Армирование монолитной балки: расчеты, схемы, требования к поперечному усилению, нормы и правила

Некоторые базовые правила армирования балки в монолитном виде

Армирование железобетонных конструкций

22

Некоторые базовые правила армирования балки в монолитном исполнении. А именно прямоугольного сечения, которые могут встретиться в бытовых нуждах.

Сечение

Минимальную высоту сечения принимают 1/15 пролёта. А ширину равное 1/3-½ от высоты, а именно 100, 120 ,150 ,200, 250 и выше кратно 50мм

Рекомендуемые размеры сечения прямоугольных балок
Высота
Ширина30040050060070080010001200
150++
200+++
300+++
400+++
Бетон

В балках диаметр продольной арматуры не должен превышать:

В12,5: ∅16мм

В15-В25: ∅25мм

В30 и выше: ∅32мм

Арматура

В вязанных каркасов балок высотой более 400мм рекомендуется применять диаметр не менее 12мм

Армирование балок  выполняют сварной и вязанной продольной и поперечной арматурой. Нижняя рабочая арматур количество и диаметр принимается по расчёту, а верхняя, конструктивно 25% от нижней (свободно-опёртая балка). Диаметр рабочей продольной арматуры с доведением до опоры должен быть не менее 10мм. В вязанных каркасов балок высотой более 400мм рекомендуется применять диаметр не менее 12мм. Рабочую арматуру применяется не более двух видов диаметров, стрежни большего сечения устанавливается в первом ряду. Размещение стержней последующего ряда над просветами предыдущего не разрешается.

Расстояние в свету должно быть более диаметра арматуры и не менее 25мм (для нижней арматуры) 30мм для верхней

Часть продольной арматуры (до 50%) можно обрывать.

Максимальное количество арматуры в одном ряду в ж.б. балке
ширина1214161820222528
150верхняя33322222
150нижняя33333222
200верхняя44443333
200нижняя54444333
300верхняя665554
300нижняя766555
400верхняя7
7
66
400нижняя8876

Поперечная арматура балки

Теги: #САПФИР #ЖБК #армирование #интерфейс #где найти

Поперечная арматура балки реализуется в виде хомутов и шпилек, размещаемых пакетами. В каждом пакете может быть один или несколько хомутов и одна, ни одной или несколько шпилек. Пакеты расставляются с некоторым шагом вдоль оси балки. Если для балки имеются результаты армирования, то выбор шага пакетов происходит, исходя из вычисленных значений требуемого поперечного армирования. Если результатов нет, то используется просто шаг, заданный пользователем в соответствующем окне редактирования в инструменте «Армирование балки». Некоторое количество одинаковых пакетов, поставленных с заданным шагом, покрывают некоторую «зону» вдоль тела балки.

В пределах балки может быть несколько зон размещения поперечной арматуры. Используя инструмент «Армирование балки», можно задать любое (разумное) количество зон (см. рис. 1).

Рис. 1. Задание пяти зон размещения поперечной арматуры в балке

После автоматического размещения можно выделять любую зону и индивидуально настраивать её характеристики: диаметр арматуры, шаг следования и количество пакетов, графически перемещать зону вдоль оси балки.

При необходимости отредактировать характеристики (например, задать шаг) сразу нескольких зон размещения поперечной арматуры, следует выделить зоны для редактирования, последовательно указывая их курсором, предварительно нажав и удерживая в нажатом положении клавишу Shift (как обычно при групповом выделении). Параметры выделенных объектов можно отредактировать в окне «Свойства» (см. рис. 2).

Рис. 2. Одновременное редактирования шага повторения выделенных пакетов

Отдельно следует сказать о редактировании состава пакета в зоне. Для этого следует использовать интерактивные графические возможности в рамках вида «Сечение». Нужно, чтобы было сделано сечение в пределах зоны, которую следует отредактировать. Если сечение расположено в виде «фантома» на текущем рабочем виде документирования модели армирования балки, то нужно перейти в рабочий вид сечения, щёлкнув по его «фантому» двойным щелчком. Аналогичный эффект достигается при выборе вида «Бм-1: Разрез 2-2» (или другого требуемого) посредством древовидного списка видов в служебном окне «Виды».

На сечении можно добавлять хомуты и шпильки, редактировать их диаметры и конфигурацию. Вносимые изменения будут отнесены ко всем пакетам поперечной арматуры, расположенным в пределах редактируемой зоны.

Можно сделать разрез, например, «1-1» так, что плоскость сечения не пересечёт ни одной зоны. На разрезе будет виден контур сечения балки и «кругляшки» сечения продольных стержней. Теперь, если на таком разрезе создать какие-то хомуты и шпильки, то будет создана новая зона и помещена в позиции, охватывающей плоскость сечения. Разумеется, её можно будет указать на виде армирования балки и отредактировать. Независимо от состава, размеров и конфигурации хомутов в составе пакета пакет всегда отображается на главном виде армирования балки одной вертикальной линией протяжённостью от нижнего защитного слоя до верхнего защитного слоя.

Всевозможные опорные и антуражные элементы (диафрагмы и колонны, расположенные в непосредственной близости от армируемой балки) представлены на рабочем виде армирования бледными линиями условно, для информации и дают представление о взаимном расположении относительно балки в пространстве модели здания.

Интерпретировать их конструктор должен по своему усмотрению. В помощь ему служит информация о расчётном и фактическом армировании, представленная в форме эпюр.

Для унифицированных балок эпюра расчётного армирования представляет собой огибающую значений, собранных из всех экземпляров данной марки.

Современный отчет: различные методы армирования монолитных железобетонных соединений балки-колонны

  • Абутаха Р.С., Чутарат Н. (2003) Циклическая реакция наружных железобетонных соединений балки-колонны, усиленных стержнями с буртиком — экспериментальное исследование. Структура J 100(2):259–264

    Google Scholar

  • ACI: 352:2002 (2010) Рекомендации по проектированию соединений балок с колоннами в монолитных железобетонных конструкциях. Совместный комитет ACI-ASCE 352, Документ технического комитета 352R-02, стр. 37

  • Комитет ACI (2014 г.) Строительные нормы и правила для конструкционного бетона (ACI 318-14) и комментарии. Американский институт бетона, стр. 520

  • Аша П., Сундарараджан Р. (2012) Сейсмические характеристики внешних соединений балки-колонны с квадратной спиральной конфайнментом. Азиатский J Civ Eng 13 (4): 571–583

    Google Scholar

  • Au FTK, Huang K, Pam HJ (2005) Опечатка Диагонально-армированные соединения балки-колонны, усиленные при циклической нагрузке. Proc Inst Civ Eng Struct Build 158 (2): 155

    Артикул Google Scholar

  • Байси З., Гебман М. (2002) Уменьшение поперечной арматуры в сейсмостойком соединении балки-колонны за счет применения стальных волокон. Структура ACI J 99(6):772–780

    Google Scholar

  • Берес А., Пессики С.П., Уайт Р.Н., Гергели П. (1996) Последствия экспериментов по сейсмическому поведению гравитационной нагрузки, рассчитанные на соединения железобетонной балки с колонной. Земные спектры 12 (2): 185–198

    Артикул Google Scholar

  • Биндху К.Р., Джая К.П. (2010) Прочность и поведение соединений наружных балочных колонн с диагональными поперечными стержнями. Азиатский J Civ Eng 11 (3): 397–410

    Google Scholar

  • Биндху К.Р., Шрикумар К.Дж. (2011) Сейсмостойкость стыка внешней балочной колонны с диагональными хомутами. Int J Civ Struct Eng 2(1):160–175

    Google Scholar

  • Calvi GM, MagenesG PS (2002) Релевантность повреждения и обрушения соединения балки-колонны при оценке железобетонной рамы. J Earthq Eng 6(1):75–100

    Статья Google Scholar

  • Чалиорис К.Э., Фаввата М.Дж., Караяннис К.Г. (2008) Железобетонные соединения балки-колонны с перекрещивающимися наклонными стержнями при циклических деформациях. Earthq Eng Struct Dyn 37(6):881–897

    Статья Google Scholar

  • Чалиорис К.Э., Караяннис К.Г. (2013) Экспериментальное исследование железобетонных балок с прямоугольной спиральной арматурой на кручение. Англ. Структура 56: 286–297. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2013.05.003

    Статья Google Scholar

  • Chen CC, Suswanto B, Lin YJ (2009) Поведение и прочность соединений стальных железобетонных балок с колоннами при одностороннем воздействии сил. J Constr Steel Res 65 (8–9): 1569–1581. https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2008.03.010

    Артикул Google Scholar

  • Чидамбарам К.С., Тиругнанам Г.С. (2012) Сравнительное исследование поведения армированных соединений балки-колонны с учетом детализации анкеровки. Journal of Civil Engineering Research 2(4):12–17

    Статья Google Scholar

  • «>

    Cui Y, Nakashima M (2012) Применение шпилек с головкой в ​​стальной фиброармированной цементной композитной плите соединения стальной балки с колонной. Eqrthq Eng Eng Vib 11(1):11–21

    Артикул Google Scholar

  • Ганесан Н., Индира П.В., Абрахам Р. (2007) Армированные стальным волокном высокопрочные бетонные соединения балки-колонны, подвергающиеся циклическим нагрузкам. ISET J Earthq Technol 44(3–4):445–456

    Google Scholar

  • Гитанжали С., Венкатасубрамани Р. (2014) Поведение соединений колонн наружных балок из ВФБ при циклических нагрузках. Int J Sci Eng Technol Res 3: 1568–1571

    Google Scholar

  • Gencoglu M (2007) Влияние хомутов и размеры областей, используемых SFRC в наружных соединениях балки и колонны. Struct Eng Mech 27(2):223–241

    Артикул Google Scholar

  • «>

    Ha G, Cho C (2008) Усиление стыков армированной высокопрочной бетонной балки и колонны с использованием усовершенствованных деталей армирования. Mag Concrete Res 9831 (7): 487–497

    Артикул Google Scholar

  • IS:13920 (2016) Пластичное проектирование и детализация железобетонных конструкций, подверженных сейсмическим воздействиям: свод правил. Бюро индийских стандартов, Нью-Дели (июль), стр. 1–121

  • IS 456 (2000 г.) Обычный и железобетон. Бюро индийских стандартов, Нью-Дели, стр. 1–114

  • Айенгар КТСР, Десайи П., Редди К.Н. (1970) Деформационно-напряженные характеристики бетона, заключенного в стальные вяжущие. Mag Concrete Res 22 (72): 173–184. https://doi.org/10.1680/macr.1970.22.72.173

    Артикул Google Scholar

  • Кадарнингсих Р., Сатьярно И. , Тривийоно А. (2014) Предложения по усилению стыков балочных колонн в железобетонной несущей конструкции: обзор литературы. Procedia Eng 95: 158–171. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2014.12.175

    Статья Google Scholar

  • Калилутин А.К., Котандараман С. (2014) Экспериментальное исследование поведения стыка железобетонных балок и колонн. Int J Civ Struct Eng 4 (3): 248–261

    Google Scholar

  • Kang THK, Ha SS, Choi DU (2008) Сейсмическая оценка взаимодействий между балкой и колонной с использованием оголовков. В: Труды 14WCEE, стр. 8–15

  • Караяннис С., Сиркелис Г., Мавроэйдис П. (2005) Повышение сейсмостойкости внешних соединений балки-колонны с использованием прямоугольной спиральной поперечной арматуры. WIT Trans Built Environ 81:147–156

    Google Scholar

  • «>

    Караяннис С., Сиркелис Г. (2005) Реакция колонн и соединений со спиральной арматурой на сдвиг. Методы вычислений Exp Meas 41:455–463

    Google Scholar

  • Коцовоу Г., Музакис Х. (2011) Сейсмическое поведение наружных стыков ж/б. Mag Concr Res 63(4):247–264

    Статья Google Scholar

  • Kuang JS (2006) Влияние анкеровки стержня балки на балку: поведение соединения колонны, стр. 115–24

  • Кумар А., РобертРави С. (2014) Экспериментальное исследование соединений балки-колонны для изменения направления нагрузки. Int J Eng Sci 54: 56–65

    Google Scholar

  • Liu C (2006) Сейсмические характеристики узлов соединения балки-колонны, армированных стальной фиброй. Кандидатская диссертация, стр. 195

  • «>

    Lu X, Urukap TH, Li S, Lin F (2012) Сейсмическое поведение внутренних соединений железобетонных балок и колонн с дополнительными стержнями при циклической нагрузке. Earthq Struct 3(1):37–57

    Артикул Google Scholar

  • Ойнам Р.М. (2013) Экспериментальное исследование соединения балки-колонны с волокнами при циклическом нагружении. IOSR J Eng 3:13–23

    Статья Google Scholar

  • Мади М., Хасабалла М., Эль-Рагаби А., Эль-Салакави Э. (2011) Влияние армирования на поведение соединений балки-колонны из стеклопластика и железобетона. В: Достижения в композитах FRP в гражданском строительстве. Springer, Берлин, Гейдельберг, стр. 330–333. https://doi.org/10.1007/978-3-642-17487-2_71

  • Moehle J (2015) Сейсмический расчет железобетонных зданий. Mc Gew Hill Education, стр. 873

    Google Scholar

  • «>

    Mojarrad Bahreh V, El-Badry M (2013) Усиление стыков балки и колонны шпильками со стальными головками для обеспечения сейсмостойкости. В: Международный симпозиум по землетрясениям, стр. 8

  • Murty CVR (2005) Советы IITK-BMTPC по землетрясениям: изучение сейсмостойкого проектирования и строительства, стр. 4

  • Murty CVR, Rai DC, Bajpai KK, Jain SK (2003)Эффективность арматурных деталей в наружных железобетонных соединениях балки-колонны для обеспечения сейсмостойкости. Конструкция J 100(2):149–156

    Google Scholar

  • Мурти К.В., Госвани Р., Виджаянараянан А., Мехта В.В. (2012) Некоторые концепции поведения зданий при землетрясениях. Гуджарат: Управление штата Гуджарат по борьбе со стихийными бедствиями (GSDMA), стр. 268

  • Пампанин С., Кальви Г.М., Моратти М. (2002) Сейсмические характеристики соединений железобетонных балок и колонн, рассчитанных только на силу тяжести. В: 12-я европейская конференция по сейсмостойкому проектированию, том 726, стр. 1–10

  • Парк Р., Полей Т. (1973) Поведение железобетонных соединений внешних балок и колонн при циклических нагрузках. В: Труды пятой всемирной конференции по сейсмостойкому проектированию, Рим, стр. 10

  • Парк Р., Полей Т. (1975) Проектирование бетонных конструкций. Уайли, Нью-Йорк, стр. 769

    Google Scholar

  • Park S, Mosalam P (2012) Экспериментальные и аналитические исследования железобетонных зданий с сейсмически уязвимыми соединениями балки и колонны. Pacific Earthquake Engineering Research Center, стр. 224, стр.

  • Патель П.А., Десаи А.К., Десаи Дж.А. (2013) Оценка железобетонных и фибробетонных блоков внешней балки и колонны при циклической нагрузке для уменьшения поперечного армирования области соединения. Mag Concr Res 65 (7): 405–414

    Артикул Google Scholar

  • «>

    Раджагопал С., Прабавати С. (2013) Исследование сейсмического поведения внешней балки: соединение колонны с использованием Т-образного механического анкерного крепления с заколкой. J King Saud Univ Eng Sci 27 (2): 142–152. https://doi.org/10.1016/j.jksues.2013.09.002

    Статья Google Scholar

  • Raju KR, Cinitha A, Iyer NR (2012) Оценка сейсмических характеристик существующих железобетонных зданий, спроектированных в соответствии с прошлыми нормами и правилами. Индийская академия наук 37 (2): 281–29.7

    Google Scholar

  • Рао А.Г., Канака Дурга С. (2013) Влияние элементов жесткости на механику и прочность на сдвиг внешних соединений балки-колонны в рамах, сопротивляющихся моменту. В: Прикладная механика и материалы, том 343, стр. 15–19

  • Ричарт Р., Брандцаэг ФЭА, Браун Р.Л. (1929) Разрушение простого и спирально армированного бетона при сжатии. Бюллетень 190. Инженерная экспериментальная станция Университета Иллинойса, Иллинойс. стр. 74

  • Roberto TL (1988) Требования к креплению в салоне R.C. соединения балки-колонны. В: Материалы девятой всемирной конференции по сейсмостойкости, Токио-Киото, Япония

  • Ронг С., Чжан Дж., Ли И (2013) Сейсмические характеристики соединений колонн специальной формы с Х-образной арматурой. Транс Тяньцзиньский университет 19 (2): 110–117. https://doi.org/10.1007/s12209-013-1863-5

    Статья Google Scholar

  • Саатчиоглу М., Разви С.Р. (1992) Прочность и пластичность монолитного бетона. J Struct Eng 118(6):1590–1607

    Артикул Google Scholar

  • Саид А.М. (2009) Характеристика повреждений соединений балки-колонны, армированных стеклопластиком, при обратной циклической нагрузке. Smart Struct Syst 5(4):443–455

    Артикул Google Scholar

  • Саид А.М., Нехди М.Л. (2004) Поведение соединений балочных колонн, отлитых с использованием самоуплотняющегося бетона при обратной циклической нагрузке. В: 13-я всемирная конференция по сейсмостойкому проектированию, Ванкувер, Канада, стр. 10

  • Саид А.М., Нехди М.Л. (2004) Использование FRP для железобетонных рам в сейсмических зонах: часть ii. производительность соединений балки-колонны, армированной стекловолокном без стали. Appl Compos Mater 11: 227–245

    Статья Google Scholar

  • Сараванан Дж., Кумаран Г. (2011) Прочность на сдвиг соединений железобетонных балок и колонн из стеклопластика. Open Eng 1(1):89–102

    Статья Google Scholar

  • Шарбатдар М. К., Саатчиоглу М., Бенмокран Б. (2011) Сейсмические характеристики изгиба бетонных соединений, армированных стержнями и сетками из углепластика. Составная структура 93 (10): 2439–2449. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2011.04.009

    Статья Google Scholar

  • Шейх С.А., Токлюку М.Т. (1993) Железобетонные колонны, ограниченные круговыми спиралями и обручами. Структура ACI J 90:542–542

    Google Scholar

  • Субраманиан Н., Пракаш Рао С. (2003) Сейсмический расчет соединений в железобетонных конструкциях: обзор. Индийский бетон J 77(2):883–892

    Google Scholar

  • Тегос и др. (1988) Сейсмостойкость соединения диагонально армированных балок

  • Тераи М., Минами К. (2008) Разработка сейсмических характеристик железобетонных элементов с сейсмостойким стальным стержнем. В: Всемирная конференция по сейсмостойкому проектированию, стр. 2–7 9.0004

  • Цонос А.Г., Тегос И.А., Пенелис Г.Г. (1993) Сейсмостойкость наружных соединений балки-колонны типа 2, усиленных наклонными стержнями. Структура J 89(1):3–12

    Google Scholar

  • Уоллес Дж.В., МакКоннелл С.В., Гупта П., Кот П.А. (1998) Использование оголовков в соединениях балок и колонн, подвергающихся сейсмическим нагрузкам. Структура J 95(5):590–606

    Google Scholar

  • Wang Q, Shi Q, Tao Yi (2016) Экспериментальные и численные исследования сейсмического поведения сталежелезобетонных сжато-изгибаемых элементов из стали нового типа. Adv Struct Eng 19(2):255–269

    Статья Google Scholar

  • Уайт Дж.К., Фаттах А., Хаддад М.С. (1988) Перемещение пластиковых шарнирных зон для повышения сейсмостойкости железобетонных зданий. Структура ACI J 85:123–133

    Google Scholar

  • Гали А., Юаким С.А. (2005) Шпильки с головкой в ​​бетоне: современный уровень техники. Структура ACI J 102(5):657

    Google Scholar

  • Прочность на сдвиг соединения немонолитной железобетонной балки-колонны с усилением трубной втулкой

    Прочность на сдвиг стыка немонолитной железобетонной балки с колонной с усилением трубной муфтой

    • Юлиати, Северная Каролина
    • ;
    • Деви, С. М.
    • ;
    • Виснумурти, Вибово, А.
    Аннотация

    Соединение балки с колонной является очень важной частью железобетонной конструкции здания. Разрушение при сдвиге — это состояние, которому подвержены соединения балки с колонной, особенно для немонолитных соединений балки с колонной. Разрушение при сдвиге может привести к обрушению всей конструкции. В данной статье представлены результаты исследований по испытаниям на сдвиг немонолитных стыков балки-колонны. Немонолитные соединения балки с колонной выполняются путем установки труб непрерывно от наружного края колонны до предела 5 см на краю колонны, соединенной с балкой. Эта труба выполняет функции канала для продольной арматуры балки, а также арматуры в немонолитном стыке балка-колонна. Отливка секций колонн производится отдельно с балками. После заливки колонны продольная арматура балки закрепляется через короб по пролету балки. На концах ребер колонны концы арматурных стержней крепятся к стальной плите. Затем результаты испытаний на сдвиг прочности немонолитных соединений балки-колонны сравнивают с прочностью на сдвиг монолитных соединений балки-колонны. Экспериментальные результаты показывают, что прочность на сдвиг немонолитных соединений балки-колонны снизилась в производительности по отношению к силам сдвига.