Армирование ростверков осуществляется сварными сетками с прямоугольными ячейками. Арматурную сетку располагают в нижней части ростверка. При значительных нагрузках ростверк армируется поперечной арматурой – вертикальными хомутами, количество и шаг которых определяется величиной внешних усилий.
В ходе физического эксперимента было установлено влияние на прочность ростверка не только процента армирования, но и вида армирования: обычная арматурная сетка с равномерным распределением стержней по площади, либо сетка с концентрацией стержней над опорами.
Продольное армирование растянутой зоны ростверка является важнейшим фактором, который влияет и на характер образования трещин, схему разрушения, и в итоге на прочность ростверка. В наших экспериментах 6-ти и 8-ми – свайных ростверков при увеличении процента армирования с 0,18% до 1,1% разрушающая сила повысилась в 2,5 раза. При исследовании растянутой зоны ростверка, когда процент армирования был снижен до 0,18% , выявлено, что концентрация рабочей продольной арматуры над сваями повышает разрушающую силу в 1,17 раза по сравнению с армированием сеткой (рис.1,2).
Рис. 1. Схемы армирования образцов с небольшим процентом армирования μs = 0,18 %:
а ) армирование сеткой, б ) концентрированное армирование
Рис. 2. Зависимость разрушающей силы от схемы и процента армирования:
1 – армирование сеткой; 2 – концентрированное армирование
На основе показаний индикаторов часового типа отмечено, что концентрация арматуры над опорами привела к более равномерному распределению усилий между ними (рис.3).
Рис. 3. Усредненные деформации сжатия над сваями-опорами
в восьмисвайном ростверке в зависимости от типа армирования 1; 2; 3:
1 – РК-1 (μs,max=1,2 %); 2 – РК-5 (μs,min=0,18 %) – концентрированное армирование;
3 – РК-2 (μs,min =0,18 %) – сетка
Таким образом, с концентрацией арматуры над сваями повышаются эффективность её использования и разрушающая сила.
Эпюры растягивающих напряжений имеют максимальные значения в центральной зоне расположения свай и уменьшаются с удалением свай от колонны.
На рис. 4 показано распределение растягивающих деформаций в нижней части образца РК-1 по показаниям тензодатчиков, расположенных на арматуре. В средней части ростверка арматура испытывала наибольшие растягивающие напряжения. До образования трещин (рис. 4а) растягивающие деформации в средних стержнях продольной арматуры больше, чем в крайних стержнях. После образования трещин (Р=0,6 Рразр) произошло перераспределение усилий в арматуре (рис. 4б). Деформации в средних продольных стержнях стали близки по значению. Деформации арматуры в среднем пролете над опорами остались по-прежнему больше деформаций арматуры в крайнем пролете.
а ) Р = 50 т
б) Р = 50 т
Рис. 4. Эпюры распределения деформаций удлинения в арматуре
по показаниям тензодатчиков (РК-1)
Следовательно, принцип рационального армирования растянутой зоны должен заключаться в расположении рабочих стержней в местах с максимальными растягивающими усилиями.
Библиографический список
- Кочеткова М.В. Экспериментальная оценка работы ростверков [Текст]/ М.В.Кочеткова, Н.И.Гусев, О.В.Снежкина, К.С.Паршина // Региональная архитектура и строительство. – 2014. - №1 — С. 77- 81.
- Кочеткова М.В. Совершенствование методов расчёта многорядных свайных ростверков под колонны [ Текст] / М.В.Кочеткова, О.В.Снежкина, А.В.Корнюхин. – Пенза: ПГУАС, 2011. – 139 с.
- Кочеткова М. В. Методика экспериментальных исследований многорядных свайных ростверков под колонны [Текст] / М. В. Кочеткова, Н. И. Гусев, К. С. Паршина // Молодой ученый. — 2014. — №3. — С. 305-308.
- Кочеткова М.В. Образование и развитие трещин в восьми – свайных ростверках под колонны при разрушении по растянутой зоне // Современные научные исследования и инновации. 2015. № 1 [Электронный ресурс]. URL:http://web.snauka.ru/issues/2015/01/45796 (дата обращения: 22.01.2015).
- Кочеткова М.В., Аленкина Е.С. Образование и развитие трещин в восьми – свайных ростверках под колонны при разрушении по сжатой зоне // Современная техника и технологии. 2014. № 12 [Электронный ресурс]. URL:http://technology.snauka.ru/2014/12/5386 (дата обращения: 01.01.2015).
- Кочеткова М. В. Развитие трещин в бетоне ростверков под колонны при изменении основных факторов [Текст] / М. В. Кочеткова, О. А. Гончаренко // Молодой ученый. — 2015. — №9. — С. 255-258.