Главная » Литература » Железобетонные конструкции » Виноградов Г. Г. - Конструирование железобетонных элементов промышленных зданий (без предварительного напряжения)
Виноградов Г. Г. - Конструирование железобетонных элементов промышленных зданий (без предварительного напряжения)
Г. Г. ВИНОГРАДОВ
КОНСТРУИРОВАНИЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ (без предварительного напряжения)
ИЗДАТЕЛЬСТВО ЛИТЕРАТУРЫ ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ
Ленинград 1973
В книге собран материал, необходимый при конструировании железобетонных элементов (без предварительного напряжения), применяемых в промышленном строительстве. Приведены рекомендации по конструированию наиболее распространенных как плоских, так и пространственных конструкций сборного и монолитного исполнения с армированием сварными и вязаными каркасами и сетками.
Материал составлен с учетом действующих нормативных документов, инструкций, указаний. Книга предназначена в качестве практического пособия техникам и ннженерам-конструкторам проектных организаций.
Григорнй Григорьевич Виноградов
КОНСТРУИРОВАНИЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ
ПРЕДИСЛОВИЕ
Железобетонные конструкции применяют во многих областях строительства в качестве элементов зданий и сооружений. Современные железобетонные конструкции весьма разнообразны. Они бывают обычными и предварительно- напряженными, могут выполняться монолитными, сборными, а также сборно-монолитными. Наряду с массовым применением сборного железобетона в последнее время стали часто использовать монолитный железобетон, чему способствует внедрение в практику строительства инвертных опалубок в виде скользящей, переставной, передвижной и тому подобных конструкций. В этих условиях применение монолитных железобетонных конструкций становится целесообразным, так как они выполняются индустриальными методами и стоимость их меньше, чем у сборных.
Важное значение в повышении эффективности применяемых железобетонных конструкций имеет индустриализация арматурных работ. Здесь эффект может быть достигнут за счет рационального конструирования элементов с целью максимального упрощения и унификации армирования. В настоящее время нет единого пособия, освещающего достаточно полно эту область проектирования. После издания в
Цель настоящего издания — создать пособие по конструированию отдельных железобетонных элементов без предварительного напряжения, особенно монолитных, с применением вязаной арматуры и сварных каркасов и сеток. В книге учтены требования действующих нормативных документов, рекомендации научно-исследовательских институтов, а также опыт Ленпромстройпроекта и некоторых других проектных организаций. Книга, естественно, не может охватить конструирование всего многообразия применяемых в строительстве элементов железобетонных конструкций. В ней освещаются только особенности армирования основных элементов, находящих наиболее массовое применение и, главным образом, в промышленном строительстве. При этом конструирование стыков для соединения сборных элементов между собой здесь не рассмотрено: они разрабатываются при проектировании здания или сооружения с учетом имеющихся типовых решений. Здесь также не рассмотрено конструирование сборных элементов, по которым имеются типовые чертежи.
Материалы книги ориентированы прежде всего на конструктора, выполняющего рабочие чертежи железобетонных конструкций, и поэтому сознательно обойдены проблемы, связанные с расчетом, так как они решаются расчетчиком.
Рассмотренные в книге способы конструирования относятся к элементам железобетонных конструкций зданий и сооружений из предусмотренных СНиП П-В. 1-72 тяжелых бетонов, с гибкой арматурой в виде сварных сеток, каркасов и отдельных стержней.
Книга состоит из трех глав и приложений. В первой главе рассматриваются материалы, применяемые для изготовления железобетонных конструкций.
Вторая глава посвящена вопросам конструирования стальных изделий (каркасов, сеток, закладных деталей и др.), применяемых для железобетонных элементов. В третьей главе изложены способы конструирования отдельных железобетонных элементов. В приложениях приведены вспомогательные таблицы, необходимые конструктору железобетонных изделий при выполнении рабочих чертежей.
ГЛАВА I
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИИ
§ I. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Железобетон — комплексный строительный материал, представляющий собой рациональное для работы в конструкции сочетание двух различных материалов — бетона и стали. Причем они сочетаются так, чтобы в совместной работе наиболее эффективно использовались физико-механические свойства каждого материала. Поэтому железобетонные элементы чаще всего конструируют таким образом, чтобы под действием внешних сил бетон воспринимал сжатие, а сталь — растяжение. Для этого сталь в виде специально изготовленной арматуры располагают в тех зонах поперечного сечения конструкции, где при эксплуатации предполагается растяжение. Однако иногда, например в колоннах, арматуру располагают и в зонах сжатия. Если расчетная арматура располагается не только в растянутых, но и в сжатых зонах сечения, она называется двойной.
Возможность совместной работы стальной арматуры и бетона обеспечивается прежде всего прочной и жесткой механической связью между ними — сцеплением, а также близкими по величине коэффициентами линейного расширения. Для увеличения сцепления арматуры с бетоном и для предотвращения возможного проскальзывания современным сортам арматурных сталей придают эффективный периодический профиль, применяют сварные сетки и каркасы вместо вязаных, на концах отдельных гладких стержней устраивают крюки, в некоторых случаях арматура снабжается специальными анкерами. При достаточно плотном цементном бетоне заключенная в нем стальная арматура надежно защищена от коррозии, что обеспечивает долговечную совместную работу этих двух материалов.
Железобетон в зависимости от начального напряженного состояния при изготовлении может быть без предварительного напряжения и предварительно-напряженным, а в зависимости от места осуществления — монолитным, т. е. выполняемым в проектном положении конструкции, и сборным, т. е. выполняемым заранее в виде отдельных элементов на полигоне или заводе с последующей сборкой и установкой конструкции.
§ 2. БЕТОН
Бетон представляет собой смесь вяжущего вещества и заполнителей с водой, которая после формования и твердения превращается в искусственный камень.
Получение необходимых физико-механических свойств бетона обеспечивается подбором состава снеси по специальному расчету,
В зависимости от физико-механических свойств бетоны подразделяются по объемному весу и маркам.
В промышленном строительстве для железобетонных конструкций применяется обычный (крупнозернистый) бетон с объемным весом 2400 кгс/м3, называемый тяжелым.
Объемный вес железобетона при содержании в нем арматуры 3% и менее принимается на 100 кгс больше объемного веса бетона, т. е. 2500 кгс/м3, а при содержании в нем арматуры более 3% объемный вес железобетона определяется как сумма весов бетона и арматуры на единицу объема железобетонной конструкции.
Проектные марки бетона установлены нормами по следующим признакам:
а) по прочности на сжатие (кубиковой прочности);
б) по прочности на осевое растяжение;
в) по морозостойкости;
г) по водонепроницаемости.
Необходимые характеристики бетона для данной конструкции и его марка должны быть оговорены в чертежах.
Проектная марка бетона по прочности па сжатие является его основной характеристикой и должна указываться в проекте во всех случаях. При проектировании железобетонных конструкций обыкновенно применяются следующие проектные марки тяжелого бетона по прочности на сжатие (R в кгс/см2): 150, 200, 300, 400 и реже 600. При специальном обосновании можно применять промежуточные марки — 250, 350, 500. Для железобетонных конструкций с конструктивным армированием допускается применение тяжелого бетона марки 100, а для бетонного подстилающего слоя под полы, фундаменты и т. п. — марки 50.
Необходимость в назначении марок бетона по остальным признакам при проектировании железобетонных конструкций для массового промышленного строительства возникает в редких случаях, а потому эти характеристики здесь не приводятся, найти их можно в СНиПе.
§ 3. АРМАТУРА
Арматура является составной частью железобетона и должна надежно работать совместно с бетоном на всех стадиях эксплуатации конструкции. По своему назначению арматура в железобетонных конструкциях может быть рабочей, распределительной и монтажной. Количество рабочей арматуры назначается расчетом, а распределительной и монтажной — конструктивными требованиями.
Наша промышленность выпускает стальную арматуру различных видов с необходимыми свойствами. Стальная арматура, или сокращенно «арматурная сталь», классифицируется по основной технологии изготовления (горячекатаная стержневая и холоднотянутая проволочная), по условию применения в конструкциях (ненапрягаемая и напрягаемая) и профилю стержней (гладкая и периодического профиля).
В зависимости от механических характеристик арматурная сталь подразделяется па классы с условным обозначением для стержневой арматуры A-I, А-П и т. д., для проволочной арматуры B-I. Условные обозначения и виды арматурных сталей для армирования железобетонных конструкций приведены в табл. 1.
В качестве рабочей арматуры применяют стержневую арматуру из стали преимущественно класса A-III, а также А-II. Стержневую арматуру из стали класса A-I рекомендуется применять в основном для поперечного армирования линейных элементов, а также в качестве конструктивной и монтажной арматуры.
Допускается также применять в качестве продольной растянутой рабочей арматуры стержневую арматуру из стали классов A-IV и A-V, однако с обязательными мероприятиями по усилению анкеровки концов стержней. Обыкновенную арматурную проволоку обычно применяют только в сварных каркасах и сетках, но при диаметрах 3—5 мм допускается применять ее для вязаных хомутов балок высотой до
Стержневую арматуру класса A-IV из стали марок 20ХГ2Ц и 20ХГСТ и класса A-V марки 23Х2Г2Т целесообразно применять в длинномерных конструкциях, когда есть необходимость предусматривать сварку стержней по длине или к закладным деталям и анкерам.
Стержневую арматуру классов A-IV из стали марки 80С следует применять в виде цельных стержней мерной длины (без сварки) в конструкциях длиной
Действующие сортаменты арматурных сталей даны в приложениях I, II.
На чертежах арматурных изделий и в спецификациях следует указывать, кроме класса арматурной стали и ГОСТа, регламентирующего механические характеристики и требования к профилю, также марку стали, способ выплавки и иные дополнительные требования, если их необходимо оговорить по условиям эксплуатации. Области применения арматурной стали в зависимости от условий эксплуатации железобетонной конструкции приведены в табл. 2,
...