Эффективность железобетонных конструкций при смешанном армировании

Abstract

В статье рассматриваются комбинированные варианты конструктивного решения армирования предварительно напряженных железобетонных балок. За счет совместного использования напрягаемой и ненапрягаемой арматуры, а также отгиба напрягаемой арматуры у опоры можно получить эффективное армирование изгибаемых элементов, при котором очертание эпюры материалов будет близким к очертанию эпюры изгибающих моментов от внешнего загружения, и, как следствие, достигается снижение стоимости конструкций за счет экономии дорогостоящей высокопрочной арматуры и уменьшение металлоемкости силовых форм за счет упрощения приспособлений, необходимых для натяжения арматуры. Кроме этого, уменьшение количества напрягаемой арматуры позволяет избежать разрушения бетона на торцах и образования трещин на верхней грани балки при ее изготовлении. Для изучения напряженно-деформированного состояния предварительно напряженных железобетонных балок и балок со смешанным армированием и для определения их эффективности методами конечно-элементного моделирования были проанализированы три варианта конструктивного решения продольного армирования балок: первый - с предварительно напряженной отогнутой и прямолинейной арматурой, второй - с предварительно напряженной отогнутой и ненапрягаемой прямолинейной арматурой, третий - с ненапрягаемой отогнутой и прямолинейной арматурой. В предложенном конструктивном решении армирования предварительно напряженных железобетонных балок за счет применения смешанного армирования в приопорной зоне снижается расход напрягаемой арматуры. Использование в железобетонных балках напрягаемой арматуры с пологим отгибом у опоры позволяет повысить прочность наклонных сечений на 10%, а трещиностойкостъ на 40% по сравнению с балками без предварительного напряжения.