Рисунок 7.13 – З'єднання напуском, що включає чотири стрижні при розтягу
7.5.1 Улаштування напружених пучків і каналів
7.5.1.1 Мінімальні горизонтальні і вертикальні відстані у чистоті між окремими напружуваними на упори пучками повинні відповідати показаним на рисунку 7.14. Інше розташування допускається використовувати за умови, що результати випробувань показують задовільний характер роботи у граничному стані відносно:
бетону в зоні анкерування;
розколювання бетону;
заанкерування попередньо напружених пучків;
укладання бетону між пучками.
Слід також враховувати питання довговічності та загрозу корозії пучків на кінцях елементів.
– діаметр пучка, попередньо напружуваного на упори; – максимальний розмір заповнювача.
Рисунок 7.14 – Мінімальна відстань у чистоті між напружуваними на упори пучками
Зв'язування пучків не повинно здійснюватись у зоні заанкерування, крім випадків, коли забезпечується належне укладання та ущільнення бетону і можливе досягнення необхідного зчеплення між бетоном і арматурою.
Канали для напружуваних на бетон елементів не слід розміщувати пучками, за винятком випадку, коли канали у парі розміщуються один над одним.
Мінімальні відстані у чистоті між каналами повинні бути у відповідності з зображеними на рисунку 7.15.
– діаметр каналу для напружування на бетон; - максимальний розмір заповнювача.
Рисунок 7.15 – Мінімальна відстань у чистоті між напружуваними на упори пучками
7.5.1.5 Довжина зони анкерування напружуваної на бетон арматури визначається виходячи з наступного:
а) довжина зони передачі , на якій сила попереднього напруження повністю передається на бетон (7.5.2.2);
Рисунок 7.16 – Передача попереднього напруження у напружуваних елементах; характеристики довжини
б) довжина зони розсіювання , на якій напруження у бетоні поступово лінійно розсіюються по бетонному перерізу (7.5.2.4);
в) довжина зони анкерування , на якій зусилля в арматурі повністю сприймаються анкеруванням при досягненні граничного стану (7.5.3.3 і 7.5.3.4).
7.5.2 Передача попереднього напруження
7.5.2.1 При відпусканні напруженої арматури допускається, що попереднє напруження передається на бетон через постійне напруження зчеплення , коли:
7.5.2.2 Основна величина довжини зони передачі визначається:
7.5.2.3 Розрахункова величина довжини зони передачі повинна призначатись як менш сприятлива із двох значень у залежності від розрахункової ситуації:
7.5.2.4 Можна вважати, що за межами довжини зони розсіювання напруження у бетоні мають , лінійний розподіл (рисунок 7.16):
7.5.2.5 Альтернативний розподіл попереднього напруження можливий при відповідному підтвердженні та при відповідних змінах у довжині зони передачі.
7.5.3 Анкерування арматури при граничному стані І групи
7.5.3.1 Анкерування напружуваних пучків арматури необхідно перевіряти у перерізах, де напруження розтягу у бетоні перевищують . Зусилля у пучках необхідно визначати, враховуючи вплив зсуву згідно з 4.6.3.8; див. також 8.2.3. Якщо напруження розтягу у бетоні менші ніж , то перевірка анкерування не вимагається.
7.5.3.2 Міцність зчеплення при заанкеруванні у граничному стані визначається як:
7.5.3.3 Загальна довжина зони для заанкерування пучків при напруженнях становить:
Напруження у пучках у зоні заанкерування показані на рисунку 7.17
У випадку змішаного звичайного та попередньо напружуваного на упори армування несуча здатність кожного виду підсумовується.
Рисунок 7.17 – Напруження у зоні заанкерування елементів, напружуваних на упори:
(1) – при відпусканні пучків, (2) – у граничному стані
7.5.4 Зони анкерування для елементів, напружуваних на бетон
Проектування зон заанкерування повинно здійснюватись згідно з правилами застосування, наведеними у цьому стандарті.
Якщо зусилля попереднього напруження розглядається як зосереджена сила у зоні заанкерування, розрахунковий опір попередньо напруженої арматури повинен бути прийнятий у відповідності з 3.2.2, і повинна використовуватись найменша характеристична міцність бетону на розтяг.
Зусилля розтягу, спричинені зосередженими силами, повинні визначатись за допомогою стиснуто-розтягнутих моделей або через інше прийнятне представлення (4.9). Конструювання арматури повинно здійснюватись за умови, що зусилля в ній досягають її розрахункового опору. Якщо напруження у цій арматурі обмежені величиною 300 МПа, то перевірка на розкриття тріщин не обов'язкова.
У якості спрощення можна допускати, що зусилля попереднього напруження розсіюються під кутом розповсюдження (рисунок 7.18), починаючи з кінця анкерного пристрою, де можна приймати 2/3.
Рисунок 7.18 – Розсіювання попереднього напруження
7.5.5 Анкери і з'єднання для попередньо напруженої арматури
Анкери та з'єднувальні пристрої, їх застосування повинні відповідати вимогам 8.6.2 ДБН В.2.6-98.
Обчислення місцевих впливів у бетоні та поперечній арматурі повинні виконуватись у відповідності з 4.9 і 7.5.4.
Зазвичай, з'єднувальні пристрої повинні розташовуватись за межами проміжних опор.
Необхідно уникати розміщення 50 % і більше з'єднань у одному поперечному перерізі, окрім випадків, коли буде показано, що вищий відсоток не спричинить збільшення ризику безпеки конструкції.
Вимоги стосовно надійності та придатності до експлуатації залізобетонних елементів задовольняються дотриманням наведених у цьому розділі положень та розділах 8 і 9 ДБН В.2.6-98. Положення, наведені у цьому розділі, застосовуються переважно до залізобетонних будівель.
Конструювання елементів повинно супроводжуватись прийнятими узгодженими роз рахунковими моделями і відповідними розрахунками.
Для попередження крихкого руйнування, недопустимого розкриття тріщин, а також для , сприйняття зусиль, що виникають у закріпленнях, встановлюються мінімальні площі арматури.
8.2.1 Поздовжня арматура
8.2.1.1 Площа поздовжньої розтягнутої арматури для балок повинна прийматись не менше ніж , яка визначається за формулою:
8.2.1.2 Для допоміжних елементів, для яких допускається певний ризик крихкого руйнування, може прийматись 1,2 величини площі, визначеної при перевірці за граничним станом.
8.2.1.3 Перерізи з меншим армуванням ніж повинні розглядатись як неармовані.
Площа поперечного перерізу розтягнутої та стиснутої арматури для балок, як правило, не повинна перевищувати = 0,04 за межами напуску.
Для елементів, попередньо напружених пучками без постійного зчеплення, або канатами із зовнішнім розташуванням необхідно перевіряти, щоб гранична несуча здатність на згин була більша ніж згинальний момент тріщиноутворення. Несуча здатність, що перевищує момент тріщиноутворення в 1,15 раза, є достатньою.
8.2.2 Інші аспекти конструювання
У монолітних конструкціях, навіть за припущення шарнірних опор при розрахунку, перерізи над опорами повинні розраховуватись на згинальний момент, що виникає від часткового защемлення, який дорівнює = 0,15 від максимального згинального моменту у прольоті і не менше мінімальної площі поздовжньої арматури у перерізі, визначеної згідно з 8.2.1.1.
На проміжних опорах нерозрізних балок загальна площа розтягнутої арматури у
перерізі з полицею повинна поширюватись на робочу ширину полиці (5.3.2 ДБН В.2.6.-98). Частина арматури може зосереджуватись на ширині стінки (рисунок 8.1).
8.2.2.3 Будь-яка поздовжня стиснута арматура (діаметром ), яка враховується при визначенні несучої здатності, повинна охоплюватись поперечною арматурою з кроком не більше ніж 15 .
8.2.3 Обрив поздовжньої розтягнутої арматури
Для сприйняття обвідної діючих зусиль розтягу включно із впливом похилих тріщин у стінках і полицях у всіх перерізах необхідно забезпечити відповідне армування.
Рисунок 8.1 – Розташування розтягнутої арматури у перерізі з полицями
Для елементів із поперечною арматурою необхідно визначати додаткове зусилля розтягу за формулою:
При цьому повинна прийматись не більше ніж , де – максимальний момент по довжині балки.
8.2.3.3 Для елементів без поперечної арматури можна визначати шляхом зміщення епюри моментів на відстань ( – відстань від центра ваги нижнього шару арматури до стиснутої грані перерізу).
8.2.3.4 Додаткове зусилля розтягу показано на рисунку 8.2.
Рисунок 8.2 – Ілюстрація обриву поздовжньої арматури з урахуванням впливу похилих тріщин і опору арматури в межах довжин зон анкерування
Опір стрижнів у межах довжини зони анкерування може враховуватись за умови лінійної зміни зусиль (рисунок 8.2). При консервативному підході цей внесок можна не враховувати.
Довжина зони анкерування загнутого стрижня, внесок якого в опір зсуву враховується, повинна бути не меншою ніж 1,3 у зоні розтягу і 0,7 у зоні стиску. Вона вимірюється від точки перетину осей загнутого стрижня та поздовжньої арматури.
8.2.4 Анкерування нижньої арматури на крайніх опорах
Площа нижньої арматури балок, доведеної до опор, приймається у розрахунку з незначним закріпленням або без нього кінців, і повинна становити, щонайменше, = 0,25 від площі арматури, встановленої у прольоті.
Зусилля розтягу, які повинні заанкеровуватись, можна визначати згідно з 4.6.3.8. (елементи з поперечним армуванням) з урахуванням внеску осьової сили (за наявності) або відповідно до правила зміщення:
8.2.4.3 Довжина зони заанкерування згідно з 7.2.4 заміряна від лінії контакту між балкою і опорою. Поперечний тиск може враховуватись при безпосередньому обпиранні (рисунок 8.3).
a _ безпосереднє обпирання: балка обпирається на стіну або колону; б – непряме обпирання: балка пересікається іншою несучою балкою
Рисунок 8.3 – Анкерування нижньої арматури на крайніх опорах
8.2.5 Анкерування нижньої арматури на проміжних опорах
8.2.5.1 Приймається площа арматури відповідно до 8.2.4.1.
8.2.5.2 Довжина зони заанкерування повинна бути не менше ніж (для прямих стрижнів) або не менше ніж діаметр сердечника (для гаків і загинів при діаметрі стрижня щонайменше 16 мм), або подвійний діаметр сердечника (для всіх інших випадків) (рисунок 8.4а). Такі мінімальні значення, як правило, є достатніми, але більш детальне визначення можна виконати згідно з 7.2, 7.3.
Рисунок 8.4 – Заанкерування на проміжних опорах
8.2.5.3 Необхідність арматури для сприйняття можливих позитивних моментів (наприклад, при осіданні опор, вибуху тощо) повинна визначатись у документації до контракту. Ця арматура повинна бути нерозрізною, що досягається шляхом напуску стрижнів (рисунок 8.4б або в).
8.2.6 Поперечне армування
Поперечна арматура повинна формувати кут між 45° і 90° до поздовжньої осі конструктивного елемента.
Поперечне армування може складатись із:
хомутів, що охоплюють поздовжню розтягнуту арматуру і стиснуту зону (рисунок 8.5);
загнутих стрижнів;
сіток, каркасів тощо, які замонолічуються без з'єднання з поздовжньою арматурою, але належним чином заанкерованих у зонах стиску і розтягу.
Рисунок 8.5 – Приклади поперечного армування
8.2.6.3 В'язі повинні належним чином заанкеровуватись. З'єднання напуском по вертикалі близько до поверхні стінки дозволяється за умови, що в'язі не встановлюються за вимогами сприйняття крутіння.
Як мінімум від необхідної поперечної арматури повинно встановлюватись у формі хомутів. Рекомендованою для є величина 0,5.
Відсоток поперечного армування визначається за виразом:
8.2.6.6 Максимальний поздовжній крок між елементами, що працюють на зсув, не повинен перевищувати за формулою:
8.2.6.7 Максимальний поздовжній крок загнутих стрижнів не повинен перевищувати
:
8.2.6.8 Поперечний крок стояків у певній кількості поперечних в'язей не повинен перевищувати
8.2.7 Арматура на крутіння
8.2.7.1 Хомути на крутіння повинні бути замкненими та заанкерованими за допомогою напусків або гаків (рисунок 8.6) і повинні утворювати кут 90° з віссю конструктивного елемента.
а – рекомендовані форми; б – форма не рекомендується
Рисунок 8.6 – Приклади форм хомутів на крутіння
8.2.7.2 Положення 8.2.6.5 і 8.2.6.6 є достатніми для забезпечення мінімально необхідних хомутів на крутіння.
Поздовжній крок хомутів на крутіння не повинен перевищувати /8 (4.7.2, рисунок 4.14) або вимогу 8.2.6, або менший розмір поперечного перерізу балки.
Поздовжні стрижні повинні розташовуватись так, щоб у кожному куті був, як мінімум, один стрижень, а інші рівномірно розподілятись вдовж внутрішнього контуру хомутів з кроком, що не перевищує 350 мм.
8.2.8 Поверхневе армування
8.2.8.1 Встановлення поверхневої арматури може знадобитись для обмеження розкриття тріщин або для забезпечення необхідного опору розколюванню захисного шару бетону.
8.2.9 Проміжні опори
