Стати
МОЖНО ЛИ ЗАДЕЛАТЬ РАБОЧУЮ АРМАТУРУ НА ВЕЛИЧИНУ l<?
Можно только в одном случае – если арматура поставлена с запасом против требуемой расчетом по прочности. Например, по условию прочности требуемая площадь арматуры равна А, а по условию трещиностойкости ее площадь пришлось увеличить вдвое: А = 2А. В этом случае длину анкеровки l, вычисленную для арматуры А по формуле, приведенной в ответе 17, можно уменьшить в отношении А /А, т.е. наполовину.
ПОЧЕМУ В РАСЧЕТЕ ПРОЧНОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ИСПОЛЬЗУЮТ ПРЕДЕЛ ПРОЧНОСТИ СЖАТОГО БЕТОНА, НО НЕИСПОЛЬЗУЮТ ПРЕДЕЛ ПРОЧНОСТИ РАСТЯНУТОЙАРМАТУРЫ?
Если использовать предел прочности арматуры (временное сопротивление разрыву s – см. рис.9), то ее удлинения будут столь велики, что у конструкции образуются недопустимо большие трещины и перемещения, но главное – у изгибаемых элементов крайние сжатые волокна бетона намного раньше достигнут предельных деформаций сжатия (? на рис.1), и разрушение сжатой зоны наступит прежде, чем арматура достигнет предела прочности на растяжение. Поэтому в расчетах используют предел текучести – физический sили условный s.
ЧТО ТАКОЕ НОРМАТИВНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ БЕТОНА И АРМАТУРЫ?
Любой материал, даже бетон одного класса и сталь одной марки, не обладает стабильно одинаковой прочностью. Брать в таких случаях среднюю прочность`R слишком рискованно (50вероятности того, что в опасном сечении конструкции прочность материала окажется ниже`R), а брать R – слишком накладно (столь низкая прочность приведет к увеличению размеров сечения). Поэтому специалисты условились принимать в качестве нормативной R такую прочность, которая давала бы гарантии, а риска – лишь аналогично тому, как принимается класс бетона (см. вопрос 9). На математическом языке это называется “с обеспеченностью 0,95”. Следовательно, нормативным сопротивлением бетона сжатию R является призменная прочность с обеспеченностью 0,95, а нормативным сопротивлением арматуры растяжению R – условный или физический пределы текучести с обеспеченностью 0,95.
ЧТО ТАКОЕ РАСЧЕТНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ БЕТОНА И АРМАТУРЫ?
Строительные конструкции должны обладать запасом несущей способности, который предохраняет от многих неприятных случайностей и обеспечивает долговечность зданий и сооружений. Вот почему в расчетах по прочности сечений используют не нормативные, а более низкие – расчетные сопротивления материалов, взятые с запасом по отношению к нормативным: R = R/g, где g - коэффициент надежности по прочности. Для бетона g=1,3, для арматуры g= (1,05...1,2) в зависимости от класса стали. Значение g тем больше, чем больший разброс прочности материала, или, говоря иначе, чем менее однородна его прочность.
В КАКИХ РАСЧЕТАХ ИСПОЛЬЗУЮТ НОРМАТИВНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ БЕТОНА И АРМАТУРЫ?
Если у конструкции в процессе эксплуатации чрезмерно раскрылись трещины или прогибы превысили допустимые значения, то последствия этого не столь опасны, как при исчерпании прочности (разрушении). Вот почему в расчетах по 2-й группе предельных состояний используют преимущественно нормативные сопротивления R. Правда, Нормы проектирования в последней редакции обозначают их R и именуют “расчетными сопротивлениями для предельных состояний 2-й группы”, но столь длинное название выговаривать неудобно, поэтому инженеры и ученые в обиходе по-прежнему употребляют термин “нормативное сопротивление”, тем более что численно R= R.
ЧЕМ ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ РАСЧЕТНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ АРМАТУРЫ СЖАТИЮ?
Определяется предельной сжимаемостью бетона e= 2Ч(рис. ). Поскольку, благодаря сцеплению, арматура деформируется совместно с бетоном (e= e), предельные напряжения в ней s= eЧE= =2ЧЧЧ=МПа, отсюда и R= 400МПа. Если приложенная нагрузка действует длительно, то за счет ползучести предельная сжимаемость возрастет до 2,5Ч, соответственно и R= 500МПа. При этом, разумеется, R не может превышать расчетного предела текучести стали, т.е. R ЈR. Заметим, что указанные расчетные значения e приняты одинаковыми для бетона всех классов. На самом деле, со снижением класса бетона его деформативность увеличивается, растет и e.
ПОЧЕМУ ОГРАНИЧИВАЮТ РАССТОЯНИЯ МЕЖДУ АРМАТУРНЫМИ СТЕРЖНЯМИ В КОНСТРУКЦИЯХ?
Вызвано это условиями бетонирования: при слишком малых расстояниях зерна крупного заполнителя могут застрять между стержнями (канатами, проволокой) и препятствовать качественной укладке и уплотнению бетонной смеси. А некачественное бетонирование приводит к ослаблению сечений, ухудшению сцепления арматуры и т.д. Поэтому Нормы вводят такие предписания: если при бетонировании стержни занимают горизонтальное положение, то расстояния в свету должны быть не менее 25 мм для нижних и не менее 30 мм для верхних стержней; если стержни при бетонировании занимают вертикальное положение, то – не менее 50 мм, и во всех случаях – не менее самого большого диаметра среди соседних стержней.
Когда эти предписания не удается выполнить (например, при ограниченных размерах сечения или при большой насыщенности арматурой), то можно устанавливать стержни попарно, вплотную друг к другу – такое решение Нормы допускают.