27. Сжатые элементы с жесткой арматурой

Жесткая (несущая) продольная арматура, работающая как неотъемлемый элемент железобетонной конструкции, применяется в сжатых элементах тогда, когда нагрузка от собственной массы конструкций не превышает 1/4 всей нагрузки. Наиболее распространенные типы сечения колонн с несущей арматурой даны на рис. 5.3 Количество несущей арматуры определяется ее расчетом на нагрузки, возникающие в процессе возведения конструкции, и принимается по возможности наименьшим. В любом случае количество несущей арматуры должно быть не более р = 15%.

При больших значениях возникает опасность отслоения бетона и его роль сводится только к защитной оболочке, неспособной работать на сжатие. Защитный слой и расстояние между профилями принимают согласно рис. 5.3. Обычная (гибкая) арматура, как продольная, так и поперечная, устанавливается по общим правилам.

Элементы с несущей арматурой рассчитывают для двух стадий:

1) несущую арматуру (без бетона) рассчитывают на нагрузки, действующие до отвердевания бетона, т. е. при возведении сооружения, по нормам проектирования стальных конструкций;

2) железобетонную конструкцию вместе с несущей арматурой рассчитывают на эксплуатационную нагрузку, по обычным формулам расчета железобетонных сечений. В этом случае учитывается, что при соблюдении необходимых конструктивных требований несущая арматура всегда работает совместно с бетоном, а начальные напряжения, возникающие в ней на стадии возведения, не отражаются на прочности железобетонного сечения.

28. Особенности расчета сжатых элементов, усиленных косвенным армированием

Если в коротком сжатом элементе установить поперечную арматуру, способную эффективно сдерживать поперечные деформации, этим можно существенно увеличить его несущую способность. Такое армирование называется косвенным.

Для круглых и многоугольных поперечных сечений применяют косвенное армирование в виде спиралей или сварных колец, для прямоугольных сечений – в виде часто размещенных поперечных сварных сеток.

Косвенное армирование применяют вблизи стыков сборных колонн, под анкерами и в зоне анкеровки предварительно напряженной арматуры для местного усиления.

Это объясняется повышенным сопротивлением бетона сжатию в пределах ядра, заключенного внутри спирали или сварной сетки. Спирали, кольца, сетки подобно обойме сдерживают поперечные деформации бетона, возникающие при продольном сжатии, и тем самым обуславливают повышенное сопротивление бетона продольному сжатию.

При расчете прочности сжатых элементов с косвенной арматурой учитывают лишь часть бетонного сечения A_ef, ограниченную крайними стержнями сеток, кольцами или спиральной арматурой. Вместо сопротивления R_b применяют приведенное сопротивление R_b,red, которое определяется при армировании сварными сетками, как:

Rb,red= Rb+ φ* Rs,xy*μ

где R_s,xy – расчетное сопротивление арматуры сеток;

- коэффициент косвенного армирования сетками,