1. Особливості конструювання залізобетонних балок та плит.

Балка – лінійна конструкція, розміри поперечного перерізу якої значно менше її довжини. По статичній схемі балки бувають 1-прольотні та багато прольотні. По способу виготовлення – збірні, монолітні, збірномонолітні. Поперечні перерізи балок без попереднього напруження бувають прямокутні, таврові, трапецієвидні. Для попередньо напруж. балок – двотавровий переріз.

Висоту балок призначають в межах 1/10…1/20 прольоту. Висоту балок приймають кратною 50 мм, якщо висота менше 600 мм, якщо більше 600 мм, то кратною 100. Ширину балок приймають в межах b=(0,25…0,5)h. Повздовжню робочу арматуру розміщують в розтягнутій зоні в 1 або 2 ряди з проміжками, які допускають щільне укладання бетону без пустот та каверн. a₁≥d≥30 мм; a₂≥d≥25 мм.

Повздовжню арматуру укладають згідно з епюрою згинаючих моментів, де повинна сприймати розтягуючі зусилля.

Площу перерізу повзд. (робочої) арматури визначається розрахунком і повинна складати не менше μ=0,05 % з розмірами b, h₀. Для повздовжнього армування використовують стержні періодичного профілю d=12 – 32 мм. В балках шириною 150 мм і більше необхідно передбачати не менше 2 стержнів, які доводять до опор. При ширині менше 150 мм допускається установка 1 стержня або 1 каркасу. В балках шириною 150 мм і більше необхідно передбачати не менше 2-0х стержнів, які доводять до опор. При ширині <150 мм допускається установка 1-го стрижня (1-го каркасу).

Поперечну арматуру установлюють в відповідності з епюрою поперечних сил, а по конструктивним міркуванням відстань між стержнями повинна бути:

h≤450 мм (1 випадок): u1=h/2≤150 мм; u2=3/4h≤500 мм.

h>450 мм (2 випадок): u1=h/3≤300 мм; u2=3/4h≤500 мм.

Повздовжню та поперечну арматуру об’єднують в зварні каркаси, а при відсутності зварювальної машини в в’язані каркаси. Діаметр поперечної арматури зварних каркасів призначається в залежності від умов зварювання. Плоскі зварні каркаси об’єднують в просторові за допомогою гориз. поперечних стержнів, які ставлять на відстані 1–1,5 м. При армуванні балок окремими стержнями їх об’єднують за допомогою хомутів та монт. стержнів в в’язані каркаси.

Діаметр хомутів в’язаних каркасів приймається не менше 5 мм, якщо h≤800 мм, якщо ж більше 800 мм, тоді 8 мм.

Замість поперечних стержнів або в доповнення до них інколи використовують похилі стержні, по роботі вони більш ефективніші поперечним стержням, т.к. як їх напрямок більш відповідає напрямку головних розтягуючих напружень. Їх розміщують як правило під кутом 45 до повздовжніх. Кут можуть збільшити до 60 в високих балках. Крім використання похилих стержнів в балках можна використовувати відгини повздовжньої арматури.

Закруглення відгинів виконують по дузі радіусом не менше 10d. В балках висотою більше 700 мм у кожної бокової грані рекомендують установлювати повздовжні стержні d=10…12 мм через відстань ≤ 400 мм.

Плити – залізобетонні елементи, в яких один розмір значно менший 2-ох інших. В статичному відношенні плити бувають балочні та плити обперті об контури. Якщо l₂/l₁≤2, плита обперта по контуру, якщо l₂/l₁≥2, то плита балочна з прольотом l₁.

В плитах обпертих по контуру робоча арматура розміщується в 2 напрямках. А в балочних плитах і плитах обпертих з двох сторін – в одному напрямку. Армують плити зварними сітками. В балочних плитах робоча арматура повинна розміщуватися ближче до розтягнутої грані, ніж конструктивна. В плитах обпертих по контуру ближче до розтягнутої грані ставлять арматуру, яка паралельна короткій стороні.

Стержні робочої арматури приймають d=3…10 мм. А в сильно навантажених монолітних плитах 16…20 мм. Розміщують робочі стержні з кроком S≤200, якщо висота hs≤150 мм, S≤1.5hs – при більшій висоті. Цей крок приймається в місцях з максимальними моментами. На інших ділянках крок не повинен перевищувати 400 мм. Конструктивна (монтажна) арматура діаметром=3…8 мм розміщується кроком 150-350 мм, але не більше ніж через 500 мм. Загальний переріз поперечних стержнів приймають не менше 10 % від площі перерізу робочої арматури в місці макс. згинаючих моменту. Товщина монолітних плит приймається 50-100 мм., але буває і більше, але не менше 1/35 прольоту.

Збірні плити використовуються різних видів, їх перерізи можуть бути: суцільні, ребристі, пустотілі.

Мінімальна товщина полиць складає 25-35 мм і залежить від розміщення та d-ру арматури, а також товщини захисного шару бетону. Висоту плит визначають за умови забезпечення міцності та жорсткості h=(1/15…1/30l). Збірні плити армують плоскими зварними сітками та каркасами, об’єднуючи їх у просторовий каркас. В багатопустотних плитах повздовжню робочу арматуру розміщують по всій ширині нижньої полиці, а в ребристих – в ребрах. В якості попередньо напруженої арматури використовується стержнева арматура АΙV, АV та високої міцності дріт В-ΙΙ, ВР-ΙΙ) та канати. Розміщують напружену арматуру в вигляді стержнів та канатів в пустотілих та ребристих плитах по осі кожного ребра або поблизу нього.