Расчет балок с жесткой арматурой – Руководство по проектированию железобетонных конструкций с жесткой арматурой

Содержание

Руководство по проектированию железобетонных конструкций с жесткой арматурой

На главную | База 1 | База 2 | База 3
Поиск по реквизитамПоиск по номеру документаПоиск по названию документаПоиск по тексту документа
Искать все виды документовДокументы неопределённого видаISOАвиационные правилаАльбомАпелляционное определениеАТКАТК-РЭАТПЭАТРВИВМРВМУВНВНиРВНКРВНМДВНПВНПБВНТМ/МЧМ СССРВНТПВНТП/МПСВНЭВОМВПНРМВППБВРДВРДСВременное положениеВременное руководствоВременные методические рекомендацииВременные нормативыВременные рекомендацииВременные указанияВременный порядокВрТЕРВрТЕРрВрТЭСНВрТЭСНрВСНВСН АСВСН ВКВСН-АПКВСПВСТПВТУВТУ МММПВТУ НКММПВУП СНЭВУППВУТПВыпускГКИНПГКИНП (ОНТА)ГНГОСТГОСТ CEN/TRГОСТ CISPRГОСТ ENГОСТ EN ISOГОСТ EN/TSГОСТ IECГОСТ IEC/PASГОСТ IEC/TRГОСТ IEC/TSГОСТ ISOГОСТ ISO GuideГОСТ ISO/DISГОСТ ISO/HL7ГОСТ ISO/IECГОСТ ISO/IEC GuideГОСТ ISO/TRГОСТ ISO/TSГОСТ OIML RГОСТ ЕНГОСТ ИСОГОСТ ИСО/МЭКГОСТ ИСО/ТОГОСТ ИСО/ТСГОСТ МЭКГОСТ РГОСТ Р ЕНГОСТ Р ЕН ИСОГОСТ Р ИСОГОСТ Р ИСО/HL7ГОСТ Р ИСО/АСТМГОСТ Р ИСО/МЭКГОСТ Р ИСО/МЭК МФСГОСТ Р ИСО/МЭК ТОГОСТ Р ИСО/ТОГОСТ Р ИСО/ТСГОСТ Р ИСО/ТУГОСТ Р МЭКГОСТ Р МЭК/ТОГОСТ Р МЭК/ТСГОСТ ЭД1ГСНГСНрГСССДГЭСНГЭСНмГЭСНмрГЭСНмтГЭСНпГЭСНПиТЕРГЭСНПиТЕРрГЭСНрГЭСНсДИДиОРДирективное письмоДоговорДополнение к ВСНДополнение к РНиПДСЕКЕНВиРЕНВиР-ПЕНиРЕСДЗемЕТКСЖНМЗаключениеЗаконЗаконопроектЗональный типовой проектИИБТВИДИКИМИНИнструктивное письмоИнструкцияИнструкция НСАМИнформационно-методическое письмоИнформационно-технический сборникИнформационное письмоИнформацияИОТИРИСОИСО/TRИТНИТОсИТПИТСИЭСНИЭСНиЕР Республика КарелияККарта трудового процессаКарта-нарядКаталогКаталог-справочникККТКОКодексКОТКПОКСИКТКТПММ-МВИМВИМВНМВРМГСНМДМДКМДСМеждународные стандартыМетодикаМетодика НСАММетодические рекомендацииМетодические рекомендации к СПМетодические указанияМетодический документМетодическое пособиеМетодическое руководствоМИМИ БГЕИМИ УЯВИМИГКМММНМОДНМонтажные чертежиМос МУМосМРМосСанПинМППБМРМРДСМРОМРРМРТУМСанПиНМСНМСПМТМУМУ ОТ РММУКМЭКННАС ГАНБ ЖТНВННГЭАНДНДПНиТУНКНормыНормы времениНПНПБНПРМНРНРБНСПНТПНТП АПКНТП ЭППНТПДНТПСНТСНЦКРНЦСОДМОДНОЕРЖОЕРЖкрОЕРЖмОЕРЖмрОЕРЖпОЕРЖрОКОМТРМОНОНДОНКОНТПОПВОПКП АЭСОПНРМСОРДОСГиСППиНОСНОСН-АПКОСПОССПЖОССЦЖОСТОСТ 1ОСТ 2ОСТ 34ОСТ 4ОСТ 5ОСТ ВКСОСТ КЗ СНКОСТ НКЗагОСТ НКЛесОСТ НКМОСТ НКММПОСТ НКППОСТ НКПП и НКВТОСТ НКСМОСТ НКТПОСТ5ОСТНОСЭМЖОТРОТТПП ССФЖТПБПБПРВПБЭ НППБЯПВ НППВКМПВСРПГВУПереченьПиН АЭПисьмоПМГПНАЭПНД ФПНД Ф СБПНД Ф ТПНСТПОПоложениеПорядокПособиеПособие в развитие СНиППособие к ВНТППособие к ВСНПособие к МГСНПособие к МРПособие к РДПособие к РТМПособие к СНПособие к СНиППособие к СППособие к СТОПособие по применению СППостановлениеПОТ РПОЭСНрППБППБ-АСППБ-СППБВППБОППРПРПР РСКПР СМНПравилаПрактическое пособие к СППРБ АСПрейскурантПриказПротоколПСРр Калининградской областиПТБПТЭПУГПУЭПЦСНПЭУРР ГазпромР НОПРИЗР НОСТРОЙР НОСТРОЙ/НОПР РСКР СМНР-НП СРО ССКРазъяснениеРаспоряжениеРАФРБРГРДРД БГЕИРД БТРД ГМРД НИИКраностроенияРД РОСЭКРД РСКРД РТМРД СМАРД СМНРД ЭОРД-АПКРДИРДМРДМУРДПРДСРДТПРегламентРекомендацииРекомендацияРешениеРешение коллегииРКРМРМГРМДРМКРНДРНиПРПРРТОП ТЭРС ГАРСНРСТ РСФСРРСТ РСФСР ЭД1РТРТМРТПРУРуководствоРУЭСТОП ГАРЭГА РФРЭСНрСАСанитарные нормыСанитарные правилаСанПиНСборникСборник НТД к СНиПСборники ПВРСборники РСН МОСборники РСН ПНРСборники РСН ССРСборники ценСБЦПСДАСДАЭСДОССерияСЗКСНСН-РФСНиПСНиРСНККСНОРСНПСОСоглашениеСПСП АССП АЭССправочникСправочное пособие к ВСНСправочное пособие к СНиПСправочное пособие к СПСправочное пособие к ТЕРСправочное пособие к ТЕРрСРПССНССЦСТ ССФЖТСТ СЭВСТ ЦКБАСТ-НП СРОСТАСТКСТМСТНСТН ЦЭСТОСТО 030 НОСТРОЙСТО АСЧМСТО БДПСТО ВНИИСТСТО ГазпромСТО Газпром РДСТО ГГИСТО ГУ ГГИСТО ДД ХМАОСТО ДОКТОР БЕТОНСТО МАДИСТО МВИСТО МИСТО НААГСТО НАКССТО НКССТО НОПСТО НОСТРОЙСТО НОСТРОЙ/НОПСТО РЖДСТО РосГеоСТО РОСТЕХЭКСПЕРТИЗАСТО САСТО СМКСТО ФЦССТО ЦКТИСТО-ГК «Трансстрой»СТО-НСОПБСТПСТП ВНИИГСТП НИИЭССтП РМПСУПСССУРСУСНСЦНПРТВТЕТелеграммаТелетайпограммаТематическая подборкаТЕРТЕР Алтайский крайТЕР Белгородская областьТЕР Калининградской областиТЕР Карачаево-Черкесская РеспубликаТЕР Краснодарского краяТЕР Мурманская областьТЕР Новосибирской областиТЕР Орловской областиТЕР Республика ДагестанТЕР Республика КарелияТЕР Ростовской областиТЕР Самарской областиТЕР Смоленской обл.ТЕР Ямало-Ненецкий автономный округТЕР Ярославской областиТЕРмТЕРм Алтайский крайТЕРм Белгородская областьТЕРм Воронежской областиТЕРм Калининградской областиТЕРм Карачаево-Черкесская РеспубликаТЕРм Мурманская областьТЕРм Республика ДагестанТЕРм Республика КарелияТЕРм Ямало-Ненецкий автономный округТЕРмрТЕРмр Алтайский крайТЕРмр Белгородская областьТЕРмр Карачаево-Черкесская РеспубликаТЕРмр Краснодарского краяТЕРмр Республика ДагестанТЕРмр Республика КарелияТЕРмр Ямало-Ненецкий автономный округТЕРпТЕРп Алтайский крайТЕРп Белгородская областьТЕРп Калининградской областиТЕРп Карачаево-Черкесская РеспубликаТЕРп Краснодарского краяТЕРп Республика КарелияТЕРп Ямало-Ненецкий автономный округТЕРп Ярославской областиТЕРрТЕРр Алтайский крайТЕРр Белгородская областьТЕРр Калининградской областиТЕРр Карачаево-Черкесская РеспубликаТЕРр Краснодарского краяТЕРр Новосибирской областиТЕРр Омской областиТЕРр Орловской областиТЕРр Республика ДагестанТЕРр Республика КарелияТЕРр Ростовской областиТЕРр Рязанской областиТЕРр Самарской областиТЕРр Смоленской областиТЕРр Удмуртской РеспубликиТЕРр Ульяновской областиТЕРр Ямало-Ненецкий автономный округТЕРррТЕРрр Ямало-Ненецкий автономный округТЕРс Ямало-Ненецкий автономный округТЕРтр Ямало-Ненецкий автономный округТехнический каталогТехнический регламентТехнический регламент Таможенного союзаТехнический циркулярТехнологическая инструкцияТехнологическая картаТехнологические картыТехнологический регламентТИТИ РТИ РОТиповая инструкцияТиповая технологическая инструкцияТиповое положениеТиповой проектТиповые конструкцииТиповые материалы для проектированияТиповые проектные решенияТКТКБЯТМД Санкт-ПетербургТНПБТОИТОИ-РДТПТПРТРТР АВОКТР ЕАЭСТР ТСТРДТСНТСН МУТСН ПМСТСН РКТСН ЭКТСН ЭОТСНэ и ТЕРэТССЦТССЦ Алтайский крайТССЦ Белгородская областьТССЦ Воронежской областиТССЦ Карачаево-Черкесская РеспубликаТССЦ Ямало-Ненецкий автономный округТССЦпгТССЦпг Белгородская областьТСЦТСЦ Белгородская областьТСЦ Краснодарского краяТСЦ Орловской областиТСЦ Республика ДагестанТСЦ Республика КарелияТСЦ Ростовской областиТСЦ Ульяновской областиТСЦмТСЦО Ямало-Ненецкий автономный округТСЦп Калининградской областиТСЦПГ Ямало-Ненецкий автономный округТСЦэ Калининградской областиТСЭМТСЭМ Алтайский крайТСЭМ Белгородская областьТСЭМ Карачаево-Черкесская РеспубликаТСЭМ Ямало-Ненецкий автономный округТТТТКТТПТУТУ-газТУКТЭСНиЕР Воронежской областиТЭСНиЕРм Воронежской областиТЭСНиЕРрТЭСНиТЕРэУУ-СТУказУказаниеУказанияУКНУНУОУРврУРкрУРррУРСНУСНУТП БГЕИФАПФедеральный законФедеральный стандарт оценкиФЕРФЕРмФЕРмрФЕРпФЕРрФормаФорма ИГАСНФРФСНФССЦФССЦпгФСЭМФТС ЖТЦВЦенникЦИРВЦиркулярЦПИШифрЭксплуатационный циркулярЭРД
Показать все найденныеПоказать действующиеПоказать частично действующиеПоказать не действующиеПоказать проектыПоказать документы с неизвестным статусом
Упорядочить по номеру документаУпорядочить по дате введения

files.stroyinf.ru

Выбор комбинированных элементов сталебетонных смешанных конструкций

09 мая 2016 г.

Чтобы повысить жесткость и прочность внешних каркасов сталебетонных смешанных конструкций, часто применяют комбинированные элементы. В главных частях сложных железобетонных конструкций также часто применяют комбинированные элементы. Далее приведен анализ достоинств и недостатков комбинированных элементов.

  • Бетонные элементы со стальными профилями

В смешанных конструкциях бетонные элементы с жесткой арматурой являются комбинированными элементами, которые широко применяются при проектировании высотных зданий. Их можно использовать как балки, колонны и стены-диафрагмы. Если добавлять жесткую арматуру в железобетонные элементы, можно значительно повысить их жесткость и несущую способность. А по сравнению со стальными элементами железобетонные элементы с жесткой арматурой имеют высокую жесткость, хорошую огнестойкость и коррозиостойкость.

Железобетонные колонны с жесткой арматурой

Железобетонные конструкции с жесткой арматурой выдерживают значительные нагрузки. Формы сечений колонн с жесткими профилями показаны на рисунке ниже. Исследования показали, что способность к сопротивлению поперечной силе сечения решетчатого типа (е) очень небольшая. Поэтому в настоящее время в основном применяются типы сечений (a)-(d).

Типы сечений железобетонных колонн с жесткой арматурой

Железобетонные колонны с профилями в сравнении с обычными железобетонными колоннами имеют следующие достоинства:

1.  меньший размер сечений, малый собственный вес, увеличение используемого пространства

В железобетонных колоннах со стальными профилями несущая способность значительно повышается и особенно повышается сопротивляемость поперечной нагрузке. Это позволяет значительно уменьшать размеры элементов и повышать сейсмостойкие свойства конструкций.

Для обычных железобетонных колонн при сейсмических воздействиях сечение, которое воспринимает поперечную силу, должно удовлетворять следующим условиям:

  • отношение высоты здания к высоте сечения > 2: (Hn/2h)

Из приведенных условий ограничения размеров сечений, колонн при сейсмостойких воздействиях, видно, что сечения железобетонных колонн с жесткой арматурой (профилями) могут быть меньше;

2. Более высокая пластичность и лучше свойства сейсмостойкости колонн с жесткой арматурой;

3. высокая скорость возведения каркаса.

Железобетонные колонны с жесткой арматурой в сравнении со стальными колоннами имеют следующие достоинства:

1. внешний бетон предупреждает изгиб локальной части стального профиля, повышает жесткость элементов, и обеспечивает экономию стали;

2. имеет большую жесткость и быстрое затухание колебаний, а также более эффективно с позиций ограничения деформаций конструкций;

3. внешний бетон повышает долговечность и огнестойкость конструкций.

Железобетонные балки с жесткой арматурой

Железобетонные балки с жесткой арматурой (профилями) устанавливают на железобетонных стенах- диафрагмах. Обычный применяемый тип сечения дан на рисунке ниже.

Железобетонные балки с жесткой арматурой

Достоинством железобетонных балок с жесткой арматурой, так же как и для железобетонных колонн с жесткой арматурой, является то что их прочность выше прочности обычных железобетонных балок.

Поверхность профиля покрывает бетон, поэтому в таких балках необходимо контролировать ширину раскрытия трещин. При этом особенно важно обращать внимание на железобетонные балки с профилями большого пролета, для которых ширина трещин является главным ограничивающим фактором.

Железобетонные стены-диафрагмы с жесткой арматурой

Железобетонные стены-диафрагмы с жесткой арматурой — это стены-диафрагмы, в которых установлены профили. Обычно применяемые типы сечений — это железобетонная стена-диафрагма в которой по краям установлены профили.

Железобетонные стены-диафрагмы с профилями

В местах скрытых колонн по их краям также могут устанавливаться профили. Это значительно повышает прочность и деформативность скрытых колонн железобетонных стен-диафрагм. Кроме этого из-за расположения профиля по краю стен-диафрагм соединение между стальными балками и стенами-диа- фрагмами более удобно. Поэтому в смешанных конструктивных системах железобетонные стены-диафрагмы с профилями применяются достаточно широко.

  • Железобетонные комбинированные балки с профилями

Профили в железобетонных комбинированных балках устанавливают в растянутых зонах, а бетон — в сжатых зонах.

По сравнению с обычными железобетонными балками комбинированные конструкции позволяют уменьшить расход бетона в растянутых зонах и снизить собственный вес. Для них не требуется выполнение условия по ограничению ширины раскрытия трещин, при действии одинаковых нагрузок комбинированные конструкции имеют меньшую высоту сечения. В тоже время из-за открытых стальных элементов в таких балках, нужно производить мероприятия по повышению огнестойкости и антикоррозиестойкости. Железобетонные комбинированные балки с профилями и железобетонные балки с жесткой арматурой широко используются в высотных зданиях.

  • Комбинированные колонны со стальными обоймами

Комбинированные колонны со стальными обоймами конструируются из стальных труб в которые заливается бетон. Обычно применяются колонны с круглыми стальными трубами и колонны с замкнутым прямоугольным поперечным сечением.

Бетонные колонны с круглыми обоймами

Бетонные колонны с круглыми стальными обоймами состоят из стали и бетона, и полностью используют прочность стальных материалов и бетона, усиливая друг друга.

Когда в сжатом бетоне появляются микротрещины, возникают продольные деформации, а наличие внешних стальных труб ограничивает продольные деформации бетона. Бетон находится в сжатом трехосном напряженном состоянии и его прочность намного повышается. В то же время благодаря существованию бетонного ядра ограничивается локальный изгиб внешних обойм, и стальная труба полностью используют свою прочность. Поэтому фактически несущая способность бетонных колонн с круглыми стальными обоймами значительно выше, чем при сложении несущей способности стальных труб и бетона.

Комбинированные колонны со стальными обоймами квадратного (прямоугольного) сечения

Квадратное (прямоугольное) сечение обойм комбинированных колонн также обеспечивает эффект обоймы- для бетона внутри сечения трубы, но этот эффект слабее, чем у комбинированных колонн с круглыми стальными обоймами. Этот эффект связан с толщиной и длиной стальных труб и рядом других факторов.

Комбинированные колонны со стальными обоймами в сравнении с обычными железобетонными колоннами имеют следующие достоинства:

1.  стальные обоймы хорошо сопротивляются горизонтальному давлению, а при заливке бетона можно уменьшить количество технологических процессов и снизить стоимость;

2.  стальные обоймы сами являются арматурой и несут функцию продольной и поперечной арматуры. Производство стальных труб более технологично, чем у стальных каркасов, из открытых профилей и более пригодно для заливки бетона;

3.  стальные трубы сами работает как каркас и скорость их возведения такая же, как и у стальных конструкций.

Комбинированные колонны в сравнении со стальными колоннами из открытых профилей, имеют следующие достоинства:

  •  хорошая огнестойкость
  •  большая жесткость и более высокие диссигативные свойства, что полезно для ограничения перемещений конструкций.

Комбинированные колонны с обоймами из круглых стальных труб, в сравнении с комбинированными колоннами с прямоугольными обоймами более рациональны по несущей способности. Комбинированные колонны с круглыми обоймами являются самыми экономичными и рациональными конструкциями. Их несущая способность также сравнительно высокая. С точки зрения архитектурного проектирования, при условии обеспечения одинаковой жесткости, размер сечения квадратной стальной трубы может быть меньше и обеспечить лучшую архитектурную выразительность. Поэтому такие колонны все больше используются во внешних каркасах смешанных конструктивных систем зданий, тем не менее комбинированные колонны с круглыми обоймами это самый рациональный тип конструкций.

ros-pipe.ru

27. Сжатые элементы с жесткой арматурой

Жесткая
(несущая) продольная арматура, работающая
как неотъемлемый элемент железобетонной
конструкции, применяется в сжатых
элементах тогда, когда нагрузка от
собственной массы конструкций не
превышает 1/4 всей нагрузки. Наиболее
распространенные типы сечения колонн
с несущей арматурой даны на рис. 5.3
Количество несущей арматуры определяется
ее расчетом на нагрузки, возникающие
в процессе возведения конструкции, и
принимается по возможности наименьшим.
В любом случае количество несущей
арматуры должно быть не более р = 15%.

При
больших значениях возникает опасность
отслоения бетона и его роль сводится
только к защитной оболочке, неспособной
работать на сжатие. Защитный слой и
расстояние между профилями принимают
согласно рис. 5.3. Обычная (гибкая)
арматура, как продольная, так и поперечная,
устанавливается по общим правилам.

Элементы
с несущей арматурой рассчитывают для
двух стадий:

1)
несущую арматуру (без бетона) рассчитывают
на нагрузки, действующие до отвердевания
бетона, т. е. при возведении сооружения,
по нормам проектирования стальных
конструкций;

2)
железобетонную конструкцию вместе с
несущей арматурой рассчитывают на
эксплуатационную нагрузку, по обычным
формулам расчета железобетонных
сечений. В этом случае учитывается, что
при соблюдении необходимых конструктивных
требований несущая арматура всегда
работает совместно с бетоном, а начальные
напряжения, возникающие в ней на стадии
возведения, не отражаются на прочности
железобетонного сечения.

28. Особенности расчета сжатых элементов, усиленных 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, для
прямоугольных сечений – в виде часто
размещенных поперечных сварных сеток.

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 Aef,
ограниченную крайними стержнями сеток,
кольцами или спиральной арматурой.
Вместо сопротивления Rb применяют
приведенное сопротивление Rb,red, которое
определяется при армировании сварными
сетками, как:

Rb,red=
Rb+ φ*
Rs,xy*μ

где Rs,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;


то же, в другом направлении;

Aef –
площадь сечения бетона, заключенного
внутри контура сеток;

s –
расстояние между сетками;

φ –
коэффициент эффективности косвенного
армирования, определяемый по формуле:

,
где ,Rs,xy и Rb в
МПа.

studfiles.net

23. Расчет прочности изгибаемых железобетонных элементов с несущей жесткой арматурой.

В
расчетах прочности эл-в усилия,
воспринимаем сеч-м, опр-т по расч сопр-м
мат-в с учетом коэф-в усл-й работы. При
этом принимают след исх положения: 1.
сопротивление
бет растяжению прин-т = 0; 2. сопротивление
бетона сж-ю представляется напряжениями,
равными Rb,
и равномерно распределенными по сж зоне
бет; 3. растягивающие напряжения в арм
принимают не более расчетного сопротивления
растяжениюRS;
4. сжимающие напряжения в арм принимают
не более расчетного сопротивления
сжатию σsc≤Rsc.

Усл-я
прочности — мом внешних сил не д.б. >
мом внутр усилий: M≤Mult,
М — изг мом от внешн нагр; Mult
— предельн изг мом. Отн. оси, проходящ
ч/з ц.т. раст арм им вид: М≤RbSb+
σscAs’zs,
M=Ne;
e
— эксц-т; Sb
— статич момент площади сеч-я бет сж
зоны; zS
— расст-е м/у ц.т. раст и сж арм.

Напряж-е
в арм σS
зависит от отн выс сж зоны бет: ξ=Х/h0,
Х — выс сж зоны бет; h0
— полезная выс сеч-я.

Растягивающ
напр-я в арм нач-т достигать пред знач-й
σs
→ RS,
когда выс сж зоны Х приближ-ся к максимально
допустимой — граничная выс сж зоны:

ξ=ХR/h0=0,8/(1+
ξs,el/
ξb,ult).
Для арматуры с условным пределом
текучести значение ξs,el:
ξs,el=(Rs+400-σsp)/Es,
где
σsp
— предварительное напряжение в арм с
учетом всех потерь и γsp=0,9.

Для
ненапрягаемой арм с физическим пределом
текучести ξs,el=Rs/Es.

Для
напрягаемой арм, расположенной в сж
зоне, расч сопр-е сж Rsc
д.б. заменено напряжениемσsc,
равным: = (500-σsp‘)
— при учете коэф-та усл-й раб бет γb1=0,9;
=(400-
σsp‘)
при γb1=1,0,
где σsp
— изм-е предварит напряж-я в арм, знач-е
кот. опр-ся с коэф-м γsp=1,1.

24. Расчет сжатых элементов кольцевого сечения25. Сжатые железобетонные элементы, виды поперечного сечения. Величины случайных эксцентриситетов. Расчет центрально сжатых железобетонных колонн.

При
сжатии длинного элемента для него
характерна потеря устойчивости (см.
рисунок). При этом характер работы
сжатого элемента несколько напоминает
работу изгибаемого элемента, однако в
большинстве случаев растянутой зоны в
элементе не возникает.

Если
изгиб сжатого элемента значителен, то
он рассчитывается как внецентренно
сжатый. Конструкция внецентренно сжатой
колонны сходна с центрально сжатой, но
в сущности эти элементы работают (и
рассчитываются) по-разному. Также элемент
будет внецентренно сжат, если кроме
вертикальной силы на него будет
действовать значительная горизонтальная
сила (например ветер, давление грунта
на подпорную стенку).

1
— продольная арматура

2
— поперечная арматура

В
сжатом элементе вся продольная арматура
(1) сжата, она воспринимает сжатие наряду
с бетоном. Поперечная арматура (2)
обеспечивает устойчивость арматурных
стержней, предотвращает их выпучивание.

Центрально
сжатые колонны проектируются квадратного
сечения.

Внецентренно
сжатые
.
Прочность сечений, нормальных к продольной
оси внецентренно сжатых элементов,
проверяют из условий:

NП≤[N];
NП·e≤[M],
где NП
– приведенная продольная сила, е –
эксцентриситет продольной силы NП
относительно центра тяжести растянутой
или наименее сжатой арматуры

[N],
[M]
– предельные продольная сила и изгибающий
момент, которые могут быть восприняты
сечением при заданном эксцентриситете
е.

При
расчете внецентренно сжатых бетонных
элементов следует учитывать случайный
эксцентриситет
еа,
принимаемых
не менее:

1/600
длины элемента или расстояния между
его сечениями, закрепленными от смещения;
1/30 высоты сечения;10 мм.

Для
элементов статически неопределимых
конструкций (например, защемленных по
концам столбов) значение эксцентриситета
продольной силы относительно центра
тяжести сечения
ео
принимают
равным значению эксцентриситета,
полученному из статического расчета,
но не менее
еа.

Для
элементов статически определимых
конструкций эксцентриситет
ео
принимают
равным сумме эксцентриситетов — из
статического расчета конструкций и
случайного.

Расчет
центрально-сжатых ж/б колонн.

К
сжатым элементам относятся колонны
многоэтажных и одноэтажных зданий,
стойки фахверка, стойки эстакад, верхние
пояса ферм, сжатые элементы решетки,
сваи. Обычно сжатые элементы колонн
изготавливаются из бетона

(min).

Для
продольного армирования используют
арматуру класса S240,S400,S500
и поперечную арматуру S240
и арматурную проволоку S500
d=5мм.
Для сварных каркасов min
d
поперечной арматуры составляет ¼
продольной арматуры.

Поперечная
арматура устанавливается по конструктивным
соображениям для создания каркаса и
для обеспечения устойчивости продольной
арматуры.

Шаг
поперечной арматуры принимается в
зависимости диаметра продольной арматуры
в соответствии со СнИп и принимается
20d
для сварных каркасов и не более 500 мм.

Расчет
производится из условия:
;

–коэф
учит влияние продольного изгиба и
случайного эксцентриситета принимается
по табл 7.2, либо рассч. По формуле.

При
известном сочетании задаемся предварительно
тогда из (1)→

При
назначении размеров колонны, размеры
принимаем кратно 50 мм.

Определяем
гибкость колонны:

–высота
элемента в свету

=1,
для колонн

По


– из 3-х положений

Определяем
требуемую площадь арматуры:

При
<0
арматура по расчету не требуется и
принимается конструктивно. Диаметр не
менее 12 мм для монолитных колонн и не
менее 16 мм для сборных колонн. По
сортаменту неоход кол-во стержней.

studfiles.net

Как определить площадь сечения арматуры в жб балке

Тем кто самостоятельно считает строительные конструкции, интересует вопрос, как определить площадь сечения арматуры в жб балке? И если вам необходимо посчитать требуемую площадь сечения арматуры в железобетонном элементе, тогда воспользуйтесь данным примером.

Методика расчета принята согласно «Пособию по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры (к СП 52-101-2003)»

Что бы определить требуемую площадь сечения арматуры в железобетонном элементе нам необходимо знать изгибающий момент (Му), марку бетона, класс арматуры, размер сечения.

Для определения изгибающего момента воспользуйтесь программой для расчета одно и многопролетных балок.

Также нам необходимо знать расчетное значение сопротивления бетона Rb в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие и осевое растяжение. Его мы берем из таблицы 5.2 СП:

В таблице значения указаны в МПа.

1 МПа = 10.19716213 кГс/см²

Например, для бетона класса В15: Rb=8,5 МПа — это примерно 86,6 кг/см^2

Что бы правильно подобрать требуемую площадь сечения арматуры в железобетонной балке, необходимо знать класс используемой арматуры. Чаще всего в строительстве для армирования железобетонных балок применяют продольную арматуру классом А400 или А500. Зная класс арматуры, мы легко можем подобрать расчетное значение сопротивления арматуры.

По табл. 5.8 СП 52-101-2003 выбираем расчетные значения сопротивления арматуры Rs:

В таблице значения указаны в МПа.

Например, для арматуры классом А400: Rs = 355 МПа — это примерно 3620 кг/см^2.

Также не забудьте учесть привязку к центру арматуры: а=2,5 см (у вас будет свое значение)

После сбора всех данных, можно приступить к расчету.

Как определить площадь сечения арматуры в жб балке. Пример расчета

Или можете воспользоваться готовой программой написанной в Excel

Скачать программу для расчета площади сечения арматуры в жб балке:

После того как мы посчитали требуемую площадь сечения арматуры, необходимо подобрать количество стержней и их диаметр.

В программе реализован способ подбора армирования только одинакового диаметра, а если необходимо подобрать армирование балки с разными диаметрами тогда воспользуйтесь таблицей площади поперечного сечения арматуры:

Выполняя данные рекомендации, вы легко сможете посчитать требуемую площадь сечения арматуры в жб балке.

Поделиться ссылкой:

Понравилось это:

Нравится Загрузка…

Похожее

spacecad.ru

16. Виды изгибаемых железобетонных элементов и их конструктивные особенности. Общие положения расчета прочности изгибаемых элементов по нормальным сечениям.

Изгибаемые
ж.з.б. элементы применяют в виде балок
или плит, которые м.б.:- самостоятельными
конструкциями;- входить в состав сложной
конструкции (ребристые плиты; элементы
оболочек; элементы каркаса).Плита
– конструкция, имеющая один из размеров
(толщ.) значительно меньше других
размеров. Целесообразно выполнять плиты
с наименьшей толщ., в целях ум. собственного
веса конструкции.Для самостоятельных
сборных плит сплошного сечения макс.
толщ – 180мм; для гражд. зд. – 40 мм; для
пром. зд. – 80 мм.

Плиты
армируются сварными каркасами или
вязанными сетками, которые располагают
в соответствии с эпюрой изгибающего
элемета.

Балка
– конструктивный элемент имеющий 2
размера (высоту и ширину сечения меньше
дл.). Высота сечения балок от (1/8…1/20)L
пролета; высота преднапряженных балок
до 1/25 L
пролета.

Армирование
балок осуществляется продольной
арматурой в виде рабочих и конструктивных
стержней. Ø рабочей арматуры не менее
12 мм. Поперечная армат. устанавливается
для восприятия растягивающих напряжений,
вызванных макс. поперечной силы в виде
хомутов отдельных стержней или отгибов.

Плиты
и балки м.б.:1.прямоугольно сечения;

2.трапецеидального;3.таврового;4.двутаврового
сечения.

Расчет
прочности по нормальным сечениям

Расчет
прочности выполняется по 3 стадии
напряженно-деформируемого состояния,при
расчетах используются следующие
допущения:1)напряжение в бетоне сжатой
зоны в предельном состоянии принимается
= расчетным сопротивлениям в бетоне –
сжатию Rb,2)действующая
криволинейная эпюра норм. напряжений
в сжатой зоне заменяется на условную –
прямоугольную

3)сопротивление
бетона в растянутой зоне принимается
= 0 (т.е. Rbt=
0, следовательно бетон в растянутой зоне
не учитывается в работе)

Напряжение
в арматуре растянутой зоны и сжатой
зоны сечения принимается = соответственно
расчетн. сопротивлениям Rs
и Rsc).

17. Расчет прочности изгибаемых элементов прямоугольного сечения с одинарной и двойной арматурой.

Рассмотрим
шарнирно-опертую балку на 2х опорах
находящуюся под воздействием
равномерно-распределенной нагрузки.

Условия
прочности изгибаемого элемента: M
≤ Mult

Ns
= Rs*As
, где Ns
– несущая способность рабочей арматуры
(усилия восприним. рабочей арматурой),
Nb
= Rb*b*x,
где Nb
– несущ. сп. сжатой части балки.
Относительная высота сжатой зоны бетона
– ξ = x/ho;
x=
ξ* ho

Граничное
предельное значение относительно высоты
сжатой зоны бетона


относительная деформация растянутой
арматуры при напряжениях = расчетному
сопротивлению арматуры, ,

относительная деформация сжатого бетона
при напряжениях равных призменной
прочности бетона (

x=
ξ* ho;
;

Составим
уравнение равновесия статики, относительно
центра тяжести растянутой рабочей
арматуры в т.О1

;

требуемая
рабочая высота сечения.

Составим
уравнение статики относительно центра
тяжести в сжатой зоне бетона в т.О2

;
;

При
работе изгибаемых элементов возможно
3 случая разрушения:

1.В
соответствии малому армированию при
этом в предельном состоянии напряжения
в арматуре достигают расчетного
сопротивления, только после этого
наступает разрушение.В этом случае
изгибаемые характеристики соотносят
следующим образом.

;

(

2.Граничный
случай. Высота сжатой зоны – гранична
значению.

;

(
– идеальный случай. В этом случае
напряжения в арматуре и бетоне одновременно
достигают предельных значений. Это
достигается при полном использовании
несущих способн. арматуры и бетона.

3.Соответствует
большому % армирования. В этом случае
напряжение в арматуре растянутой зоны
меньше расчетн. сопротивления растяжения.
Высота сжатой зоны бетона превышает
граничные значения, т.е. ;
,
Разрушение происходит в сжатой зоне
бетона. Такой характер напряжений
необходимо избегать или при возможном
разрушении при данных условиях вносить
коэфф. запаса.

Расчет
прочности изгибаемого элемента
прямоугольного сечения с двойной
арматурой.
Если
сечение с одинарной арматурой не способно
воспринимать расчетный изгиб. М в
следствии недостаточной прочности
бетона сжатой зоны, то доп. установлен.
арматура в сжатой зоне бетона.

Рассмотрим
отсеченную часть однопролетной
шарнирно-опертой балки.

Нес.
способность растянутой арматуры: Ns
= Rs*As

Нес.
способность сжатой арматуры: N’s
= Rsc*A’s

Нес.
способность сжатой части арматурн.
сечения: Nb
= Rb*b*x

Составим
ур. равновесия статики изгибающих
моментов относительно центра тяжести
растянутой арматуры т.О

;
;


слагаемое преобразуем также как и в
случае с одинарным армированием

Из
данной формулы находится требуемая
площадь сечения сжатой арматуры:

Составим
уравнение равновесия продольных усилий
спроецированных на нейтральную линию
элемента

;

;
Рассмотрим предельное состояние, высоту
сжатой зоны бетона = к предельному
значению, х=хR=,
тогда выражая из ур-я равновесия
(где требуемая
площадьрастянутой арматуры, получим

18.
Расчет прочности изгибаемых элементов
таврового сечения с одинарной и двойной
арматурой
.

Сплошные
плиты значительной толщины являются
нерациональными, т.к. бетон растянутой
зоны не участвует в работе, а только
создает лишний собственные вес, поэтому
часть бетона из растянутой зоны удаляется
и получается ребристая плита.При расчете
ребра принимается за расчетное сеч. –
тавровое. Свесы полки включаются в
работу совместно с ребрами, воспринимая
сдвигающие усилия, кот. Неравномерно
распределены по ширине полки.

bf
условная ширина полки, которая включается
совместно с ребром в работу. При расчете
таких элементов возможны 2 случая:

1.Сжатая
зона находится в пределах полки(расч.
Сеч. Будет прямоугольным)

bf‘*х

2.Сжатая
зона проходит в пределах ребра(тогда
расч. сеч. – тавровое) Чтобы выбрать
случай работы определяется положение
нейтральной линии, для этого составляется
уравнение равновесия моментов относит.
центра тяжести растянутой арматуры.

Если
имеет место одинарное армирование, то
2 слагаемое
равно
нулю. Если данное условие выполняется,
то это 1 случай работы, а при невыполнении
– это 2-й случай работы.

Составим
уравнения равновесия моментов относительно
центра тяжести растянутой арматуры.

2
слагаемое проеебразуем аналогично
случаю с одинарным армирование
прямоугольного сечения и выразим из
уравнения равновесия моментов требуемой
площади сжатой арматуры.

Составим
уравнение равновесия продольных сил
спроецированных на нейтральную линию.

Рассматривая
предельное состояние заменим высоту
сжатой зоны x
на
b
выразим из уравнения равновесия сил
требуемой площади растянутой арматуры.

Если
армирование одинарное, то слагаемые с
площадью сжатой арматуры обнуляются

19.
Основные положения при расчете на
прочность изгибаемых элементов по
наклонным сечениям.
В
изгибаемых элементах одновременно
возникают изгибаемые моменты и поперечная
сила, которую вызывают главные
растягивающие и сжимающие напряжения.


норм.
Напряжение в направлении продольной
оси элеманта.


– нормальное напряжение, перпендикулярное
продольной оси балки, которые малы по
величине, поэтому ими пренебрегают ,

Величина
сжимающих и растягивающих главных
напряжений равны по модулю.

влияние изгибающего момента на расчет
по наклонным сечениям не происходит, а
только влияет поперечная сила.

Плечо
внутр. пары сил.,

, ,
Прочность бет. Элемента будет обеспечена,
если будут выполняться след. условия.

Главное
сжимающее напряжение могут быть опасны
только в элементах с тонкой стенкой или
короткой консолью, где данные напряжения
могут повлечь к потере устойчивости.
Более опасными являются растягивающие
главные напряжения когда,
то появляется наклонная трещина, которая
разделяет элемент на 2 части, соед. бет.
в
сжатой зоне и арматурой(прод. и поперечной),
пересекающей наклонную трещину в
растянутой зоне. В балках из однородных
материалов траектория главных и растягив.
напряжений будет иметь след. вид:

В
бетонных балках с растянутой арматурой
в нижн. растянутой зоне нормальных
напряжений в бетоне отсутствуют, а
касательные увеличиваются со стороны
сж. зоны. По параболическому закону до
нейтральной линии.

Поскольку
в нижней растянутой зоне работает только
арматура, то значительные касательные
напряжения остаются постоянными по
величине в данной зоне.

Поскольку
касательные напряжения постоянны в
растянутой зоне, то траектория гл.
растягивающих напряжений в данной зоне
имеет вид прямых линий, наклоненных под
углом 450
к оси балки. Для восприятия главных
растягивающих напряжений, а так же для
исключения появления и роста наклонных
трещин, устанавливают наклонные стержни
(отгибы) или поперечные стержни. Расчет
железобетонных элементов по наклонным
сечениям выполняется для обеспечения
прочности:1.В полосе бетона между
наклонными трещинами на действие
поперечной силы. 2.По наклонной трещине
на дейтсвие поперечной силы.3.По наклонной
трещине на действие изгибающего момента.

4.Для
элементов беспоперечной арматуры из
из условия, ограничиваюего развития
наклонных трещин

20.
Расчет прочности по наклонным сечениям
в полосе бетона между трещинами на
действие поперечной силы.

Расчет прочности по наклонной трещине
на действие изгибающего момента.

Изгибаемые
элементы находятся в двуосном напряженном
состоянии. Наклонные трещины, образ.
бетонную полосу, прирывают действие
растягивающих напряжений. Поэтому
полоса бетона между наклонными трещинами
находятся в двуосном напряженном
состоянии под действием главным сжимающих
напряжений.

Для
обеспечения прочности данной полосы
должно выполняться условие:-эмпирический
коэффициент равный 0,3 -поперечная
сила в нормальном сечении элемента.

Если
данная условие не выполняется, то
увеличивается класс бетона или
увеличивается высота сечения (рабочую
высоту).Расчет
прочности по наклонным сечениям на
действие изгибающего момента.
Данный
расчет заключается в проверке прочности
наклонных сечений при известном
размещении поперечной арматуры и площади
сечения.

М≤Мssw,
М-изгибающий момент в наклонном сечении
с длиной проекции «с» на продольную ось
элемента, определяеомй от всех внешних
сил, располагаемых по 1 сторону относительно
рассматриваемого сечения относительно
центра тяжести бетона, т.е. точки О.

Мs-изгибаемый
момент, воспринимаемый продольной
арматурой, пересекающие наклонное
сечение относительно т.О. Ms=Ns∙Zs

Ns=Rs∙As∙Zs=0,9h0,
Msw
– изгибающий момент, воспринимаемый
поперечной арматурой, пересекающей
наклонное сечение относительно т.О.Msw=Qsw∙C∙0,5,
Qsw
– усилие в поперечной арматуре.

Qsw=qsw∙C
;
; С = (1..2)h0,
При
отсутствии поперечной арматуры расчет
по наклонным сечениям сводится к проверке
следующего условия:М≤Мs,
при этом длина проекции на продольную
ось элемента. С=2h0.

studfiles.net

12 Расчет прочности нормальных сечений изгибаемых железобетонных элементов прямоугольного сечения с одиночной арматурой (предпосылки расчета, расчетные схемы, расчетные формулы).

-усилие
в сжатой зоне бетона.
=∙dbx


усилие в растянутой арматуре.
=As∙

=d-x/2

Возьмем
сумму проекций внешних и внутренних
сил на продольную ось

элемента:

∑x=0

=∙dbx=
As∙X=
Возьмем
сумму моментов внешних и внутренних
сил относительно оси, прох. через ц.т.
растянутой арматуры.

∑=0:
M=∙=∙dbx∙
(d-x/2)
M=∙=∙dbx∙
(d-x/2)
(2)

Возьмем
сумму моментов внешних и внутренних
сил, проходящих через ц.т. сжатой зоны
бетона

Последние
2 формулы преобразуем, если x/d=ξ то x=d/
ξВсе
ф-лы справедливы если выполняется
условие:-предельн.
зн. напряжения зависит от прочности
арматурной стали:Если сталь мягкая S240
S400 S500 то
=(расчетное
сорпротивление).При использовании
высокопрочной стали:

13 Расчет прочности нормальных сечений изгибаемых железобетонных элементов прямоугольного сечения с одиночной арматурой (расчетные схемы, расчетные формулы).


усилие в сжатой арматуре.
=Asс∙

Возьмем
сумму проекций внешних и внутренних
сил на продольную ось элемента:

Для
дальнейших ф-мул возьмем сумму моментов
от внешних и внутренних сил относит.
оси через ц.т. растянутой арматуры.Если
элемент работает с двойной арматурой:

14 Расчет прочности нормальных сечений изгибаемых железобетонных элементов таврового сечения.

При
расчете тавровых сечений различают 2
случая расчета в зависимости от положения
нейтральной оси:

  1. Нейтральная
    ось проходит в полке

  2. В
    ребре.

Расчет
по 1 случаю:

Проанализировав
все ф-лы можно сделать вывод, что расчет
тавровых сечений рассматривается как
элемент прямоуг. сечения , когда
=b.

Максимальный
момент, который в сост. воспринимать
полка будет =, когда x=.Обычно
для определения н.о. при расчете сравнивают
Msd и Mrd.

Если
Msd< Mrd то н.о. в полке. Иначе в ребре.

Msd-
момент, действующий на балку от внешней
нагрузки.

Расчет
тавровых сечений по 2 случаю.

x>Msd<
Mrd

нейтральная
ось проходит в ребре.

Для вывода формул
когда н.о. проходит в ребре мысленно
делим фигуру на 2 части: 1 часть- работа
свесом, свесы воспринимают момент M1
и со свесами работает арматура As1.
2 часть- раб. ребра, ребра воспринимают
M2
и с ребрами работает арматура As2.

Рассмотрим 1 часть(работа свесов).Рассмотрим
2 часть( раб. ребра).

15 Расчет прочности наклонных сечений изгибаемых железобетонных элементов по моменту (м) (расчетная схема, условия прочности).

Железобетонные
элементы рассчитываются по наклонным
сечениям:

  1. На
    действие поперечной силы.

  2. Надействие
    изгибающего момента.

Рассмотрим
2 случай:

16.
Расчёт прочности наклонных сечений
изгибаемых железобетонных элементов
по поперечной силе (
V)
(расчётная схема, расчётные формулы,
расчёт поперечной арматуры, проверка
прочности по наклонной полосе между
наклонными трещинами).

17.Внецентренно сжатые железобетонные элементы прямоугольного сечения.


элементы, в которых расчетные продольные
сжимающие силы Nдействуют
с эксцентриситетом продольного усилия
е0по отношению к вертикальной
оси элемента или на которые одновременно
действуют осевая продольная сжимающая
силаNи изгибающий момент
М.

В
усл-х внецентр.
сж

нах-ся кол 1эт. произв. зд-й, загруж-х
давлением от кранов, верхние пояса
безраскосых ферм.

Эксцентриситет
– расст-е м/унаправление сжимающей силы
и продольной осью эл-та.

Во
внецентр.сж-х эл-ах с расч е продольн.стержни
размещают вблизи коротких граней
поперечн сеч-я эл-та: растянутую арм — у
грани, более удаленной от сжимающей
силы; сжат. арм — у грани, располож.ближе
к продол.силе.

fcd
расчетное сопротивление бетону осевому
сжатию.

fyd
расчетное
сопротивление арматуры осевому
растяжению.

x
– высота сжатой зоны бетона.

b
– ширина сечения

c
– толщина защитного слоя бетона.

Nc
– усилие в сжатой зоне бетона

Ns
– усилие в растянутой арматуре

Ac
– площадь сжатой зоны бетона.

d
– рабочая (полезная) высота сечения

studfiles.net