Растянутые элементы конструкций

Сжатые конструкции

Сжатые конструкции и отдельные элементы конструкций могут быть центрально сжатыми и внецентренно сжатыми.

К центрально сжатым условно относят:

- промежуточные колонны;

- стойки, решетки ферм.

В условиях внецентренного сжатия работают:

- колонны одноэтажных производственных зданий, загруженные нагрузкой от подъемных кранов;

- несущие наружные стены (монолитные);

- верхние пояса безраскосных ферм.

В таких конструкциях действуют сжимающие силы N и поперечные силы Q.

Расстояние между направлением сжимающей силы и продольной осью элемента (конструкции) называется эксцентриситетом.

В центрально сжатых колоннах и элементах конструкций основную несущую функцию выполняет бетон. Во внецентренно-сжатых конструкциях в растянутой зоне нагрузку воспринимает арматура; в сжатый - бетон в сочетании с арматурой.

Колонны армируют продольной стержневой арматурой (рабочая арматура). Продольную и поперечную арматуру объединяют в пространственные каркасы. Насыщенность поперечного сечения продольной арматурой сжатых конструкций со случайным эксцентриситетом и изгибаемых оценивают коэффициентом армирования (m, %)

m=A_s/(b×h),

где A_s - суммарная площадь поперечного сечения стержней рабочей арматуры;

b, h - размеры поперечного сечения конструкции.

На практике для сжатых стержней m £ 3%.

Рабочие стержни в поперечном сечении колонны размещают по возможности ближе к поверхности конструкции, с соблюдением минимальной толщины защитного слоя из бетона, которая по нормам должна быть не менее 20 мм.

Предварительное напряжение арматуры применяют для внецентренно сжатых элементов с большими эксцентриситетами сжимающей силы, а так же для очень гибких элементов. Если в коротком сжатом элементе (конструкции) установить поперечную арматуру, способную сдерживать поперечные деформации, то этим можно существенно увеличить несущую способность конструкции. Такое армирование называется косвенным.

В условиях центрального (осевого) растяжения работают затяжки арок, нижние пояса ферм. В условиях внецентренного растяжения работают нижние пояса безраскосных ферм. Такие элементы одновременно растягиваются продольной силой N и изгибаются моментом M, что равносильно внецентренному растяжению усилием N_е, приложенным с эксцентриситетом (е = М\N) относительно продольной оси элемента.

Внецентренно растянутые элементы армируют продольными и поперечными стержнями аналогично армированию изгибаемых элементов (конструкций). Рабочую арматуру обычно подвергают предварительному напряжению.

Разработал:

Доцент кафедры ПБЗиАСП

к.т.н., ст. лейтенант вн. службы Д. Д. Тишкин