Руководство по армированию железобетонных конструкций

Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций их тяжелого бетона (без предварительного напряжения)

Описание:

Статус: действующий

Обозначение: Руководство

Название русское: Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций их тяжелого бетона (без предварительного напряжения)

Дата введения: 1978-01-01

Разработан в: ЦНИИпромзданий 127238, г. Москва, Дмитровское ш., 46 к. 2
НИИЖБ 109428, г. Москва, 2-я Институтская ул., 6
ГПИ Ленинградский Промстройпроект Госстроя СССР

Утверждён в: ГПИ Ленинградский Промстройпроект Госстроя СССР (01.01.1978)

Опубликован в: Стройиздат № 1978

Область и условия применения: В настоящем Руководстве изложены основные принципы конструирования наиболее массовых элементов из тяжелого бетона, а также приведены подробные данные по армированию конструкций, анкеровке и стыковке арматуры, конструированию арматурных изделий и закладных деталей и др.
Настоящее Руководство можно использовать и при конструировании предварительно напряженных элементов (в части обычной арматуры) наряду с указаниями специальных руководств.

Оглавление: Предисловие
1. Основные положения
2. Изделия для бетонных и железобетонных конструкций
Общие указания
Отдельные арматурные стержни
Сетки
Каркасы
Анкеровка арматуры
Стыки арматуры внахлестку (без сварки)
Закладные детали
Приспособления для строповки
Приспособления для фиксации
3. Конструирование отдельных элементов конструкций
Общие требования
Фундаменты и ростверки
Колонны
Балки
Монолитные рамы
Плиты
Перекрытия
Отдельные указания по конструированию элементов подвальных помещений
Подпорные стены
Тоннели
4. Особенности конструирования железобетонных конструкций, подверженных воздействию динамических нагрузок
Приложение 1 Данные по арматуре
Приложение 2 Указания по применению арматурных сталей
Приложение 3 Указания по применению стали для закладных деталей
Приложение 4 Основные типы сварных соединений стержневой арматуры
Приложение 5 Сортамент горячекатаной стержневой арматуры
Приложение 6 Сортамент обыкновенной арматурной проволоки
Приложение 7 Технические возможности серийных специализированных многоточечных машин для контактной точечной сварки плоских арматурных изделий
Приложение 8 Технические возможности станков для гибки арматурных сеток
Приложение 9 Технические возможности одноточечных машин общего назначения, применяемых для сварки плоских арматурных изделий, а также закладных деталей
Приложение 10 Типы и технические возможности подвесных сварочных машин

Руководство по армированию железобетонных конструкций

Под действием внешней нагрузки в конструкции могут возникать напряжения трех родов: растягивающие, сжимающие и сдвигающие. Металл одинаково хорошо сопротивляется растяжению и сжатию и лишь немного хуже сдвигу, тогда как бетон оказывает наибольшее сопротивление сжатию и сравнительно слабо сопротивляется растяжению и сдвигу.

Принципы армирования

  1. рациональное армирования железобетонных конструкций
  2. экономное расходование стали
  3. монолитность как всей конструкции в целом

Исходя из этих соображений, устанавливается первый принцип рационального армирования железобетонных конструкций: основные сжимающие усилия передаются на бетон, а растягивающие и сдвигающие — на арматуру. Из всех материалов, составляющих железобетон, сталь является наиболее дорогим. Поэтому из различных возможных решений конструкции выбирают то, которое при технической целесообразности и соответствии с назначением отвечает наименьшей затрате металла.

Коэффициент армирования

Экономное расходование стали представляет второй принцип рационального армирования. Насыщение конструкции металлом характеризуют расходом стали на 1 м3 железобетона; для отдельных поперечных сечений конструктивных элементов характеристикой является коэффициентом армирования μ = f ж/F,

представляющий отношение поперечного сечения основной арматуры к полному сечению элемента (или полезной его части).

Для конструкции в целом коэффициент армирования определяется частным от деления полного количества кг металла в 1 м3 бетона на 78,5 (при удельном весе стали 7,85).

Третьим принципом армирования является возможно лучшее осуществление монолитности как всей конструкции в целом, так и отдельных ее элементов. Все части конструкции должны быть связаны арматурой, образующей металлический скелет конструкции и работающей в соответствии с принципом рационального распределения внутренних усилий между металлом и бетоном. В сборных конструкциях должна быть учтена как работа отдельных элементов до их монтажа, так и неразрезанность конструкции после стыкования элементов.

Правила армирования

Если какому-либо усилию отвечает по расчету необходимая площадь арматуры f ж, она может быть осуществлена в конструкции различными способами — с большим количеством тонких стержней или малым количеством толстых.

Первое вообще полезнее, однако от этого положения нередко приходится отступать, чтобы обеспечить достаточную жесткость всему металлическому скелету конструкции во время ее бетонирования.

При густом расположении арматуры, например в балках, расстояние между стержнями не должно быть меньше 2,5 см (рис. 8). Монолитная связь стержней с бетоном требует довольно глубокой заделки последнего в бетон. Если стержень диаметром d испытывает нормальное напряжение σ, а напряжение сцепления равно τ , то необходимая глубина заделки :

l = σ • π d 2 / 4 : π d τ = σ / τ • d/4

эта величина довольно значительная при обычных напряжениях σ и τ. Для уменьшения ее применяют закрепление арматуры в бетоне путем устройства на концах стержней крюков. Крюки (рис. 9) делают прямыми, косыми и полукруглыми (крюк Консидера); последние наиболее эффективны. Закрепление растянутых стержней крюками следует производить в сжатой зоне конструкции; если же стержень оставляется в растянутой зоне, то длина заделки берется не менее 15 d, считая от того сечения стержня, где он уже не нужен по расчету. Сжатые стержни можно оставлять без крюков, но с заделкой не менее 20 d.

Арматуру часто приходится изгибать в соответствии с направлением воспринимаемых ею усилий; такие изгибы должны делаться плавно по дуге радиусом не менее 10 d ( рис. 10), чтобы избежать значительных местных напряжений в бетоне.

Особое внимание нужно обращать на правильное армирование в конструкциях входящих и исходящих углов. Входящий угол, по сторонам которого действуют растягивающие усилия следует армировать отдельными стержнями, запускаемыми вглубь бетона за вершину угла ( рис.11) стержень, огибающий вершину угла, отрывал бы защитный слой бетона. Аналогично сжатые стержни в исходящем угле следует связывать хомутами с растянутой арматурой, чтобы не вызвать отскакивания защитного слоя.

При армировании конструкций неизбежно приходится встречаться с необходимостью соединять стержни арматуры, образуя стыки. Так как всякое нарушение цельности в металлическом скелете конструкции нежелательно, то на качество стыкования арматуры и правильное расположение стыков следует обращать серьезное внимание. Наиболее благоприятным местом для стыков является сжатая область конструкции; в растянутой зоне стыки необходимо располагать лишь в местах с небольшим напряжением арматуры.

Способы стыкования

Существуют различные способы стыкования.

  1. Стыки внахлестку. Соединяемые стержни заводятся один ва другой на длину (30—40) d в случае растяжения и не менее 20 d в случаев сжатия (рис, 12); место стыка обматывается вязальной проволокой. Стыки внахлестку применяются при d 20 мм; стык удобный, но дорогой.
  2. Сварка — наиболее совершенный способ стыкования арматуры, состоит в применений электросварки (рис. 14): здесь сильно уменьшается расход металла; при хорошем качестве сварки можно значительно расширить область допустимых мест стыкования арматуры

Руководство по армированию железобетонных конструкций

РУКОВОДСТВО
ПО КОНСТРУИРОВАНИЮ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ТЯЖЕЛОГО БЕТОНА (БЕЗ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ)

РЕКОМЕНДОВАНО к изданию решением технического совета Ленинградского Промстройпроекта.

Руководство содержит положения главы СНиП II-21-75* и материал, необходимый проектировщикам, занимающимся конструированием бетонных и железобетонных элементов зданий различного назначения, в основном для промышленного строительства. Приведены способы конструирования наиболее распространенных конструкций сборного и монолитного исполнения с армированием как сварными, так и вязаными арматурными каркасами и сетками.

Читайте также  Как правильно армировать ленточный фундамент своими руками

* Заменены на СНиП 2.03.01-84, здесь и далее по тексту. — Примечание изготовителя базы данных.

Даются также рекомендации по проектированию арматурных изделий и закладных деталей.

Руководство предназначено для инженеров и техников-проектировщиков, а также для студентов строительных вузов.

ПРЕДИСЛОВИЕ

В настоящем Руководстве изложены основные принципы конструирования наиболее массовых элементов из тяжелого бетона, а также приведены подробные данные по армированию конструкций, анкеровке и стыковке арматуры, конструированию арматурных изделий и закладных деталей и др.

Настоящее Руководство можно использовать и при конструировании предварительно напряженных элементов (в части обычной арматуры) наряду с указаниями специальных руководств.

Руководство разработано в соответствии с положениями главы СНиП II-21-75 «Бетонные и железобетонные конструкции».

Буквенные обозначения, приведенные без пояснения, соответствуют обозначениям главы СНиП II-21-75.

Приведенные в Руководстве рисунки не должны рассматриваться как примеры графического оформления рабочих чертежей.

Руководство разработано ГПИ Ленинградский Промстройпроект (инж. Г.Г.Виноградов) с участием ЦНИИпромзданий и НИИЖБ Госстроя СССР. При этом были использованы материалы НИЛФХММа и ТПа Главмоспромстройматериалов, КТБ Мосоргстройматериалов и Гипростроммаша Минстройдормаша СССР.

1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящее Руководство распространяется на конструирование бетонных и железобетонных элементов без предварительного напряжения, выполняемых из тяжелого бетона для зданий и сооружений, эксплуатируемых при систематическом воздействии температур не выше 50 и не ниже минус 70 °С.

Примечание. Руководство не распространяется на конструирование элементов гидротехнических сооружений, мостов, транспортных тоннелей, труб под насыпями, покрытий автомобильных дорог и аэродромов, а также армоцементных конструкций и конструкций из специальных бетонов.

1.2. Руководство ориентировано в основном на проектировщиков, занимающихся конструированием бетонных и железобетонных элементов зданий и сооружений для промышленного строительства. Однако материал Руководства может быть использован и при конструировании элементов конструкций другого назначения.

1.3. При пользовании настоящим Руководством необходимо соблюдать требования государственных стандартов на арматуру, на арматурные изделия и закладные детали, а также на сварные соединения.

1.4. Проектирование бетонных и железобетонных конструкций зданий и сооружений, предназначенных для работы в условиях агрессивной среды и повышенной влажности, должно вестись с учетом дополнительных требований, предъявляемых главой СНиП по защите строительных конструкций от коррозии.

1.5. Выбор конструктивных решений армирования должен производиться исходя из технико-экономической целесообразности применения арматуры в конкретных условиях строительства с учетом максимального снижения металлоемкости, трудоемкости и стоимости арматурных изделий и, следовательно, строительства в целом, что может быть достигнуто путем применения эффективных видов арматуры и арматурных сталей, снижения веса арматурных изделий, наиболее полного обеспечения технологичности и механизации арматурных работ.

1.6. Элементы сборных конструкций должны отвечать условиям механизированного изготовления на специализированных предприятиях.

Сборные конструкции целесообразно при конструировании предусматривать максимально крупными, насколько это позволяют грузоподъемность монтажных механизмов, условия изготовления и транспортирования.

1.7. Для монолитных конструкций следует предусматривать унифицированные размеры, позволяющие применять инвентарную опалубку, а также укрупненные пространственные арматурные каркасы.

1.8. Для обеспечения условий качественного изготовления конструкций, требуемой их долговечности и совместной работы арматуры и бетона следует выполнять конструктивные требования, изложенные в настоящем Руководстве.

1.9. Для железобетонных конструкций, конструируемых в соответствии с требованиями настоящего Руководства, применяются тяжелые бетоны, характеристики которых приведены в главе СНиП II-21-75.

1.10. Объемная масса тяжелого вибрированного бетона на гравии или щебне из природного камня принимается равной 2400 кгс/м .

Объемная масса железобетона при содержании арматуры 3% и менее может приниматься равной 2500 кгс/м ; при содержании арматуры более 3% объемная масса должна определяться как сумма масс бетона и арматуры на единицу объема железобетонной конструкции.

1.11. В качестве арматуры железобетонных конструкций следует преимущественно применять:

а) горячекатаную арматуру класса A-III и термически упрочненную стержневую свариваемую арматуру класса А -III;

б) обыкновенную арматурную проволоку диаметром 3-5 мм классов Вр-I и B-I (в сварных сетках и каркасах).

Допускается также применять:

в) горячекатаную арматуру классов A-II, А -II и A-I в основном для поперечной арматуры линейных элементов, для конструктивной и монтажной арматуры, а также в качестве продольной рабочей арматуры в случаях, когда использование других видов арматуры нецелесообразно или не допускается;

г) обыкновенную арматурную проволоку класса B-I диаметром 3-5 мм для вязаных хомутов балок высотой до 400 мм и колонн;

д) горячекатаную арматуру классов A-IV, A-V и термически упрочненную классов А -IV и А -V, а также упрочненную вытяжкой класса А-III только для продольной рабочей арматуры вязаных каркасов и сеток. Арматура этих классов может использоваться в качестве сжатой арматуры, а классов А-III , A-IV, А -IV и в качестве растянутой арматуры.

Арматуру классов A-III, А -III, A-II, А -II и A-I рекомендуется применять в виде сварных каркасов и сварных сеток.

Арматуру классов A-III, А -III, А-III , A-IV, A-V, А -IV и А -V рекомендуется применять при условии удовлетворения требований расчетов в частности по трещиностойкости.

Примечание. В дальнейшем в настоящем Руководстве для краткости используются следующие термины: «стержень» — для обозначения арматуры любого диаметра, вида и профиля независимо от того, поставляется ли она в прутках или в мотках (бунтах); «диаметр» , если не оговорено особо, означает номинальный диаметр стержн

1.12. В конструкциях с ненапрягаемой арматурой, находящихся под давлением газов или жидкостей, следует применять:

а) горячекатаную арматуру классов А-II и A-I (преимущественно);

б) горячекатаную арматуру класса A-III и термически упрочненную класса А -III;

в) обыкновенную арматурную проволоку классов В -I и B-I.

1.13. Данные по арматуре приведены в прил.1. При выборе вида и марки стали для арматуры, а также для закладных деталей, устанавливаемых по расчету, должны учитываться температурные условия эксплуатации конструкций и характер их нагружения согласно прил.2 и 3.

2. ИЗДЕЛИЯ ДЛЯ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

2.1. Изделия, применяемые в железобетонных конструкциях, подразделяются на:

а) арматурные изделия:

отдельные арматурные стержни;

плоские и рулонные арматурные сетки (в дальнейшем просто сетки);

пространственные арматурные каркасы (в дальнейшем просто каркасы);

б) закладные детали;

в) приспособления для фиксации арматуры и закладных деталей;

г) приспособления для строповки элементов сборных конструкций.

Примечание. Здесь и далее в настоящем Руководстве используются следующие термины: сетки — для обозначения любых плоских арматурных изделий, в том числе и так называемых плоских сварных каркасов; каркасы — для обозначения исключительно пространственных арматурных изделий.

2.2. При конструировании следует преимущественно применять типовые арматурные изделия, разработанные в соответствующих ГОСТах.

Если типовые изделия по своим параметрам не пригодны для применения в конкретных условиях, то допускается применять индивидуальные изделия, которые рекомендуется конструировать по аналогии с типовыми и в соответствии с указаниями настоящего Руководства. При этом необходимо стремиться к максимальной унификации изделий (в том числе размеров, шагов и диаметров продольной и поперечной арматуры) и к возможности изготовления их современными индустриальными способами. Изделия должны быть также удобны при транспортировании, складировании и укладке в форму.

Читайте также  Армирование перегородок из газобетона

2.3. Арматуру железобетонных элементов следует конструировать преимущественно, а линейных железобетонных элементов, как правило, в виде каркасов.

2.4. В рабочих чертежах арматурных изделий и закладных деталей следует указывать способы соединения стержней и их пересечений: какие пересечения должны быть сварными с нормируемой или ненормируемой прочностью, какие могут скрепляться вязальной проволокой или вообще не скрепляться.

2.5. Арматура железобетонных конструкций из горячекатаной стали периодического профиля, горячекатаной гладкой стали и обыкновенной арматурной проволоки должна, как правило, изготовляться с применением для соединения стержней контактной сварки точечной и стыковой, а также в указанных ниже случаях дуговой (ванной и протяженными швами) сварки.

Сварные соединения стержневой, термически упрочненной арматуры, как правило, не допускаются.

Типы сварных соединений арматуры и закладных деталей должны назначаться в соответствии с техническими требованиями и указаниями соответствующих государственных стандартов и нормативных документов на арматурные изделия, сварную арматуру и закладные детали для железобетонных конструкций. Основные типы сварных соединений стержневой арматуры и элементов закладных деталей приведены в прил.4.

2.6. Контактная точечная сварка применяется при изготовлении сварных каркасов, сеток и закладных деталей с нахлесточными соединениями стержней.

2.7. Контактная стыковая сварка применяется для соединения по длине заготовок арматурных стержней. Диаметр соединяемых стержней при этом должен быть не менее 10 мм.

Контактную сварку стержней диаметром менее 10 мм допускается применять только в заводских условиях при наличии специального оборудования.

2.8. При отсутствии оборудования для контактной сварки допускается применять дуговую сварку в следующих случаях:

а) для соединения по длине заготовок арматурных стержней из горячекатаных сталей диаметром 8 мм и более;

б) при выполнении сварных соединений с нормируемой прочностью в сетках и каркасах с принудительным формированием шва в инвентарной форме или с обязательными дополнительными конструктивными элементами в местах соединения стержней продольной и поперечной арматуры (косынки, лапки, крюки и т.п.);

в) при выполнении крестообразных соединений стержней без дополнительных конструктивных элементов (косынок, лапок, крюков и т.д.) только для соединений с ненормируемой прочностью (имеющих монтажное значение).

2.9. При конструировании арматурных изделий и закладных деталей следует стремиться к сокращению числа их типоразмеров как в пределах железобетонного элемента, так и в пределах ряда железобетонных конструкций.

2.10. Применение вязаной арматуры допускается при отсутствии оборудования для контактной точечной сварки, а также для элементов монолитных конструкций сложной конфигурации, для плит с большим числом неупорядоченных отверстий различных размеров и форм, при невозможности многократно использовать данную марку арматурного изделия или при наличии специальных требований, связанных с условиями изготовления, эксплуатации и др.

2.11. Арматурные каркасы рекомендуется конструировать на весь железобетонный элемент или на его часть.

ОТДЕЛЬНЫЕ АРМАТУРНЫЕ СТЕРЖНИ

2.12. Отдельные стержни для армирования конструкций изготовляются из арматуры, сортамент которой приведен в прил.5 и 6.

2.13. Длина отдельных стержней практически может приниматься любой, так как для реализации отрезков, получающихся при заготовке стержней, их соединяют контактной стыковой сваркой с целью последующей безотходной разрезки. При составлении спецификации арматуры это не учитывается. Длина отдельных стержней ограничивается условиями транспортировки, удобством укладки и пр.

Некоторые часто встречающиеся в практике гнутые арматурные стержни показаны на рис.1.

Рис.1. Гнутые арматурные стержни

а — хомуты и шпильки; б — прямые отгибы; в — наклонные отгибы; г — кольцевой стержень; 1 — хомут элемента, рассчитанного на кручение; 2 — закрытый хомут; 3 — открытый хомут; 4 — ромбовидный хомут; 5, 6 — шпильки; 7, 8 — гнутый стержень диаметром 18 и менее мм; 7*, 8* — то же, диаметром 20 и более мм

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: