Плита этих пролетных строений армируется двумя плоскими сварными сетками, размещенными у нижней и верхней ее кромок. Стенка армируется двумя сварными сетками, размещенными у внешних поверхностей. Они имеют конструктивные продольные стержни и рабочие поперечные стержни.

Продольные стержни примыкают к стенкам и играют роль противоусадочной арматуры.

Нижнее ребро балок армируется двумя сварными каркасами, охватывающими зону размещения пучков напрягаемой арматуры. В зоне присоединения плиты к стенкам наклонно размещены стержни противоусадочной арматуры.

Напрягаемую арматуру в этих балках выполняют из высокопрочной проволоки диаметром 3 - 6 мм, что позволяет экономить металл и создавать в арматуре высокие напряжения. Для удобства армирования высокопрочную проволоку диаметром 5 мм объединяют в пучки (рис. 7.8, а. б) с числом проволок от 18 до 60.

Рис.25.8. Конструкция пучков напрягаемой арматуры

Проволоки в пучке располагаются концентрически с обмоткой каждого ряда тонкой проволокой. Пучок мо­жет быть образован из готовых семипроволочных прядей (рис. 7.8, в).

При армировании балок используют прямолинейные и криволинейные пучки (рис.7.9-7.10).

Прямолинейные пучки по всей длине нижнего пояса балки более технологичны, чем криволинейные.

Рис.25.9.Расположение криволинейных пучков напрягаемой арматуры по

Но в стадии создания предварительного натяжения в верхнем поясе балок могут возникать большие растягивающие длине балки.

В этот период балка загружена только собственным весом и эксцентрично приложенной силой предварительного обжатия. Для предотвращения трещин в этой ситуации при прямолинейном расположении пучков арматуры часть из них следует исключать из работы в приопорной зоне путем размещения в полиэтиленовых трубках или путем изоляции паклей.

Рис.25.10. Расположение прямолинейных пучков напрягаемой арматуры по длине балки.

При армировании криволинейными или полигональными пучками в приопорных зонах отмеченная выше ситуация не возникает. Кроме того, на приопорных участках создается усилие предварительного натяжения, приложенное под углом к горизонтали.

Вертикальная составляющая этого усилия уменьшает поперечную силу на приопорном участке, знак которой противоположен знаку поперечной силы от усилия предварительного натяжения в пучке. Уменьшение суммарной поперечной силы у опоры позволяет уменьшить расходы стали на хомуты или уменьшить толщину стенки.

Лекция 26

Подпорные стены

Железобетонные подпорные стены в сравнении с каменными и бетонными значительно экономичнее. Их применяют преимущественно сборными.

Подпорные стены бывают:

- уголковые;

- с контрфорсами;

- анкерные (рис. 18.1)

Уголковые стены применяют, когда полная высота подпорной стены не превышает 4,5 м. При большей высоте экономичнее стены с контрфорсами или анкерные.

Уголковые подпорные стены могут изготавливаться в виде единых блоков длиной 2 – 3 м (рис. 18.1, а). Также разработаны типовые конструкции сборных уголковых подпорных стен, состоящие из стеновой и фундаментной плиты (рис. 18.1, б).

Предусмотрены высоты подпора грунта h, равные 1,2; 1,8; 2,4; 3,0; 3,6 м.

Номинальная длина стеновых плит принята 3,0 м; фундаментных – 3,0 и 1,5 м.

Ширина подошвы b принята равной 2,2; 2,5; 3,1; 3,7 м.

В подпорных стенах других типов (рис. 18.1, в, г) ограждение образуется из сборных стеновых плит, закладываемых в пазы контрфорсов или рам. Контрфорсы конструируют составными из 2 – 3 частей. Их устанавливают с шагом 2 – 3 м на сборные элементы опорной плиты ,с которой соединяют.

Рамы анкерных подпорных стен размещают через 4 – 5 м одна от другой, опирая их на отдельные фундаменты. Анкерная балка предназначена для удержания всей конструкции против сдвига под воздействием горизонтального давления грунта. Расстояние а (рис. 18.1, в) принимают равным (0,3 – 0,6)h0 высоты подпора грунта, если грунт имеет угол естественного откоса 30 – 450.

Расчет

Равнодействующая горизонтального давления земли (нормативное значение) на 1м длины стены (рис. 18.2) равна:

плотность грунта;

угол естественного откоса грунта;

высота подпора грунта

Рис. 18.2. К расчету уголковой подпорной стены

Распределение давления грунта по высоте стены принимают прямолинейным, поэтому интенсивность внизу равна

В данном случае равнодействующая приложена на расстоянии h/3 от подошвы.

Вес верхнего слоя грунта

- равномерно распределенная нагрузка на верхнем уровне грунта;

коэффициент надежности;

Предварительно ширину опорной плиты b и ее вынос принимают такими, чтобы наибольшее краевое давление на грунт под подошвой было

а также

момент от всех усилий относительно центра тяжести подошвы;

площадь сопротивления подошвы;

момент сопротивления подошвы;

условное расчетное давление на грунт;

опрокидывающий момент от давления грунта относительно переднего края подошвы (точка А, рис. 18.2);

удерживающий момент, гарантируемый вертикальными нагрузками

(точка А, рис. 18.2);

сумма вертикальных нагрузок;

коэффициент трния бетона по грунту в пределах 0,3 – 0,6;

На рис. 18.3 представлен пример армирования подпорной стенки уголкового типа. Рабочие стержни объединяют в сетки с помощью монтажной арматуры. Для экономии арматуры часть стержней размещают только в зонах наибольших моментов. Сетка С4 конструктивная.

Рис. 18.3. Схема армирования уголковой подпорной стены

1 – сквозные рабочие стержни; 2 – дополнительные рабочие стержни; 3 – монтажные стержни

Справочно-нормативная литература

1. СП 20.13330.2011. Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*. Москва, 2017.

2. СП 63.13330.2012. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003. Москва 2012.

3. СП 15.13330.2012. Каменные и армокаменные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-22-81*. Москва, 2012 г.

4 . СП 52-101-2003 Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры. – М.: «ГУП НИИЖБ» Госстроя России, 2004.

СП 52-102-2004 Предварительно напряженные железобетонные конструкции – М.: «ГУП НИИЖБ» Госстроя России, 2004.