Бетонные и железобетонные работы

Раздел: Учебники

Арматурой железобетона называются стальные стержни различной формы, размещенные в бетоне в соответствии с работой конструкции. Железобетонные конструкции подразделяются на обычные с ненапряженной арматурой и предварительно напряженные. Последние в СССР применяются в монолитном железобетоне еще в незначительных количествах, но в силу своих положительных качеств имеют перспективы для более широкого распространения.

Принципиальное отличие предварительно напряженных конструкций заключается в том, что бетон этих конструкций до приложения к нему эксплуатационных нагрузок обжимается натягиваемой арматурной проволокой, создающей в нем напряжения сжатия. Этим достигается повышение его трещиностойкости, долговечности и снижение собственного веса конструкции при одинаковой несущей способности с обычными железобетонными конструкциями.

В настоящей книге описываются арматурные работы, связанные с возведением обычных железобетонных конструкций, а также частично приводятся некоторые сведения, относящиеся к предварительно напряженным железобетонным конструкциям.

В обычных железобетонных конструкциях назначение и работа арматуры наиболее просто уясняются при рассмотрении нагруженной железобетонной балки прямоугольного сечения

Под действием приложенных нагрузок балка, изгибается,вследствие чего верхняя часть балки испытывает сжатие, а нижняя — растяжение. (В средней части, на границе зон сжатия и растяжения, проходит нейтральная линия, где нет сжимающих и растягивающих сил.) Бетон как всякий камень хорошо сопротивляется сжатию и значительно хуже растяжению. (Сопротивление бетона растяжению в 10—15 раз меньше, чем сжатию.) Поэтому в растянутую зону балок обязательно вводят материал, усиливающий сопротивление конструкции растяжению. Таким материалом является арматурная сталь. Зачастую оказывается целесообразным армировать сталью и сжатые зоны конструкций (балок, колонн и др.). Этим достигается, например, уменьшение поперечных размеров конструкций в сравнении с не- армированными. Бетон при затвердевании прочно сцепляется с арматурой. Последняя как более прочный материал при на- гружении конструкции воспринимает на единицу поперечного сечения большие напряжения, чем бетон.

Сталь и бетон обладают близкими по величине коэффициентами, линейного расширения, поэтому изменения температуры конструкции не приводят к нарушению сцепления арматуры с бетоном и не оказывают отрицательного влияния на прочность конструкции. ^ В то же время-бетон, обладающий меньшей теплопроводностью, чем сталь, защищает ее от резких колебаний температуры; предохраняет арматуру от коррозии (ржавления), так как создает вокруг стержней слой, защищающий сталь от воздействия влаги и вредных газов.

Арматурные стержни, сваренные или связанные между собой, образуют арматурный каркас.

Арматура подразделяется на рабочую, распределительную, монтажную и хомуты.

Распределительная арматура служит для равномерного рассосредоточения нагрузок между рабочими стержнями и обеспечения их совместной работы, для чего стержни распределительной арматуры соединяются со стержнями рабочей арматуры посредством сварки или, в некоторых случаях, вязки проволокой.

Монтажная арматура служит только для сборки отдельных стержней в арматурный каркас. На восприятие усилий она не рассчитывается.

Хомуты служат для предохранения от разрушения по косым трещинам в балках около опор, а также для образования каркасов из отдельных стержней.

Распределительная арматура и хомуты сохраняют расчетное расстояние между рабочими стержнями, а в сварных конструкциях улучшают также анкеровку рабочей арматуры в бетоне.

Количество арматуры в железобетонной конструкции обычно характеризуется коэффициентом армирования р, т. е. отношением общей площади поперечного сечения рабочей арматуры Fa к расчетной площади сечения бетона F6, выраженным в процентах:

Минимальная площадь сечения рабочей арматуры в процентах от площади расчетного сечения бетона зависит от марки бетона, а также от марки стали и вида арматуры и колеблется в пределах 0,5—2% при гибкой арматуре и обычно более 3% при жесткой арматуре.

Арматура изготовляется из стали различных марок и видов.

Гибкой называется арматура, изготовленная из стержней круглого сечения. Жесткая арматура изготовляется из фасонного проката: уголков, двутавров, швеллеров и рельсов, используемых преимущественно для несущей арматуры. (Арматура называется несущей, если она до бетонирования используется для подвески опалубки и воспринимает нагрузку от рабочих, приспособлений, бетона и пр. Применять несущую арматуру, требующую увеличенного расхода стали, следует только в тех случаях, когда это обосновано технико-экономическими расчетами.)