Расчет армирования растянутого стержня в дополнительном модуле RF-CONCRETE Members

В данной статье рассматривается способ определения арматуры для балки, нагруженной растягивающей силой, по норме EN-1992-1-1. Цель статьи состоит в том, чтобы определить растягивающую нагрузку на стержневой элемент (без вынужденных деформаций) и определить параметры арматуры бетона согласно строительными правилам и положениям нормы с помощью программы для расчета конструкций RFEM.

Что означает растяжение для бетонного элемента?

Сечение конструктивного элемента нагружено простым растяжением, если силы, действующие на одной стороне сечения, сокращаются в центре тяжести сечения до единственной силы N. Данная нормальная сила N в этом случае перпендикулярна сечению и направлена к стороне, на которую действуют силы. Собственный вес бетона не учитывается и сечение равномерно подвергается растяжению.

Растягивающее напряжение в стали

У стали с восходящей ветвью на диаграмме напряжения-деформации, выражение для области справа от ветви, соответствующей поведению стали при растяжении, основано на характеристических значениях стали, указанных в §3. 2. 7 (2) нормы EN 1992-1-1.

Напряжение в арматуре

σs = fyd + k · fyd — fydεuk — fydEs · εs — fydEs

σs	Напряжение в арматуре
fyd	Расчетное значение предела текучести = fyk/γs
k	Соотношение нормативных пределов = ftk/fyk
εuk	Предельный прогиб
Es	Модуль упругости
εs	Деформация в арматуре = εud = 0,9 ⋅ εuk
fyk	Нормативный предел текучести
γs	Частичный коэфф. запаса стали
ftk	Нормативная величина прочности на растяжение
εud	Расчетное значение предельной деформации

Продольная арматура

Обратите внимание: при расчете простого растяжения бетон, работающий на растяжение, не учитывается. При этом полностью уравновешивают растягивающую силу N_Ed . Необходимая площадь сечения арматуры определяется на основе растягивающей силы и действующего напряжения.

A_s = N_Ed / σ_s
A_s … Площадь арматуры
N_Ed … предельная нормальная сила

Применение теории с помощью дополнительного модуля RF-CONCRETE Members

Рассмотрим пример элемента, подверженного простому растяжению, на основе анализа результатов, полученных для продольного армирования. Ниже приведены исходные данные:

• Постоянные нагрузки: N_g = 100 кН
• Переменные нагрузки: N_q = 40 кН
• Квадратное сечение: 20/20 см
• Класс бетона по прочности: C25/30
• Сталь: S 500 A для восходящей ветви
• Диаметр продольной арматуры: ϕl = 12 мм
• Диаметр поперечной арматуры: ϕt = 6 мм
• Защитный слой бетона: 3 см
• Контроль растрескивания не требуется.

• RFEM модель с постоянными и переменными нагрузками

• Таблица 1.

  2 Материалы

• Отображение определяющих нагрузок

• Предоставленные напряжения и деформации, определенные стержнями RF-CONCRETE

• Требуемая арматура, определяемая стержнями RF-CONCRETE

• Предоставленная арматура, определенная стержнями RF-CONCRETE

• Предупреждение о максимально допустимом расстоянии для хомутов

• Статически определенная балка

Для проверки настроек материала в RF-CONCRETE Members на рисунке 02 показаны материалы, используемые для бетона и арматуры.

• Таблица 1.2 Материалы

• RFEM модель с постоянными и переменными нагрузками

• Отображение определяющих нагрузок

• Предоставленные напряжения и деформации, определенные стержнями RF-CONCRETE

• Требуемая арматура, определяемая стержнями RF-CONCRETE

• Предоставленная арматура, определенная стержнями RF-CONCRETE

• Предупреждение о максимально допустимом расстоянии для хомутов

• Статически определенная балка

Предельное состояние по несущей способности

Расчетная нагрузка в предельном состоянии по несущей способности:

N_Ed = 1,35 ⋅ 100 + 1,5 ⋅ 40 = 195,00 кН

• Отображение определяющих нагрузок

• RFEM модель с постоянными и переменными нагрузками

• Таблица 1. 2 Материалы

• Предоставленные напряжения и деформации, определенные стержнями RF-CONCRETE

• Требуемая арматура, определяемая стержнями RF-CONCRETE

• Предоставленная арматура, определенная стержнями RF-CONCRETE

• Предупреждение о максимально допустимом расстоянии для хомутов

• Статически определенная балка

Действующее напряжение при растяжении

Предельное состояние по несущей способности для долговременной и переходной расчетной ситуации:

f_yd = 500 / 1,15 = 435 МПа

k = 525 / 500 = 1,05 по таблице C.1 нормы EN 1992-1-1

ε_uk = 25 ‰

ε_ud = 0,9 ⋅ 25 = 22,5 ‰

σ_s = 435 + (1,05 ⋅ 435 — 435) / (2,5 — 435 / (200 000)) ⋅ [2,25 — 435 / (200 000)] = 454 МПа

• Предоставленные напряжения и деформации, определенные стержнями RF-CONCRETE

• RFEM модель с постоянными и переменными нагрузками

• Таблица 1. 2 Материалы

• Отображение определяющих нагрузок

• Требуемая арматура, определяемая стержнями RF-CONCRETE

• Предоставленная арматура, определенная стержнями RF-CONCRETE

• Предупреждение о максимально допустимом расстоянии для хомутов

• Статически определенная балка

Требуемая продольная арматура

Продольная арматура для предельного состояния по несущей способности:

A_s = 0,195 / 454 ⋅ 10⁴ = 4,30 см²

• Требуемая арматура, определяемая стержнями RF-CONCRETE

• RFEM модель с постоянными и переменными нагрузками

• Таблица 1.2 Материалы

• Отображение определяющих нагрузок

• Предоставленные напряжения и деформации, определенные стержнями RF-CONCRETE

• Предоставленная арматура, определенная стержнями RF-CONCRETE

• Предупреждение о максимально допустимом расстоянии для хомутов

• Статически определенная балка

продольная арматура

После введения настройки арматурной стали диаметр 12 мм в дополнительном модуле RF-CONCRETE Members, автоматически заданная дополнительным модулем арматура составляет 4 стержня с симметричным распределением в нижней и верхней частях сечения, то есть 2 x 2 HA12, что соответствует следующей площади сечения арматуры:

A_s = 4 ⋅ 1,13 = 4,52 см²

• Предоставленная арматура, определенная стержнями RF-CONCRETE

• RFEM модель с постоянными и переменными нагрузками

• Таблица 1. 2 Материалы

• Отображение определяющих нагрузок

• Предоставленные напряжения и деформации, определенные стержнями RF-CONCRETE

• Требуемая арматура, определяемая стержнями RF-CONCRETE

• Предупреждение о максимально допустимом расстоянии для хомутов

• Статически определенная балка

Поперечная арматура

Если поперечная арматура будет задана пользователем, RF-CONCRETE Members может автоматически определить отступы в соответствии с нормой и проверить, соответствует ли расположение требованиям.

В нашем случае, при вводе хомутов диаметром 6 мм, программа определит шаг 0,122 м, но также отобразит предупреждение № 155) в столбце «Примечания», которое изображено на рисунке 07.

• Предупреждение о максимально допустимом расстоянии для хомутов

• RFEM модель с постоянными и переменными нагрузками

• Таблица 1. 2 Материалы

• Отображение определяющих нагрузок

• Предоставленные напряжения и деформации, определенные стержнями RF-CONCRETE

• Требуемая арматура, определяемая стержнями RF-CONCRETE

• Предоставленная арматура, определенная стержнями RF-CONCRETE

• Статически определенная балка

Формула, относящаяся к §9.2.2 (8) нормы EN 1992-1-1, приведена ниже.

S_l,max = 0,75 ⋅ d
S

l,max … максимальный поперечный шаг хомутов
г … полезная высота
d = h — e — ∅t — ∅_l/2
h … Высота сечения
e … Защитный слой бетона

Указанные выше формулы дают следующие результаты:

d = 0,200 — 0,03 — 0,006 — 0,012 / 2 = 0,158 м

S_l,max = 0,75 ⋅ 0,158 = 0,12 м

Поэтому предупреждающее сообщение 155 появляется из -за того, что расстояние между опорами хомутов в поперечном направлении превышает предельное значение, указанное в стандарте. Проблему можно решить, увеличив количество плеч хомутов в настройках арматуры хомутов, как описано в данном FAQ .

Заключение

После предварительного ввода параметров, модуль RF-CONCRETE Members отображает количество арматурных стержней, требуемых в соответствии с заданным расположением, для проверки растягивающей нагрузки по внутренним силам из программы RFEM. В зависимости от появляющихся предупреждающих сообщений, пользователь может изменить арматуру и ее расположение после расчета.

• Статически определенная балка

• RFEM модель с постоянными и переменными нагрузками

• Таблица 1.2 Материалы

• Отображение определяющих нагрузок

• Предоставленные напряжения и деформации, определенные стержнями RF-CONCRETE

• Требуемая арматура, определяемая стержнями RF-CONCRETE

• Предоставленная арматура, определенная стержнями RF-CONCRETE

• Предупреждение о максимально допустимом расстоянии для хомутов

[1]	Roux, J. (2007). Pratique de l’eurocode 2 — Guide d’application . Paris: Groupe Eyrolles.
[2]	Eurocode 2: Design of concrete structures — Part 1-1: General rules and rules for buildings; EN 1992-1-1:2011-01

404 Cтраница не найдена

Мы используем файлы cookies для улучшения работы сайта МГТУ и большего удобства его использования. Более подробную информацию об использовании файлов cookies можно найти здесь. Продолжая пользоваться сайтом, вы подтверждаете, что были проинформированы об использовании файлов cookies сайтом ФГБОУ ВО «МГТУ» и согласны с нашими правилами обработки персональных данных.

Размер:

AAA

Изображения Вкл. Выкл.

Обычная версия сайта

К сожалению запрашиваемая страница не найдена.

Но вы можете воспользоваться поиском или картой сайта ниже

Университет Майкопский государственный технологический университет – один из ведущих вузов юга России. История университета Анонсы Объявления Медиа Представителям СМИ Газета «Технолог» О нас пишут Ректорат Структура Филиал Политехнический колледж Медицинский институт Лечебный факультет Педиатрический факультет Фармацевтический факультет Стоматологический факультет Факультет послевузовского профессионального образования Факультеты Кафедры Ученый совет Дополнительное профессиональное образование Бережливый вуз – МГТУ Новости Объявления Лист проблем Лист предложений (Кайдзен) Реализуемые проекты Архив проектов Фабрика процессов Рабочая группа «Бережливый вуз-МГТУ» Вакансии Профсоюз Противодействие терроризму и экстремизму Противодействие коррупции WorldSkills в МГТУ Научная библиотека МГТУ Реквизиты и контакты Управление имущественным комплексом Опрос в целях выявления мнения граждан о качестве условий оказания образовательных услуг Работа МГТУ в условиях предотвращения COVID-19 Документы, регламентирующие образовательную деятельность Система менеджмента качества университета Региональный центр финансовой грамотности Аккредитационно-симуляционный центр Абитуриентам Подача документов онлайн Абитуриенту 2023 Экран приёма 2022 Иностранным абитуриентам Международная деятельность Общие сведения Кафедры Новости Центр международного образования Академическая мобильность и международное сотрудничество Академическая мобильность и фонды Индивидуальная мобильность студентов и аспирантов Как стать участником программ академической мобильности Дни открытых дверей в МГТУ День открытых дверей online Университетские субботы Дни открытых дверей на факультетах Подготовительные курсы Подготовительное отделение Курсы для выпускников СПО Курсы подготовки к сдаче ОГЭ и ЕГЭ Онлайн-курсы для подготовки к экзаменам Подготовка школьников к участию в олимпиадах Малая технологическая академия Профильный класс Социально-экономический профиль Медико-фармацевтический профиль Инженерно-технологический профиль Эколого-биологический профиль Агротехнологический профиль Индивидуальный проект Кружковое движение юных технологов Олимпиады, конкурсы, фестивали Веб-консультации для абитуриентов и их родителей Веб-консультации для абитуриентов Родительский университет Олимпиады для школьников Отборочный этап Заключительный этап Итоги олимпиад Профориентационная работа Стоимость обучения Студентам Студенческая жизнь Стипендии Организация НИРС в МГТУ Студенческое научное общество Студенческие научные мероприятия Конкурсы Академическая мобильность и международное сотрудничество Образовательные программы Расписание занятий Расписание звонков Онлайн-сервисы Социальная поддержка студентов Общежития Трудоустройство обучающихся и выпускников Вакансии Обеспеченность ПО Инклюзивное образование Условия обучения лиц с ограниченными возможностями Доступная среда Ассоциация выпускников МГТУ Перевод из другого вуза Вакантные места для перевода Студенческое пространство Студенческое пространство Запись на мероприятия Отдел по социально-бытовой и воспитательной работе

Наука и инновации Научная инфраструктура Проректор по научной работе и инновационному развитию Научно-технический совет Управление научной деятельностью Управление аспирантуры и докторантуры Точка кипения МГТУ О Точке кипения МГТУ Руководитель и сотрудники Документы Контакты Центр коллективного пользования Центр народной дипломатии и межкультурных коммуникаций Студенческое научное общество Новости Научные издания Научный журнал «Новые технологии» Научный журнал «Вестник МГТУ» Научный журнал «Актуальные вопросы науки и образования» Публикационная активность Конкурсы, гранты Научные направления и результаты научно-исследовательской деятельности Основные научные направления университета Отчет о научно-исследовательской деятельности в университете Результативность научных исследований и разработок МГТУ Финансируемые научно-исследовательские работы Объекты интеллектуальной собственности МГТУ Результативность научной деятельности организаций, подведомственных Минобрнауки России (Анкеты по референтным группам) Студенческое научное общество Инновационная инфраструктура Федеральная инновационная площадка Проблемные научно-исследовательские лаборатории Научно-исследовательская лаборатория «Совершенствование системы управления региональной экономикой» Научно-исследовательская лаборатория проблем развития региональной экономики Научно-исследовательская лаборатория организации и технологии защиты информации Научно-исследовательская лаборатория функциональной диагностики (НИЛФД) лечебного факультета медицинского института ФГБОУ ВПО «МГТУ» Научно-исследовательская лаборатория «Инновационных проектов и нанотехнологий» Научно-техническая и опытно-экспериментальная база Центр коллективного пользования Научная библиотека Экспортный контроль Локальный этический комитет Конференции Международная научно-практическая конференция фундаментальные и прикладные аспекты геологии, геофизики и геоэкологии с использованием современных информационных технологий Международная научно-практическая конференция «Актуальные вопросы науки и образования» VI Международная научно-практическая онлайн-конференция Наука и университеты Международная деятельность Иностранным студентам Международные партнеры Академические обмены, иностранные преподаватели Академическая мобильность и фонды Индивидуальная мобильность студентов и аспирантов Факультет международного образования Новости факультета Информация о факультете Международная деятельность Кафедры Кафедра русского языка как иностранного Кафедра иностранных языков Центр Международного образования Центр обучения русскому языку иностранных граждан Приказы и распоряжения Курсы русского языка Расписание Академическая мобильность Контактная информация Контактная информация факультета международного образования Сведения об образовательной организации Основные сведения Структура и органы управления образовательной организацией Документы Образование Образовательные стандарты и требования Руководство. Педагогический (научно-педагогический) состав Материально-техническое обеспечение и оснащённость образовательного процесса Стипендии и меры поддержки обучающихся Платные образовательные услуги Финансово-хозяйственная деятельность Вакантные места для приёма (перевода) Международное сотрудничество Доступная среда Организация питания в образовательной организации

Уравнения модуля прочности бетона и калькулятор

Связанные ресурсы: калькуляторы

Уравнения модуля прочности бетона и калькулятор

Гражданское строительство и проектирование
Сопротивление материалов Основы и уравнения | Механика материалов

Модуль упругости бетона Уравнения и калькулятор

Прочность бетона на растяжение при изгибе известна как модуль разрыва, f _r , и является важным параметром для оценки растрескивания и прогиба в балках. Прочность бетона на растяжение относительно низкая, около сила. ASTM C78 дает подробную информацию об испытаниях балки. с использованием третьей точки загрузки. Модуль разрыва рассчитано по уравнению 1.

Ур. 1
f _r = M c / I

Уравнение 1 дает более высокие значения прочности на растяжение чем испытание на разрыв при раскалывании, потому что напряжение распределение в бетоне не является линейным.

Для нормального бетона ACI 318 предписывает это уравнение 2 и 3 следует использовать для модуля расчет разрыва. Для полностью легкого бетона модуль разрыва принимается равным 75% от расчетного ценности. Другие специальные правила для легкого бетона могут применить [ACI 318 сек. 9.5.2.3 и разд. 8.6.1].

Экв. 2, единицы СИ
f _r = 0,62· λ · f ‘ _c ^0,5

Уравнение 3, U.S.
f _r = 7,5 · λ · f ‘ _c ^0,5

Где:

f ‘ _c = прочность бетона на сжатие , фунт-сила/дюйм ² (МПа)
λ = Коэффициенты легкого заполнителя, см. таблицу 1
f _r = Модуль упругости бетона, фунт-сила/дюйм ² (МПа)

Легкий бетон имеет более низкую прочность на растяжение, чем нормальный вес бетона, даже если оба имеют одинаковую сжимающую способность сила. Коэффициент легкого заполнителя λ равен используется для учета этой более низкой прочности на растяжение и определяется по таблице 1. Для бетона с использованием смеси легких и нормальных заполнителей, ACI 318 сек. 8.6.1 позволяет использовать линейную интерполяцию для определения фактор легкого заполнителя. ACI 318 также позволяет использование лабораторных тестов для корреляции разрыва при раскалывании прочность с прочностью на сжатие.

Таблица 1 Коэффициенты легкого заполнителя, λ

• нормальный вес бетона = 1,0
• песок-легкий бетон = 0,85
• цельнолегкий бетон = 0,75

Справочник

Справочное руководство по гражданскому строительству, пятнадцатое издание, Michael R. Lindeburg, PE

Связанные

• Уравнения и калькулятор для испытаний на прочность на разрыв при раскалывании бетона
• Уравнение площади напряжения при растяжении резьбы и калькулятор — 180 ksi и более
Таблица
• Предел прочности при растяжении, сдвиге и текучести конструкционных материалов
• Уравнения модуля упругости бетона и калькулятор
• Модуль упругости, таблица модуля Юнга и калькулятор
• Объемный модуль для материалов, металлов и жидкостей
• Модуль Юнга (модуль упругости) Уравнение
• Предел прочности, модуль упругости, таблица предела текучести металлов
• Конструкция анкерных болтов для бетонного фундамента
• Руководство по расчету бетона ACI
• Расчет железобетонной балки по BS8110 Калькулятор
• Конструкция железобетонной балки пер. Таблица калькулятора ACI 318-08
• Калькулятор расчета бетонной подушки для фундамента
• Руководство для проектировщиков бетонных конструкций
• Справочник по железобетону
• Коэффициенты усадки бетона при ползучести и расчет прочности на растяжение
• Калькулятор расчета сечения бетонной прямоугольной балки
• Анализ сечения прямоугольной бетонной балки и плиты
• Калькулятор натяжения бетонного анкера ACI 318-02

Как выбрать разрывную мембрану

Недавно клиент спросил меня, почему я не написал небольшую статью с советами о том, как следует определять разрывные мембраны, поскольку это может быть полезно и экономит время, в частности, для молодых инженеров. Хорошая идея, подумал я про себя. Вот некоторые моменты:

Давление разрыва

• Если вы можете определить давление разрыва; всегда выбирайте максимально возможное давление разрыва, чтобы получить как можно больший запас между рабочим давлением и давлением разрыва.
• Директива PED допускает разрывное давление в 110 % от расчетного давления.

Performance

• Разрывные мембраны бывают двух типов: прямого действия и обратного действия. Выберите обратное действие, если рабочее давление превышает 80 % давления разрыва.
• Разрывная мембрана прямого действия обычно не справляется с более узкими интервалами, чем максимум 80 %.
• Если вам нужна помощь поставщика в определении требуемой производительности (т.е. модели разрывной мембраны, которая вам нужна), вы должны указать как рабочее давление, так и давление разрыва.

Противодавление

• Давление разрыва разрывной мембраны определяется перепадом давления на мембране.
• Если указать давление разрыва 9бар, и у вас есть противодавление 1 бар на стороне вентиляции, фактическое давление разрыва будет 10 бар, что, конечно, является проблемой безопасности.

Предохранительный клапан

• Если разрывная мембрана должна быть установлена ​​перед предохранительным клапаном, необходимо учитывать дополнительные параметры. Одним из важных параметров является утечка через разрывную мембрану.
• Утечка газа может скапливаться в пространстве между разрывной мембраной и предохранительным клапаном и создавать противодавление. Операторы должны иметь возможность обнаруживать и/или предотвращать утечку с помощью так называемого переливного клапана и манометра.

Температура

• Необходимо указать ожидаемую температуру разрывной мембраны (не температуру в сосуде) при достижении давления разрыва. Давление разрыва обратно пропорционально температуре, а это означает, что если указать давление разрыва 5 бар и температуру 100 градусов, хотя фактически температура на стороне обработки будет 20 градусов при достижении 5 бар, то разрывная мембрана разорвется при более высоком давлении разрыва, чем 5 бар, что, опять же, представляет угрозу безопасности.
• Поэтому, если вы не знаете температуру, вам следует, на всякий случай, указать температуру окружающей среды (20-25 градусов) или выбрать материал, механические свойства которого менее чувствительны к температуре.

Материал

• Введите требуемый материал разрывной мембраны. Требуется или достаточна нержавеющая сталь? Здесь может различаться степень открытости поставщиков, оказывающих поддержку при выборе материалов для вашего применения.

Соединение

• Следует ли устанавливать разрывную мембрану между фланцами или в разъем Tri-Clamp/NovaSepctic?
• Какой фланец/тройной зажим/стандарт NovaSeptic требуется? Да, существуют не только разные стандарты tr-clamp, но и разные стандарты NovaSeptic, которые необходимо учитывать при выборе разрывной мембраны.

Электрополированная поверхность

• Все большее число клиентов в фармацевтической промышленности запрашивают электрополированную поверхность разрывной мембраны.