схема, минимальный диаметр, шаг арматуры

Содержание статьи

• 1 Классификация балок
• 2 Размеры поперечного сечения
• 3 Процент армирования монолитных балок
• 4 Рабочая арматура
• 5 Косвенное армирование
• 6 Отгибы и анкеровка
• 7 Соединения
• 8 Схемы армирования
• 9 Дополнительные указания

По нормативам СП 63.13330 армирование балок выполняется по силовому расчету на сжатие, изгиб, кручение. В зависимости от формы поперечного сечения и типа балки, длины пролета, количества опор и степеней свободы концов, действующих нагрузок и прочих факторов.

Используется продольное, поперечное рабочее и косвенное конструкционное армирование рифлеными и гладкими стержнями, тросами, винтовыми прутками диаметра 6 – 40 мм.

Классификация балок

Может осуществляться армирование балки прямоугольного сечения арматурным каркасом, сетками или отдельными прутками в зависимости от условий эксплуатации. В строительстве принята классификация балок по следующим признакам:

• технология изготовления – отливка в форму на заводе, монолитное бетонирование с опалубку по месту;
• характер опирания – защемленная с одной или двух сторон, свободно лежащая;
• количество перекрываемых пролетов – консоль, однопролетная, многопролетная неразрезная;
• форма сечения в поперечнике – прямоугольное, тавровое, двутавровое, швеллерное, трапецеидальное, коробчатое;
• наличие дополнительных элементов – с вутами, грузовыми петлями, закладными анкерами;
• назначение – фундамент, перекрытие, покрытие, перемычка, армопояс;
• тип напряжения – преднапряженные, не напрягаемые.

В перекрытиях балки могут быть несущими и конструкционными элементами. В первом случае на них укладываются плиты перекрытий. Например, над большими пролетами. Во втором варианте балка заполняет щель между двумя соседними плитами перекрытия, покрытия.

В фундаментах из балок собирают ячеистые ростверки на столбах и сваях. Армопояса заливают по периметру этажа со стенами из газобетона, пеноблоков под перекрытие и стропильную систему. Самыми неудобными в монолитной технологии считаются балки консольного типа. Для их заливки требуется сооружение мощной опалубки снаружи здания.

То есть, во всех указанных случаях балки испытывают очень разные по направлению и усилиям нагрузки. Поэтому для каждого варианта разработана собственная, а иногда, и не одна, схема армирования.

Свободнолежащие балки опираются на стены, стойки, колонны. Защемленные балки вмуровываются одним или двумя концами в стены. У консолей один край свободно висит в воздухе без опоры.

Стальная арматура закладывается в бетон, во-первых, для восприятия растягивающих, изгибающих и крутящих нагрузок.

Во-вторых, для предотвращения раскрытия трещин. В-третьих, для ликвидации внутренних напряжений во время формирования цементного камня.

Поэтому армирование жб балки состоит минимум из одной, максимум из трех частей:

• рабочее армирование – оно же прямое, продольное, основное;
• конструктивная арматура – она же второстепенная, поперечная;
• косвенное армирование – элементы закладные и необходимые для придания арматурному каркасу проектной формы.

Сам бетон отлично работает на сжатие. И в этом плане его усиливать не нужно. Балки, как и плиты, эксплуатируются в горизонтальном положении. И, в отличие от колонн, испытывают изгибающие нагрузки, даже, от собственного веса.

Поэтому армирование монолитных балок может выполняться с предварительным напряжением конструкции в заводских условиях. Вместо прутков обычно используются стальные тросы. Хомутов здесь нет вообще. Расход металла снижается в 2 – 3 раза. Тросы либо натягиваются в опалубке перед укладкой бетона.

Либо после некоторого набора его прочности.

Это позволяет создать в балке напряжение, которое полностью компенсирует проектную нагрузку, прилагаемую к ней во время эксплуатации.

Размеры поперечного сечения

В первую очередь армирование монолитных балок учитывает размеры поперечного сечения. Высота вычисляется в зависимости от длины прогона/пролета по следующей таблице:

Характер опирания и тип балки	Легкий бетон	Тяжелый бетон
Ребристого перекрытия с заделкой концов	1/20	1/25
Ребристого перекрытия свободно лежащие	1/17	1/20
Второстепенные	1/17	1/20
Прогон и ригель	1/12	1/15

То есть, длина прогона 6000 мм делится на 12 для вычисления высоты сечения ригеля 500 мм из легкого бетона. И так далее.

Ширина вычисляется, исходя из значения высоты сечения по второй таблице:

Высота, мм	Ширина, мм
300 и 400	150
400, 500 и 600	200
600, 700 и 800	300
800, 900 и 1200	400
1000 и 1200	500
1200 и дальше кратно 300	600 и кратно 100

Типовое армирование консольных концов монолитных балок включает в себя анкеровку. Поскольку просто так из стен консоли не выпускают. К ним будут крепиться позже какие то элементы. Обычно это лестничные марши и балконные плиты.

Процент армирования монолитных балок

Значение защитного слоя по СП 52-101 минимальное 20 мм или d прутка, максимальное 50 мм для рабочей арматуры. Минимальное расстояние между прутками берется из таблицы:

Расположение арматуры	Расстояние, мм
Верхний пояс	30
Нижний пояс	25
Нижний пояс, более 2 рядов	50

Минимальный процент армирования составляет 0,1%. На него влияет схема армирования балки, величина сборных нагрузок, конструкция и технология монолитного бетонирования.

Рабочая арматура

По нормативу СП 63.13330 минимальный диаметр рабочей арматуры железобетонной балки составляет 10 мм. Количество стержней от двух и более.

Проектировщиком продольная рабочая арматура в балках укладывается согласно табличным значениям:

Положение	Ширина	40	36	32	28	25	22	20	18	16	14	12
Низ	500	6	6	7	8	9	10	10	–	–	–	–
Верх	500	6	6	7	8	8	9	9	–	–	–	–
Низ	400	4	5	6	6	7	8	8	–	–	–	–
Верх	400	4	5	6	6	6	7	7	–	–	–	–
Низ	300	3	3	4	5	5	5	6	6	7	–	–
Верх	300	3	3	4	4	5	5	5	6	6	–	–
Низ	200	–	–	2	3	3	3	4	4	4	4	5
Верх	200	–	–	2	3	3	3	3	4	4	4	4
Низ	150	–	–	–	2	2	2	3	3	3	3	3
Верх	150	–	–	–	2	2	2	2	2	3	3	3

По ширине в одном ряду больше этого количества укладывать стержни не допускается.

Выполняется армирование балок прямоугольного сечения прутками диаметра 16 мм, 25 мм и 32 мм при использовании легкого бетона классов В12,5, В15 – 25 и В30, соответственно. Если их будут армировать стержнями класса АIV и ниже. В ячеистый бетон прутки толще 16 мм закладывать не рекомендуется.

По действующим строительным нормам арматурный каркас железобетонной балки можно собирать методом сварки или вязки проволочными хомутами.

Продольные прутки каркаса могут укладываться вплотную согласно схеме. Но, только в стесненных условиях. В остальных случаях между ними должен быть просвет от 50 мм для третьего и любого следующего ряда.

Для нижнего ряда размер просвета равен 30 мм по чертежу. Для верхнего ряда 25 мм в свету. При этом берется номинальная величина диаметра арматуры без учета рифления.

Классическая железобетонная балка лежит на двух и более опорах. Поэтому арматурный каркас в ней имеет условное разделение. Та его часть, которая висит над пролетами здания, называется свободной.

На концах, соответственно, расположены приопорные участки балки.

И схемы армирования в обоих случаях отличаются:

• при расчете на изгиб определяется длина участка приопорного;
• здесь отгибаются прутки и обрывается длина части продольных стержней;
• длина анкеровки, на которую за грань опоры заводятся стержни нижнего ряда, определяют по формуле L = l1*α*S, где S площадь сечения прутка, α коэффициент влияния, l1 базовая длина;
• стержни расположены в бетонной конструкции друг над другом, запрещено смещать их в шахматном порядке.

По длине всей балки составляется специальный график приложения сил – эпюра. Эта графическая часть изготавливается по результатам расчетов. В результате можно точно выявить конец отгиба прутков, как на нижней схеме.

Арматура в опорах и пролетах может испытывать сжимающие и растягивающие нагрузки. В смежных пролетах прутки стыкуются внахлест. Как в консольных, так и в свободнолежащих балках.

Косвенное армирование

Поперечная вертикальная арматура становится необходима в ребрах плит, ригелях и балках при увеличении высоты поперечного сечения от 150 мм. Зависимость диаметра арматуры поперечной от аналогичного размера продольных прутков следующая:

• 5,5 мм или 6 мм – для диаметров 12 – 22 мм;
• 7 мм или 8 мм – для диаметров 25 – 32 мм;
• 9 мм или 10 мм – для диаметров 36 – 40 мм.

В каркасах и сетках поперечная арматура в балках шпильки должна иметь диаметр по расчету сварных швов. В балках без отгибов шаг поперечной арматуры возле граней максимум 600 мм или 2 ширины сечения. Диаметр стержней для хомутов внецентренно сжатых балок составляет ¼ диаметра продольной арматуры, но, не меньше 5 мм.

Снижается шаг поперечной арматуры в балке до 500 мм или 15d в вязаных каркасах с усилием сжатия до 400 МПа. При размере любой грани балки/ригеля меньше 400 мм допускается установка одного замкнутого хомута.

От периметра грузовой площадки поперечная рабочая арматура должна отстоять минимум на ¼ длины соответствующего периметра. В зоне продавливания шаг хомутов и поперечных стержней снижается до 300 мм.

Размеры ячейки сетки косвенного армирования должны быть в пределах 45 – 100 мм. Расстояние первой сетки от нагруженной грани 15 – 20 мм. Между сетками допускается оставлять 60 – 150 мм.

Внимание: При бетонировании монолитных балок в опалубку по месту необходимо обеспечивать свободные от арматуры участки под наконечник глубинного вибратора размером от 60 х 60 мм на равномерном расстоянии друг от друга не более 500 мм.

Отгибы и анкеровка

Отгибы повторяют эпюру сил, возникающих при эксплуатации жб конструкции. С анкеровкой монолитных ригелей, балок часто возникает путаница.

По умолчанию анкер – это закладная деталь. Но, его могут вмуровывать в бетон для того, чтобы на этапе монтажа закрепить на анкере другую конструкцию. И в этом случае наружу выступает резьба, пластина, прут, крюк или петля.

Либо анкер предназначен для увеличения взаимного сцепления бетона с арматурой. И в этом варианте он, во-первых, полностью скрыт в бетоне, во-вторых, при заделке использована типовая толщина защитного слоя.

Внутренний анкер может иметь вид приваренной шляпки, одного или нескольких поперечных прутков, петли, лапки, крюка или крупной резьбы, рифления, как на нижнем рисунке.

Лапки отгибаются только у арматуры с наружным рифлением. Гладкие стержни изгибают петлями и крюками. Концы прутков вязаных сеток должны иметь лапки/крючки/петли. В сварных сетках разрешено этого не делать.

Отгиб и изгиб рабочей продольной арматуры производится оправками диаметром от 10d. Вместо этого допускается применять короткие куски с двумя параллельными и одним наклонным участком. Но, исключительно на вспомогательных опорах колонн.

Один стержень можно отгибать в консоли шириной 200 мм и меньше. В более широких балках 300 мм отгибается два стержня в первом ряду и один в каждом следующем. При ширине балки от 400 мм по два стержня отгибается в каждом ряду.

Чтобы выдержать толщину защитного слоя 2d у боковых граней близлежащие к ним стержни не загибают.

Допускается минимальная величина заделки арматуры балки в колонну до середины. При этом стержни колонны так же могут быть отогнуты под прямым углом в сторону балки. Первый хомут ригеля прямоугольного сечения должен отстоять от боковой грани стойки на 50 мм минимум.

Соединения

Обычно продольное армирование балок перекрытия выполняется сплошными прутками без стыков. Но, в ж/б конструкциях также присутствует поперечная и косвенная арматура. Каркасы собирают либо методом вязки проволочными хомутами, либо способом сварки – дуговой, точечной, полуавтоматической, ванной в желобах.

В сварных сетках стержни соединяются поперек друг друга с проектным шагом ячейки. В продольном армировании используется сварка встык и внахлест, переменным или постоянным током в соответствии с требованиями СП, СНиП.

При этом армирование балки прямоугольного сечения балки выполняется с соблюдением условий:

• расположение стыков в местах с минимальным содержанием арматуры;
• обеспечение нормального проникновения бетона в опалубку и доступа для насадки глубинного вибратора по ширине;
• смещение стыков в зоны действия минимальных моментов сил;
• распределение соединений в разные сечения.

Разрешено армирование второстепенной балки вязанными сетками и каркасами. В этом случае все стыки нахлесточные или поперечные. Обычно механическое соединение применяют для растянутой арматуры – затяжки арок.

Смежные стыки располагаются на удалении минимум 30 мм или 2d. Рекомендуется армирование консольной балки со стыками по длине, расположенными вразбежку. Крюки на концах гладких стержней являются обязательным условием вязаного стыка.

Схемы армирования

Если продольная рабочая арматура в балках укладывается согласно расчета на действие линейной конструкции, то поперечные элементы, не обязательно, являются рабочими. Например, хомуты позволяют расположить продольные стержни на своих рабочих местах.

С другой стороны, шаг хомутов в балке корректируется таким образом, чтобы предупредить раскрытие в бетоне трещин. В армирование консолей балок закладываются элементы, к которым крепятся и несущие конструкции домов, и ограждающие части этажей.

Основными схемами армирования являются:

Эпюры моментов изгиба в зонах растяжения – это основное требование, согласно чему укладывается продольная рабочая арматура в балках опорного и консольного типа.

В приопорных участках армирование вутов выполняется сетками и/или наклонно расположенными прутками, как на верхнем чертеже.

Дополнительные указания

Кроме сжатия, растяжения и изгиба балка может испытывать усилия на кручение. Раскрытие трещин в железобетоне в этом случае происходит по винтовым линиям. При этом минимальный процент армирования железобетонных балок остается прежним, не более 5%.

А армирование балки фундаментной производится со следующими изменениями в схеме:

• замкнутая форма хомутов с перепуском концов от 30 диаметров изделия;
• приварка поперечных прутков к продольным стержням в углах для создания замкнутого контура;
• при сложном сечении балок в каждой его части устанавливаются хомуты замкнутой формы, сваренные между собой;
• шаг поперечного армирования у нормальных к плоскости изгиба граней меньше ширины сечения балки.

Обычно крутящие моменты возникают в крайних рядах основных балок. На которые вспомогательные балки или плиты опираются, только, с одной стороны. Например, так выполняется армирование балки консольной под балконную плиту.

Кроме того, на некоторых участках могут прилагаться нагрузки сосредоточенного типа. Здесь необходимы расчеты для определения площади сечения дополнительной арматуры. Устанавливаются учащенные хомуты, подвески, отгибы или сварные сетки, как на нижнем чертеже.

Важными условиями дополнительного армирования в местах сосредоточенных нагрузок являются:

• прямой участок отогнутого стержня в верхней зоне длиной от 20d или 0,8l;
• крюки на концах гладкой арматуры;
• диаметр отгиба, подвески от 10 мм;
• диаметр прутков сварной сетки 4 мм или 6 мм;
• количество подвесок, отгибов от 2 и более.

При больших нагрузках, ширине детали от 150 мм армирование монолитной балки выполняется двумя сетками. Соединение этих сеток в каркас производится поперечными стержнями. При наличии ребер и/или пустот армирование балки жб осуществляется прутками, уложенными вдоль осей граней.

Таким образом, схема армирования железобетонной балки, изготавливаемой методом монолитного литья, учитывает тип опирания, направление и величину нагрузок, форму и размеры поперечного сечения и длину пролета. Используется гладкая и рифленая арматура, вязаные и сварные каркасы, сетки, анкеры и закладные детали.

23) Конструирование балок

Балка – это линейная конструкция, размеры поперечного сечения которой существенно меньше длины.

Конструктивные требования к размерам.

Высота h кратно 50 мм, если h < 600 мм и кратно 100 мм, если h > 600 мм.

Ширина , а именно 100, 120, 150, 200, 220, 250 мм и далее кратно 50мм.

Железобетонные балки бывают прямоугольного, таврового, двутаврового, трапециевидного сечения (рис. 24).

Рис. 24. Поперечное сечение балок:

а – прямоугольное; б – тавровое; в – двутавровое; трапециевидное.

Балки армируются сварными и вязаными каркасами.

Минимальный диаметр рабочей арматуры – 12 мм. Минимальный диаметр поперечной арматуры в сварных каркасах задается из условия свариваемости.

Шаг поперечных стержней:

— на приопорных участках длиной 1/4 пролета (в зоне максимальной поперечной силы):

при h ≤ 450 мм. . . . . . . . . . . . . . . . . . не более h/2 и не более 150 мм;

при h > 450 мм. . . . . . . . . . . . . . . . . . не более h/3 и не более 500 мм;

— на остальной части пролета. . . . . . . . . . . . не более 3h/4 и не более 500 мм.

Расстояния между продольными стержнями сварных и вязаных каркасов приведены в СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции».

прямоугольного и таврового профилей

Элементы прямоугольного профиля с одиночной арматуройВысоту сжатой зоны х определяют из уравнения равенства нулю суммы проекций всех нормальных усилий на продольную ось элемента:

.

Рис. 27. Прямоугольное сечение с одиночной арматурой и схема усилий.

Условие прочности по сжатой зоне:

. (1)

Условие прочности по растянутой арматуре:

. (2)

Данные формулы применяют при условии .

В практике для расчета прямоугольных сечений с одиночной арматурой используют табличный метод. С этой целью формулы (1) и (2) преобразуют следующим образом:

,

где ;;.

. (3)

.

. (4)

Для коэффициентов ,исоставлена таблица (приложение 1). По формуле (3) определяют, затем по таблице в зависимости отнаходят соответствующиеи. Проверяют условие. Если условие выполняется, находят требуемое количество арматуры по формуле (4).

25) Элементы прямоугольного профиля с двойной арматурой (рис. 28).Если при расчете прочности элемента прямоугольного профиля с одиночной арматурой оказалось, что , значит прочности сжатой зоны бетона недостаточно и арматура в этой зоне требуется по расчету.

Рис. 28. Прямоугольное сечение с двойной арматурой и схема усилий.Условие прочности по сжатой зоне изгибаемого элемента, армированного двойной арматурой:

. Из уравнения равенства нулю суммы проекций всех нормальных усилии на продольную ось элемента:

.Если при расчете прочности элемента прямоугольного профиля с одиночной арматурой оказалось, что , принимают, затем по таблице находят соответствующее значение. Формулу (5) преобразуем следующим образом:

;

. Требуемую площадь сжатой арматуры A’_s можно определить из формулы (6):

.

Из уравнения равенства нулю суммы проекций всех нормальных усилий на продольную ось элемента находят требуемую площадь растянутой арматуры:

.

25) Расчет арматуры растянутой зоны в элементах таврового).

Рис. 34. К расчету растянутой арматуры в элементах таврового профиля.

Условие прочности по сжатой зоне:

(7)

из условия прочности (7) определяют значение :

, затем по таблице находят соответствующее значение . Проверяют условие.

Из уравнения равенства нулю суммы проекций всех нормальных усилий на продольную ось элемента:

определяют неизвестное количество требуемой растянутой арматуры:

.

Если , необходима арматура в сжатой зоне.

Расчет арматуры сжатой зоны в элементах таврового профиля (рис. 35).

Рис. 35. К расчету сжатой арматуры в элементах таврового профиля.

Принимаем , т.е. бетон сжатой зоны работает до предела.

Условие прочности:

. (8)

Используя из условия прочности (8) определяют неизвестное количество требуемой сжатой арматуры:

.Из уравнения равенства нулю суммы проекций всех нормальных усилий на продольную ось элемента:

определяют неизвестное количество требуемой растянутой арматуры:

Проект железобетона: июнь 2015 г.

В предыдущий раздел мы видели способ исправить глубину балки. Теперь посмотрим, как исправить ширину b . Для это, мы можем рассмотреть следующие аспекты: Если луч должен поддерживать каменную стену, так лучше придать ширину что стороны балки находятся на одном уровне с готовой поверхностью стена. Обычно это приводит к тому, что мы даем ширину 200 мм или 230 мм. для луча. Это связано с тем, что каменные стены обычно имеют толщину 200 или 230 мм. Пример для этого показан на рис. 4.3 ниже:

Рис.4.3
Балка, поддерживающая каменную стену

На приведенном выше рисунке показана обработанная поверхность стен. Во время изготовления опалубки для балки мы должны учитывать толщину отделки, которая будет наноситься на кладку и бетонные работы. Ширина опалубки должна быть такой, чтобы при нанесении всей отделки боковые поверхности бруса были на одном уровне с боковыми поверхностями стены.

Если балка, которую мы рассматриваем, является частью каркасного конструкции, ее ширина должна быть меньше или равна боковой размер столбца, в который он вставляется. Обычно это приводит нас для получения ширины 200 мм, 250 мм, 300 мм и т. д. Пример показан на рис. 4.4 ниже:

Рис.4.4
Балка, обрамляющая колонну

Также мы должны учитывать наличие опалубки. Обычно, опалубки изготавливаются таким образом, чтобы их ширина оставалась равной ширина балок, общепринятая в данной местности. Это

облегчит

их повторное использование.

Так мы можем зафиксировать предварительную глубину и ширину балки. Таким образом, собственный вес. могут быть рассчитаны, а анализ и проектирование могут быть выполнены. После дизайн завершен, необходимо выполнить различные проверки, чтобы убедиться, что спроектированная балка способна выдерживать все действующие нагрузки на него. Если окажется, что балка, рассчитанная с этими предварительными размерами, не обладает достаточной прочностью, должны быть приведены улучшенные размеры, а анализ и проектирование следует сделать снова.

После проектирование балки, когда выполняются проверки, следующий сценарий   может возникают: размеры оказались неудовлетворительными. Либо ширина, либо глубина или оба должны быть увеличены . В В таком случае, если мы можем увеличить ширину и глубину, мы должны выбрать для увеличения глубины. Это увеличит момент сопротивления емкость, а также повысит жесткость на изгиб. Так будут меньшие прогибы, кривизны и ширина трещин. Но очень глубокие балки нежелательны, потому что они приводят к потере высоты над головой или увеличение общей высоты здания.

4.2:  В целом, рекомендуемое соотношение общей глубины к ширине ( D/b ​​ ) находится в диапазоне от 1,5 до 2. Но может доходить до 3 и даже больше для балки, несущие очень тяжелые нагрузки, такие как мостовые балки.

Ширина а глубина также зависит от поперечной силы в сечении. Мы мы обсудим это, когда будем говорить о дизайне сдвига.

Иногда При принятии решения необходимо учитывать архитектурные требования. по размерам балок. Может случиться так, что глубину луча придется удерживать в определенных пределах. В такой ситуации мы можем спроектировать ее как двойную усиленную секцию, и, таким образом, достичь желаемой прочности.

Высокопрочный бетон и стальная банка также использоваться для увеличения прочности сечения балки.

Если плита, которая должна опираться на балку, отливается за одно целое с балка, ее можно смоделировать как балку с полками. Это также даст повышенная прочность балки, подробности которой будут обсуждаться в раздел по тавровым и L-образным балкам.

Так теперь мы знаем, как зафиксировать предварительные размеры крестовины сечение балки. Прежде чем перейти к следующему шагу, мы должны сделать некоторые проверки, связанные с этими размерами поперечного сечения.

Проверять является ли луч глубоким лучом.

4.3: Для Для этого мы должны рассчитать отношение л/д (пролет к общей глубине луч). Затем мы должны сравнить его со значениями, приведенными в п. 29.1. код:

• Если l/D меньше 2 для свободно опертой балки, должно быть рассматривается как глубокая балка

• Если л/д есть менее 2,5 для сплошного луча, его следует рассматривать как глубокий луч

Примечание что общая глубина D это используется в соотношении. Глубокие балки обсуждаются в следующей главе.

Проверить, является ли балка тонкой балкой

4.4: Мы Также необходимо проверить, является ли балка тонкой или нет. Если луч слишком длинный по сравнению с его поперечными размерами, есть вероятность, что балка подпадает под категорию «тонких балок». Тонкие лучи будет иметь боковую нестабильность. Чтобы проверить, является ли балка тонкой или нет, мы должны обратиться к п. 23.3 кода

Согласно к этому пункту:
Для свободно опертой или непрерывной балки расстояние между боковыми ограничителями не должно быть больше меньшего из Следующие два значения:

• 60B
• ^{250B 2} ⁄ _D

Для консилеверного луча, четкое расстояние между свободным концом от свободного конца консоль к боковому ограничителю не должна быть больше, чем меньшее из следующих двух значений: 9В указанные выше чеки b — это ширина балки, а d — эффективная глубина.

Итак теперь у нас есть три проверки (4.2, 4.3 и 4.4), которые нужно сделать сразу после исправления предварительные размеры. Эти проверки должны быть выполнены снова, если эти предварительные размеры изменены.

В вышеприведенной проверки на гибкость, мы находим, что эффективная глубина д идет в расчет. Мы знаем, что когда эффективная глубина увеличивается, плечо рычага z также увеличивается, так что балка сможет дать больше момента сопротивления. Таким образом, мы должны получить максимально возможное число d . Мы установили предварительную стоимость D . В этой ситуации бетонное покрытие нижних стержней будет определять стоимость d , как показано на рис. 4.5 ниже. На рис., Φ  – диаметр нижних стержней.

Рис.4.5
Защитный слой бетона и эффективная глубина

Таким образом, знание защитного слоя бетона жизненно важно для расчета d . Вскоре мы увидим, что значение d важно не только для приведенной выше проверки на гибкость, но и для конструкции самой балки. Так мы должны узнать, как толщина этого бетонного покрытия может быть фиксированный:

Бетонное покрытие

Когда стальные стержни помещаются в элемент конструкции, он будет встроен полностью в бетоне. Вложений естественно будет достаточно на внутренних сторонах члена. Но мы должны проявлять особую осторожность о внешней или открытой поверхности. Например, нижние полосы на верхней стороне балки будет достаточно бетона. Но будет меньше бетона внизу и по бокам. Это показано в рис.4.6 ниже. Мы называем эту толщину бетона, которая покрывает сталь. как «бетонное покрытие».

Рис.4.6

Бетонное покрытие

бетонное покрытие служит для следующих целей:

• Это обеспечивает достаточную защиту стержней от коррозии и огня.

• Когда стержни нагружены растягивающей или сжимающей силой, они стремятся двигаться со своих исходных позиций. Но это движение должно быть предотвращено, чтобы обеспечить эффективную передачу напряжений между бетон и сталь. Обеспечивая необходимое покрытие со всех сторон стержня, они будут достаточно встроены в бетон, и так что этого движения не будет.

бетонное покрытие, обычно обозначаемое как C _c , не должно падать ниже значений, указанных в коде. В коде это указано как «Номинальное покрытие» в кл. 26.4.1. Мы можем получить значения C _c с помощью со ссылкой на пункты 26.4.1 и 26.4.2 Кодекса. Эти указанные значения следует давать с внешней поверхности ссылок. Это показано на рис.4.7 ниже:

Рис.4.7

Указанная крышка предусмотрена с внешней поверхности звеньев

На основе по требованиям, указанным в коде, мы можем подготовить таблицу 4.1 ниже что дает значение C _c для различных условий.

Таблица 4. 1

Для Например, если мы хотим спроектировать балку, которая будет подвергаться «суровые» условия воздействия, значение C _c должно быть указано 45 мм , а минимальная марка бетона должна быть М 30 .

код также дает некоторые указания относительно изменений по сравнению с указанным покрытия, когда фактические работы выполняются на объекте. В действительности конструкция, покрытие, предусмотренное для бара, может быть другим от значений, указанных проектировщиком. Допустимый допуск дается как примечание №. 2 в таблице 16 кода. Из этой заметки следует ясно, что крышка может увеличиться максимум на 10 мм от значение, указанное проектировщиком. Но она не может уменьшиться (-0 мм допуск) от этого значения.

код также определяет требования к бетонному покрытию в зависимости от пожара сопротивление. Это указано в п. 26.4.3 и таблице 16.

Таким образом, теперь мы знаем, как крепить бетонное покрытие C _c . Таким образом, мы можем написать уравнения для расчета общей глубины D и эффективной глубины d . Мы можем записать их на основе рис. 4.8 ниже:

Рис. 4.8
Детали защитного слоя бетона и эффективной глубины

Из рис.4.8 получаем
Уравнение 4.5:   D = d + ^Φ / ₂ + Φ _l + C _c

and   Eq.4.6:   d = D — (  ^Φ / ₂  + Φ _l  + C _c  )  

Где Φ  диаметр основных стержней, а Φ _l  – диаметр стержней, используемых для изготовления звеньев.

Здесь приведены примеры, демонстрирующие расчет d  

Итак, теперь мы знаем, как рассчитать эффективную глубину d любого сечения балки. Но есть еще одно препятствие, которое мы должны преодолеть в этом расчете: значения Φ и Φ _l  на момент фиксирования предварительных размеров неизвестны. Поэтому мы не можем сделать проверку 4.4.

В этой ситуации мы принимаем значение для Φ и другое для Φ _l . Обычно принимаются значения 20 мм для Φ и 10 мм для Φ _l . Мы знаем пять возможных значений для C _c из таблицы 4.1 выше. Каждому из этих пяти значений будет соответствовать значение «эффективного покрытия». Это покрытие измеряется от ближайшей внешней поверхности бетона до центра стальных стержней. Таким образом, можно составить таблицу 4.2, в которой будет указано эффективное покрытие для каждого из условий воздействия. В таблице все значения указаны в мм

Table 4.2

90 Скорость038900 Пример расчета:
Возьмем «тяжелое» состояние воздействия. Тогда «эффективное покрытие» = 45 +10 +20/2 = 65 мм

Для всех значений «эффективного покрытия» в приведенной выше таблице предполагается 20 мм и 10 мм. Поэтому после окончательной обработки сечения балки необходимо еще раз проверить фактические диаметры, предусмотренные в балке.

Итак, у нас есть основная информация, необходимая для начала проектирования балки. В следующем разделе мы увидим процесс проектирования.

Минимальная и максимальная арматура в балке

Минимальная и максимальная арматура в балке приведены в IS 456 2000 

ØAS _{MAX = 4%BD (максимальное усиление в луче)}

ØAS _MIN = 0,85 BD/F _Y (максимальное усиление в напряжении)

для Понимания с Antry 1111111111111111111111111111111111111111111 год

11111111111111111111111111111111111111111111911111111111111111111111111111111111111111 есть. Здесь

Код указывает процент армирования, который будет использоваться в балке как для макс. , так и для мин.

Но в целом существует много типов арматуры, используемых в балках

• Растянутая арматура
• Армирование на сжатие
• Армирование на сдвиг и многое другое

В этом блоге мы сосредоточимся на минимальном армировании в армировании на растяжение, а также на максимальном армировании в целом.

• Минимальная арматура при растяжении Армирование

Минимальная арматура указана в коде IS как добавленное изображение.

Но если вы похожи на меня, мы не можем понять это, поэтому мы можем объяснить это на примере

Давайте предположим, что у вас есть Beam 3 м в длину с ее поперечным сечением 200 мм x 300 мм

AS _MIN = 0,85 BD/FY

. b=200мм  d=300- Эффективное накрытие (но эффективное накрытие зависит также от диаметра стержня, поэтому для упрощения и для большей безопасности мы берем всю глубину d ≈    D=300 ) и F _{y
0 = нормативная прочность стальной арматуры = 415 )}

Таким образом, как _мин = 0,85* 200* 350 /415 = 143,3 мм2

SO, мин Количество бар.

Exposure condition	C c	Φ	Φ l	Эффективное покрытие
Мягкое	20	20	10	40
30	20	10	50
Severe	45	20	10	65
Very Severe	50	20	10	70
Крайний	75	20	10	95
Сечение		Минимальная площадь стали	Минимальное количество согласно диаметру стержня
б	Д	Как минимум	8	10	12
200	300	125,8	3	2	2
200	350	146,7	3	2	2
200	400	167,7	4	2	2
200	450	188,7	4	2	2
200	500	209,6	5	2	2
250	300	157,2	4	2	2
250	350	183,4	4	2	2
250	400	209,6	5	2	2
250	450	235,8	5	2	2
250	500	262,0	6	2	2

• Макс. армирование в армировании

 Максимальное армирование указано в Кодексе IS как 4 процента от общей площади.

AS _MAX = 4%BD = 4/100*200*350 = 2800 мм2

01 Cross Section
01 Cross секция
01.		Максимальная площадь стали	Минимальное количество согласно диаметру стержня
б	Д	Как макс.	8	10	12
200	300	2400,0	48	31	22
200	350	2800,0	56	36	25
200	400	3200,0	64	41	29
200	450	3600,0	72	46	32
200	500	4000. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт 2019 © Все права защищены.