7.4 Основные положения по конструированию и армированию железобетонных балок
(Более подробные сведения о правилах конструирования см. СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции»)
- Наиболее часто применяют балки прямоугольного и таврового сечений. Высота балок h обычно назначается в пределах (1/10 – 1/14)l.
- Ширина балок прямоугольного сечения b принимается в пределах (0,25 – 0,5)h и кратной 50 мм, она зависит от назначения балки, сопряжения её с вышележащими конструкциями. В балках таврового сечения ширина ребра может быть меньше и определяется только условиями прочности и удобства размещения арматуры в сечении балки.
- Арматурные каркасы балок содержат рабочую продольную арматуру (находящуюся в растянутой зоне бетона), поперечную арматуру и продольную монтажную арматуру. Продольная рабочая арматура назначается из стержней одного или, в крайнем случае, двух разных диаметров, принимая их от 12 до 32 мм, и располагая в один или два ряда по высоте. Плоские сварные каркасы объединяются в объемные каркасы при помощи соединительных стержней арматуры, которые устанавливаются через 0,5 – 1,0 м и обычно принимаются такого же диаметра и класса, что и поперечные стержни.
- Для продольной рабочей арматуры должен быть обеспечен защитный слой бетона ab толщиной не менее диаметра арматуры и не менее: при h < 250 мм – 15 мм; при h ≥ 250 мм – 20 мм. Для поперечной и другой арматуры защитный слой бетона назначается не менее ее диаметра и не менее: h < 250 мм – 10 мм; при h ≥ 250 мм – 15 мм.
- Диаметры поперечных стержней в сварных каркасах назначаются в соответствие с требованиями выполнения сварочных работ:
dsw ≥ 0,25 ds
где
dsw – диаметр поперечных стержней;
ds – диаметр продольной арматуры;
При назначении хомутов в вязаных каркасах их диаметры назначают аналогично назначению диаметров поперечных стержней, и они обычно принимаются не менее 6 мм при высоте балки до 800 мм.
- Площадь монтажной арматуры A'S принимается не мене 10% от площади продольной арматуры AS :
A'S ≥ 0,1AS
При необходимости впоследствии проводится проверка монтажной арматуры по прочности на монтажные и транспортные нагрузки.
- При ширине балки до 150 мм сечение можно армировать одним каркасом, при большей ширине количество каркасов увеличивается.
- В балках и плитах шаг поперечных стержней принимают на приопорных участках длиной l/4 (см. рис. 7.4.1):
- при h ≤ 450 мм шаг поперечных стержней не более h/2 и не более 150 мм;
- при h > 450 мм шаг поперечных стержней не более h/3 и не более 500 мм;
Рис. 7.4.1
Расстановка поперечных стержней в каркасе балки
- На остальной части пролета:
- при высоте сечения элемента h > 300 мм устанавливается поперечная арматура с шагом s ≤ 3/4h и не более 500 мм;
- при высоте сечения элемента h ≤ 300 мм поперечные стержни в середине пролета можно не ставить;
- в сплошных плитах независимо от высоты, в многопустотных плитах высотой менее 300 мм и в балочных конструкциях высотой менее 150 мм допускается поперечную арматуру не устанавливать, но прочность бетона при этом должна быть проверена расчетом (п.3.32 СНиП 2.03.01-84*).
Прочность бетона на действие поперечной силы, для прямоугольного сечения, можно проверить можно по приближенной формуле:
Qb, min ≤ 0,6 b h0 Rbt (7.4.1)
где
Qb, min - поперечная сила действующая в рассматриваемом сечении;
b - ширина прямоугольного сечения;
h0 - рабочая высота сечения (равная h0 =h – ab);
Rbt - расчетное сопротивление бетона осевому растяжению.
Если условие (7.4.1) соблюдено, то вся поперечная сила воспринимается бетоном, и расчет поперечных стержней можно не производить.
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------