Железобетонные конструкции. Балки. Типы сечений. Основы конструирования

Железобетонные балки могут быть прямоугольного, таврового, двутаврового, трапециевидного сечения (рис. Ш.З).

Высота балок h колеблется в широких пределах; в зависимости от на­грузки и типа конструкции. В целях унификации высота балок назначается кратной 50 мм, если она не более 600 мм, и кратной 100 мм при больших размерах, из них предпочтительнее размеры, кратные 100 мм до высоты 800 мм, затем высоты 1000, 1200 мм и далее кратные 300. Ширину прямоугольных поперечных сечений b прини­мают в пределах (0,3—0,5) А, «-именно 100, 120, 150, 200, 220, 250 мм и далее кратной 50 м*м, из них предпочти­тельнее размеры 150, 200 мм и далее кратные 100.

Для снижения расхода бетона ширину балок назнача­ют наименьшей. В поперечном сечении балки рабочую арматуру размещают в растянутой зоне сечения в один или два ряда с такими зазорами, которые допускали бы плотную укладку бетона без пустот и каверн. Расстояние в свету между стержнями продоль­ной арматуры, ненапрягаемой или напрягаемой с натя­жением на упоры, должно приниматься не менее больше­го диаметра стержней, а также для нижних горизонталь­ных (при бетонировании) стержней не менее 25 мм и для верхних стержней не менее 30 мм; если нижняя армату­ра расположена более чем в два ряда, то горизонтальное расстояние между стержнями в третьем (снизу) и выше расположенных рядах принимается не менее 50 мм.

В стесненных условиях стержни можно располагать попарно без зазоров. Расстояние в свету между стержня­ми периодического профиля принимают по номинально­му диаметру.

Продольную рабочую арматуру в балках (как и в плитах) укладывают согласно эпюрам изгибающих мо­ментов в растянутых зонах, где она должна восприни­мать продольные растягивающие усилия, возникающие при изгибе конструкции под действием нагрузок/

Для экономии стали часть продольных арматурных стержней может не доводиться до опор и обрываться в пролете там, где они по расчету на восприятие изгибаю­щего момента не требуются.

Площадь сечения продольной рабочей арматуры A_s в изгибаемых элементах должна определяться расчетом, но составлять не менее [х=0,05 % площади сечения эле­мента с размерами Ь и А₀.

Для продольного армирования балок обычно приме­няют стержни периодического профиля (реже гладкие) диаметром 12—32 мм.

В балках шириной 150 мм и более предусматривают не менее двух продольных (доводимых до опоры) стерж­ней, при ширине менее 150 мм допускается установка од­ного стержня (одного каркаса).

В железобетонных балках одновременно с изгибающими моментами действуют поперечные силы. Этим вы­зывается необходимость устройства поперечной армату­ры. Количество ее определяют расчетом и по конструк­тивным требованиям.

Продольную и поперечную арматуру объединяют в сварные каркасы а при отсутствии сварочных машин — в вязаные. Вязаные каркасы весьма трудоемки, их применяют лишь в случаях, когда по местным усло­виям изготовление сварных каркасов невозможно.;: Плоские сварные каркасы объединяют в пространст­венные с помощью горизонтальных поперечных стерж­ней, устанавливаемых через 1 —1,5 м.

. 'При армировании вязаными каркасами хо­муты в балках прямоугольного сечения делают замкну­тыми; в тавровых балках, в которых ребро сечения с обеих сторон связано с монолитной плитой, хомуты мо­гут быть открытые сверху. В балках шириной более 35 см устанавливают многоветвевые хомуты. Диаметр хомутов вязаных каркасов принимают не менее 6 мм при высоте балок до 800 мм и не менее 8 мм при большей высоте.

Поперечные стержни (хомуты) в балках и ребрах высотой более 150 мм ставят, даже если они не требу­ются по расчету; при высоте менее 150 мм поперечную арматуру можно не применять.

В балках высотой более 700 мм у боковых граней ста­вят дополнительные продольные стержни на расстояниях (по высоте) не более чем через 400 мм) площадь каждо­го из этих стержней должна составлять не менее 0,1 % той части площади поперечного сечения балки, которую они непосредственно армируют (высотой,'равнойполу­сумме расстояний до ближайших стержней, и шириной, равной половине ширины элемента, но не более 200 мм). Эти стержни вместе с поперечной арматурой сдержива­ют раскрытие наклонных трещин на боковых гранях балок.

Для объединения всех арматурных элементов в еди­ный каркас, устойчивый при бетонировании, и для анке-ровки концов поперечной арматуры у верхних граней ба­лок ставят монтажные продольные стержни диаметром 10—12 мм. В сборных балках монтажные стержни могут быть использованы как расчетные в условиях транспор­тирования и монтажа.

Вместо поперечных стержней или в дополнение к ним в балках можно применять наклонные стержни. Они ра­ботают эффективнее поперечных стержней, поскольку больше соответствуют направлению главных растягива­ющих напряжений балки; Однако поперечные стержни при изготовлении балок "удобнее и потому предпочти­тельнее.