) следует избегать. В балках высотой более одного метра отогнутый стержень из гладкой арматуры может заканчиваться в сжатой зоне только крюком без прямого участка (см. рис. 91), а стержни периодического профиля должны всегда иметь прямой участок.
3.120. Вертикальные проекции h o тг. i мм, наклонных участков отгибаемых стержней в зависимости от высоты сечения балки h б и величины защитного слоя бетона а б, вычисляются по следующим формулам:
; (20)
При этом: — для второстепенных балок; мм — для главных балок, к которым примыкают второстепенные балки с верхней арматурой диаметром до 20 мм; мм — для главных балок, к которым примыкают второстепенные балки с верхней арматурой диаметром более 20 мм.
Если d 2 > 20 мм, или d 1 > 20 мм, или (d 1 + d 2) > 40 мм, то в формулы (21), (22) и (23) следует подставлять соответственно (d 2 , d 1 , вместо 20 или d 1 + d 2 вместо 40; h o тг. i вычисляется с точностью до 10 мм.
Дополнительные указания по армированию балок в местах приложения сосредоточенной нагрузки
3.121. В сечениях балок, где приложены сосредоточенные нагрузки, в том числе в местах опирания монолитных второстепенных балок на главные, следует предусматривать дополнительное армирование по рис. 92. Площадь сечения этой арматуры назначается расчетом.
Дополнительная арматура в зависимости от вида основной арматуры конструируется в виде сварных сеток, отгибов, подвесок или учащенных хомутов. При этом число сварных сеток, отгибов или подвесок должно быть не менее двух; вертикальных стержней в каждой сварной сетке должно быть не менее 4 Æ 6; отгибы или подвески должны иметь диаметр не менее 10 мм; отогнутые стержни должны иметь в верхней зоне горизонтальный прямой участок длиной не менее 0,8l ан, принимаемой по п. 2.40 настоящего Руководства, и не менее 20d , причем если отгибы из гладкой арматуры, этот участок должен заканчиваться крюком.
МОНОЛИТНЫЕ РАМЫ
3.122. Вопросы конструирования стоек монолитных рам отражены в разделе «Колонны» настоящего Руководства.
Вопросы конструирования ригелей монолитных рам отражены в разделе «Балки» настоящего Руководства.
Наиболее ответственной частью монолитных рам являются узлы, в которых необходимо создать предусмотренную расчетом жесткость. При конструировании узлов монолитных рам, обычно насыщенных арматурой, нужно стремиться к обеспечению максимального удобства укладки и уплотнения бетонной смеси, к возможности применения вибраторов. Для удобства размещения арматуры в узле ширина сечения стойки должна быть на 50 — 100 мм больше ширины сечения ригеля.
3.123. В узлах монолитных рам элементы, как правило, сопрягаются под прямым углом. При этом ригель может соединяться с концом стойки или в пределах ее высоты. Верхний ригель рам иногда выполняют ломаного очертания. Конструирование такого ригеля в зоне излома имеет некоторую специфику, так как этот узел должен быть жестким, т.е. рамным.
3.124. Сопряжение ригеля под прямым углом с концом стойки рекомендуется выполнять по рис. 93. Стержни, армирующие входящий угол, должны быть взаимно заведены в смежный элемент узла, как правило, без отгибания. Продольные рабочие стержни стойки доводят до верха ригеля (с учетом защитного слоя бетона). Нижние стержни пролетной арматуры ригеля заводят в стойку за ее внутреннюю грань на величину, обеспечивающую анкеровку. Поперечные стержни (хомуты) стойки доводят до верха ригеля, а поперечные стержни (хомуты) ригеля — до внутренней грани стойки.
Стержни, армирующие исходящий угол (наружные стержни), конструируются в зависимости от величин действующих в узле расчетных усилий и эксцентриситета продольной силы. Верхние стержни опорной арматуры ригеля заводят в стойку и в зависимости от количества арматуры, т.е. от расчета, их обрывают в одном или в двух сечениях, причем в первом сечении не более четырех стержней, во втором сечении не менее двух стержней. Места обрыва показаны на рис. 93. При значительном эксцентриситете часть наружных стержней стойки, но не менее двух можно пропустить в ригель на величину l ан от внутренней грани стойки.
При применении в ригеле и в стойке сварной арматуры в узлах рекомендуется устанавливать специальные опорные сетки или каркасы по типу армирования опор главных балок. При невозможности установки сварной арматуры узел армируется отдельными стержнями.
Рис. 92. Дополнительное армирование балок в местах сосредоточенных нагрузок
а — сварными сетками; б — подвесками; в — учащением хомутов
3.125. Армирование сопряжения ригеля с промежуточным сечением стойки рекомендуется выполнять по рис. 94. При этом продольные арматурные стержни стойки нижнего этажа следует выпускать над перекрытием (над ригелем) для устройства вязаных или сварных стыков с арматурными стержнями стойки верхнего этажа.
l ан. При этом узел конструируется по рис. 94, а , если расстояние до наружных стержней стойки больше требуемой длины анкеровки, или по рис. 94, б , если расстояние до наружных стержней стойки меньше величины анкеровки. В последнем случае на отогнутые участки стержня должны быть установлены дополнительные хомуты с шагом не более 100 мм, препятствующие разгибанию стержня. Рекомендуется отгибать стержни во второй ряд по отношению к наружной арматуре стойки. Если завести верхние стержни ригеля на необходимую длину анкеровки невозможно, узел можно конструировать по рис. 94, в с усилением анкерной шайбой.
Если в опорном сечении ригеля действуют знакопеременные изгибающие моменты и следовательно нижние стержни могут быть растянуты, их необходимо заводить в стойку с обеспечением соответствующей длины анкеровки либо усиливать анкеровку шайбой на конце.
Если нижняя сжатая арматура ригеля учитывается в расчете, то ее следует заводить за внутреннюю грань стойки на величину l ан, как для сжатых стержней, в соответствии с п. 2.40 настоящего Руководства.
3.126. Конструирование ломаного ригеля в зависимости от угла сопряжения выполняется по рис. 95.
Пересекающиеся продольные стержни арматуры растянутой зоны сечения входящего угла ломаных ригелей рекомендуется заанкеровать в сжатой зоне сечения. Допускается часть этих стержней обрывать, не заводи в сжатую зону.
Рис. 93. Армирование крайних верхних узлов монолитных рам
Рис. 94. Армирование сопряжения промежуточного ригеля со стойкой
а — в случае когда расстояние до наружных арматурных стержней стойки больше l ан; б — то же, если расстояние меньше l ан; в — вариант усиления анкеровки растянутых стержней ригеля шайбой
Рис. 95. Схема армирования узла сопряжения ломаного ригеля
а — при угле сопряжения, меньшем 160°; б — то же, большей 160°
На участке длиной необходимо устанавливать поперечную арматуру площадью сечения F а.х не менее определенной по формуле
,
где F a 1 — площадь сечения продольных растянутых стержней, незаанкеренных в сжатой зоне;
F a 2 — то же, заанкеренных в сжатой зоне.
При сопряжении элементов ригеля ломаного очертания под углом меньше 160° не допускается укладывать внизу растянутые цельные стержни, следующие за очертанием угла. Сверху в сжатой зоне, наоборот, рекомендуется укладывать цельные стержни. Стыковать сжатые стержни в вершине исходящего угла не допускается.
При сопряжении элементов ригеля ломаного очертания под углом 160° и больше как верхние, так и нижние стержни могут быть цельными и следовать за очертанием угла.
ПЛИТЫ
3.127. Плитами считаются изгибаемые конструкции относительно небольшой толщины и сравнительно больших размеров в плане, предназначенные, как правило, для восприятия распределенной по площади плиты нагрузки.
В практике проектирования железобетонных конструкций в основном встречаются плиты балочные, опертые по контуру, и консольные. Их выполняют однопролетными или многопролетными неразрезными, причем они могут быть свободно опертыми или защемленными на опорах.
Балочными называются протяженные плиты с соотношением сторон плиты более двух при обязательном опирании по противоположным сторонам.
Опертыми по контуру называются плиты, опирающиеся по двум смежным, по трем или по четырем сторонам и имеющие соотношение сторон 2 и менее.
Консольными плитами называются плиты, заделанные с одной стороны в стену или в другую конструкцию или представляющие собой часть одно- или многопролетной плиты, свешивающуюся за раннюю опору.
Рис. 96. Примеры конструкций сборных плит
Плиты выполняют сборными и монолитными, и они могут быть элементами покрытий, перекрытий, плитных фундаментов, подпорных стен или других конструкций и конструируются гладкими или вместе с балками (ребрами) соответствующих конструкций.
Сборные плиты могут применяться для тех же конструктивных элементов и выполняться гладкими или вместе с ребрами. Указания по конструированию ребер ребристых сборных и монолитных плит приведены в разделе конструирования балок настоящего Руководства.
Примеры конструкций сборных плит с ребрами приведены на рис. 96. Примеры конструкций монолитных плит приведены в настоящем разделе.
3.128. Толщина монолитных плит должна назначаться в соответствии с п. 3.1 настоящего Руководства и приниматься не менее:
10 мм — для покрытий;
15 мм — для междуэтажных перекрытий жилых и общественных зданий,
20 мм — для междуэтажных перекрытии производственных зданий.
Минимальная толщина сборных плит должна определяться из условий обеспечения требуемых толщин защитных слоев бетона и условий расположения арматуры по толщине плиты.
3.129. Толщина бетонного защитного слоя для рабочей арматуры плит, находящихся в обычных условиях эксплуатации, должна удовлетворять требованиям пп. 3.3; 3.4; 3.5; 3.6 и приниматься по табл. 30 настоящего Руководства.
Концы продольных рабочих стержней, не привариваемых к анкерующим деталям, должны отстоять от торца плиты на расстоянии не менее:
100 мм — для сборных плит перекрытий и стеновых панелей пролетом до 12 м включительно;
150 мм — для монолитных плит длиной до 6 м включительно;
200 мм — для монолитных плит длиной более 6 м.
3.130. Плиты, как правило, должны армироваться сварными сетками.
Вязаную арматуру допускается применять для сравнительно небольших монолитных участков сборных перекрытий и монолитных плит с большим числом неупорядоченных отверстий, а также в случаях, когда применение сварной арматуры не допускается по условиям эксплуатации согласно прил. 2.
Диаметр рабочих стержней сварной арматуры плит рекомендуется принимать не менее 3 мм, а вязаной — не менее 6 мм.
3.131. Расстояния между осями стержней рабочей арматуры в средней части пролета плиты (внизу) и над опорой (в верху многопролетных плит) должны быть не более: 200 мм — при толщине плиты h h — при толщине плиты h ³ 150 мм.
Расстояния между стержнями, доводимыми до опоры плиты, не должны превышать 400 мм, причем площадь сечения этих стержнем на один метр ширины плиты должна составлять не менее 1 / 3 площади сечения стержней в пролете, определенной расчетом по наибольшему изгибающему моменту.
3.132. Площадь сечения рабочей арматуры плит определяется расчетом и должна удовлетворять требованиям п. 3.8 настоящего Руководства. Диаметр и шаг стержней этой арматуры можно подбирать по табл. 31.
Площадь сечения распределительной арматуры в балочных плитах должна составлять не менее 10 % площади сечения рабочей арматуры в месте наибольшего изгибающего момента. Диаметр и шаг стержней этой арматуры в зависимости от диаметра и шага стержней рабочей арматуры рекомендуется назначать по табл. 32.
3.133. Балочные монолитные плиты, армированные сварными сетками, рекомендуется конструировать по рис. 97, 98.
Пролетную арматуру плит шириной до 3 м и длиной до 6 м рекомендуется конструировать в виде плоской цельной сварной сетки, поперечные стержни которой являются рабочей арматурой плиты (рис. 97, а ).
При диаметре рабочей арматуры более 10 мм можно армировать плиту плоскими узкими сварными унифицированными сетками. Длина таких сеток должна соответствовать ширине плиты, которая в этом случае может быть и более трех метров. Продольные стержни этих сеток являются рабочей арматурой плиты, а поперечные — распределительной, стыкуемой в плите внахлестку без сварки (см. п. 2.52 настоящего Руководства). Надопорная арматура неразрезных плит может конструироваться по рис. 97, в в виде двух, со сдвижкой, сеток (рис. 98, в ) или одной (рис. 98, г ) сетки с поперечными рабочими стержнями, укладываемых вдоль опор. Эти надопорные сетки могут быть рулонными.
Рис. 97. Схема армирования монолитных балочных плит сварными сетками (планы)
а — пролетная арматура в виде цельных сварных сеток с поперечными рабочими стержнями; б — то же, в виде узких сварных сеток с продольными рабочими стержнями; в — план надопорной арматуры
Рис. 98. Армирование опор плит сварными сетками (разрезы в рабочем направлении)
а — крайняя опора плиты, монолитно связанная с железобетонной балкой; б — крайняя опора плиты на кирпичной стене; в , г — средняя опора плиты, монолитно связанная с железобетонной балкой, с надопорной арматурой из двух раздвинутых сеток и из одной сетки
Многопролетные балочные монолитные плиты толщиной до 100 мм с рабочей арматурой средних пролетов и опор диаметром до 7 мм рекомендуется армировать сварными рулонными типовыми сетками с продольной рабочей арматурой по рис. 99. Рулоны при этом раскатываются поперек второстепенных балок, а поперечные стержни сеток, являющиеся распределительной арматурой плиты, стыкуются внахлестку без сварки. В крайних пролетах и на первых промежуточных опорах, где обычно требуется рис. 99), которая заводится за первую промежуточную опору во второй пролет на 1 / 4 пролета плиты. Вместо дополнительной сетки возможна укладка отдельных стержней, привязываемых к основной сетке.
Рис. 99. Непрерывное армирование монолитных неразрезных плит сварными рулонными сетками
а — план и разрезы плиты, опертой на железобетонные балки; б — деталь, опирания плиты на кирпичную стену
3.134. Плиты, опертые по контуру, рекомендуется армировать сварными сетками. При этом плиты, имеющие размеры не более 6´3 м, допускается армировать в пролете одной цельной сварной сеткой с рабочей арматурой в обоих направлениях. При большом числе одинаковых плит с меньшим пролетом 2,5 — 3 м для экономии арматурной стали рекомендуется уменьшать количество стержней на крайних полосах плиты против средних. В этом случае плита может армироваться одной цельной плоской сварной сеткой с количеством арматуры, которое требуется на крайней полосе, а на среднем участке плиты укладывается дополнительная сетка (рис. 100). Ширина крайней полосы l к определяется расчетом.
При нецелесообразности армирования плиты цельными сварными сетками допускается конструировать арматуру из узких сварных унифицированных сеток с продольной рабочей арматурой. Сетки укладываются в пролете в два слоя во взаимно перпендикулярных направлениях (рис. 101). При этом сетки с более короткими рабочими стержнями (рис. 101, поз. 2) укладываются в нижний слой. Монтажные, стержни сеток каждого слоя кладутся впритык и не стыкуются, причем в сетках нижнего слоя они должны быть снизу, в защитном слое рабочей арматуры, а в сетках верхнего слоя — сверху.
Надопорная арматура опертых по контуру неразрезных многопролетных плит (рис. 101, б ) с плоскими сетками в пролетах конструируется аналогично надопорной арматуре балочных плит по рис. 98.
Многопролетные неразрезные, опертые по контуру плиты, рассчитанные на равномерно распределенную нагрузку с рабочей арматурой диаметром до 7 мм, можно армировать типовыми рулонными сетками с продольными рабочими стержнями (рис. 102). Для этого плиту следует разбить на три полосы в каждом направлении: две крайние по 1 / 4 меньшего пролета и среднюю. Рулоны в пролетах укладываются в два слоя, раскатываемых во взаимно перпендикулярном направлении только по средним полосам плит (рис. 102, а ). Надопорная арматура углов плиты в этом случае может конструироваться в виде квадратных плоских сеток с рабочими стержнями в обоих направлениях. Эти сетки укладываются на пересечении ребер плит, причем стержни могут быть параллельны ребрам или укладываться под углом 45° к ним (рис. 102, б ).
Рис. 100. Схема армирования пролета плиты, опертой по контуру, цельными сварными сетками
1 — основная сетка; 2 — дополнительная сетка
3.135. Вязаную арматуру монолитных плит толщиной 120 мм и меньше рекомендуется конструировать по рис. 103 без отгибов и доводить до опор все пролетные нижние стержни, а над опорами устанавливать свою арматуру (поз. 1, 2 рис. 103), так называемое раздельное армирование. При этом нижние пролетные рабочие стержни неразрезных плит рекомендуется конструировать сквозными, пропуская их через несколько опор, а в крайних пролетах, при необходимости по расчету, устанавливают дополнительные стержни (поз. 4 рис. 103).
Надопорную арматуру в нерабочем направлении следует устанавливать конструктивно в количестве не менее 1 / 3 сечения рабочей арматуры в пролете.
В плитах больших толщин в целях экономии арматуры часть пролетных стержней рекомендуется отгибать на опоры (так называемое непрерывное армирование). Стержни отгибают под углом 30° в плитах, толщиной до 150 мм и под углом 45° в плитах толщиной 160 мм и более. Отгибы в плитах при непрерывном армировании конструируют по рис. 104.
Рис. 101. Схема армирования плиты, опертой по контуру, узкими сварными сетками
а — пролетные сетки; б — надопорные сетки
3.136. Вязаную арматуру плит, опертых по контуру, рекомендуется конструировать так же, как и вязаную арматуру балочных плит. При этом для экономии арматурной стали плиту можно разбить на три полосы в каждом направлении — две крайние шириной по 1 / 4 меньшего пролета и среднюю. В крайних полосах площадь сечения арматуры может быть уменьшена вдвое против параллельной им средней полосы, но не менее трех стержней на один метр. Стержни в направлении короткой стороны укладываются внизу. Надопорная рабочая арматура устанавливается по всей длине каждой стороны плиты равномерно.
Рис. 102. Схема армирования плиты, опертой по контуру, сварными рулонными сетками
а — пролетная и средняя надопорная арматура; б — надопорная арматура углов плиты
3.137. На крайних опорах плит, монолитно связанных с железобетонными прогонами, надопорную расчетную арматуру следует заделывать в прогон на глубину анкеровки, принимаемую в соответствии с п. 2.40 настоящего Руководства.
На крайних свободных опорах плит пролетную арматуру следует заводить за грань опоры в соответствии с п. 2.42 настоящего Руководства.
Рис. 103. Раздельное армирование монолитных балочных плит отдельными стержнями (вязаной арматурой)
1, 2 — надопорная арматура в рабочем направлении; 3 , 4 — пролетная арматура в рабочем направлении; 5 , 6 — надопорная арматура в нерабочем направлении
Рис. 104. Непрерывное армирование монолитных плит отдельными стержнями (вязаной арматуры)
а — средняя опора (железобетонная балка) многопролетной плиты; б — то же, стальная балка; в — крайняя опора — железобетонная балка; г — то же, кирпичная стена; 1 — отгибы; 2 — пролетная арматура; 3 — дополнительная надопорная арматура (ставится, если недостаточно отогнутых стержней)
Армирование опор монолитных плит отдельными стержнями при разных опорных условиях дано на рис. 105, 106, 107.
Рис. 105. Раздельное армирование крайних опор монолитных плит отдельными стержнями в рабочем направлении
а б в — свободно лежащей на стальной балке, г — то же, на кирпичной стене; д 1 F a диаметром d ; 2 — опорная арматура (по расчету, но не менее 0,5 F a), 3 — опорная арматура не менее 1 / 3 F a и не менее 5 Æ 6 AI на 1 пог. м, 4 — распределенная арматура; 5 6 — стержень, обеспечивающий совместную работу плиты со стальной балкой, обычно, если не требуется по расчету — Æ 6 шаг 1000; 7 — сварка
Рис. 106. Раздельное армирование крайних опор монолитных плит отдельными стержнями в нерабочем направлении
а — свободно лежащей на стальной балке; б — консольно опирающейся на стальную балку; в — монолитно связанной с железобетонной балкой; г — защемленной в кирпичной стене; д — примыкающей к стене без опирания; 1 — пролетная рабочая арматура F а диаметром d ; 2 F a ; 3 — опорная арматура; 4 5 — арматура железобетонной балки
Рис. 107. Армирование средних опор монолитной плиты отдельными стержнями
а — монолитно связанной с железобетонной балкой в рабочем направлении; б — свободно лежащей на стальной балке в рабочем направлении; в — монолитно связанной с железобетонной балкой в нерабочем направлении; 1 — пролетная рабочая арматура F a диаметром d ; 2 — распределительная арматура; 3 — опорная арматура по расчету, но не менее 1 / 3 F a ; 4 — арматура железобетонной балки; 5 — сварка
3.138. Консольные плиты при вылете консоли до одного метра принимаются постоянной толщины, а при вылете более одного метра сечение плиты консоли может быть переменным: на свободном конце консоли — не менее 50 мм, а в месте заделки — по расчету.
Глубина заделки консольной плиты в стену назначается по расчету и при временной нагрузке до 400 кгс/м 2 должна быть не менее:
250 мм — при вылете консоли до 600 мм;
380 мм — при вылете консоли 600 — 1000 мм.
При вылете консоли более 1000 мм или при больших нагрузках необходимо предусматривать специальные мероприятия по анкеровке консоли в стене.
3.139. Консольные плиты армируют, как правило, только верхней арматурой. Консоли, представляющие собой часть одно- или многопролетной плиты, армируются вместе с последними и той же арматурой — сетками или отдельными стержнями.
При армировании консольных плит, имеющих вылет более 1000 мм, допускается (если это рационально с точки зрения унификации позиции и сеток) половину рабочих стержней обрывать на половине вылета консоли.
3.140. Толстые монолитные плиты (например, фундаментные) рекомендуется армировать сварными армоблоками по типу, показанному на рис. 21.
Устанавливать их следует с разрывом, равным ширине армоблока, а в зазор помещать горизонтальные плоские сварные сетки, из которых собран армоблок. В случае необходимости укладывают также сварные сетки перпендикулярного направления.
Отверстия в плитах
3.141. Отверстия значительных размеров в железобетонных плитах, панелях и т.п. должны окаймляться дополнительной арматурой сечением не менее сечения рабочей арматуры (того же направления), которая требуется по расчету плиты как сплошной (рис. 108, а ).
Отверстия размером до 300 мм специальными стержнями не обрамляются. Вязаная рабочая и распределительная арматура плиты вокруг таких отверстий сгущается — ставятся два стержня с промежутком 50 мм (рис. 108, б ). При армировании плиты сварными сетками рекомендуется такое отверстие вырезать в арматуре по месту.
Отверстия (проемы), если необходимо по расчету, обрамляются армированными ребрами. Размеры и армирование этих ребер зависит от размеров, формы, расположения в плане относительно балок перекрытия, назначения проема и в каждом отдельном случае решаются проектировщиком на основании расчета.
В арматурных чертежах специальные стержни для армирования плиты в пределах размера отверстия, за исключением окаймляющих, как правило, не даются, а на чертеже следует помещать примечание: в пределах отверстия стержни разрезать по месту и отогнуть в тело плиты.
При армировании перекрытия сварными сетками отверстия размером до 500´500 мм при раскладке сеток не учитываются, а на чертеже дается примечание: отверстие вырезать по месту.
При больших размерах отверстия сетки раскладываются с учетом отверстий, однако в районе отверстия плиту рекомендуется армировать отдельными стержнями, не нарушая унификации сеток.
l н согласно п. 2.46 настоящего Руководства.
Рис. 108. Армирование плит в местах отверстий
а — отверстия размером более 300 мм; б — отверстия размером до 300 мм; 1 — стержни арматуры плиты; 2 — окаймляющие стержни, образованные сгущением арматуры плиты; 3 — стержни специальной окаймляющей отверстие арматуры
Армирование плит в зоне продавливания
3.142. Поперечная арматура, устанавливаемая в плитах в зоне продавливания, должна иметь анкеровку по концам, выполняемую приваркой или охватом продольной арматуры. Расстояние между поперечными стержнями принимается не более 1 / 3 h и не более 200 мм, где h — толщина плиты. Ширина зоны постановки поперечной арматуры должна быть не менее 1,5h .
ПЕРЕКРЫТИЯ
3.143. Перекрытия могут быть ребристыми, часторебристыми, так называемыми кессонными, безбалочными и др. По способу производства работ перекрытия могут быть сборными, монолитными и сборно-монолитными.
Правила конструирования сборных перекрытий из типовых элементов определяются соответствующими типовыми сериями.
3.145. При проектировании сборно-монолитных перекрытий для обеспечения условий изготовления конструкций, долговечности и совместной работы арматуры и бетона надлежит выполнять конструктивные требования, изложенные в настоящем Руководстве, а также следующие рекомендации.
Для повышения индустриализации изготовления и монтажа сборно-монолитных конструкций целесообразно применять крупные сборные элементы и располагать в них основную часть рабочей продольной растянутой арматуры.
3.146. На поверхностях сборных элементов, соприкасающихся с дополнительно уложенным бетоном, следует устраивать шпонки, шероховатость поверхностей контакта, продольные выступы и пазы, в соответствии с расчетными или конструктивными требованиями выпускать арматуру.
Шероховатость поверхности может быть достигнута естественным (незаглаженный бетон) и искусственным путем (насечка, обдирка поверхностного слоя, химический способ и др.).
Шпонки (рис. 109) и сопряжения, показанные на рис. 110, рекомендуется устраивать по поверхностям, где затруднено получение ecтественной шероховатости (например, по поверхностям, соприкасающимся с опалубкой).
Выпуски арматуры, как правило, должны быть продолжением хомутов, поперечных стержней сварных каркасов, продольной рабочей арматуры (рис. 111). Чтобы не усложнять изготовления сборных элементов, рекомендуется выпускать арматуру, по возможности, из свободных от опалубки поверхностей. Выпускаемые стержни должны иметь надежную анкеровку в дополнительно уложенном бетоне.
Рис. 109. Шпонки
а — треугольные; б — прямоугольные; 1 — cборный элемент; 2 — дополнительно уложенный бетон
Рис. 110. Сопряжения сборных элементов с дополнительно уложенным бетоном
а — ригеля с плитами; б — плит между собой; 1 — сборный элемент; 2 3 — продольный выступ или паз
Рис. 111. Выпуски арматуры из сборных элементов
а — поперечной; б — продольной
3.147. При расположении арматуры в дополнительно уложенном бетоне необходимо предусматривать зазоры между арматурой и поверхностью сборного элемента, а также между рядами арматуры соседних сборных элементов, обеспечивающие заполнение швов бетоном или раствором и защиту арматуры от коррозии.
3.148. В сборно-монолитных конструкциях, на опорах которых в результате замоноличивания стыков (сварки выпусков арматуры; укладки в швах между элементами дополнительной арматуры, перекрывающей стык; установки поверх стыкуемых конструкций железобетонных элементов, перекрывающих стык, и др.) (рис. 112 — 114) могут возникнуть отрицательные опорные моменты, рекомендуется назначать площадь сечения надопорной арматуры в соответствии с действующими нормативными документами по расчету статически неопределимых железобетонных конструкции с учетом перераспределения усилий. Места обрыва этой арматуры определяют согласно п. 3.40 главы СНиП II-21-75.
Рис. 112. Сопряжение балок и плит
1 — главная балка; 2 — второстепенная балка; 3 — плита; 4 — выпуски арматуры
Рис. 113. Сопряжение плит
1 — ригель; 2 — дополнительно уложенный бетон; 3 — плита; 4 — выпуски арматуры из плит; 5 — надопорная арматура
Рис. 114. Сборно-монолитное покрытие одноэтажного промышленного здания
1 — ригель; 2 — дополнительно уложенный бетон; 3 — плита; 4 — выпуски арматуры
3.149. При проектировании сборных перекрытий должно предусматриваться устройство швов между отдельными элементами, заполняемых бетоном. Ширина швов назначается из условия обеспечения качественного заполнения их и должна составлять не менее 20 мм для элементов высотой сечения до 250 мм и не менее 30 мм при элементах большей высоты.
При этом должна быть обеспечена возможность размещения стыкуемой арматуры или закладных деталей и их надежной сварки.
3.150. Для замоноличивания стыков сборных железобетонных конструкций проектную марку бетона следует устанавливать в зависимости от условий работы соединяемых элементов, но принимать не ниже M100.
Для замоноличивания труднодоступных или трудноконтролируемых мест стыка рекомендуется заполнение шва раствором или бетоном под давлением, а также применение расширяющегося цемента.
3.151. Безбалочные перекрытия конструируются по рис. 115.
Рис. 115. Схема армирования безбалочных перекрытий
а — пролетная арматура — узкие сварные сетки; б — то же, надопорная арматура; в — пролетная арматура — отдельные стержни; г — то же, надопорная арматура
Плиты с нижней рабочей арматурой диаметром 10 — 12 мм и с длиной меньшей стороны 2,5 — 3 м следует армировать плоскими типовыми сварными цельными сетками. При больших ширинах плит и диаметрах стержней более 12 мм рекомендуется применять более узкие сетки, укладываемые в два взаимно перпендикулярных слоя.
В верхней части колонн в местах сопряжения с плитой безбалочные перекрытия снабжаются уширениями — капителями или капителями с надкапительными плитами.
3.152. Армирование безбалочных перекрытий отдельными стержнями производится обычно без отгибов. При большом числе одинаковых плит в целях экономии арматуры перекрытие делится на пролетные и надколонные полосы (см. рис. 115, в , г ). В обеих полосах нижние стержни должны быть заведены от оси пролета в каждую сторону не менее чем на 0,35l . При этом в надколонной полосе стержни должны быть, заведены за грань капителей не менее чем на 10d . Стержни верхней арматуры надколонной полосы должны быть заведены за ось ряда колонн в каждую сторону также не менее чем на 0,35l .
Отдельные указания по конструированию элементов подвальных помещений
3.153. Конструирование монолитного сопряжения стены подвала с днищем производится по рис. 116.
F а, f а — площадь сечения соответственно всех заводимых в стену верхних опорных стержней ригеля и одного стержня стены;
l ан — длина анкеровки стержней стены, принимаемая в соответствии с п. 2.40 настоящего Руководства.
Если стержни стены и ригеля приняты из арматурной стали одного класса, то
Рис. 116. Армирование стен и днища подвалов (приямков и т.п.)
1 — сетки; 2 — поддерживающий каркас; 3 — уголковая (гнутая) сетка; 4 — стыковая сетка; 5 — армоблок; 6 — шов бетонирования
Рис. 117. Схема армирования узла сопряжения ригеля перекрытия со стеной подвала
ПОДПОРНЫЕ СТЕНЫ
3.155. Подпорные стены предназначаются для удержания насыпного грунта в вертикальном положении.
Конструкция подпорных стен обычно принимается уголкового сечения из гладких плит или из плит с ребрами (контрфорсами). Гладкие вертикальные стены применяют при относительно небольшой высоте удерживаемого грунта — примерно до 4 — 4,5 м. При большей высоте рекомендуется со стороны грунта устраивать в стене контрфорсы.
Горизонтальные плиты уголковых стен выполняются гладкими или с так называемой шпорой, то сеть с ребром, выступающим вниз вдоль всей горизонтальной плиты.
3.156. Подпорные стены могут выполняться монолитными или сборными.
Гладкие вертикальные элементы монолитных подпорных стен уголкового вида конструируют обычно переменной толщины. При этом вверху толщину назначают не менее 100 мм, а внизу принимают по расчету. Горизонтальные плиты также выполняют, как правило, переменной толщины.
Рис. 118. Схема армирования подпорных стен самонесущими арматурными блоками
а — при раздельном бетонировании подошвы и стенки; б — при одновременном бетонировании подошвы и стенки; 1 — арматурный блок; 2 — уголковая рабочая стыковая сетка; 3 — плоская стыковая сетка; 4 — шов бетонирования
3.157. Толщина защитного слоя бетона для рабочей арматуры подпорных стен при отсутствии грунтовых вод принимается для вертикальных элементов не менее диаметра рабочей арматуры и не менее 30 мм, а для горизонтальных плит — как в фундаментах (см. п. 3.26 настоящего Руководства).
3.158. Армирование подпорных стен высотой 3 м и более рекомендуется осуществлять пространственными арматурными каркасами (рис. 118).
3.159. Для экономии арматурной стали при конструировании гладких протяженных подпорных стен армирование вертикальных плит этих стен рекомендуется выполнять двумя зонами. При этом на всю высоту стены устанавливается сетка с вертикальной рабочей арматурой, которая требуется в верхней зоне. В нижней зоне устанавливается дополнительная сетка также с вертикальными рабочими стержнями. Площадь сечения рабочей арматуры в обеих сетках устанавливается в соответствии с требованиями расчета нижней зоны стены. Сечение, где обрываются стержни вертикальной арматуры нижних сеток, устанавливается расчетом.
Горизонтальные плиты, как правило, армируются сетками без обрыва стержней. Пример армирования гладкой подпорной стены см. на рис. 119.
Рис. 119. Схема армирования монолитной гладкой подпорной стены
а — сдельными стержнями; б — сварными сетками; 1 — 5 — арматурные стержни; С-1 — С-5 — сварные сетки
Примечание. Стержень поз. 3 и сетку С-3 ставить при толщине сетки более 150 мм
3.160. Монолитные подпорные стены с ребрами (контрфорсами), как правило, выполняются с постоянной толщиной вертикальной горизонтальной плиты. Эти плиты конструируются по правилам конструирования плит, опертых по трем сторонам, которые изложены в разделе «Плиты».
Ребра армируют продольной (наклонные рабочие и боковые вертикальные конструктивные стержни) и поперечной (горизонтальные хомуты) арматурой в виде отдельных стержней или сварных сеток. Пример подпорной стены с контрфорсами приведен на рис. 120.
Рис. 120. Пример конструирования монолитной подпорной стены с контрфорсами
а — опорные сетки; б — пролетные сети; в — армирование контрфорса; 1 — вязаная арматура; 2 — сварные сетки
ТОННЕЛИ
3.161. Тоннели предназначаются для подземной прокладки различных коммуникаций и подразделяются на проходные и непроходные. По способу производства строительных работ они могут быть сборными и монолитными.
Сборные железобетонные тоннели могут конструироваться составными из отдельных элементов — стен, днища и крышки; из элементов П-образного сечения — днища с нижними участками стен и перекрытия с верхними участками стен или из элементов, представляющих собой одну стенку с участками днища и перекрытия. Разрезка может быть и по другой, экономически обоснованной схеме.
При небольших размерах поперечного сечения (с точки зрения удобства изготовления и транспортировки) тоннели могут конструироваться из цельных замкнутых блоков длиной 1 — 3 м.
При конструировании монолитных тоннелей, которые всегда представляют собой замкнутые рамы, необходимо назначать армирование и места стыков стержней с учетом максимального удобства строительных работ.
3.162. Тоннели рекомендуется армировать самонесущими пространственными каркасами и гнутыми сетками (рис. 121). Для стыкования распределительной (противоусадочной) арматуры могут быть использованы типовые сетки по действующим ГОСТам.
Каркасы собираются из сеток и поддерживающих устройств, которые фиксируют сетки в рабочем положении и обеспечивают общую пространственную жесткость (рис. 122).
При армировании тоннелей, в которых первоначально бетонируется только нижняя плита, для стыковки каркасов стен с днищем следует предусматривать специальные гнутые стыковые сетки.
Армирование участков тоннелей со сложной конфигурацией (места различных примыканий, углы поворота и т.п.) возможно осуществлять плоскими и гнутыми сетками.
3.163. Элементы сборных тоннелей армируются цельными спорными сетками или каркасами и снабжаются выпусками арматуры или закладными деталями для соединения со смежными элементами.
3.164. Армирование монолитных тоннелей отдельными стержнями показано на рис. 123.
Рис. 121. Схема армирования тоннеля самонесущими арматурными блоками
а — сечение тоннеля; б — раскладка угловых сеток вдоль тоннеля; 1 — армоблок; 2 — угловая сетка; 3 — стыковая сетка; 4 — шов бетонирования
Рис. 122. Самонесущий пространственный каркас (армоблок)
1 — сетки; 2 — поддерживающие каркас фиксаторы
Рис. 123. Пример армирования монолитного тоннеля отдельными стержнями
1 — 5 — номера позиций арматуры
4. ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУИРОВАНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ, ПОДВЕРЖЕННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЮ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
4.1. Динамические нагрузки по характеру воздействия на конструкцию могут быть периодическими и импульсными, а по повторяемости — многократно повторяющимися и немногократно повторяющимися.
К периодической динамической относится нагрузка с величиной амплитуды силы более 100 кгс/с.
К импульсной относится нагрузка с величиной эквивалентного мгновенного импульса более 100 кгс/с.
К многократно повторяющейся относится нагрузка, при которой конструкция испытывает более 10 6 циклов силовых воздействий, а коэффициент условий работы арматуры m а1
4.2. При конструировании железобетонных конструкций, подверженных воздействию динамических нагрузок, следует кроме указаний, приведенных в разд. 1 — 3, руководствоваться пп. 4.3 — 4.21.
4.3. Очертания железобетонных конструкций, рассчитанных на нагрузки, указанные в п. 4.1, следует принимать простыми: без резких перепадов отметок, без изломов элементов и резкого изменения сечений. В местах сопряжения элементов конструкций (например, ригеля с колонной), а также изменения сечений элементов более чем в 1,5 раза следует, как правило, устраивать вуты, скругления входящих углов и т.п. Отверстия рекомендуется устраивать круглыми, а при необходимости устройства прямоугольного отверстия углы его следует скруглять.
4.4. Для железобетонных элементов, рассчитываемых на воздействие динамической нагрузки, рекомендуется принимать проектную марку бетона не ниже М200; для сильно нагруженных элементов (например, для колонн, воспринимающих значительные крановые нагрузки, элементов рам фундаментов под машины и т.п.) — не ниже М300. Монтажные набетонки по верху конструкции следует назначать из бетона марки не ниже М200.
4.5. Для армирования элементов железобетонных конструкций, подверженных воздействию динамических нагрузок, следует применить арматуру, указанную в п. 1.11 с учетом указаний п. 1.14 настоящего Руководства.
При выборе расчетной арматуры преимущество следует отдавить арматуре класса А-III.
Применение арматуры класса Ас-II более эффективно в конструкциях, подверженных воздействию многократно повторяющейся нагрузки при коэффициенте асимметрии цикла ρ a
В конструкциях, подверженных воздействию, немногократно повторяющихся нагрузок, допускается применение арматуры классов B-I и Вр-I.
Для поперечной арматуры линейных элементов для конструктивной и монтажной арматуры в основном следует применять арматуру классов A-II и A-I.
4.6. Сталь для конструирования закладных деталей в конструкциях, подверженных динамическим нагрузкам, следует применять в соответствии с прил. 3.
4.7. Сварку арматуры и закладных деталей конструкций, подверженных динамической нагрузке, следует производить с учетом указаний инструкции по сварке соединений арматуры и закладных деталей железобетонных конструкций.
4.8. При стыковании растянутых стержней внахлестку в зоне перепуска необходимо устанавливать дополнительную поперечную арматуру в соответствии с п. 2.49 настоящего Руководства.
4.9. Участки бетона, воспринимающие импульсы указанной в п. 4.1 величины, должны иметь косвенное армирование в соответствии с п. 3.53 настоящего Руководства. При этом сетки косвенного армирования должны быть вязаными из арматуры классов А-I или A-II, диаметром 12 — 14 мм.
4.10. Минимальная площадь сечения продольной арматуры μ, % площади сечения бетона в железобетонных элементах конструкций, подверженных воздействию многократно повторяющихся нагрузок, принимается:
μ = 0,2 % — для арматуры А балок, плит и других изгибаемых, а также внецентренно растянутых элементов; μ = 0,25 % — для арматуры А и А I колонн и других внецентренно сжатых элементов. При воздействии немногократно повторяющихся нагрузок величина μ.
4.11. Расстояния между продольными стержнями в плитах, балках, колоннах и других конструкциях, а также хомутами (поперечными стержнями) в колоннах не должны превышать 300 мм.
4.12. Расстояния между стержнями боковой арматуры балок (рис. 89) не должны превышать 300 мм. Минимальный диаметр этих стержней при высоте балки h £ 1500 мм 12 мм, при большей высоте — 16 мм.
4.13. Арматуру ригелей и балок, подверженных воздействию многократно повторяющихся нагрузок при коэффициенте асимметрии цикла ρ a
4.14. Колонны во всех случаях армируют симметричной арматурой, причем каждые 3 — 5 стержней должны обхватываться хомутами или шпильками.
4.15. Заделку рабочей арматуры ригелей и балок в колонии следует предусматривать по типу жестких рамных узлов.
4.16. В случае применения сварных каркасов все соединения продольных и поперечных стержней должны иметь нормируемую прочность.
4.17. При интенсивных динамических нагрузках следует предусматривать усиленное поперечное армирование узлов железобетонных рам (рис. 124).
Рис. 124. Пример армирования узла сопряжения железобетонного ригеля с колонной при интенсивных динамических воздействиях
1 — арматура колонны; 2 — арматура ригеля; 3 — дополнительные вертикальные стержни; 4 — дополнительные горизонтальные хомуты
дополнительными хомутами и стержнями диаметром 8 — 10 мм соответственно с шагом 70 — 100 мм, а также усиленной поперечной арматурой на примыкающих участках ригелей и колонн с шагом, вдвое меньшим, чем требуется по расчету на статические нагрузки, но не более 100 мм.
4.18. По свободным граням массивных конструкций следует устанавливать противоусадочную арматуру из стали класса A-I из стержней диаметром 12 мм при толщине плиты h п £ 1,5 м; 16 мм при 1,5 h п h п ³ 3 м.
Армирование выполняется и виде сеток или каркасов. Шаг арматуры в обоих направлениях назначается 200 — 300 мм.
4.19. Независимо от требований расчета все проемы при размере сторон более 300 мм надлежит окаймлять противоусадочной арматурой из стержней диаметром 12 мм из стали класса А-I, заделанных в массив на величину l н.
4.20. При назначении размеров опорных поверхностей конструкций, воспринимающих динамические нагрузки от оборудования, расстояние от грани колодцев анкерных болтов до наружной грани конструкции следует принимать: для болтов диаметром до 35 мм — не менее 100 мм и для болтов большего диаметра — не менее 150 мм.
Кроме того, в случае применения болтов с анкерными плитами расстояние от оси болта до края конструкции следует принимать равным не менее четырех диаметров болта. При невозможности соблюдения этого условия между болтом и гранью конструкции устанавливают дополнительную арматуру.
4.21. Если закладная деталь рассчитана на восприятие знакопеременных нагрузок, следует предусматривать установку нахлесточных анкеров, работающих на осевое растяжение отдельно в каждом их этих направлений, а также установку упорных пластинок или стержней (рис. 125).
Рис. 125. Закладная деталь при сдвигающей динамической знакопеременной нагрузке
1 — стальная пластина; 2 — нормальный анкер; 3 — наклонный анкер; 4 — упор из стальной пластины
Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона (без предварительного напряжения)
(3331 kb.)
Доступные файлы (1):
| 1.doc | 3331kb. | 30.11.2011 00:05 |
содержание
- Смотрите также:
- [ документ ]
- Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры (к СП 52-101-2003) [ документ ]
- Баженов Ю.М., Алимов Л.А., Воронин В.В., Магдеев У.Х. Технология бетона, строительных изделий и конструкций [ документ ]
- НПАОП 26.6-1.02-00 Правила охраны труда для работников бетонных и железобетонных заводов [ документ ]
- Баженов Ю.М. Технология бетона [ документ ]
- Руководство по ремонту бетонных и железобетонных конструкций транспортных сооружений с учетом обеспечения совместимости материалов [ стандарт ]
- Руководство по проектированию железобетонных конструкций с жесткой арматурой [ стандарт ]
- Руководство по усилению железобетонных конструкций композитными материалами [ стандарт ]
- Березовский Б.И., Евдокимов Н.И., Жадановский Б.В. и др. Возведение монолитных конструкций зданий и сооружений [ документ ]
- Руководство по проектированию сборных железобетонных колонн одноэтажных зданий промышленных предприятий [ стандарт ]
- Руководство по проектированию железобетонных конструкций с безбалочными перекрытиями [ стандарт ]
- Железобетонные конструкции БНТУ [ лекция ]
1.doc
БАЛКИ
3.91. Балкой (ребром, прогоном) называется линейный, как правило, изгибаемый элемент, применяемый в конструкциях зданий и сооружений отдельно или в составе перекрытий, подпорных стен, фундаментов и других конструкций. Балки могут опираться свободно или с защемлением на две или несколько опор. В связи с этим по числу пролетов и характеру опирания различают балки:
А) однопролетные, свободно лежащие;
Б) однопролетные, защемленные на одной или на обеих опорах;
В) многопролетные неразрезные;
Г) консольные.
По способу изготовления железобетонные балки могут быть сборными и монолитными.
По формам поперечного сечения балки, как правило, могут быть прямоугольные, тавровые (с полкой сверху или снизу) и двутавровые. Рекомендуется монолитные балки конструировать прямоугольного поперечного сечения, а сборные — таврового или двутаврового. Примеры конструкций сборных балок приведены на рис. 83 .
Рис. 83. Примеры конструкций сборных железобетонных балок
Размеры поперечных сечений балок назначаются в соответствии с п. 3.1 настоящего Руководства. Рекомендуется размеры прямоугольных сечений принимать по табл. 26 .
3.92. Минимальная толщина защитного слоя бетона для арматуры балок, находящихся в обычных условиях эксплуатации (отсутствие агрессивных воздействий), должна удовлетворять требованиям пп. 3.3 ; 3.4 ; 3.5 и 3.6 и приниматься по табл. 27 настоящего Руководства.
Концы продольных рабочих стержней арматуры, не привариваемых к анкерующим деталям, должны отстоять от торца балки на расстоянии не менее:
10 мм — для сборных балок длиной до 9 м включительно;
15 мм — для монолитных балок длиной до 6 м включительно при диаметре стержней арматуры до 40 мм включительно;
20 мм — для монолитных балок длиной более 6 м при диаметре стержней арматуры до 40 мм включительно.
Таблица 26
| Ширина сечения балки, мм | Высота сечения балки, мм | ||||||||
| 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 1000 | 1200 | далее кратно 300 | |
| 150 | |||||||||
| 200 | |||||||||
| 300 | |||||||||
| 400 | |||||||||
| 500 | |||||||||
| Далее кратно 100 | |||||||||
Примечание . Знаком « » обозначены рекомендуемые сечения балок.
Таблица 27
| Характеристика балки | Толщина защитного слоя бетона для арматуры балок а б , мм | |
| для продольной арматуры диаметром d 1 | для поперечной арматуры диаметром d 2 | |
| Сборные и монолитные высотой поперечного сечения менее 250 мм | 15 £ а б ³ d 1 | а б ³ 10 |
| Сборные и монолитные высотой поперечного сечения 250 мм и более: | ||
| из бетона проектной марки менее М250 | 20 £ а б ³ d 1 | а б ³ 1 5 |
| из бетона проектной марки М250 и более | 20 £ а б ³ d 1 — 5 | а б ³ 1 5 |
| Монолитные фундаментные балки | 3 0 £ а б ³ d 1 | а б ³ 1 5 |
| Сборные фундаментные балки из бетона марки М250 и более | 3 0 £ а б ³ d 1 — 5 | а б ³ 1 5 |
3.93. Балки армируют продольной и поперечной арматурой, а при вязаных каркасах, кроме того, и отогнутой.
Площадь сечения рабочий арматуры балок определяется расчетом и должна удовлетворить требованиям п. 3.8 настоящего Руководства.
3.94. Для продольной рабочей вязаной арматуры балок высотой сечения 400 мм и более рекомендуется применять стержни диаметром не менее 12 мм. Для продольной арматуры, устанавливаемой по конструктивным соображениям, а также для продольных монтажных стержней сварных каркасов сборных балок допускается применять стержни и меньших диаметров.
Продольную рабочую арматуру рекомендуется назначать из стержней одинакового диаметра. Если же применяются стержни разных диаметров (количество которых рекомендуется не более двух), стержни большего диаметра следует размещать в первом ряду, в углах сечения и при вязаных каркасах — в местах перегиба хомутов.
Стержни продольной рабочей арматуры должны размещаться равномерно по ширине сечения балки или ребра и, как правило, не более чем в три ряда. При этом в третьем ряду должно быть не менее двух стержней. Размещение стержней последующих рядов над просветами (в пролете) или под просветами (на опорах) предыдущих рядов запрещается.
Рис. 84. Расположение продольной арматуры в поперечном сечении балки
а — сварная арматура; б — вязаная арматура
3.95. Расстояния в свету между отдельными стержнями продольной вязаной арматуры, а также между продольными стержнями соседних сварных сеток должны приниматься не менее наибольшего диаметра стержней и не менее для нижней арматуры 25 мм, а для верхней арматуры — 30мм.
Максимальное число продольных стержней одинакового диаметра, которое можно расположить в одном ряду по ширине поперечного сечения балки, дано в табл. 28 .
При расположении нижней арматуры более чем в два ряда по высоте сечения расстояния между стержнями, расположенными в третьем и следующих рядах, должны приниматься не менее 50 мм. Расположение сварной и вязаной арматуры в сечении балок показано на рис. 84 .
Таблица 28
| Ширина сечения балки, мм | Арматура в сечении балки | Максимальное число продольных стержней одинакового диаметра, размещаемых в одном ряду балки при диаметре стержней, мм | ||||||||||
| 12 | 14 | 16 | 18 | 20 | 22 | 25 | 28 | 32 | 36 | 40 | ||
| 150 | Верхняя | 3 | 3 | 3 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | — | — | — |
| Нижняя | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 2 | 2 | 2 | — | — | — | |
| 200 | Верхняя | 4 | 4 | 4 | 4 | 3 | 3 | 3 | 3 | 2 | — | — |
| Нижняя | 5 | 4 | 4 | 4 | 4 | 3 | 3 | 3 | 2 | — | — | |
| 300 | Верхняя | — | — | 6 | 6 | 5 | 5 | 5 | 4 | 4 | 3 | 3 |
| Нижняя | — | — | 7 | 6 | 6 | 5 | 5 | 5 | 4 | 3 | 3 | |
| 400 | Верхняя | — | — | — | — | 7 | 7 | 6 | 6 | 6 | 5 | 4 |
| Нижняя | — | — | — | — | 8 | 8 | 7 | 6 | 6 | 5 | 4 | |
| 500 | Верхняя | — | — | — | — | 9 | 9 | 8 | 8 | 7 | 6 | 6 |
| Нижняя | — | — | — | — | 10 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 6 | |
3.96. В ребрах сборных панелей, настилов, часторебристых перекрытий и т.п. шириной 150 мм и менее, а также в отдельных балках шириной сечения 150 мм и менее при условии, что эти ребра и балки рассчитаны на равномерно распределенную нагрузку (не превосходящую 400 кгс/м 2 ) и не рассчитаны на кручение, допускается установка в пролете и доведение до опоры одного продольного рабочего стержня или установка одной сетки типа «лесенка». В балках шириной более 150 мм число продольных рабочих стержней, устанавливаемых в пролете и доводимых до опоры, должно быть не менее двух.
В балках с вязаной арматурой и четырехсрезными хомутами следует устанавливать в пролете и доводить до опоры не менее четырех стержней. Схемы армирования поперечных сечений балок сварным и вязаными каркасами приведены на рис. 85 .
Рис. 85. Схемы армирования сечений балок
а — вязаной арматурой, двухсрезными хомутами; б — то же, четырехсрезными хомутами; в — сварной арматурой
Нижнюю арматуру, которая доводится до крайних свободных опор балок, следует заводить за грань опоры на длину анкеровки в соответствии с п. 2.42 настоящего Руководства.
3.97. С целью экономии арматурной стали в балках, армированных сварными каркасами, часть стержней пролетной арматуры сверх их, которые следует довести до опоры, рекомендуется обрывать в пролете, не доводя их до опор. Места обрывов стержней определяются расчетом.
В балках, армированных вязаными каркасами, стержни пролетной арматуры, если их число больше двух при двухсрезных хомутах и больше четырех при четырехсрезных хомутах, не обрываются, но могут отгибаться на опоры.
3.98. Армирование второстепенных балок сварными каркасами рекомендуется выполнять по рис. 86 , а вязаными — по рис. 87 .
Рис. 86. Армирование второстепенных монолитных балок сварными сетками
а — крайние опоры; б — средняя опора; в — деталь установки стыкового стержни при рабочей арматуре из круглых гладких стержней; г — то же, из стержней периодического профиля; 1 — второстепенная балка; 2 — главная балка; 3 — пролетная арматура второстепенной балки; 4 — опорная сетка второстепенной балки; 5 — стыковой стержень диаметром d с ; 6 — пролетная арматура главной балки; t 1 — по расчету, но не менее 1 / 3 l ; t 2 — по расчету, но не менее 1 / 4 l
Рис. 87. Армирование второстепенных монолитных балок отдельными стержнями
а — крайние опоры; б — средняя опора; t 1 — по расчету, но не менее 1 / 3 l ; t 2 — по расчету, но не менее 1 / 4 l
Длина пролетных сварных каркасов второстепенных балок назначается равной размеру пролета в свету, а за грань опор заводятся специальные стыковые стержни. Стыковые стержни должны быть предусмотрены на промежуточных опорах второстепенных балок, а также на крайних опорах этих балок, если крайней опорой является главная балка или прогон, связанные с второстепенной балкой монолитно. Эти стержни устанавливаются на уровне стержней пролетной рабочей арматуры балок и число их должно соответствовать количеству пролетных сеток. Диаметр стыковых стержней должен быть не менее, 10 мм и не менее половины диаметра рабочего стержня сетки. Общая площадь сечения этих стержней, кроме того, должна быть не менее минимального процента армирования сечения балки на опоре.
Стыковые стержни, если они периодического профиля, заводятся за грань опоры в пролет не менее чем на 15, а если стержни гладкие, то к 15 d необходимо прибавить один шаг поперечных стержней второстепенных балок и плюс 50 мм.
Если на опоре нужна сжатая арматура, сечение стыковых стержней назначается по расчету и они заводятся за грань опоры в пролет на длину стыка внахлестку для сжатых стержней в соответствии с п. 2.46 настоящего Руководства.
Стержни нижней вязаной арматуры монолитных балок (рис. 87 ) в случаях, когда в опорных сечениях нижняя арматура по расчету не требуется, рекомендуется заводить за грань промежуточной опоры не менее чем на длину l ан для растянутых стержней в сжатом бетоне (см. п. 2.40 настоящего Руководства).
Если нижняя арматура на промежуточной опоре учитывается в расчете как сжатая или растянутая, то стык стержней смежных про летов осуществляется в соответствии с указаниями по устройству стыков арматуры внахлестку без сварки (п. 2.46 настоящего Руководства), при этом в одном сечении могут осуществляться стыки всех доведенных до опоры стержней.
3.99. На крайних опорах второстепенных балок, монолитно связанных с железобетонными прогонами, следует предусматривать верхнюю арматуру площадью сечения не менее 1 / 4 площади сечения арматуры в примыкающем пролете (рис. 86 , а и 87, а ). Стержни этой арматуры следует заводить в пролет на 1 / 6 пролета балки в свету и заделывать на опоре в соответствии с требованиями п. 2.40 настоящего Руководства.
3.100. На крайних, заделанных в стену (кирпичную и т.п.) опорах балки для восприятия возможного момента защемления должна предусматриваться верхняя арматура, которую можно назначать в виде специальных стержней, но, как правило, здесь достаточно имеющейся монтажной арматуры. При армировании отдельными стержнями монтажную арматуру следует поэтому всегда заводить за грань опоры на длину l ан в соответствии с п. 2.40 (рис. 87 , а ), а в сварных сетках при выполнении монтажной арматуры из гладких стержней должны выполняться условия п. 2.42 (рис. 86 , а ) настоящего Руководства.
3.101. На промежуточных (средних) опорах многопролетных неразрезных второстепенных монолитных балок верхняя арматура задается расчетом. Места обрыва стержней этой арматуры следует, как правило, назначать также по расчету, причем в одном сечении разрешается обрывать не более трех стержней при двухсрезных хомутах и не более четырех при четырехсрезных хомутах. При действии на балку временной равномерно распределенной нагрузки, не превышавшей утроенной постоянной, можно половину (по площади) верхних стержней заводить за грань опоры в смежный пролет на 1 / 3 пролета в свету, а половину — на 1 / 4 (рис. 86 , б и 87, б ). В многопролетных балках с разными пролетами, отличающимися друг от друга не более чем на 20 %, места обрыва стержней во всех пролетах назначают одинаковыми (по большему пролету), а при различии в пролетах более 20 % стержни в меньший пролет заводят на длину, определенную по смежному пролету (большему). В случае если малый пролет находится между двумя большими, следует протягивать из смежных пролетов через весь малый пролет поверху не менее двух опорных стержней, даже если они не требуются по расчету.
3.102. Отрицательные моменты на промежуточных опорах многопролетных неразрезных балок иногда требуют усиления ребра нижней сжатой арматурой. При необходимости (по расчету) такого усиления конструирование этого участка балки рекомендуется выполнить следующим образом:
а) при армировании сварными сетками устанавливаются стыковые стержни в соответствии с п. 3.98 настоящего Руководства;
Б) при армировании отдельными стержнями:
если необходимое сечение сжатой арматуры не превышает сечения стержней, доводимых до опоры из каждого пролета в отдельности, то стержни эти стыкуются на опоре внахлестку без сварки, причем стык осуществляется в одном сечении, а длина нахлестки принимается в соответствии с п. 2.46 настоящего Руководства;
если сечение доводимой до опоры пролетной арматуры недостаточно, то следует выполнять ее стык внахлестку и добавлять коротыши, площадь сечения которых назначается по расчету. Коротыши запускаются в каждый пролет на 1 / 6 l от оси опоры пли на 1 / 8 l от грани опоры (берется большая величина).
3.103. Армирование опор главных балок монолитных перекрытий сварной арматурой рекомендуется выполнять специальными вертикальными сетками по типу, показанному на рис. 88 .
Схема армирования главных балок отдельными стержнями аналогична схеме армирования второстепенных балок, показанной на рис. 87 .
Рис. 88. Армирование опор монолитных главных балок сварными сетками
а — средняя опора; б — крайняя опора; 1 — пролетная сетка; 2 — опорная сетка; t 1 — по расчету, но не менее 1 / 3 l ; t 2 — по расчету, но не менее 1 / 4 l
3.104. У боковых поверхностей балок высотой поперечного сечения более 700 мм должны ставиться конструктивные продольные стержни с расстояниями между ними по высоте не более 400 мм и площадью сечения не менее 0,1 % площади сечения бетона с размерами, равными: по высоте элемента — расстоянию между этими стержнями, по ширине элемента — половине ширины ребра элемента, но не более 200 мм (рис. 89 ). Эти стержни должны соединяться шпильками диаметром 6 — 8 мм из арматуры класса A — I с шагом 500 мм по длине балки.
3.105. Вертикальная поперечная арматура в балках и ребрах высотой более 150 мм должна устанавливаться всегда. В балках и ребрах высотой 150 мм и менее допускается поперечную арматуру не устанавливать.
Поперечную арматуру допускается не ставить у граней тонких ребер и балок шириной 150 мм и менее, по ширине которых располагается лишь один продольный стержень или сварная сетка. При этом должны быть обеспечены требования расчета, изложенные в п. 3.36 главы СНиП II -21-75.
Рис. 89. Размещение конструктивных продольных стержней у боковых граней в поперечном сечении балки
а — при вязаной арматуре; б — при сварной арматуре; 1 — продольная рабочая арматура; 2 — продольная монтажная арматура; 3 — продольный конструктивный стержень площадью поперечного сечения f а.к ³ 0,001 b ¢ h ¢ ; 4 — шпильки или поперечные стержни, d = 6 — 8 мм
3.106. Диаметр поперечных стержней в сварных сетках и каркасах балок принимается по расчету. При этом необходимо учитывать условия сварки согласно табл. 4 .
Диаметр хомутов в вязаных каркасах балок принимается по расчету и должен быть не менее: 6 мм при h £ 800 мм; 8 мм при h > 800 мм.
При этом как в сварных, так и в вязаных каркасах диаметр продольных стержней должен быть не менее диаметра поперечных.
3.107. Расстояния между вертикальными поперечными стержнями или хомутами в балках, не имеющих отогнутой арматуры, в случаях когда поперечная арматура требуется по расчету либо по конструктивным соображениям, указанным в п. 3.105 настоящего Руководства, должны быть не менее требуемых расчетом и приниматься (см. рис. 90 ):
а) на приопорных участках (равных при равномерной нагрузке 1 / 4 пролета, а при сосредоточенных нагрузках — расстоянию от опоры до ближайшего груза, но не менее 1 / 4 пролета):
при высоте сечения h £ 450 мм — не более h / 2 и не более 150 мм;
при высоте сечения h > 450 мм -не более h / 3 и не более 500 мм;
б) на остальной части пролета при высоте сечения h > 300 мм — не более 3 / 4 h и не более 500 мм.
Рис. 90. Расположение поперечной арматуры в балках, не имеющих отгибов
3.108. Расстояния между поперечными стержнями (хомутами) в балках со сжатой продольной арматурой, учитываемой в расчете, должно приниматься по табл. 25 настоящего Руководства.
3.109. В вязаных каркасах средних балок монолитных ребристых перекрытий, в том числе многопролетных неразрезных, монолитно связанных поверху плитой по всей длине при временных нагрузках на перекрытие 3 тс/м 2 и меньше рекомендуется ставить открытые хомуты. Закрытые хомуты ставятся в отдельных (не связанных монолитно с плитой) балках прямоугольного или таврового сечения, в крайних балках монолитных ребристых перекрытий, в балках с расчетной сжатой арматурой, а также в средних балках монолитных ребристых перекрытий, рассчитанных на временную нагрузку более 3 тс/м 2 .
3.110. В балках с вязаной арматурой, рассчитанных па кручение, следует ставить замкнутые хомуты с перепуском их концов на 30 d , а при сварных каркасах вертикальные и горизонтальные поперечные стержни должны быть приварены в соответствии с п. 2.34 а настоящего Руководства.
3.111. Соединения продольных и поперечных стержней в сварных сетках балок должны обеспечивать анкеровку поперечной арматуры, для чего сварные соединения должны быть равнопрочными.
В вязаных каркасах хомуты должны конструироваться таким образом, чтобы в мостах их перегиба, а также загиба концевых крюков (при отсутствии перепуска концов) обязательно располагались продольные стержни.
Рекомендуется, чтобы каждый хомут охватывал в одном ряду не более пяти растянутых стержней и не более трех сжатых. При большем числе стержней в одном ряду, а также при ширине балки 350 мм и более рекомендуется переходить на четырехсрезные или многосрезные хомуты.
Применяемые для балок с вязаной арматурой конструкции хомутов показаны на рис. 1 и 85 . При этом ширина четырехсрезного хомута в зависимости от количества стержней в одном ряду балки и количества стержней между внутренними ветвями хомутов определяется по табл. 29 .
Таблица 29
| Ширина балки b , мм | Значение b х , мм, четырехсрезных хомутов при количестве продольных стержней в одном ряду балки | |||||
| 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |
| При количестве продольных стержней между внутренними ветвями хомутов | ||||||
| 3 | 2 | 3 | 4 | 3 | 4 | |
| 350 | 230 | 190 | 205 | 220 | — | — |
| 400 | 270 | 225 | 240 | 255 | 225 | 240 |
| 450 | — | 250 | 270 | 295 | 255 | 270 |
| 500 | — | — | 310 | 330 | 290 | 280 |
3.112. При монолитных конструкциях в толще опор в местах пересечения балки с колонной или с прогоном поперечную арматуру балки ставить не следует. В таких конструкциях первый хомут или поперечный стержень следует ставить в пролете на расстояние 50 мм от грани опоры .
При опирании монолитных балок на кирпичную кладку на крайней опоре первый хомут или поперечный стержень ставится у торца балки с необходимым защитным слоем, а в пределах средних опор, установка хомутов продолжается с шагом, принятым для пролета балки.
В сборных балках расстановку поперечной арматуры следует начинать от торца элемента с учетом защитных слоев бетона.
3.113. Отогнутые стержни следует применять в балках, армированных вязаными каркасами, если по расчету требуется поперечная арматура. Применять отогнутые стержни в сварных каркасах не рекомендуется.
Длина приопорного участка балки, на котором размещаются отгибы, назначается расчетом.
Радиус дуги, по которой отгибается наклонный участок стержня, должен быть не менее 10 d .
Угол наклона отгиба к продольной оси балки, как правило, следует принимать равным 45°. В балках с высотой сечения более 800 мм и в балках-стенках угол наклона отгибов допускается увеличивать до 60°, а в низких балках и в балках, рассчитанных на сосредоточенные нагрузки, — уменьшать до 30 ° .
3.114. Наклонную арматуру предпочтительно образовывать, отгибая на опоры нижнюю пролетную арматуру, которая в неразрезных балках переводится затем через опору в соседний пролет (см. рис. 87 ).
Если возникает необходимость увеличить на промежуточной опоре число наклонных стержней сверх того количества, которое можно получить за счет отгибания стержней из смежных пролетов, то над этой опорой следует устанавливать короткие стержни с двумя наклонными участками (стержень d к на рис. 87 ) и с двумя горизонтальными участками внизу для обеспечения анкеровки.
Применение коротких стержней с одним наклонным участком и не связанных с общей арматурой так называемых плавающих стержней, а также стержней со сложной конфигурацией, имеющих более двух наклонных участков, не допускается.
3.115. В балках с шириной сечения 200 мм и менее разрешается отгибать в каждой плоскости по одному стержню. В балках с шириной сечения 300 — 400 мм следует отгибать в первой от опоры плоскости не менее двух стержней, а в последующих допускается отгибать по одному стержню. В балках с шириной сечения более 400 мм отгибать менее двух стержней в каждой плоскости не допускается.
Если диаметры отгибаемых стержней разные, то отгибы больших диаметров следует располагать ближе к опоре.
Отгибы стержней рекомендуется располагать симметрично относительно вертикальной оси сечения балки. Если в сечении отгибается один стержень, располагать его следует по оси симметрии сечения или возможно ближе к ней. Отгибать стержни, расположенные непосредственно у боковых поверхностей балки, не рекомендуется, располагать их следует на расстоянии не менее 2 d от боковых граней балки (рис. 91 ).
3.116. Расстояния между наклонными участками стержней по длине балки назначаются расчетом. Если в расчете не даются указания о расположении плоскостей отгибов, то расстояния между ними принимаются по рис. 87 .
3.117. Стержни первой от опоры плоскости отгибов не учитываются расчетом в составе надопорной продольной арматуры. Сечением, с которого полностью включается в работу на опорный изгибающий момент верхний прямой участок отогнутого стержня каждой плоскости, считается сечение на расстоянии ³ 
от верхней точки наклонного участка этого стержня в сторону опоры. Аналогично нижний прямой участок отгибаемого стержня полностью исключается из работы на пролетный изгибающий момент в сечении на расстоянии ³ от нижней точки наклонного участка в сторону пролета (здесь h 0 — расчетная высота сечения балки, приблизительно равная 0,9 — 0,95 высоты сечения балки).
3.118. Стержни, отгибаемые из пролета в первой и второй плоскостях от промежуточной опоры, следует обязательно заводить в смежный пролог, и отгибаемые в третьей и последующих плоскостях разрешается в случае отсутствия в них надобности в работе на опорный изгибающий момент или при трудностях размещения их в надопорном сечении обрывать в пролете вверху (см. рис. 87 ).
Рис. 91 . Конструирование отогнутых стержней
3.119. Верхние концы отогнутых стержней, которые не переводятся через опору и смежный пролет, должны заканчиваться прямыми участками длиной не менее 0,8 l ан , принимаемой согласно указаниям п. 2.40 настоящего Руководства, но не менее 20 d в растянутой и 10 d в сжатой зоне. Обрыва отогнутого стержня в растянутой зоне (внизу) следует избегать. В балках высотой более одного метра отогнутый стержень из гладкой арматуры может заканчиваться в сжатой зоне только крюком без прямого участка (см. рис. 91 ), а стержни периодического профиля должны всегда иметь прямой участок.
3.120. Вертикальные проекции h o тг. i мм, наклонных участков отгибаемых стержней в зависимости от высоты сечения балки h б и величины защитного слоя бетона а б , вычисляются по следующим формулам:
; (20)
; (21)
; (22)
. (23)
При этом:
— для второстепенных балок;
мм — для главных балок, к которым примыкают второстепенные балки с верхней арматурой диаметром до 20 мм;
мм — для главных балок, к которым примыкают второстепенные балки с верхней арматурой диаметром более 20 мм.
Если d 2 > 20 мм, или d 1 > 20 мм, или (d 1 d 2 ) > 40 мм, то в формулы (21 ), (22 ) и (23 ) следует подставлять соответственно (d 2 , d 1 , вместо 20 или d 1 d 2 вместо 40; h o тг. i вычисляется с точностью до 10 мм.
Дополнительные указания по армированию балок в местах приложения сосредоточенной нагрузки
3.121. В сечениях балок, где приложены сосредоточенные нагрузки, в том числе в местах опирания монолитных второстепенных балок на главные, следует предусматривать дополнительное армирование по рис. 92 . Площадь сечения этой арматуры назначается расчетом.
Дополнительная арматура в зависимости от вида основной арматуры конструируется в виде сварных сеток, отгибов, подвесок или учащенных хомутов. При этом число сварных сеток, отгибов или подвесок должно быть не менее двух; вертикальных стержней в каждой сварной сетке должно быть не менее 4 Æ 6; отгибы или подвески должны иметь диаметр не менее 10 мм; отогнутые стержни должны иметь в верхней зоне горизонтальный прямой участок длиной не менее 0,8 l ан , принимаемой по п. 2.40 настоящего Руководства, и не менее 20 d , причем если отгибы из гладкой арматуры, этот участок должен заканчиваться крюком.
