СРС3 по ПиРЖБиКК1. Расчет сжатых элементов с несущей (жесткой) арматурой

• Название: Расчет сжатых элементов с несущей (жесткой) арматурой
• Дата: 14.10.2022
• Размер: 128.64 Kb.
• Имя файла: СРС3 по ПиРЖБиКК1.docx
• Тип: Документы; #734175

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Международная образовательная корпорация

Казахская головная архитектурно-строительная академия





СРС – 3

На тему: Расчет сжатых элементов с несущей (жесткой) арматурой

Выполнил: студент группы

РПЗС 20-10

Нурпейсова Д.Н.
Проверил:

Ажгалиева Б.А.

Расчет сжатых элементов с несущей жесткой арматурой

Сжатые элементы с несущей арматурой применяют в монолитных железобетонных конструкциях, для возведения которых требуется устройство сложных лесов. Такие условия встречаются, в частности, при возведении каркасов гражданских зданий особо большой этажности. В процессе строительства несущая арматура используется вместо лесов для поддержания нагрузки от опалубки, свежего бетона и всех монтажных устройств. После приобретения бетоном достаточной прочности несущая арматура включается в работу в составе железобетонного сечения конструкции.
Наиболее целесообразно применять несущую арматуру в конструкциях, собственный вес которых не превышает 25 % полной нагрузки; в этом случае перерасход стали или совсем отсутствует, или незначителен и окупается экономией на лесах.
В качестве несущей арматуры используют прокатную сталь двутаврового, швеллерного, крупного уголкового профиля, т. е. жесткую арматуру, или крупные круглые стержни и мелкий уголковый профиль — сварные каркасы.
Отдельные профили соединяют планками или решеткой. Сечение жесткой арматуры принимают наименьшим, по условию восприятия нагрузок в процессе строительства — обычно в пределах 3—8 % площади бетона поперечного сечения элементов. Во избежание отслоения бетона насыщение арматурой поперечного сечения не должно превышать 15 % При большем проценте армирования считают, что бетон может выполнять только функции защитной неработающей оболочки. Класс бетона должен быть не ниже В15. Элемент необходимо снабжать поперечной арматурой.
Если нужна дополнительная гибкая арматура, то ее размещают по периметру сечения и конструируют по общим правилам. Это могут быть отдельные стержни или плоские сварные каркасы. Если расчетное армирование осуществляется одной только жесткой арматурой, то по контуру сечения устанавливают легкие сварные сетки с монтажными стержнями по углам. Защитный слой бетона для прокатных профилей и расстояния между профилями назначают; при этих размерах обеспечивается высокое качество бетонирования.
Несущую арматуру в виде сварных каркасов конструируют из круглой и мелкой фасонной стали, объединяя плоские сварные каркасы в пространственные устойчивые арматурные блоки. При этом основные продольные стержни раскрепляют поперечными и наклонными стержнями не реже чем через 20d (все сварные швы должны быть двусторонними), а дополнительные круглые стержни не реже чем через I5d приваривают к решетке несущего каркаса или укрепляют дополнительными хомутами.
Несущую арматуру рассчитывают по нормам проектирования стальных конструкций на нагрузки, возможные в период возведения сооружения до отвердения бетона (учитываемые как особо кратковременные нагрузки). На последующие нагрузки бетон работает совместно с несущей арматурой. Полная эксплуатационная нагрузка на сооружение может быть передана лишь тогда, когда бетон достигает проектной прочности. На полную расчетную нагрузку железобетонную конструкцию с несущей арматурой рассчитывают как обычно с учетом сечения всей несущей и дополнительной гибкой арматуры.
Экспериментальные исследования показали, что в правильно запроектированных конструкциях жесткая арматура может работать совместно с бетоном вплоть до разрушения, напряжение в ней достигает предела текучести; начальные напряжения, возникающие в несущей арматуре в процессе возведения, не снижают конечной прочности железобетонного элемента. При расчете внецентреино сжатых элементов с жесткой арматурой площадь сечения бетона сжатой зоны принимают за вычетом площади, занятой арматурой, что равносильно снижению расчетного сопротивления жесткой арматуры этой зоны до значения Rs—Rb.
Расчет внецентреино сжатых элементов с жесткой арматурой из двух ветвей, размещенных у противоположных граней сечения — в сжатой и растянутой (или тоже сжатой, но менее напряженной) зонах, не отличается от расчета элементов с гибкой арматурой. При этом полезную высоту принимают равной расстоянию от более сжатой грани сечения до общего центра -тяжести жесткой и гибкой арматуры у противоположной грани.

Сжатые элементы с несущей (жесткой) арматурой

Сжатую несущую арматуру применяют главным образом в многоэтажных зданиях каркасного типа, возводимых из монолитного железобетона. В этом случае несущую арматуру используют вместо лесов для поддержания опалубки, свежеуложенного бетона и воспринятия монтажных нагрузок. Работает она как стальной каркас. После приобретения бетоном необходимой прочности конструкция работает как железобетонная,

Наиболее целесообразно применять несущую арматуру, когда нагрузка от собственной массы конструкции не превышает 25% полной нагрузки, перерасход стали в этом случае незначителен и вполне окупается за счет экономии средств на устройство лесов. Жесткую арматуру используют в виде двутавров, швеллеров (см. рис. 5.2, б), уголков, пакетов полос и т. п. Гибкую продольную арматуру и хомуты по периметру колонны ставят во всех случаях. Сечение жесткой арматуры принимают наименьшим по условию воспринятия нагрузок в процессе строительства — 3. 8% от площади поперечного сечения бетона. Суммарное содержание жесткой и гибкой арматуры не должно превышать 15%.

Опыты показывают, что при указанных условиях жесткая арматура работает совместно с бетоном вплоть до разрушения, когда напряжения в ней достигают предела текучести. Напряжения, возникающие в несущей арматуре в процессе возведения конструкции, не снижают прочности железобетонного элемента.

Расчет прочности центрально-сжатых элементов с несущей арматурой производят по формулам:

● при содержании арматуры до 3%



● при содержании арматуры более 3% (площадь бетона, занимаемая арматурой, исключается)



где A_sa — площадь сечения жесткой арматуры; R_sa — расчетное сопротивление жесткой арматуры; φ_а — коэффициент, учитывающий влияние продольного изгиба.

СЖАТЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ С НЕСУЩЕЙ АРМАТУРОЙ

Сжатые элементы с несущей арматурой применяют в монолитных железобетонных конструкциях, для возведе­ния которых требуется устройство сложных лесов. Такие условия встречаются, в частности, при возведении карка­сов гражданских зданий особо большой этажности. В процессе строительства несущая арматура использу­ется вместо лесов для поддержания нагрузки от опалуб­ки, свежего бетона и всех монтажных устройств. После приобретения бетоном достаточной прочности несущая арматура включается в работу в составе железобетонно — ю сечения конструкции.

Наиболее целесообразно применять несущую армату­ру в конструкциях, собственный вес которых не превы­шает 25 % полной нагрузки; в этом случае перерасход стали или совсем отсутствует, или незначителен и оку­пается экономией на лесах.



Рис. IV.13. Колонны с несущей жесткой арматурой

7 —жесткий профиль;2 — арматурные стержни; 3 — соединительные



Рис. IV.14. Колонны с несущей армату­рой из сварных каркасов; продольные элементы каркасов

А — из фасонного и круглого проката; б — из круглого проката

Рис. IV. і 5. К расчету внецентренно сжатых элементов с жесткой арматурой; ветви раз­мещены в растянутой н сжатой зонах

В качестве несущей арматуры используют прокатную ..сталь двутаврового, швеллерного, крупного уголкового профиля, т. е. жесткую арматуру, или крупные круглые

Стержни и мелкий уголковый профиль — сварные кар­касы.

Типы колонн с жесткой арматурой показаны на рис. IV. 13. Отдельные профили соединяют планками или ре­шеткой. Сечение жесткой арматуры принимают наимень­шим, по условию восприятия нагрузок в процессе строи­тельства — обычно в пределах 3—8 % площади бетона поперечного сечения элементов. Во избежание отслое­ния бетона насыщение арматурой поперечного сечения не должно превышать 15 %. При большем проценте арми­рования считают, что бетон может выполнять только функции защитной неработающей оболочки. Класс бето­на должен быть не ниже В15. Элемент необходимо снаб­жать поперечной арматурой.

Если нужна дополнительная гибкая арматура, то ее размещают по периметру сечения и конструируют по об­щим правилам. Это могут быть отдельные стержни или плоские сварные каркасы. Если расчетное армирование осуществляется одной только жесткой арматурой, то по контуру сечения устанавливают легкие сварные сетки с монтажными стержнями по углам.

Защитный слой бетона для прокатных профилей и расстояния между профилями назначают по рис. IV.13; при этих размерах обеспечивается высокое качество бе­тонирования.

Несущую арматуру в виде сварных каркасов конст­руируют из круглой и мелкой фасонной стали, объединяя плоские сварные каркасы в пространственные устойчи­вые арматурные блоки (рис. IV.14). При этом основные продольные стержни раскрепляют поперечными и на­клонными стержнями (рис. IV. 14, б, в) не реже чем че­рез 20d (все сварные швы должны быть двусторонними), а дополнительные круглые стержни не реже чем через 15d приваривают к решетке несущего каркаса (рис. IV. 14, а) или укрепляют дополнительными хомутами.

Несущую арматуру рассчитывают по нормам проек­тирования стальных конструкций на нагрузки, возмож­ные в период возведения сооружения до отвердения бе­тона (учитываемые как особо кратковременные нагруз­ки). На последующие нагрузки бетон работает совмест­но с несущей арматурой. Полная эксплуатационная на­грузка на сооружение может быть передана лишь тогда, когда бетон достигает проектной прочности. На полную расчетную нагрузку железобетонную конструкцию с не-



Рис. IV. I6. К расчету внецентренно сжатых элементов с жесткой арматурой; стенки стального профиля пересечены границей сжатой

Сущей арматурой рассчитывают как обычно с учетом сечения всей несущей и дополнительной гибкой арма­туры.

Экспериментальные исследования показали, что в правильно запроектированных конструкциях жесткая ар­матура может работать совместно с бетоном вплоть до разрушения, напряжение в ней достигает предела теку­чести; начальные напряжения, возникающие в несущей арматуре в процессе возведения, не снижают конечной прочности железобетонного элемента.

При расчете внецентренно сжатых элементов с жест­кой арматурой площадь сечения бетона сжатой зоны принимают за вычетом площади, занятой арматурой, что равносильно снижению расчетного сопротивления жест­кой арматуры этой зоны до значения Rs—Rb.

Расчет внецентренно сжатых элементов с жесткой ар­матурой из двух ветвей, размещенных у противополож­ных граней сечения — в сжатой и растянутой (или тоже сжатой, но менее напряженной) зонах (рис. IV.15), не отличается от расчета элементов с гибкой арматурой. При этом полезную высоту Л0 принимают равной рассто­янию от более сжатой грани сечения до общего центра -тяжести жесткой и гибкой арматуры у противоположной грани.

Внецентренно сжатые элементы с жесткой арматурой из профилей, стенки которых расположены параллельно плоскости изгиба и занимают значительную часть высо­ты сечения элемента (рис. IV.16), можно рассчитывать по >М£тодике, изложенной в предыдущих параграфах. При — этом в случае применения жесткой арматуры из стали, обладающей физическим пределом текучести, мо­жно считать, что во всем сечении жесткой арматуры (в toM числе и в стенкіах профилей) напряжения посто­янны и равны расчетному сопротивлению Rs, как пока­зано на рис. IV. I6.