Типы элементов и их конструктивные особенности

СЖАТЫЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

К сжатым железобетонным элементам относятся:

колонны;

столбчатые фундаменты;

арки;

верхние пояса ферм;

восходящие раскосы и стойки ферм.

Основными расчетными параметрами сжатых элементов являются эксцентриситет и гибкость.

Эксцентриситет продольной силы определяется по формуле

e_0 = e_0_c + e_a, (31)

где e_0_c = M/N – статический эксцентриситет относительно оси, проходящей через центр тяжести (M – изгибающий момент, N – продольная сила);

e_a = max (l/600, h/30, 1 см) – случайный эксцентриситет от неоднородности бетона (l – длина элемента, h – высота сечения элемента).

Гибкость элемента (LL), влияющая на минимальный процент армирования и коэффициент увеличения эксцентриситета, определяется по формуле:

LL = l_0 /i, (32)

где l_0 – расчетная длина элемента;

i = sqrt(I/F) – радиус инерции (sqrt – функция квадратного корня, I – момент инерции сечения элемента, F – площадь сечения).

Расчетная длина зависит от типа элемента:

для колонн многоэтажных зданий l_0 = (0.7...1)*H (H – высота этажа);

для ступенчатых колонн одноэтажных зданий с мостовыми кранами расчетная длина подкрановой части l_0 = (1.2...1.5)*H1 и надкрановой части – l_0 = 2*H2 (H1 и H2 – высоты частей);

для сжатых элементов ферм l_0 = (0.8...0.9)*l (l – длина элемента).

Минимальный процент армирования (отношение площади сечения продольной арматуры к площади сечения элемента) при LL < 17 – 0.05 %; при LL > = 83 – 0.25 %.

Коэффициент увеличения эксцентриситета приведен в подразделе 11.2.

Элементы с малым эксцентриситетом делают, как правило, квадратного, круглого, многоугольного и кольцевого сечений. Внецентренно сжатые элементы (с большим эксцентриситетом) выполняют прямоугольного, таврового, двутаврового и коробчатого сечений.

Наибольшее применение получили элементы с гибкой продольной арматурой и сварными хомутами. Косвенное армирование (со спиральной арматурой хомутов) увеличивает прочность бетона и уменьшает сечение элемента. Арматура из прокатных элементов позволяет облегчить строительство за счет передачи нагрузок от опалубки, механизмов, рабочих и пр.

Для колонн гибкость определяется LL <= 120, для других элементов – LL <= 200.

В сжатых элементах применяют бетон класса B30 и выше, рабочую (продольную) арматуру класса A-II и A-III с диаметром d = 12...40 мм и хомуты с диаметром 0.25 * d, но не менее 5 мм.

Защитный слой и расстояние между рабочими стержнями даны в подразделе 9.1.

При высоте сечения элемента более 600 мм по длинным сторонам устанавливают дополнительные стержни диаметра 12...16 мм, соединяемые шпильками или охватывающими хомутами.

Шаг хомутов – не больше 500 мм и не больше 20-ти диаметров рабочей арматуры.