Сжатые элементы, усиленные косвенным армированием

Если в коротком сжатом элементе установить поперечную арматуру, способную эффективно сдерживать поперечные деформации, этим можно существенно увеличить его несущую способность. Такое армирование называется косвенным.

Для круглых и многоугольных поперечных сечений применяют косвенное армирование в виде спиралей или сварных колец (рис. 49, а), для прямоугольных сечений – в виде часто размещенных поперечных сварных сеток (рис. 49, б).

а) б)

Косвенное армирование применяют вблизи стыков сборных колонн, под анкерами и в зоне анкеровки предварительно напряженной арматуры для местного усиления.

Это объясняется повышенным сопротивлением бетона сжатию в пределах ядра, заключенного внутри спирали или сварной сетки. Спирали, кольца, сетки подобно обойме сдерживают поперечные деформации бетона, возникающие при продольном сжатии, и тем самым обуславливают повышенное сопротивление бетона продольному сжатию.

При расчете прочности сжатых элементов с косвенной арматурой учитывают лишь часть бетонного сечения A_ef, ограниченную крайними стержнями сеток, кольцами или спиральной арматурой. Вместо сопротивления R_b применяют приведенное сопротивление R_{b, red}, которое определяется при армировании сварными сетками, как:

,

где R_{s, xy} – расчетное сопротивление арматуры сеток;

- коэффициент косвенного армирования сетками,

где - соответственно число стержней, площадь поперечного сечения и длина стержня сетки (в осях крайних стержней) в одном направлении (рис. 49, б);

- то же, в другом направлении;

A_ef – площадь сечения бетона, заключенного внутри контура сеток;

s – расстояние между сетками;

φ – коэффициент эффективности косвенного армирования, определяемый по формуле:

, где , R_{s, xy} и R_b в МПа.