Инструкция по проектированию самонапряженных железобетонных конструкций

247

172

244

6

144

204

141

202

139

199

4

179

252

176

250

174

249

1

5

140

198

137

196

135

193

6

115

162

110

160

108

157

Примечание. Все значения > являются недопустимыми (обведены в таблице чертой).

Соответственно по формуле (13) для данной схемы загружения составляем табл. 6 различных значений .

Применение напрягающего бетона создает дополнительное усилие в арматуре, которое должно быть подобрано таким образом, чтобы компенсировать потери предварительного напряжения.

На этом основании в формулах (10), (11) суммарная величина потерь принята = 0.

Рассмотрим два варианта армирования балки:

1) стержневой арматурой класса A-IV по ГОСТ 5781–75 (марка 20ХГ2Ц), с нормативным сопротивлением =6000 кгс/см²;

высокопрочной гладкой проволокой диаметром 5 мм, класса В-II (по ГОСТ 7348–63*), с нормативным сопротивлением =17000 кгс/см².

Для стержневой арматуры (при m_Т = 0,9)

Для проволочной арматуры

.

Сводим в табл. 7 вес металла, затрачиваемый на рабочую арматуру обеих зон балки.

Для выбора оптимальных формы, размеров и марки бетона и армирования производим приближенный экономический расчет и, сопоставляя варианты, выбираем решение по суммарной стоимости исходных материалов. Можно считать, что в равных условиях производства и для конструкций одного типа допустимо экономическое сопоставление вариантов решений по суммарной стоимости исходных материалов.

Для подсчетов принята следующая стоимость материалов, установленная на 1976 г.:

для низколегированной стержневой арматуры класса A-IV (марки 20ХГ2Ц) – 130 р/т;

для гладкой высокопрочной проволоки класса В-II – 252 р/т;

для бетонов марок: М400 – 16,4 р/м³; М 500 – 19 р/м³; М 600 – 22 р/м³.

Таблица 7

Высота балки h, м

Толщина стенки b, см

Продольная арматура (сечение, см²/ вес на балку, кг)

Расход бетона на балку, м³

из стали класса A -IV, марки 20ХГ2Ц

из высокопрочной проволоки В - II

Бетон марки

М 400

М 500

М 600

М400

М 500

М 600

5

–

–

24,8

224

–

–

9,3

84

0,88

0,8

6

–

24,3

220

23,6

215

–

9,1

83

8,9

81

1,06

4

–

–

22

198

–

–

8,2

74

0,79

0,9

5

–

21,2

193

20,5

185

–

7,9

72

7,7

70

1

6

20,6

186

20

181

19,3

175

7,7

70

7,5

68

7,2

65

1,2

4

–

19,3

174

18

168

–

7,2

65

7

63

0,88

1

5

18,5

167

18

163

17,3

156

6,9

62

6,7

61

6,5

59

1,1

6

17,4

165

16,5

149

15,8

143

6,5

59

6,2

56

5,9

53

1,32

Составляем табл. 8 суммарной стоимости материалов (рублей на 1 балку) самонапряженной и предварительно-напряженной балки при двух видах продольного армирования сталью класса A-IV и высокопрочной проволокой класса В-II. Анализируя данные табл. 8, отмечаем, что применение проволочной арматуры приводит к меньшей стоимости основных материалов конструкции, чем применение стержневой из стали класса A-IV, и, следовательно, к более экономичному решению конструкций.

Таблица 8

Вы­сота бал­ки, h, мм

Тол­щи­на стен­ки, b, см

Балка со стержневой арматурой

Сталь класса

А –IV

Бетон

Высокопроч­ная проволока класса В-II

Балка с проволочной арматурой

из бетона марок

М 400

M 500

M 600

М 400

М 500

M 600

М 400

М 500

M 600

М 400

М 500

М 600

М 400

М 500

М 600

0,8

5

–

–

48,5

–

–

29,1

–

–

19,4

–

––

21,1

–

–

40,5

6

–

48,5

51

–

28,4

27,7

17,4

20,1

23,3

–

20,9

20,4

–

41

43,7

4

–

–

43

–

–

25,7

13

14,8

17,3

–

–

18,6

–

–

35,9

0,9

5

–

43,9

46

–

24,9

24

16,4

19

22

–

18,1

17,6

–

37,1

39,6

6

43,8

46,2

49

24,1

23,4

22,6

19,7

22,8

26,4

17,6

17,1

16,4

37,3

39,9

42,8

4

–

39

41,2

–

22,5

21,8

14,4

16,5

19,4

–

16,4

15,9

–

32,9

35,3

1

5

39,7

42

44,3

21,7

21,1

20,1

18

20,9

24,2

15,6

15,4

14,9

33,6

36,3

39,1

6

41,9

44,5

47,4

20,3

19,4

18,4

21,6

25,1

29

14,9

14,1

13,3

36,5

39,2

42,3

Из рассмотренных вариантов сечения балки и ее армирования наиболее экономичными и легкими являются профили следующих балок: h = 0,8 м и b = 5 см при бетоне марки М 600; h = 0,9 м и b = 4 см при бетоне марки М 600 и h = 1 м и b = 4 см при бетоне марки М 500 (рис. 5).