Тема 5.3. Виды железобетонных конструкций. Основные правила армирования.

5.3.1 Основные виды ж/б конструкций.

Основные виды железобетонных конструкций это плиты, балки, колонны, стойки, сваи, трубы. В железобетонных конструкциях мостов и других инженерных сооружений встречаются три основных вида железобетонных элементов: плиты, балки, колонны.

Плиты – работают на изгиб и служат самостоятельным несущим элементом. В свободно опертых плитах возникают только положительные изгибающие моменты. Поэтому рабочую арматуру, воспринимающую растягивающие усилия, в таких плитах ставят вдоль нижней их поверхности. Чтобы при бетонировании рабочая арматура не сдвигалась, а также для распределения сосредоточенных нагрузок, перпендикулярно к рабочей арматуре ставят конструктивную арматуру, называемую – распределительной.

 Рис. 103. Поперечные сечения плитных пролетных строений

1 - пазухи для омоноличивания сборных блоков с круглыми (а) и овальными (б) пустотами

Поперечные сечения плитных пролетных строений делают прямоугольными (плоскими) или придают их верхней поверхности двускатные уклоны к тротуарам. В первом случае на плите устраивают бетонный сточный треугольник, на который укладывают гидроизоляцию; во втором - под гидроизоляцию дают тонкий выравнивающий слой раствора. Поверх гидроизоляции укладывают защитный слой бетона не ниже М-200 толщиной 4 см и по нему асфальтобетонное покрытие в 5-6 см.

Балки служат основными несущими элементами перекрытий и по форме своего поперечного сечения могут быть разнообразными.

Рис. 104. Типы поперечных сечений балочных железобетонных пролетных строении:

а — плитное: б — ребристое; в — плитно-ребристое; г — коробчатое

• плитные при пролетах от 3...6 до 12... 18 м (рис. 104, а);

• ребристые при пролетах 18...42 м (рис. 104, 6);

• плитно-ребристые при пролетах 27...63 м (рис. 104, в);

• коробчатые при пролетах более 63 М (рис. 104, г).

 Рис. 105. Компоновка поперечного сечения сборных ребристых двутавровых пролетных строений с напрягаемой арматурой.

5.3.2 Правила армирования. Арматурные каркасы.

  Балки армируют в растянутой зоне. В разрезных балках рабочую арматуру располагают понизу; в неразрезных и консольных балках, имеющие отрицательные моменты над опорами, в этих местах ставят арматуру поверху. Вблизи опор, где действуют большие поперечные силы, ставят специальные наклонные стержни или арматурные элементы (рис.106), которые воспринимают возникающие здесь главные растягивающие напряжения.

Рис.106. Конструкция сборной разрезной балки таврового сечения с ненапрягаемой арматурой и диафрагмами.

1 - полудиафрагма; 2 - выпуски арматуры из полудиафрагмы; 3 - строповочная петля; 4 - сборная балка.

Главные балки пролетных строений (рис.106) можно армировать отдельными стержнями или сварными каркасами. Диаметр рабочей арматуры балок принимают не менее 12 мм, защитный слой бетона для нее не менее 3 и не более 5 см от боковой или нижней поверхности балок.

Арматура ж/б балок может быть ненапрягаемой и предварительно напряженной.

Существует два основных вида предварительно напрягаемой арматуры: с натяжением ее на упоры до бетонирования и с натяжением на бетон после бетонирования.

В первом случае арматуру натягивают на стационарных или подвижных стендах. После натяжения арматуры вокруг нее устанавливают опалубку и бетонируют элемент конструкции. По достижении бетоном заданной прочности натянутую арматуру освобождают от державших ее натяжных устройств и она, укорачиваясь, обжимает бетон.

Во втором случае, вначале бетонируют элемент конструкции, оставляя в нем каналы или пазы для арматуры. Затем в них пропускают арматуру и натягивают ее домкратами, которые упираются при этом в элемент конструкции, обжимая его. После достижения расчетного обжатия арматуру закрепляют на концах так, чтобы обжатие сохранилось, а домкраты снимают. Каналы или пазы с натянутой арматурой заполняют раствором или бетоном.

Колонны или стойки служат опорами балок и передают их опорные давления фундаментам. Колонны армируют продольными стрежнями, связанными в поперечном сечении хомутами (рис.107). Вместо хомутов иногда применяют спиральную арматуру, которая охватывает расположенную по кругу основную арматуру (рис.108). Спиральная арматура, препятствуя свободному расширению заключенного внутри нее бетона, существенно повышает прочность его на сжатие.                                         

Арматуру в ж/б мостах располагают так, чтобы она имела хорошую связь с окружающим бетоном, была надежно предохранена от проникновения влаги и воздуха и не мешала укладке бетонной смеси при изготовлении конструкции. В качестве ненапрягаемой арматуры применяют отдельные стержни гладкие или периодического профиля, сварные сетки и арматурные каркасы. На опорах плиты арматуру располагают в верхней ее части, а в середине пролета – в нижней. Недостаток арматурных каркасов – большой объем ручных сварочных работ.

Вопросы для самоконтроля:

1. Виды ж/б конструкций.
2. Требования к армированию.