Арматурный каркас

 

Использование: в строительстве для арматурных каркасов напрягаемых и обычных железобетонных балок-. Сущность изобретения: арматурный каркас состоит из плоских каркасов 1, продольной рабочей арматуры 2 и поперечных хомутов 3 приваренных к нижним 4 и верхним 5 продольным стержням Приведено соотношение для определения площади сечения хомутов в зависимости от поперечной силы.воспринимаемой столбиком бетона между трещинами, геометрическими характеристиками столбика бетона и расчетного сопротивления хомутов 2 ил

СО;ОЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s()s Е 04 С 5/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4843974/33 (22) 28.06.90 (46) 23.07.92, Бюл. ¹ 27 (71) Алма-Атинский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) А.И.Боровиков (56) Байков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции. — M.: Стройиздат, 1985, с.

165. рис. ill, 21. (54) АРМАТУРНЫЙ КАРКАС (57) Использование; в строительстве для арматурных каркасов напрягаемых и обычных

„„5U ÄÄ 1749416 А1 железобетонных балок-. Сущность изобретения: арматурный каркас состоит из плоских каркасов 1, продольной рабочей арматуры 2 и поперечных хомутов З.приваренных к нижним 4 и верхним 5 продольным стержням.

Приведено соотношение для определения площади сечения хомутов в зависимости от поперечной силы, воспринимаемой столбиком бетона между трещинами, геометрическими характеристиками столбика бетона и расчетного сопротивления хомутов. 2 ил, 1749416

Изобретение относится к строительству. в частности к арматурному каркасу напрягаемых и обычных железобетонных балок, формированию арматурного каркаса.

Известно армирование железобетонных балок продольной и поперечной арматурой с применением продольной рабочей арматуры как обычной, так и предварительно напрягаемой, а также армирование поперечной арматурой, которая компонуется в отдельный арматурный каркас, который состоит из продольных и поперечных стержней, При этом поперечные стержни располагаются строго с определенным шагом на отдельных участках балки в зависимости от интенсивности поперечной силы.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является компоновка арматурного каркаса, который состоит из напрягаемой обычной рабочей арматуры продольной и поперечной (хомутов). Хомуты ставятся сравным шаго,м на участках балки, где действует близкая по величине поперечная сила. Хомуты привариваются к обычной продольной арматуре, которая принимается конструктивно.

Отличительной особенностью формирования каркаса является то, что шаг хомутов характеризуется интенсивностью армирования на единицу длины: 50f RSW

g где А — площадь ветвей хомутов в одном сечении;

R» — расчетное сопротивление хомутов;

S — шаг хомутов.

Недостатком данного каркаса является нерациональное использование работы хомутов, так как к расчетному сопротивлению арматуры вводится коэффициент 0,8 на неравномерность работы, В нормах вводится специальное расчетное сопротивление хомутов R»>. При расположении арматуры, не отвечающей физической схеме работы, нет гарантии в надежности конструкции, так как при попадании хомута в нормальнуютрещину. он вообще выключается из работы и напряжение переходит на продольную арматуру, поэтому нужна надежная анкеровка хомута в защитном слое путем приварки его к продольной арматуре.

Цель изобретения — повышение долговечности конструкции за счет повышения прочности. жесткости в наклонном сечении с максимальным использованием свойств железобетона как материала с разграничением функций работы арматуры на растяжение. а бетона на сжатие. при этом достигается максимальное использование

5 прочностных свойств арматуры при простейшей технологии изготовления.

Предлагаемый способ не противоречит . известным способам, где также требуемое поперечное армирование располагается по

10 длине элемента, но не равномерно, как это принималось ранее, а в зависимости от закона падения момета or максимума в пролете до нуля на опоре. Шаг хомутов назначается иэ условия шага появления тре15 щин, но в то же время величина шага появления трещин ставится в обратную зависимость от шага и количества хомутов в сечении. Таким образом хомуты попадают в растянутую зону столбика между трещина20 ми при надежной анкеровке в защитном слое бетона, воспринимая масимум растягивающих усилий, исчерпывая всю прочность арматуры.

Цель достигается тем, что поперечная

25 арматура (хомуты) ставится с шагом, величина которого меняется по з" êîíó падения момента и одновременно с ша ом появления трещин с надежной анкеровкой хомутов в защитном слое бетона путем приварки

30 хомута к продольной обычной арматуре, площадь которой должна быть равной или большей площади хомута.

Изобретение относится к железобетонной балке, изготовленной из материала, на35 зываемого "предварительно напряженный железобетон", в котором обязательным условием является совместная работа арматуры и бетона на контакте за счет сцепления.

Для обеспечения совместной работы арма40 туры и бетона необходимо обеспечить анкеровку арматурных стержней пе. концам. В изобретении анкеровка хомута по концам обеспечивается приваркой его к продольной обычной арматуре, площадь которой до45 статочна, чтобы выполнить данную функцию, т.е. площадь продольной обычной арматуры должна быть равной или большей площади хомутов, расположенных в одном сечении и и ривариваемых к данной обычной

50 продольной арматуре, На фиг. 1 изображен арматурный каркас балки; на фиг; 2 — разрез А-А на фиг. 1.

Арматурный каркас балки состоит из обычной арматуры, объединенной в свар55 ные плоские каркасы 1. продольной рабочей напрягаемой и обычной арматуры, которая укладывается в виде отдельных стержней 2, а также стержней 6, объединяющих плоские каркасы в каркасы прост ра н ст вен н ы е.

1749416

ЬM = М вЂ” M -1; (2) 40

AM = Qdx (3) Если столбик между трешиной шириной

l

Fsw (Ь hw Rb — О )/Rs (4) 50 или, использовав зависимость (3), приходим к формуле

Asw

Rs Zbw

Учитывая, что величина (/3 мала, можно записать

Сварной каркас включает в себя поперечную арматуру (хомуты) 3, которая приваривается к продольной арматуре 4, площадь которой принимается не менее площади хомутов, расположенных в одном сечении. 5

Шаг хомутов S принимается в зависимости от расстояния между трещинами l< <. Верхняя продольная арматура каркаса 5 принимается конструктивно, Арматурные стержни 6, соединяющие плоские каркасы в 10 пространственный, принимаются конструктивно.

Работа сварного каркаса заключается в следующем.

После образования трещин железобе- 15 тонная балка превращается в шпренгельную конструкцию, у которой роль затяжки выполняет продольная растянутая арматура 2, усилие в которой выравнивается от крайней трещины с одной стороны балки до 20 крайней трещины с другой стороны балки и равно. максимальному усилию от максимального момента в середине пролета, что вызывает появление новых трещин и падение жесткости балки. В этом случае про- 25 дольная арматура 4, приваренная к хомуту

3, обеспечивает падение напряжения в продрльной рабочей арматуре 2, передавая это усилие на хомут 3, Таким образом предотвращается распространение трещин по дли- 30 не балки от середины к опоре и улучшает условия анкеровки отдельных поодольных . стержней 2 нэ опоре.

Требуемая площадь хомутов подчиняется закну распределения поперечной арма- 35 туры по длине в зависимости от соотношения между моментом и поперечной силой, 05ЛM

Rs Zbw или можно записать

0,5С1 Ьд

Rs Zbw (7) O = — (Obx + Oby ) 1

+ — 2- Y (Obx — Oby ) + 4 Tb (8) Изобретение призвано решить прог .ему прочности балочных конструкций и наклонным сечениям,. сделать конструкцию равнопрочной по длине, обеспечить возможность располагать рабочую растянутую арматуру по эпюре материалов, предотвратить разрушение балочных конструкций от проскальзывания арматуры на опоре, решить вопрос долговечности конструкции.

Вопрос долговечности железобетонных конструкций пролетных строений до сих пор не решен, так как до сих пор часты замены конструкций, получивших недопустимые деформации, не отработав положенный ресурс.

Формула изобретения

Арматурный каркас железобетонных балок, включающий продольную напрягаемую и ненапрягаемую арматуру и поперечные хомуты на участках с разным шагом их расположения в зависимости от изменения поперечной силы постоянной интенсивности по длине участка, от л и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения долговечности конструкции балки, площадь скрепленной с хомутами продольной ненапрягаемой арматуры равна или больше площади хомутов, В формулах (4-7) приняты обозначения; — относительная высота сжатой зоны сечения столбика между трещинами;

b — ширина столбика между трещинами;

hw — рабочая высота столбика между трещинами;

Rb — призменная прочность бетона;

Q — поперечная сила, воспринимаемая столбиком между трещинами;

Rs — расчетное сопротивление арматуры (хомутов);

Zbw — ПЛЕЧО ВНУтРЕННЕй ПаРЫ СИЛ.

Главные напряжения определяются по формуле

174941 6

Q — поперечная сила, воспринимаемая столбиком бетона между трещинами;

4w -- высота столбика бетона между трещинами; (-- относительная высота сжатой зоны столбика бетона между трещинами, R — расчетное сопротивление хомутов:

Zb> — плечо внутренней пары сил в столбике бетона между трещинами, расположенных в одном сечении балки, при этом площадь хомутов определяется из соотноп ения

0 h (0,5 — (бЗ )

Zbw где А — площадь хомутов в одном сечении балки;

Составитель А. Боровиков

Техред M.Ìîðãåíòçë Корректор Н.Ревская

Редактор Н.Яцола

Г)роизводсгвенно-издатгльский комбинат "Патент" г. Ужгород. ул.Гагарина. 1Q1

Заказ 2573 Тираж Г1одписное

ВНИ11Г1Ь1 Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушсквя наб,. 4/5