Процент армирования железобетонных конструкций таблица: таблица коэффициента армирования железобетонных конструкций на 1 м3 бетона, расхода арматуры и ее расчет, СНиП — foamin.ru

Содержание

таблица коэффициента армирования железобетонных конструкций на 1 м3 бетона, расхода арматуры и ее расчет, СНиП

Коэффициент армирования — один из самых значимых моментов при строительных работах. Полноценное знакомство с таблицей коэффициента армирования железобетонных конструкций на 1 м3 бетона оказывается крайне полезным для застройщиков и заказчиков. Обязательно надо интересоваться правилами расхода арматуры и ее расчета, требованиями СНиПа.

Нормы и требования

Коэффициент армирования — это важный процентный показатель, который обязательно должен учитываться при строительных работах. Он вычисляется как частное от деления суммарного сечения упрочняющих деталей на сечение бетонной массы, которая должна быть ими усилена. Правильный расчет всегда должен исходить из указаний СНиПа. Занижение показателя необратимо ухудшит свойства несущей конструкции.

Завышение же будет означать превышение нормативов по материалоемкости и удорожание строительных работ.

К армированию применимы положения СНиПа 2.03.01-84. Надо также учитывать приложение к этому документу, предназначенное для строений из монолитного железобетона и проектных материалов. Ключевые параметры эксплуатации усиливающих стержней и свойства этих блоков приведены в ГОСТе 10884, принятом в 1994 году. Строительные нормы и правила гласят, что расчет по предельным состояниям должен застраховать от:

любых разрушений конструкций при нормальной эксплуатации;
дестабилизации конструкционных форм;
чрезмерного нарастания усталости металла (в сравнении с обычной инженерной практикой).

Бетонное основание может быть оформлено с применением не менее чем 2 неразрывных каркасов. Их создают, фиксируя стержни внахлест. Подобное решение лучше всего показывает себя в частном домостроении. Промышленное и иное капитальное строительство в основном подразумевает сварочное соединение.

Но поскольку любая сварка ослабляет конструкции, нужно вводить поправочные коэффициенты, а какие именно, разберутся лишь технологи.

Минимальная величина

Наименьший допустимый показатель усиления железобетонных конструкций на 1 м3 бетона лучше всего представить в виде лаконичной таблицы.

Формула расчета

Но стандартная таблица выручает не всегда. Существует ряд ситуаций, когда усиление железобетона не может ограничиться несколькими типовыми показателями. В этих случаях правильно разобраться с величиной расхода арматуры помогут дополнительные вычисления. Определить процент армирования несложно. Массу каркаса следует поделить на массу монолитной заливки и увеличить результат в 100 раз.

Такой подход отлично работает с:

балками;
колоннами;
основой фундамента;
капитальными стенами зданий.

Статья «Определение эффективных параметров армирования железобетонных конструкций» из журнала CADmaster №3(85) 2016

В настоящее время монолитный железобетон (обеспечивающий произвольную форму изделий, свободу планировочных решений и многое другое) получил большее распространение и применение по сравнению со сборным железобетоном (ограниченная номенклатура сборных изделий и пролет). В то же время сборные изделия прошли проверку временем по надежности и долговечности, а их армирование является оптимальным с точки зрения некоего условного соотношения «материал — стоимость конструкции». В монолитных же конструкциях величина арматуры в большинстве случаев является переменной и зависит от многих исходных факторов: геологии, типа фундамента, нагрузки, геометрии здания и т.д.

Это нужно понимать при проектировании монолитных конструкций и не идти на поводу у заказчиков, далеких от инженерного дела и желающих в первую очередь оптимизировать свои расходы на строительство.

Как известно, чтобы обеспечить необходимую прочность и устойчивость здания или сооружения, следует провести соответствующие расчеты и подобрать необходимое количество арматуры для восприятия действующих нагрузок. При этом в конструкциях должны быть соблюдены требования как по 1-й группе (прочность, устойчивость), так и по 2-й группе (прогибы, ширина раскрытия трещин) предельных состояний.

В практике проектирования сформировался определенный условный параметр, по которому можно оценить затраты металла в конструкции: содержание арматуры в бетоне (как правило, берут вес всей арматуры в конструкции — продольной и поперечной — и делят на объем ее бетона, получая параметр в кг/м³).

При этом в действующих строительных нормах [1−3] такой параметр напрочь отсутствует и он никоим образом не регламентируется. В нормативах указывается только необходимость обеспечить в сечении элемента минимальный процент арматуры от площади бетона (min 0,05−0,25%) и опосредованно рекомендован оптимальный процент армирования в конструкциях на уровне примерно 3% (это опять же отклик оптимизации для сборных конструкций).

До какой-то степени величина содержания арматуры в конструкциях отражена в некоторых сметных нормативах [4, 5]. Там величина арматуры в бетоне находится в пределах 190- 200 кг/м³ — опять же без привязки к различным изменчивым исходным данным.

Для оценки величины содержания арматуры в бетоне монолитных конструкций проведем небольшой численный эксперимент. Возьмем для примера фрагмент плиты размерами в плане 1,0×1,0 м с двумя арматурными сетками у каждой грани, имеющими шаг стержней 100×100 мм, и проследим изменение содержания арматуры в бетоне в зависимости от изменения некоторых исходных параметров: толщины плиты и диаметра арматуры (рис. 1).

Как видно из приведенных выше данных, даже при «идеальных» условиях проектирования (отсутствие поперечной арматуры, дополнительного армирования, различных элементов локального усиления и т.п.) величина содержания арматуры, например, для элемента толщиной 200 мм с размещенной в нем арматурой из двух сеток диаметром 10 мм составляет 123,2 кг/м³. При наличии же различных дополнительных факторов суммарное содержание арматуры в бетоне будет резко расти.

Довольно трудоемкую и рутинную работу по определению содержания арматуры в бетоне для некоторых отдельных элементов и всего сооружения в целом на начальном этапе проектирования (еще до начала разработки чертежей стадии КЖ/КЖИ) с довольно высокой точностью можно выполнить в программе SCAD++. В режиме «Экспертиза железобетона» постпроцессора «Железобетон», используя операцию Вес заданной арматуры (рис. 2), можно в реальном времени не только определить расход арматуры, но и заодно (что очень важно) проверить, насколько заданная арматура удовлетворяет необходимым критериям прочности конструкции согласно выбранным нормам проектирования.

При этом нужно помнить, что программа считает расход:

арматуры без учета ее нахлеста и загибов, которые могут добавлять в реальный расход арматуры около 15−20%;
бетона с учетом пересечения элементов, поскольку стыковка элементов происходит по оси стержневых и срединной плоскости плитных элементов (увеличение около 5−10%).

а)

б)

Рис. 1. Содержание арматуры в бетоне (кг/м³) для монолитного фрагмента площадью 1 м² при различных исходных данных: а) при разных диаметрах арматуры, б) при разных толщинах плит

Суммарный расход арматуры и бетона в любом здании зависит от многих факторов, которые можно в некоторой степени скорректировать на начальной стадии расчета и проектирования. Основные факторы, которые влияют на расход бетона и арматуры в конструкциях и зданиях, приведены в табл. 1.

Таблица 1. Факторы, которые влияют на расход бетона и арматуры
Фактор	Следствие
Инженерно-геологические условия строительной площадки	Тип фундамента (свайный, плитный, ленточный)
Шаг сетки несущих вертикальных элементов	Пролет плит, их толщина (жесткость)
Размеры сечения колонн/пилонов/стен	Удельный вес арматуры в бетоне
Класс бетона и арматуры	Расход арматуры в сечении

В табл. 2 мы покажем на различных типах реальных зданий и сооружений, насколько изменчивой может быть величина содержания арматуры в бетоне и как она зависит от различных исходных данных — типа фундамента, шага несущих вертикальных элементов, толщины элементов, этажности здания, величины нагрузки и т.д.

Рис. 2. Интерфейс программы SCAD++. Постпроцессор «Железобетон», режим «Экспертиза железобетона»

Более точно содержание арматуры в бетоне можно определить по формуле:

где
	— содержание арматуры в бетоне для всего здания, кг/м³;
	— содержание арматуры в бетоне для отдельных конструктивных элементов (фундаментная плита, плиты перекрытия и т.д.), кг/м³;
	— удельный вес бетона отдельных конструктивных элементов в общем объеме бетона здания, %;
n	— общее количество конструктивных элементов здания.

Таблица 2. Содержание арматуры в бетоне для разных типов зданий
Тип здания	Элемент здания	Расход, кг/м³
а) 22-этажное здание на сваях (шаг колонн/пилонов 6,0 м)	Сваи	64
	Фундаментная плита	392
	Вертикальные несущие элементы	263
	Плиты перекрытия	193
	Всего по зданию	212
б) 10-этажное здание на сваях (шаг пилонов 3,4−3,6 м)	Сваи	70
	Фундаментная плита	223
	Вертикальные несущие элементы	148
	Плиты перекрытия	129
	Всего по зданию	148
в) 8-, 9-этажное здание на плите (шаг пилонов 4,5−4,8 м)	Фундаментная плита	238
	Вертикальные несущие элементы	126
	Плиты перекрытия	150
	Всего по зданию	175
г) 2-этажное здание на сваях (шаг колонн/стен 4,5−8,0 м)	Сваи	83
	Фундаментная плита	179
	Вертикальные несущие элементы	118
	Плиты перекрытия	170
	Всего по зданию	147

Выводы

Все вышесказанное дает основания утверждать, что содержание арматуры в бетоне (кг/м³) для монолитных конструкций не является величиной постоянной и в большой степени зависит от меняющихся выходных данных — типа фундамента, шага несущих вертикальных элементов, толщины элементов, этажности здания, величины нагрузки и многих других факторов.
Величина содержания арматуры в бетоне конструкций является сугубо индивидуальной характеристикой каждой конкретной конструкции и должна базироваться на соответствующих прочностных расчетах, быть следствием этих расчетов, а также отвечать конструктивным требованиям, предъявляемым к данному типу конструкции.
С помощью новых функций, реализованных в 21-й версии программы SCAD++, появилась возможность на начальном этапе проектирования (стадия расчетной схемы) оперативно получить данные о расходе бетона и арматуры как для отдельного элемента, так и для всего здания в целом. На основании полученных данных проектировщик при необходимости принимает решение об изменении конструктивной схемы здания и оценивает, насколько эти изменения влияют на содержание арматуры в бетоне. В предыдущих версиях ПК SCAD такая задача тоже решалась, но намного более трудоемко, и при этом она требовала от проектировщика очень много времени на выполнение большого количества рутинных операций.

Литература

СП 63.13330.2012. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения (Актуализированная редакция СНиП 52−01−2003).
СП 52−101−2003. Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры.
Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций и тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры (к СП 52−101−2003).
ГЭСН 81−02−06−2001.
ФЕР 06−01−001−17.

Леонид Скорук
к.т.н., доц., старший научный сотрудник
НП ООО «СКАД Софт» (г. Киев)

РАСЧЕТ ГРАНИЧНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЫСОТЫ СЖАТОЙ ЗОНЫ ξR И ПРОЦЕНТА АРМИРОВАНИЯ μR ПО ДЕФОРМАЦИОННОЙ МОДЕЛИ Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

Вопросы теории пластичности

РАСЧЁТ ГРАНИЧНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЫСОТЫ СЖАТОЙ ЗОНЫ & И ПРОЦЕНТА АРМИРОВАНИЯ ПО ДЕФОРМАЦИОННОЙ МОДЕЛИ

В.о — ве-

личина постоянная, равная 200-10″ отн.ед. не зависимо от прочности бетона R, и скорости деформации е (рис.1). При £ь> £ь,о приращение напряжений меняет знак, наступает разрушение структуры.

В отличие от бетонов, диаграммы «es» арматурных сталей классов A-I, А-II, A-III за пределом ssß переходят в стадию пластического течения при напряжениях равных физическому пределу текучести ау. В процессе текучести происходит упрочнение структуры, арматура приобретает новые качества, характерные для твёрдых сталей класса В-И.

Холоднотянутые и термически упрочнённые стали не имеют чётко выраженной области пластического течения. В этом случае за граничное может быть принято состояние в точке перелома графика «а-е», за которой приращение неупругих деформаций начинает превышать упругие при этом максимальные напряжения ограничиваются условным пределом текучести а0,2 при достижении остаточных деформаций е\ост — 0,2% (рис.2).

Обозначим отношение £s¡o/£b,o через

£s,c/£b,o = т, £Sj0= m-£bß < 0,6% (3)

где т — коэффициент приведения граничных деформаций арматуры ¿\0 к бетону £Ь 0″, 0,6% — предельная расчётная деформация арматуры из условия ограничения £s<£(ij. После подстановки (3) в (2) получаем

£я=1/(1 + |я) (4)

Для определения граничных значений процента армирования jur воспользуемся зависимостью = ■Rb/Rs, (5) где V — коэффициент полноты эгаоры напряжений бетона сжатой зоны; Rb, Rs-расчётные сопротивления бетона и арматуры.

Os, МП а 2000

¿=1- 10″* 1/с

é=6 i/c

l.Rb а>27МПа

•»и

— «ьп -…..»

3.R -55МПа

50 100 150 200 250

¿■•ю-5

отн.ед.

Рис. 1. Диаграммы «cr-s» при статическом и динамическом сжатии

Рис.2. Диаграммы «сг-е» арматурных сталей: I, II — графики остаточных (I) и упругих (И) деформаций; сг002, а0,2 — условные пределы упругости и текучести; сТу — физический предел текучести

Численное значение коэффициента V равно отношению площадей расчётной эпюры напряжений к полной пластической Анализ различных законов и форм расчётных диаграмм сг-/(е, х) содержится в [1].MiÁ.-Et, —f»

н I bf*’ .. I

«1 —e-s iю л 1

Рис.3. Эпюры напряжений бетона сжатой зоны (а) и схема упруго-пластической

аппроксимации (б)

Высоту пластической зоны хт определим из рис.3, б как граничную область зоны упругих деформаций, за пределом которой приращением напряжений можно пренебречь. Из геометрического подобия оас и 6cd:

хт=х-(\-Х), (6)

где X = £bv/ebo — коэффициент упруго-пластичности, равный отношению упругой 8ьу к полной деформации e¿0. В отличие от e¿0 Л зависит от прочности бетона Rb (рис.4) и скорости деформацииё [3].

Очевидно, что упруго-пластическая аппроксимация диаграммы «о-е» в общем случае подчиняется закону трапеции, одна из сторон которой bd определя-

ет пластическую зону хт , другая оа — высоту сжатой зоны х, угол наклона ой -модуль упругости ЕИ, а высота аЪ — предельное краевое напряжение бетона

МПа 55 50 45 40 35 30 25 20

(

£ Ч/»

\А г

> < ч

(V / гО-1

-а к .и( 1

■0,5Л) — еЬоЛЕну, (8)

0,8

1-0,5-Я = v . (9)

В (8) v может изменяться в пределах от 0,5 (при хт= 0, Л = 1) — упругая до 1 (при хт= х, Л = 0) — идеально пластическая модель деформации бетона. В действительности все диаграммы работы, независимо от прочности бетона, имеют начальный линейный участок до точки перелома гпаЛиков «а~е» в момент обоазования микоотоешин пои этом

Iii 1 Ii- 1

происходит скачкообразное уменьшение модуля деформаций. После подстано-

0 0,5 0,6 0,7 Рис.4. Зависимость Л от точности бетона

К = £о,2 т -Es

Е, /Е,

нЬ

вок (4, 9) в (5) с учётом, что Rb=ebo■Л ■ ЕнЬ ; формула граничного процента армирования примет вид:

(10)

Графики граничных значений в зависимости от класса арматуры и прочности бетонов приведены на рис.5. Расчётные значения Л, т содержатся в табл. 1, 2.

Класс стали A-I А-И A-III A-IV A-V A-VI Вр-И

(ж 0,64 0,59 0,50 0,40 0,33 0,28 0,27

т 0,55 0,70 0,97 1,57 2,00 2,50 2,75

Таблица 2

Класс бетона В-20 В-25 В-30 В-35 В-40 В-45 В-50 В-55

Я 0,50 0,55 0,60 0,65 0,70 0,75 0,80 0,85

Нетрудно проверить, что вычисленные по (4) значения не противоречат эмпирической формуле (1). Для экспериментальной оценки достоверности (4, 10) в РУДН в соответствии с планом НИРС1 были изготовлены и испытаны 4

серии образцов в виде балочных плит раз-а-1 мером 5x15x70 см. Фактическая прочность А-н бетона на момент испытаний изменялась в А» пределах от 18 до 22 МПа.к(\ — (12)

Р — коэффициент, характеризующий положение центра тяжести эпюры сжатой зоны: р = (1-1 + 0,33-А2 )/(2у). (13)

Значения р при аппроксимации эпюры сжатой зоны параболой и трапецией практически совпадают.

Таблица 3

Шифр образцов Процент армирования ц , % Относительная высота 4 = x/h0 Изгибающие моменты, кНм Характер разрушения

My а t~R /В «9« Мк Mr М— — —WII

5A-III-6-2 0,9 2,0 0,44 0,50 8,2/8,7 15,2/16,2 10 по арматуре

5A-III-6-3 1,4 2,0 0,42 0,50 12,8/13,5 15,2/16,2 13,7 по арматуре

5Bp-II-4-3 0,6 0,4 0,29 0,27 13,7/13,9 4,3/9,7 9,6 по бетону

5Bp-II-4-2 0,4 0,4 0,32 0,27 9,1/9,8 9,9/9,6 9,1 по бетону

Примечание: в шифре A-III, Вр-И — класс стали, первая цифра — диаметр в мм, вторая -количество стержней.

Анализ таблицы 3 позволяет сделать следующие выводы.

Во-первых, предельные значения изгибающих моментов, рассчитанных по силовой и деформационной модели определения £не противоречат друг другу.

Во-вторых, значимость граничного отношения x/h0 в теории проектирования не ограничивается его применением в качестве критерия вида разрушения и выбора расчётной схемы. является объективным показателем качества железобетонной конструкции с точки зрения эффективности использования резервов прочности бетона и арматуры, материала и энергоёмкости конструктивного решения в том числе при решении задач модернизации и усиления при реконструкции и восстановлении зданий.

В-третьих, близкое совпадение расчётного значения MR с опытом в области ju~/Jr является доказательством того, что расчётные параметры gR, 1, т, ц р -правильные.

Литература

1. Бондаренко В.М., Колчунов В.И. Расчётные модели силового сопротивления железобетона. — М.: изд-во АСВ, 2004.

2. G. Brendel Stahlbetonbau. Leipzig, 1958.

3. Майоров В.И. Экспериментальная основа и элементы теории прочности бетона// Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. — № 1, 2005.

4. СНиП 2.03.01-84* Бетонные и железобетонные конструкции. — М.: 1999.

CALCULATION OF THE BOUNDARY VALUES OF THE RELATIVE HEIGHT OF COMPRESSED ZONE AND PERCENTAGE OF REINFORCEMENT Mr ACCORDING TO THE RUDN DEFORMATION MODEL

V.I. Mayorov

The article contains methods of calculation of the boundary values of the relative height of compressed zone and percentage of reinforcement based on the deformation model of the hypothesis of flat sections. The elastic-plastic law of the approximation of the diagram of the stresses of concrete of compressed zone is used for the calculation. The basic parameters of diagram «a-e(x)» X, m, ц, p are determined. The experimental substantiation of their authenticity is given.

Simplicity and authenticity distinguishes the calculation method. It can be used in the practice of design and instruction in construction specialities. 22

Онлайн калькулятор для расчета желебобетонных балок перекрытия дома

Далее
Пересчитать

Назначение калькулятора

Калькулятор для расчёта железобетонных балок перекрытий предназначен для определения габаритов, конкретного типа и марки бетона, количества и сечения арматуры, требующихся для достижения балкой максимального показателя выдерживаемой нагрузки.

Соответственно СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции» габариты железобетонных балок перекрытия и их устройство подсчитываются по дальнейшим принципам:

Минимальная высота балки перекрытия должна составлять не меньше 1/20 части длины перекрываемого проёма. К примеру при длине проёма в 5 м минимальная высота балок должна составлять 25 см;
Ширина железобетонной балки устанавливается по соотношению высоты к ширине в коэффициентах 7:5;
Армировка балки состоит минимум из 4 арматур – по два прута снизу и сверху. Применяемая арматура должна составлять не меньше 12 мм в диаметре. Нижнюю часть балки можно армировать прутами большего сечения, чем верхнюю;
Железобетонные балки перекрытия бетонируются без перерывов заливки, одной порцией бетонной смеси, чтобы не было расслоения бетона.

Дистанцию между центрами укладываемых балок определяют длиной блоков и установленной шириной балок. К примеру, длина блока составляет 0,60 м, а ширина балки 0,15. Дистанция между центрами балок будет равна – 0,60+0,15=0,75 м.

Принцип работы

Согласно ГОСТ 26519-85 «Конструкции железобетонные заглублённых помещений с перекрытием балочного типа. Технические условия» формула расчёта полезной нагрузки железобетонных балок перекрытия складывается из следующих характеристик:

Нормативно-эксплуатационная нагрузка на балки перекрытия с определённым коэффициентным запасом. Для жилых зданий данный показатель нагрузки составляет 151 кг на м2, а коэффициентный запас равен 1,3. Получаемая нагрузка – 151*1,3=196,3 кг/м2;
Нагрузка от общей массы блоков, которыми закладываются промежутки между балками. Блоки из лёгких материалов, к примеру из пенобетона или газобетона, показатель плотности которых D-500, а толщина 20 см будут нести нагрузку – 500*0,2=100 кг/м2;
Испытываемая нагрузка от массы армированного каркаса и последующей стяжки. Вес стяжки с толщиной слоя 5 см и показателем плотности 2000 кг на м3 будет образовывать следующую нагрузку – 2000*0,05=100 кг/м2 (масса армировки добавлена в плотность бетонной смеси).

Показатель полезной нагрузки железобетонной балки перекрытия составляется из суммы всех трёх перечисленных показателей – 196,3+100+100=396,3 кг/м2.

Минимальный и максимальный коэффициент усиления

в различных железобетонных элементах

Минимальный коэффициент армирования — это наименьшее возможное количество стали, которое должно быть заделано в конструкционные бетонные элементы, чтобы предотвратить преждевременное разрушение после потери прочности на разрыв. Минимальный коэффициент армирования контролирует растрескивание бетонных элементов.

Максимальный коэффициент армирования — это наибольшая площадь стали, которая может быть помещена в бетонные элементы, такие как колонны и балки.В железобетонной балке обеспечение дополнительной арматуры сверх максимального коэффициента армирования не принесет пользы, поскольку бетон будет раздавлен до того, как будет использована вся прочность стали.

Обрушение бетонной конструкции происходит внезапно и не имеет никаких признаков разрушения. Максимальный коэффициент армирования обеспечивает экономию бетонных элементов и защиту от хрупкого разрушения бетона.

Наконец, требуемая площадь армирования спроектированного бетонного элемента не должна превышать максимального коэффициента армирования и должна быть меньше минимального коэффициента армирования.Следовательно, спроектированный элемент следует проверить на соответствие этому требованию.

Минимальный коэффициент усиления

Цель минимального коэффициента усиления — контролировать растрескивание и предотвращать внезапное разрушение путем придания элементу достаточной пластичности после потери прочности бетона на растяжение из-за растрескивания.

Строительные нормы и правила, такие как ACI 318-19, обеспечивают минимальный коэффициент армирования для различных железобетонных элементов, таких как балки и колонны.

1. Минимальный коэффициент усиления в балках

В железобетонных балках, если прочность на изгиб секции с трещинами ниже, чем момент, вызвавший растрескивание секции без трещин, то балка разрушится при образовании первой трещины изгиба без каких-либо повреждений.

Минимальный коэффициент армирования, который можно рассчитать с помощью уравнения, предоставленного ACI 318-19, может предотвратить преждевременное разрушение бетонной балки.Минимальное армирование для балок можно рассчитать с помощью следующего выражения:

Где:

А _{с, не менее}: минимальная площадь стали, мм ²

fc ’: прочность бетона на сжатие, МПа

фу: предел текучести стали, МПа

b _w: ширина стенки в тавровой балке и ширина балки в прямоугольной балке, мм

d: эффективная глубина, измеренная от волокна с крайним сжатием бетона до центра стальных стержней, мм

Рисунок 1: Продольные и поперечные арматурные стержни

2.Минимальный коэффициент армирования в плитах

Минимальная площадь армирования для плиты — это температура и усадочная арматура, установленная для контроля трещин из-за усадки в бетоне и колебаний температуры. Не требуется предусматривать площадь армирования больше температурной и усадочной арматуры.

As = ρbd Уравнение 2

As: усадка и температурное армирование, мм ²

b: ширина полосы перекрытия, учитываемая для проектного назначения, которая составляет 1 м

d: эффективная глубина, мм

Рисунок 2: Распределение или усадка и температурные арматурные стержни в односторонней бетонной плите

3.Минимальный коэффициент усиления в однородной опоре

Минимальный коэффициент армирования для равномерного основания аналогичен коэффициенту армирования плиты, т.е. коэффициент армирования по температуре и усадке.

4. Минимальный коэффициент усиления в колоннах

Минимальный коэффициент усиления для колонн требуется для обеспечения сопротивления изгибу, который может не соответствовать аналитическим результатам. Это также необходимо для уменьшения эффекта усадки и ползучести бетона при длительных сжимающих напряжениях.

Минимальный коэффициент армирования в колонне предотвращает деформацию стальных стержней при длительной эксплуатационной нагрузке. ACI 318-19 определяет минимальный коэффициент продольного армирования для колонны как 0,01 от общей площади колонны.

5. Минимальное армирование для соединений между монолитными элементами и фундаментом

Минимальная площадь армирования, пересекающая монолитную колонну или основание и поверхность раздела фундамента, должна быть в 0,005 раза больше общей площади поддерживаемого элемента.

Максимальный коэффициент усиления

Максимальный коэффициент армирования — это верхний предел количества стали, которое может быть помещено в бетонные элементы. Обычно это предоставляется по разным причинам, которые обсуждаются ниже:

1. Максимальный коэффициент усиления в балках

Максимальный коэффициент армирования балок предназначен для предотвращения раздавливания бетона, что является нежелательным режимом разрушения и предотвращается кодом ACI. Это также позволяет избежать использования чрезмерной площади стали, что не дает реальных преимуществ.Следовательно, это помогает внести экономию при проектировании бетонных балок.

Если балка имеет более высокий коэффициент армирования, чем максимальный коэффициент армирования, она называется чрезмерно армированной бетонной балкой и обычно не выдерживает сжатие.

Сверхармированная бетонная балка выходит из строя при сжатии до того, как будет использован весь потенциал прочности стальных стержней. Максимальный коэффициент усиления для балок можно рассчитать с помощью уравнения 3.

2. Максимальный коэффициент усиления в колоннах

Максимальное армирование было установлено, чтобы гарантировать, что бетон может быть должным образом уплотнен вокруг стальных стержней и гарантировать, что спроектированные колонны аналогичны испытательным образцам в соответствии с ACI 318.19.

Максимальный коэффициент армирования колонн составляет 0,08 общей площади колонны. Это обеспечивает экономию при проектировании колонн и предотвращает скопление стали, что в противном случае затрудняет правильную укладку бетона.

На практике рекомендуется учитывать максимальный коэффициент армирования, равный 0,04 общей площади колонны, чтобы избежать чрезмерного армирования в местах сращивания стальных стержней.

Минимальный коэффициент усиления при сдвиге

Подобно минимальному армированию на изгиб, описанному выше, ACI 318-19 устанавливает минимальный коэффициент усиления для сдвига в балках и т. Д.

1. Минимальный коэффициент усиления сдвигом в балках

Минимальная площадь арматуры на сдвиг должна быть предусмотрена во всех областях балки, где приложенное усилие сдвига превышает половину расчетной прочности бетона на сдвиг.

Минимальная поперечная арматура (A _{v, min}) в балках должна быть большей из следующих величин:

A _{v, мин.} = 0,062 * fc ’^(0,5) * (b _w * s / f _yt) Уравнение 4

A _{v, мин} = 0.35 * (b _w * s / f _yt) Уравнение 5

Где:

с: межцентровое расстояние хомутов, мм

f _yt: предел текучести стального стержня хомута, МПа

2. Минимальная продольная и поперечная арматура в монолитных стенах

Если приложенный сдвиг в плоскости (V _и) монолитной стены равен или меньше значения, полученного из уравнения 6, используйте значения, приведенные в Таблице-1, в качестве минимального армирования как для продольной, так и для продольной арматуры. поперечное направление.

Однако, если приложенный сдвиг в плоскости (V _и) больше, чем значение, полученное из уравнения 6, тогда ( ρt = 0,0025) и значение ( ρℓ ) будет наибольшим из 0,0025 и результат уравнения 7.

Где:

h _w: высота всей стены от основания до верха, мм

l _w: длина всей стены, мм

Таблица-1: Минимальная продольная и поперечная арматура для стен

Тип арматуры без предварительного напряжения	Размер стержня / проволоки	fy, МПа	Минимальный коэффициент продольного армирования, ρℓ	Минимальный коэффициент поперечного армирования , коэффициент усиления
Деформированные стержни	≤ No.16	≥420	0,0012	0,0020
Деформированные стержни	> No. 16	<420	0,0015	0,0025
Сварная арматура 9018 9018 или 9018	0,0015	0,0025
Деформированные стержни или арматура из сварной проволоки	Любая	Любая	0,0012	0,0020

Рис.

Часто задаваемые вопросы

Какое минимальное армирование в балке?

Минимальная арматура — это наименьшая стальная площадь, которая предотвращает преждевременное вязкое разрушение балки, когда бетон теряет прочность на растяжение из-за приложенных нагрузок.

Почему в балке предусмотрена арматура с минимальным сдвигом?

1. Для предотвращения внезапного разрушения балки, когда разрывается бетонное покрытие и теряется связь с натяжной сталью.
2. Во избежание хрупкого разрушения при сдвиге, которое может произойти без сдвиговой арматуры
3. Предотвратить разрушение при растяжении из-за усадки и термических напряжений, а также внутреннего растрескивания в балке
4. Удерживать продольные стальные стержни в их положении во время бетонирования.

Каков минимальный коэффициент усиления в колонне?

Минимальный коэффициент армирования для колонны равен 0.01.

Как рассчитать минимальную площадь армирования для колонны?

Минимальная площадь армирования в колонне равна общей площади колонны, умноженной на 0,01.

Почему в плитах используется усиление усадки и температуры?

Бетонная плита расширяется и сжимается при колебаниях температуры. Когда свежий бетон схватывается и быстро теряет влагу, он дает усадку и создает напряжение в бетоне. Усадка и расширение бетона приводят к развитию трещин, если это не учитывается при проектировании.
Таким образом, предусмотрена температурная и усадочная арматура для контроля трещин из-за колебаний температуры и усадки бетона

Подробнее

Расчет прямоугольной железобетонной балки

Руководство по проектированию и детализации железобетонных перекрытий IS456: 2000

(PDF) Процент армирования в конструкции для различных сейсмических зон с использованием Etab

Процент армирования в конструкции для различных сейсмических зон

с использованием Etab

Dr.К. Чандрасекхар Редди1 и Дж. Лалит Кумар2

1Профессор и директор, студент 2PG

Департамент гражданского строительства

Институт инженерии и технологий Сиддхарта, Путтур, Андхра-Прадеш, Индия

[email protected], 2 gmail.com

Abstract

ETABS — это наиболее часто используемое программное обеспечение в области строительства для анализа конструкций любого типа.Он имеет самый удобный интерфейс

, с помощью которого можно легко выполнить проектирование конструкции. Это программное обеспечение в основном

используется для таких конструкций, как высотные здания, стальные и бетонные конструкции. В исследовании используется программное обеспечение ETABS

для анализа высотного здания высотой 30 этажей (G + 30) с учетом сейсмических, статических и временных нагрузок.

необходимо определить и оценить эти силы, чтобы спроектировать устойчивую и безопасную конструкцию. Расчет

выполнен с учетом различных предельных состояний, указанных в кодексах, и применения экономических.Этот документ

в основном фокусируется на изучении сравнения процентного содержания стали в конструкции, когда здание

рассчитано на нагрузки согласно IS 456: 2000 и для сил землетрясения в различных сейсмических зонах согласно коду

IS 1893 : 2002 (часть 1), где предлагается обеспечить максимальное усиление для более высоких сейсмических зон

, но не дает четкой информации о том, какой процент усиления

можно использовать для различных сейсмических зон.В соответствии с IS-875, Часть-III, пункт 0.3.1, сейсмическая нагрузка рассматривается как

, а также следующие: статическая нагрузка, приложенная нагрузка, снеговая нагрузка, специальная нагрузка и комбинация нагрузок. Рассчитано

процентов арматуры для конструкции в сейсмической зоне 2, зоне 3, зоне 4 и зоне 5.

Ключевые слова: ETABS, Процент стали, Высотные здания, Сейсмические зоны.

1. Введение

Высотные здания — это конструкции, которые должны подвергаться сейсмическому анализу из-за динамических нагрузок

, действующих на конструкцию.Обычно это происходит в районах с высокой сейсмической активностью, в то время как ветер

можно рассматривать как динамическую нагрузку, но он не влияет на массу самой конструкции. В отличие от ветровых нагрузок, сейсмические силы

действуют на массу конструкции, и реакция конструкции зависит от жесткости

конструкции. Это сейсмическое явление, которое приводит к огромному разрушению инженерных систем и

объектов, привлекает всеобщее внимание, поскольку его невозможно точно предсказать.Это внезапное событие, которое происходит по разным причинам, например:

 Движение тектонических плит.

 Внезапные проскальзывания при разломах.

 Из-за взрывов.

 В связи с добычей полезных ископаемых и т.д.

Большинство исследователей все еще проводят анализ землетрясений, чтобы узнать больше о нем, чтобы минимизировать нанесенный ущерб

и спасти жизни. Исследования по сейсмологии показывают, что большинство случаев землетрясений или сейсмической активности

происходит из-за движения тектоники.Тектонические плиты представляют собой части

земной коры и верхней мантии, вместе называемые литосферой. Плиты имеют размер около 100

Проект железобетонных колонн согласно ACI 318-14 в RFEM

Анализ бетонной колонны

Железобетонная колонна с квадратными связями спроектирована так, чтобы выдерживать осевую статическую и временную нагрузку 135 и 175 тысяч фунтов соответственно с использованием конструкции ULS и факторных комбинаций нагрузок LRFD в соответствии с ACI 318-14 [1], как показано на рисунке 01 .Бетонный материал имеет прочность на сжатие f ‘_c, равную 4 тыс. Фунтов на квадратный дюйм, в то время как арматурная сталь имеет предел текучести f _и, равный 60 тыс. Фунтов на квадратный дюйм. Первоначально предполагается, что процент стальной арматуры составляет 2%.

Рисунок 01 — Бетонная колонна — вид на фасаде

Размерный дизайн

Для начала необходимо рассчитать размеры поперечного сечения. Стойка квадратного сечения должна контролироваться на сжатие, так как все осевые нагрузки находятся строго на сжатии.Согласно таблице 21.2.2 [1] коэффициент снижения прочности Φ равен 0,65. При определении максимальной осевой прочности используется таблица 22.4.2.1 [1], в которой коэффициент альфа (α) устанавливается равным 0,80. Теперь можно рассчитать расчетную нагрузку P _и.

P _u = 1,2 (135 k) + 1,6 (175 k)

Исходя из этих факторов, P _u равно 442 тысячам фунтов. Затем полное поперечное сечение A _g может быть рассчитано с использованием уравнения. 22.4.2.2.

P _u = (Φ) (α) [0.85 f ‘_c (A _g — A _st) + f _y A _st]

442k = (0,65) (0,80) [0,85 (4 тысячи фунтов) (A _g — 0,02 A _г) + ((60 тысяч фунтов / кв. Дюйм) (0,02) A _г)]

Решая для A _г, мы получаем площадь 188 в ². Корень квадратный из A _г берется и округляется в большую сторону, чтобы получить поперечное сечение 14 x 14 дюймов для колонны.

Требуемая стальная арматура

Теперь, когда A _г установлен, площадь стальной арматуры A _st можно рассчитать по формуле.22.4.2.2 путем подстановки известного значения A _g = 196 в ² и решения

442k = (0,65) (0,80) [0,85 (4 тысячи фунтов) (196 в ² — A _st) + ((60 тысяч фунтов на квадратный дюйм) (A _st))]

Решение для A _st дает значение 3,24 дюйма ². Отсюда можно определить количество стержней, необходимое для проектирования. Согласно разд. 10.7.3.1 [1], квадратный столбец должен иметь не менее четырех стержней. Исходя из этого критерия и минимально необходимой площади 3.24 в ², (8) пруток № 6 для стальной арматуры используется из Приложения А [1]. Это обеспечивает область усиления ниже.

A _st = 3,52 дюйма ²

Выбор галстука

Для определения минимального размера стяжки требуется разд. 25.7.2.2 [1]. В предыдущем разделе мы выбрали продольные стержни № 6, которые меньше стержней № 10. Основываясь на этой информации и разделе, выбираем № 3 для галстуков.

Расстояние между стяжками

Чтобы определить минимальные расстояния между стяжками, см. Разд.25.7.2.1 [1]. Связи, которые состоят из деформированных стержней с замкнутыми петлями, должны иметь расстояние в соответствии с пунктами (a) и (b) этого раздела.

(a) Расстояние в свету должно быть не менее (4/3) d _agg. Для этого расчета мы примем совокупный диаметр (d _agg) 1,00 дюйма

s _min = (4/3) d _agg = (4/3) (1,00 дюйма) = 1,33 дюйма

(b) Расстояние между центрами не должно превышать минимум 16d _b диаметра продольного стержня, 48d _b анкерного стержня или наименьшего размера элемента.

с _Макс. = Мин. (16d _b, 48d _b, 14 дюймов)

16d _b = 16 (0,75 дюйма) = 12 дюймов

48d _b = 48 (0,375 дюймов) = 18 дюймов

Рассчитанное минимальное расстояние между стяжками равно 1,33 дюйма, а максимальное рассчитанное расстояние между стяжками равно 12 дюймам. Для этой конструкции максимальное расстояние между стяжками составляет 12 дюймов.

Проверка детализации

Теперь можно выполнить проверку детализации для проверки процента армирования.2} \; = \; 0.01795 \; \ cdot \; 100 \; \; = \; 1.8 \% $ O.K.

Расстояние между продольными стержнями

Максимальное расстояние между стержнями в продольном направлении может быть рассчитано на основе расстояния в прозрачной крышке и диаметра как стяжных, так и продольных стержней.

Максимальное расстояние между стержнями:

$ \ frac {14 \; \ mathrm {in}. \; — \; 2 \; (1.5 \; \ mathrm {in}.) \; — \; 2 \; ( 0,375 \; \ mathrm {in}.) \; — \; 3 \; (0,75 \; \ mathrm {in}.)} 2 \; = \; 4,00 \; \ mathrm {in}. $

4,00 дюйма менее 6 дюймов, что требуется в соответствии с 25,7.2.3 (а) [1]. OK.

Минимальное продольное расстояние между стержнями может быть рассчитано с помощью справки 25.2.3 [1], в которой указано, что минимальное продольное расстояние для колонн должно быть, по крайней мере, наибольшим из значений от (a) до (c).

(a) 1,5 дюйма

(b) 1,5 d _b = 1,5 (0,75 дюйма) = 1,125 дюйма

Следовательно, минимальное продольное расстояние между стержнями равно 1,50 дюйма.

Длина развертки (L _d) также должна быть рассчитана с учетом 25.4.9.2 [1]. Это будет равно наибольшему из вычисленных ниже значений (a) или (b).

(a) $ {\ mathrm L} _ {\ mathrm {dc}} \; = \; \ left (\ frac {\ displaystyle {\ mathrm f} _ {\ mathrm y} \; \ cdot \; { \ mathrm \ psi} _ {\ mathrm r}} {\ displaystyle50 \; \ cdot \; \ mathrm \ lambda \; \ cdot \; \ sqrt {\ mathrm f ‘\; \ cdot \; \ mathrm c}} \ справа) \; \ cdot \; {\ mathrm d} _ {\ mathrm b} \; = \; \ left (\ frac {\ displaystyle \ left (60,000 \; \ mathrm {psi} \ right) \; \ cdot \; \ left (1.0 \ right)} {50 \; \ cdot \; \ left (1.0 \ right) \; \ cdot \; \ sqrt {4000 \; \ mathrm {psi}}} \ right) \; \ cdot \; \ left (0.75 \; \ mathrm {in}. \ Right) \; = \; 14.23 \; \ mathrm {in}. $

(b) $ {\ mathrm L} _ {\ mathrm {dc}} \; = \ ; 0.0003 \; \ cdot \; {\ mathrm f} _ {\ mathrm y} \; \ cdot \; {\ mathrm \ psi} _ {\ mathrm r} \; \ cdot \; {\ mathrm d} _ { \ mathrm b} \; = \; 0,0003 \; \ cdot \; (60000 \; \ mathrm {psi}) \; \ cdot \; (1.0) \; \ cdot \; (0,75 \; \ mathrm {in} .) \; = \; 13.5 \; \ mathrm {in}. $

В этом примере (a) — большее значение, поэтому L _dc = 14,23 дюйма

Ссылаясь на 25.4.10.1 [1], Длина разработки умножается на отношение требуемой стальной арматуры к предоставленной стальной арматуре.2} \ right) \; = \; 0.65 \; \ mathrm {ft} $.

Усиленная квадратная анкерная колонна спроектирована полностью, ее поперечное сечение можно увидеть ниже на Рисунке 02.

Рисунок 02 — Железобетонная колонна — Расчет / размеры арматуры

Сравнение с RFEM

Альтернативой проектированию квадратной стяжки вручную является использование дополнительного модуля RF-CONCRETE Members и выполнение проектирования в соответствии с ACI 318-14 [1].Модуль определит необходимое армирование, чтобы противостоять приложенным нагрузкам на колонну. Кроме того, программа также спроектирует предоставленную арматуру на основе заданных осевых нагрузок на колонну с учетом требований стандарта по расстоянию. Пользователь может внести небольшие изменения в предоставленную схему армирования в таблице результатов.

На основе приложенных нагрузок для этого примера компания RF-CONCRETE Members определила требуемую площадь продольной арматуры стержня равной 1.92 в ² и обеспеченная площадь 3,53 в ². Длина развертки, рассчитанная в дополнительном модуле, равна 0,81 фута. Расхождение по сравнению с длиной развертки, рассчитанной выше с помощью аналитических уравнений, связано с нелинейными расчетами программы, включая частный коэффициент γ. Коэффициент γ — это отношение предельных и действующих внутренних сил, взятое из RFEM. Длина развертки в RF-CONCRETE Members находится путем умножения обратного значения гаммы на длину, определяемую из 25.4.9.2 [1]. Более подробную информацию об этом нелинейном расчете можно найти в файле справки RF-CONCRETE Members, ссылка на который приведена ниже. Это армирование можно предварительно просмотреть на Рисунке 03.

Рисунок 03 — Стержни RF-CONCRETE — Предусмотренная продольная арматура

Предусмотренная поперечная арматура для стержня внутри RF-CONCRETE Members была рассчитана как (11) стержни № 3 с шагом (ями) 12 дюймов. Предоставленная компоновка поперечной арматуры показана ниже на Рисунке 04.

Рисунок 04 — Стержни RF-CONCRETE — Предусмотренное армирование на сдвиг

Железобетон — прочная конструкция

Практическое правило для проектирования RC

Огнестойкость (час)	Минимальная ширина балки (мм)	Минимальная толщина перекрытий (мм)	Минимальная толщина стенки (p <0,4%)	Мин. Толщина стенки (0.4%	Мин. Толщина стенки (p> 1%)
0,5	200	75	150	100	75
1	200	95	150	120	75
1,5	200	110	175	140	100
2	200	125	–	160	100
3	240	150	–	200	150
4	280	170	–	240	180

Источник: Concrete Center

Армирование балок Минимальное расстояние между стержнями стальной арматуры составляет

Максимальный размер крупного заполнителя плюс 5 мм

Или
2.Размер стержня (в зависимости от того, что больше) Максимальное количество стержней на слой для балок = (ширина балки — 2 x покрытие — 2 x диаметр звена) / (2 x диаметр стержня)

Ширина балки (мм)	Диаметр прутка (с учетом крышки 35 мм)
	25	32	40
300	3	3	2
350	4	3	3
400	5	4	3
450	6	5	4
500	7	5	4
550	8	6	5
600	9	7	6
650	10	8	6
700	11	9	7
750	12	10	8
800	13	10	8
900	15	12	9
1000	17	13	11

Источник: Concrete Center

Максимальное усилие на растяжение или сжатие составляет 6% площади поперечного сечения бетона
Минимальные проценты указаны в таблице ниже, которая является таблицей 3.25 BS 8110
Расстояние между звеньями среза не должно превышать 0,75d. Продольные стержни не должны располагаться на расстоянии более 150 мм или d от вертикальной стойки. Срезные звенья должны соответствовать следующим требованиям:

Диаметр прутка (мм)	16	20	25	32	40
Максимальное расстояние (мм)	192	249240	300	384	480
Мин. Диаметр звена (мм)	6	6	8	8	10

Источник: Concrete Center

Железобетонные конструкции

Упругая реакция обусловлена приложенными нагрузками, но пластичность может быть ниже и выше предела текучести.
Скорость ползучести зависит от состава бетона и условий окружающей среды.
Подобно стальным, бетонные многоэтажные здания могут состоять либо из портальных рам, либо из опорных рам, которые зависят от распорок или диафрагм с бетонными несущими стенами для обеспечения поперечной устойчивости. Однако для многоэтажных зданий боковая устойчивость имеет несколько требований:

Жесткие горизонтальные диафрагмы должны использоваться с основными стенами, например, при строительстве полов из железобетона.Бетонные основные стены (с минимальной толщиной 200 мм для размещения стальной арматуры и бетонирования) могут быть в виде лифтовых шахт или окружающих стен лестничных клеток.
Связи следует использовать по всей высоте здания, если не используются передаточные конструкции.

Центр сдвига должен совпадать с точкой, в которой находится равнодействующая опрокидывающих сил.

Железобетон: колонное исполнение

Проект по схеме

Мы всегда будем проектировать колонны и другие элементы сжатия, в которых их вертикальные нагрузки действуют концентрично нейтральной оси элементов конструкции.В этих ситуациях эти элементы конструкции подвергаются осевой нагрузке под действием прямых сжимающих напряжений.

Бетонные колонны — это конструктивные элементы, которые повышают прочность конструкции, выдерживают и выдерживают вертикальные нагрузки. Чтобы отличить бетонные колонны от бетонных опор и стен, больший размер поперечного сечения не должен превышать его меньший размер более чем в четыре раза.

На практике вертикальные нагрузки действуют эксцентрично по отношению к нейтральной оси элемента конструкции. Следовательно, на практике при проектировании конструкции необходимо учитывать как сжимающие напряжения, действующие концентрически по отношению к нейтральной оси конструктивного элемента, так и изгибающие напряжения, вызванные сжимающими напряжениями, действующими эксцентрично по отношению к нейтральной оси конструктивного элемента. .

Мы сосредоточимся только на сжимающих напряжениях, которые действуют концентрически по отношению к нейтральной оси в расчетах схем.

Бетонные колонны считаются связанными, если вся конструкция рассчитана на сопротивление поперечным нагрузкам. Связанные колонны — это колонны в системе устойчивости со сдвигающимися или несущими стенами. Свободные колонны — это колонны в системе, в которой единственными конструктивными элементами, поддерживающими общую устойчивость конструкции, являются колонны.

Колонны считаются короткими, если гибкость меньше 15 для колонн с раскосами или 10 для колонн без раскосов.

Короткие колонны — Разрушение при раздавливании вызвано прямыми напряжениями сжатия
Тонкие колонны — Разрушение бокового продольного изгиба и раздавливания вызывается прямыми напряжениями сжатия и изгибающими напряжениями, вызванными эксцентрическими напряжениями сжатия. Количество отказов зависит от условий фиксации концов и коэффициента гибкости, который представляет собой эффективную длину, деленную на радиус вращения.

1. Определите fy и fcu

2. Определите приложенную динамическую нагрузку и постоянную нагрузку на колонну

3.Определите площадь входящей нагрузки на колонну

4. Определите количество этажей, на которых опора колонны

5. Определите общие нагрузки, действующие на колонну, используя уравнение ниже

Общая нагрузка, N = (LL + DL) x коэффициент ULS x количество этажей x площадь относительной нагрузки x коэффициент упругого сдвига
, где LL = динамическая нагрузка
DL = статическая нагрузка
коэффициент ULS = 1,6 (для консервативных целей)
коэффициент упругого сдвига = 1,25

6.Определите процент армирования колонны и значение X. Например, если было выбрано армирование 3%, мы использовали бы N / 21.

Площадь колонны (Ac) можно оценить как

Процент армирования для высокопрочной стали	X дюйм N / X
1%	15
2%	18
3%	21

Максимальное количество арматуры в бетонных элементах (балках, колоннах или плитах) не должно превышать 4%.

7. Определите требуемую бетонную площадь

Ac_req = N / X
, где X — значение, указанное в таблице выше

8. Определите размеры бетонной колонны, имеющей размеры, b и h, что даст Ac_prov = bxh> Ac_req

9, Определите приложенный момент на колоннах

Чтобы оценить приложенный момент на колоннах, предлагается умножить осевую нагрузку от пола над колонной на:

25 — внутренняя часть колонны
5 — краевые колонны
2 — угловые колонны

Детальный проект

1.Найдите эффективную высоту le колонны

le = β x l
, где l = полная длина
β = значения из таблицы ниже
Конечное условие 1 = конец колонны полностью ограничен моментным соединением
Конечное условие 2 = колонка конец частично ограничен монолитным соединением
Конечное условие 3 = конец колонны просто поддерживается

Источник: (Пункт 3.8.1.6, BS 8110)

2. Определите, является ли столбец коротким.

Если ley / b <15 и lex / h <15, это короткий столбец.
Если оба отношения больше 15, это тонкий столбец.
, где lex = эффективная высота относительно большой оси
ley = эффективная высота относительно малой оси,
Обычно усиленные колонны должны быть короткими, а не тонкими.

3. Найдите требуемую площадь стальной арматуры, Asc_req

Достаточное содержание стальной арматуры и размещение арматуры помогают противостоять растрескиванию в бетонной колонне. Следует использовать дополнительное усиление, такое как переплеты, вертикальные звенья или стяжки.Эта дополнительная арматура сопротивляется боковому изгибу, вызванному сжимающими напряжениями основной арматуры. На каждую угловую планку нужно положить галстук. Расстояние от одной арматуры до другой должно быть не менее 150 мм.

Арматура у поверхности бетона более эффективна в сопротивлении силам изгибающего момента, чем арматура, размещенная в центре колонны.

Уравнение для короткой колонны со связями, которая поддерживает примерно симметричное расположение балок и где эти свойства и размеры балок не отличаются более чем на 15%, показано ниже.2)
Asc = площадь армирования

Примечание. Если Asc_req отрицательно, используйте уравнение ниже.
Asc_req = 0,4% x Ac_nominal

Примечание. Расчетный момент для тонких колонн включает дополнительный момент, вызванный эксцентриситетом геометрического сечения.

4. Найдите подходящее количество арматурных стержней и размер арматурных стержней, ______ T ______

5. Найдите площадь, обеспечиваемую спроектированными арматурными стержнями, As_provc

Железобетон: конструкция балки

Схема конструкции

Приложенные нагрузки включают в себя прямые сжимающие силы, а также сжимающие и растягивающие напряжения, которые вызваны провисающими изгибающими моментами балки.Индуцированные сжимающие напряжения расположены в волокнах материала выше нейтральной оси элемента, а индуцированные растягивающие напряжения расположены ниже нейтральной оси.

1. Определите fy и fcu в соответствии с требуемыми свойствами материала

2. Определите предварительные размеры балки, b и h

3. Найдите эффективную глубину, d

d = h — крышка — диаметр стержня
Бетонные крышки проектируются с учетом требований огнестойкости и долговечности.

4. Найдите отношение пролета / глубины, L / d и убедитесь, что L / d меньше 20

Прогиб необходимо проверить с помощью отношения пролета / глубины.
Растрескивание должно быть спроектировано для SLS и соответствовать требованиям минимального необходимого армирования и расстояния.

Детальный проект

1. Найдите w

w = 1.4DL + 1.6LL

2. Найдите расчетный момент и сдвиг, M и V

Простая опора с равномерно распределенной нагрузкой

Простая опора с сосредоточенной нагрузкой

Консольная балка с равномерно распределенной нагрузкой

Фиксированные концы с равномерно распределенной нагрузкой

Неподвижные концы с сосредоточенной нагрузкой в центре

t
Эффективный пролет балок, l, следует принять как эффективный пролет стержня в его состоянии с простой опорой для консервативных целей.2 Максимальное количество арматуры в бетонных элементах (балках, колоннах или плитах) не должно превышать 4%.

5. Расчет прямоугольных балок для сдвига

Напряжение сдвига в балках
Обычно сила сдвига и напряжение сдвига должны быть получены от поверхности опоры.

Арматура на сдвиг

Арматура на сдвиг должна быть спроектирована для ULS и должна быть представлена в виде вертикальных звеньев или изогнутых стержней. Сдвиговые силы передаются на вертикальные звенья, которые действуют на диагональные бетонные стойки при сжатии.Следовательно, в балках связи будут действовать на растяжение, а бетон на сжатие.
Усиление сдвига требуется, чтобы противостоять следующему режиму разрушения, вызванному сдвигом:

Наклонные растягивающие трещины на балке
Разрушение из-за наклонного растягивающего напряжения, вызванного сдвигом

a. Если v <0,5vc, должно быть предоставлено минимальное количество ссылок.
г. Если 0,5vc г. Если vc + vr

Напряжение сдвига в бетоне, vc

5. Определите, меньше ли максимальное отклонение допустимой отклонения

Допустимый предел = L / 250

Железобетон: конструкция перекрытия

Рассматриваемые типы подвесных плит (плиты, поддерживаемые балками, колоннами или стенами)

Полнотелые плиты
- Эти плиты изготовлены из твердого бетона с арматурой, устойчивой к растяжению.Плиты могут быть монолитными или профилированными металлическими. Верхнее армирование может быть стальной сеткой для обеспечения огнестойкости. Нижнее армирование может быть металлическим настилом для усиления натяжения.
Ребристые плиты
- Эти плиты могут обеспечить такую же конструкционную прочность, что и цельные плиты, при меньшем количестве бетона. Ребристые плиты могут быть серией жестких бетонных выступов, монолитно отлитых с пустотами, образованными съемными формовщиками. Ребристые плиты также могут быть пустотелыми с постоянными пустотелыми пластинами.
Плоские плиты
- Эти плиты с плоскими перекрытиями не требуют поддержки балок. Капли часто используются для образования толстой части жесткости между колоннами и плитой.
Вафельные плиты
- Эти плиты сплошные и плоские с пустотелыми пластинами в перекрытиях. Существуют серии бетонных балок шириной 1 м, которые могут быть спроектированы для изгиба с моментом.

Никакие плиты не должны быть толщиной менее 125 мм из-за требований огнестойкости.

Двусторонние перекрытия могут составлять 90% толщины односторонних перекрытий

1. Найдите w

w = 1.4DL + 1.6LL

2. Найдите расчетный момент и сдвиг, M и V

Найдите уравнения M и V выше (см. Расчет балки).

3. Расчет плиты на изгиб методом односторонней плиты

Найдите K и z

Найдите процент армирования в бетонной зоне (Ast / bd =%)

Арматурные стержни должны быть спроектированы с учетом минимальной допустимой площади и должны быть построены в обоих направлениях в плите.Стальная арматура помогает противостоять растрескиванию и распределять сосредоточенные нагрузки по плите.

Максимальное количество арматуры в бетонных элементах (балках, колоннах или плитах) не должно превышать 4%.

4. Найдите количество стержней и размер стержней, ____ T ______.

5. Найдите Аспров.

6. Расчетная плита на сдвиг.

Здесь приведены правила для каждой константы в уравнении напряжения сдвига бетона ниже.

Минимально необходимое количество стали = 0,13%.

7. Проверить сдвиг при штамповке

Силы сдвига при штамповке (усилия сдвига по периметру колонн) обычно являются критическим расчетным случаем для фундаментов с плоскими плитами. Эффективный сдвиг — это поперечная сила, которая складывает моментные силы, возникающие между плитой и колонной, и поперечную силу по площади, поддерживаемой колонной.

Эффективные ножницы

Внутренние колонны -> Veff = 1,15V
Угловые колонны -> Veff = 1.2
- Uo — периметр колонны, касающийся плиты
Сдвиговые усилия следует проверять на определенных периметрах плиты, охватывающей колонну. Силы сдвига следует проверять, начиная с первого периметра 1,5d вокруг торца колонны. Затем необходимо проверить поперечные силы с интервалом 0,75d по периметру.

Длина анкеровки — бетонные конструкции Еврокод

Эти значения получены по следующим формулам: (при Yc = 1.= (0,36 / fck) / Yc

— стержни с высокими облигациями, fbd = (2.25fctk 0,05) / * c, где fck и fctk 0,05 определены в главе 3.1.

(3) В случае поперечного давления p в Н / мм2 (поперек возможной плоскости расщепления) значения таблицы 5.3 следует умножить на | 1 / (1 — 0,04 p) d 1,4 |, где p — среднее поперечное давление.

5.2.2.3 Базовая длина анкерного крепления

P (1) Базовая длина анкеровки — это прямая длина, необходимая для анкеровки с усилием As.fyd в стержне, предполагая постоянное напряжение связи, равное fbd; при установке базовой длины анкеровки следует учитывать тип стали и свойства сцепления стержней.

(2) Базовая длина анкеровки, необходимая для анкеровки стержня диаметром 0, составляет:

Значения fbd приведены в таблице 5.3.

(3) Для сварных тканей с двумя стержнями диаметр 0 в уравнении (5.3) следует заменить эквивалентным диаметром 0n = 0/2.

5.2.3 Анкоридж

5.2.3.1 Общие

P (1) Арматурные стержни, проволока или сварные сетчатые ткани должны быть закреплены таким образом, чтобы внутренние силы, которым они подвергаются, передавались на бетон и чтобы избежать продольного растрескивания или отслаивания бетона. При необходимости предусмотреть поперечную арматуру.

P (2) Если используются механические устройства, их эффективность должна быть подтверждена испытаниями, а их способность передавать сосредоточенную силу в анкеровке должна быть проверена с особой тщательностью.

5.2.3.2 Методы анкеровки

(1) Обычные методы крепления показаны на Рисунке 5.2.

(2) Прямые анкерные крепления или изгибы [Рисунок 5.2 a) или Рисунок 5.2 c)] не должны использоваться для анкеровки гладких стержней диаметром более 8 мм.

(3) Изгибы, крюки или петли не рекомендуются для использования при сжатии, за исключением гладких стержней, которые могут подвергаться растягивающим усилиям в зонах анкеровки при определенных нагрузках.

(4) Отслаивание или раскалывание бетона можно предотвратить, соблюдая Таблицу 5.1 и избегая скопления креплений.

Рисунок 5.2 — Требуемая длина анкерного крепления д) приварной поперечный стержень

Рисунок 5.2 — Требуемая длина анкерного крепления

5.2.3.3 Поперечная арматура параллельно бетонной поверхности

(1) В балках должна быть предусмотрена поперечная арматура:

— для анкеров при растяжении, если нет поперечного сжатия из-за реакции опоры (например, в случае непрямых опор).

— для всех сжатых анкеров.

(2) Минимальная общая площадь поперечной арматуры (опоры, параллельные слою продольной арматуры) составляет | 25l процентов площади одного анкерного стержня (рисунок 5.3).

n = количество стержней по длине анкеровки

Ast = площадь одного стержня поперечной арматуры

(3) Поперечная арматура должна быть равномерно распределена по длине анкеровки. По крайней мере, один стержень должен быть помещен в область крюка, изгиба или петли крепления изогнутого стержня.

(4) Для стержней, находящихся на сжатии, поперечная арматура должна окружать стержни, сосредоточиваясь на конце анкерного крепления, и выходить за его пределы на расстояние, по крайней мере, в 4 раза превышающее диаметр закрепленного стержня [см. Рисунок 5.5 b). ].

5.2.3.4 Требуемая длина анкерного крепления

5.2.3.4.1 Прутки и проволока

(1) Требуемая длина анкерного крепления, фунт, нетто может быть рассчитана по формуле:

фунтов определяется уравнением (5.3), см. 5.2.2.3 (2)

Asreq и Asprov соответственно обозначают площадь арматуры, требуемую по проекту, а фактически предоставленные фунты, min обозначают минимальную длину анкеровки:

— для анкеров на растяжение

— для анкеров на сжатие фунт, мин = 0.3 фунта (@ 10 0)

aa — коэффициент, который принимает следующие значения: aa = 1 для прямых стержней aa = 0,7 для изогнутых стержней при растяжении (см. Рисунок 5.2), если бетонное покрытие, перпендикулярное плоскости кривизны, составляет не менее | | в районе крючка, изгиба или петли.

5.2.3.4.2 Сетки сварные из проволоки с высоким сцеплением

(1) Можно применить уравнение (5.4)

(2) Если в анкеровке присутствуют сварные поперечные стержни, коэффициент | 0,7 | следует применять к значениям, заданным уравнением (5.4).

5.2.3.4.3 Сетки сварные из гладкой проволоки

(1) Их можно использовать при соблюдении соответствующих стандартов. 5.2.3.5 Крепление механическими устройствами

P (1) Пригодность механических анкерных устройств должна быть подтверждена сертификатом Agrément.

(2) Для передачи сосредоточенных сил анкеровки на бетон см. 5.4.8.1 5.2.4 Соединения

P (1) Детализация стыков между стержнями должна быть такой, чтобы:

— обеспечена передача усилий от одного стержня к другому;

— растрескивания бетона в районе швов не происходит;

— ширина трещин в конце стыка незначительно превышает значения, приведенные в разделе 4.4.2.1.

5.2.4.1 Соединения внахлест для стержней или проволоки

5.2.4.1.1 Расположение стыков внахлест

(1) Насколько это возможно:

— перехлесты между стержнями должны быть расположены в шахматном порядке и не должны находиться в зонах повышенного напряжения (см. Также Раздел 2.5.3, Анализ).

— перехлесты на любом участке должны располагаться симметрично и параллельно внешней поверхности элемента,

(2) Пункты 5.2.3.2 (1) — (4) также применимы к соединениям внахлест.

(3) Свободное пространство между двумя притертыми стержнями в стыке должно соответствовать значениям, указанным на Рисунке 5.4.

5.2.4.1.2 Поперечная арматура

(1) Если диаметр 0 притертых стержней меньше | 16 мм |, или если процент притертых стержней в любом одном сечении составляет менее 20%, то минимальная поперечная арматура, предусмотренная по другим причинам (например, арматура на сдвиг, распределительные стержни), считается достаточной.

(2) Если 0 T I 16 мм |, то поперечная арматура должна:

— имеют общую площадь (сумму всех ветвей, параллельных слою сращиваемой арматуры, см. Рисунок 5.5,) площадью не менее площади А сращиваемого стержня (CAst T 1.0 As)

— иметь форму звеньев, если r I 10 01 (см. Рисунок 5.6), и быть прямыми в остальных случаях

— поперечная арматура должна размещаться между продольной арматурой и бетонной поверхностью.

(3) Для распределения поперечной арматуры применяются 5.2.3.3 (3) и (4).

5.2.4.1.3 Длина нахлеста

(1) Необходимая длина нахлеста:

ls = lb, net ‘! 1 @ ls, min (5.7)

с:

фунта нетто в соответствии с уравнением (5.4)

лс, мин при 0,3 • aa.a1 фунт при 15 0 при 200 мм (5,8)

: Рисунок 5.5 — Поперечное армирование для стыков внахлест

Коэффициент a1 принимает следующие значения:

! = 1 для длины нахлеста стержней при сжатии и длины нахлеста при растяжении, когда менее 30% стержней в сечении нахлестываются и, согласно рисунку 5.6, где a @ | 10 0 | и b @ | 5 01.

a1 = 1,4 для длины нахлеста при растяжении, когда либо i) 30% или более стержней на участке перекрываются, либо ii) в соответствии с рисунком 5.6, если a <| 10 p I или b <| 5_p |, но не то и другое вместе.

a1 = 2 для длины натяжения нахлеста, если оба вышеуказанных пункта i) и ii) применяются одновременно.

5.2.4.2 Перехлесты для сетчатых сварных тканей из проволоки с высоким сцеплением

5.2.4.2.1 Перехлесты основной арматуры

(1) Следующие правила относятся только к наиболее распространенному случаю, когда нахлестки выполняются путем наложения листов.Правила прохождения кругов с переплетенными листами приводятся отдельно от настоящего Кодекса.

(2) Перехлесты, как правило, должны располагаться в зонах, где эффекты воздействий при редких сочетаниях нагрузок не превышают | 80% | расчетной прочности секции.

(3) Если условие (2) не выполняется, эффективная толщина стали, учитываемая в расчетах в соответствии с разделом 4.3.1, должна применяться к слою, наиболее удаленному от поверхности растяжения.

(4) Допустимая доля основной арматуры, которая может быть наложена внахлест в любом одном сечении, по отношению к общему поперечному сечению стали составляет:

— 100%, если удельная площадь поперечного сечения сетки, обозначенная As / s, такова, что

— 60%, если As / s> 1 200 мм / м и если данная проволочная сетка является внутренней сеткой.для прутков с высоким сцеплением

As, req и As, prov определены в 5.2.3.4.1 (1)

As / s в мм2 / м ls, min = 0,3! 2 фунта (@ 200 мм (@ st, где st обозначает расстояние между поперечными сварными проволоками. (6) Дополнительное поперечное усиление не требуется в зоне притирки.

5.2.4.2.2 Перехлесты поперечной распределительной арматуры

(1) Вся поперечная арматура может быть наложена внахлест в одном и том же месте.

Минимальные значения длины нахлеста ls приведены в таблице 5.4; не менее двух поперечных стержней должны быть в пределах длины нахлеста (одна ячейка).

Таблица 5.4 — Рекомендуемая длина нахлеста в поперечном направлении

Ограничения по прочности арматуры в ACI 318-11 — S. K. Ghosh Associates LLC

ACI 318-11 Раздел	Резерв	Комментарий
3.5.3.2	Деформированные арматурные стержни должны соответствовать одной из спецификаций ASTM, перечисленных в 3.5.3.1, за исключением того, что для стержней с f _y менее 60000 фунтов на квадратный дюйм предел текучести должен приниматься как напряжение, соответствующее деформации 0.5 процентов, а для стержней с f _y не менее 60 000 фунтов на квадратный дюйм предел текучести следует принимать как напряжение, соответствующее деформации 0,35 процента. См. 9.4.	Этот раздел был введен в ACI 318-71. В общем, ACI 318 не отменяет спецификации ASTM. Но комитет посчитал, что для стержней с f _y , равным 60000 фунтов на квадратный дюйм или более, необходимо ограничить предел текучести f _y до деформации 0,35 процента, а не 0.5 процентов, как указано в ASTM. В то время арматура класса 75 использовалась нечасто. Высказывались опасения, что бетон в колонне будет разрушаться при уровне деформации сжатия около 0,3% и, таким образом, прочность стали на основе f _y при деформации 0,5% не будет полностью добавлена к прочности бетона. Предельная деформация 0,35 процента была выбрана в качестве компромисса, учитывая, что бетон будет иметь некоторую длительную деформацию от ползучести и усадки в дополнение к кратковременной деформации сжатия 0.3 процента.
9,4	Значения f _y и f _yt , используемые в расчетных расчетах, не должны превышать 80 000 фунтов на кв. Дюйм, за исключением предварительно напряженной стали и поперечной арматуры в 10.9.3 и 21.1.5.4.	Причина ограничения 80 000 фунтов на квадратный дюйм в разделе 9.4, также введенного в ACI 318-71, была объяснена в комментарии к ACI 318-71 следующим образом: «Верхний предел 80 000 фунтов на квадратный дюйм установлен на предел текучести арматуры (кроме предварительного напряжения сухожилия) в разделе 9.4.2. Комитет 318 не решил рекомендовать какую-либо прочность выше 80 000 фунтов на квадратный дюйм без добавления других ограничений, поскольку эта прочность стали примерно равна предельной деформации в бетоне, умноженной на модуль упругости стали. В настоящее время наивысший предел текучести, охватываемый стандартами ASTM, составляет 75 000 фунтов на квадратный дюйм, и эта марка широко не используется ». Следует отметить, что в ASTM A615-09b и ASTM A706-09b, на которые ссылается ACI 318-11, добавлена сталь Grade 80, имеющая предел текучести 80000 фунтов на квадратный дюйм.Верхний предел 80 000 фунтов на квадратный дюйм остается неизменным.
10.9.3	Коэффициент объемного спирального армирования ρ _с должен быть не менее значения, указанного в ρ _с = 0,45 (A _g / A _ch — 1) f ’_c/ f _yt (10-5) , где значение f _yt , используемое в формуле. (10-5) не должно превышать 100 000 фунтов на квадратный дюйм. Для f _yt более 60000 фунтов на кв. Дюйм, соединения внахлест в соответствии с 7.10.4.5 (а) не должны использоваться.	Разделы 9.4 и 10.9.3 были впервые изменены в ACI 318-05, чтобы можно было использовать спиральную арматуру с заданным пределом текучести до 100 000 фунтов на квадратный дюйм. Это было сделано для решения проблемы, связанной с тем, что ограничительное армирование часто создает скопление в железобетонных элементах. Исследования показали, что арматура с пределом текучести до 100 000 фунтов на квадратный дюйм может использоваться для удержания без какого-либо ущерба для характеристик элемента. Обратите внимание, что Раздел 3.5.3.3 фактически требует, чтобы такое усиление соответствовало ASTM A1035. Это можно узнать, прочитав 3.5.3.1 и 3.5.3.3. Раздел 3.5.3.1 требует, чтобы деформированные арматурные стержни соответствовали одной из спецификаций, перечисленных в этом разделе, за исключением случаев, разрешенных разделом 3.5.3.3. Перечисленные технические характеристики: (a) Обычная углеродистая сталь: ASTM A615; (б) Низколегированная сталь: ASTM A706; (c) Нержавеющая сталь: ASTM A955; (d) Рельсовая сталь и осевая сталь ASTM A996 (рельсовая сталь должна быть типа R). Ни один из вышеперечисленных стандартов не обеспечивает предел текучести, превышающий 80 000 фунтов на квадратный дюйм.
11.4.2	Значения f _y и f _yt , используемые при расчете поперечной арматуры, не должны превышать 60 000 фунтов на квадратный дюйм, за исключением того, что значение не должно превышать 80 000 фунтов на квадратный дюйм для сварной арматуры из деформированной проволоки.	Верхний предел предела текучести поперечной арматуры устанавливается для ограничения ширины возможных трещин сдвига до приемлемых уровней. Следует отметить, что это ограничение не означает, что стержни повышенной прочности нельзя использовать в качестве поперечной арматуры.Это просто означает, что более высокий предел текучести нельзя использовать для расчета прочности на сдвиг.
21.1.5.1	Требования 21.1.5 распространяются на рамы со специальным моментом, специальные несущие стены и все компоненты специальных несущих стен, включая соединительные балки и опоры стен.	Важно отметить, что четыре ограничения в 21.1.5.2–21.1.5.5 не применяются ни к чему, кроме рам с особым моментом и специальных стен, работающих на сдвиг (включая соединительные балки и опоры стен, если таковые имеются).Особая детализация требуется для конструкций, отнесенных к категории сейсмического проектирования (SDC) D, E или F; его можно использовать в структурах, закрепленных за более низкими SDC.
21.1.5.2	Деформированная арматура, сопротивляющаяся изгибу, вызванному землетрясением, осевой силе или и тем, и другим, должна соответствовать ASTM A706, класс 60. Армирование ASTM A615 классов 40 и 60 разрешается, если: (a) Фактический предел текучести, основанный на заводских испытаниях, не превышает f _y более чем на 18 000 фунтов на кв. Дюйм; и (b) Отношение фактического предела прочности на разрыв к фактическому пределу текучести не менее 1.25.	Ограничения (a) и (b) являются частью ASTM A706, но не ASTM A615. Если фактический предел текучести арматуры намного выше указанного, эта арматура при растяжении сделает конструктивный элемент особо прочным при изгибе. Таким образом, этот элемент будет притягивать к себе более высокие поперечные силы в реальной ситуации землетрясения. Если его прочность на сдвиг не увеличивается соответствующим образом, что обычно не делается, может произойти хрупкое разрушение при сдвиге. Таким образом, ограничение (а) чрезвычайно важно.Ограничение (б) гарантирует, что арматура получит или, по крайней мере, сохранит прочность в большом диапазоне неупругих деформаций; структурный элемент с таким усилением при растяжении, таким образом, также не потеряет прочности в значительном диапазоне неупругих смещений. Это очень важно в сейсмических приложениях.
21.1.5.3	Сталь для предварительного напряжения, выдерживающая изгибные и осевые нагрузки, вызванные землетрясением, в элементах каркаса и в сборных конструктивных стенах должна соответствовать ASTM A416 или A722.	Издание 2008 г. является первым изданием ACI 318, в котором разрешено предварительное напряжение каркасной балки со специальным моментом при соблюдении четырех условий, изложенных в Разделе 21.5.2.5. Это также допускается в специальных стенах из сборного железобетона. Сталь для предварительного напряжения в таких элементах должна соответствовать ASTM A416 или A722.
21.1.5.4	Значение f _yt , используемое для расчета количества ограничивающего армирования в 21.6.4.4, не должно превышать 100 000 фунтов на квадратный дюйм.	Две из функций поперечной арматуры в железобетонном элементе — удерживать бетон и действовать как поперечная арматура. Для целей локализации верхний предел для f _yt составляет 100 000 фунтов на квадратный дюйм.
21.1.5.5	Значения f _y или f _yt , используемые при расчете поперечной арматуры, должны соответствовать 11.4.2.	Для целей расчета прочности на сдвиг верхний предел для f _yt остается 60 000 фунтов на квадратный дюйм, за исключением сварной арматуры из деформированной проволоки, которая составляет 80 000 фунтов на квадратный дюйм.Следует еще раз отметить, что это ограничение не означает, что стержни более высокой прочности не могут использоваться в качестве поперечной арматуры.

Требуются ли пропилы для моей плиты? Часть 2 — Жилые плиты на земле

В первой части мы обсудили разделы управляющих кодов и справочные руководства, которые относятся к усадочным швам при распиловке в коммерческих бетонных плитах на земле. Вторая часть будет посвящена жилым бетонным плитам на земле.

Трещины в бетонных плитах перекрытия на земле для новых проектов жилищного строительства могут привести к искам о дефектах проектирования и / или конструкции к специалисту по проектированию и / или подрядчику, соответственно.Требования к усадочным швам (CJ) в бетонных плитах прямо не указаны в основных нормах жилищного строительства и, таким образом, могут быть проигнорированы специалистами по проектированию. Тем не менее, нормы проектирования жилых домов отсылают специалистов по проектированию к руководствам ACI по требованиям к стыкам в бетонных плитах. Специалист по проектированию может указать относительно большой процент стальной арматуры в плите, чтобы исключить необходимость в CJ, или указать CJ для контроля количества, размера и местоположения трещин высыхания и усадки.Поскольку количество стальной арматуры, необходимое для устранения CJ, обычно дороже, чем использование CJ, CJ обычно являются предпочтительной альтернативой. Один из методов создания CJ — это использование пропилов для создания ослабленного поперечного сечения, чтобы контролировать, где плита будет трескаться. Критические параметры при указании пропилов включают расстояние между пропилами, тип пропила, передачу нагрузки по пропилу, глубину пропила и время пропила.

Трещина в плите при распиловке

В этом блоге представлены разделы управляющих кодов и руководства со ссылками на коды, относящиеся к распилу CJ в типичных жилых бетонных плитах на одном уровне.Термин типичные бетонные плиты для этого блога относится к бетонным плитам перекрытия на земле, которые не передают вертикальные нагрузки или поперечные силы от других частей конструкции к почве. Этот технический блог ссылается на Международный жилищный кодекс 2015 года (IRC) как на базовые нормы проектирования для жилищного строительства. Следует отметить, что Жилищный кодекс Флориды 2017 года внес поправки в требования штата к контрольным швам и не соответствует требованиям IRC.

Жилые бетонные плиты на земле

Управляющие разделы IRC и упомянутого документа ACI следующие:

IRC Глава 5 — Этаж

IRC R506 — Бетонные полы (наземные)

«Бетонная плита на первом этаже должна быть спроектирована и сооружена в соответствии с положениями настоящего раздела или ACI 332…»

Другие применимые разделы IRC:

IRC R402.2- Бетон

IRC R506.2.4 — Опора усиления

“ При установке в плитах на земле, арматура должна поддерживаться так, чтобы оставаться на месте от центра до верхней трети плиты на время укладки бетона. ”[выделено]

IRC делает вывод, что существуют ситуации, когда бетонная плита на земле может быть спроектирована или не иметь армирования, но не предоставляет ограничений или деталей для каждого варианта конструкции.Ограничения и подробности для каждого варианта конструкции можно найти в упомянутых требованиях жилищного кодекса ACI 332-14 для конструкционного бетона и комментарии (ACI 332), как указано в IRC R506. Соответствующие разделы ACI 332 следующие:

Расстояние между сужающимися суставами

ACI 332, включает Таблицу 10.5.3 с указанием рекомендуемых расстояний CJ для неармированных бетонных плит на земле следующим образом:

Таблица интервалов CJ из ACI 332 Таблица 10.5.3

Обратите внимание, что расстояние между CJ в 4-дюймовой плите без стальной арматуры должно составлять от 8 до 13 футов. Указания по расстоянию CJ для жилых перекрытий аналогичны рекомендациям по размещению CJ для коммерческих перекрытий. Обратите внимание, что Жилой кодекс Флориды 2017 года, раздел R506.2.4, внес поправки в требования штата для управляющих швов.

Виды пропилов

В ACI 332 обсуждаются два типа распиловки: традиционный мокрый процесс и процесс сухой резки с ранним началом.При обычном мокром процессе для пропила используется бетонная пила и лезвие, предназначенные для резки затвердевшего бетона. Вода добавляется в пропил, чтобы минимизировать количество пыли и охладить лезвие во время пропила. Глубина лезвия (или оправки) обычно может превышать 1 дюйм.

Обычный мокрый процесс пропила

Для начального процесса «сухой резки» пропилы выполняются с использованием специального типа пилы, имеющего вращающееся вверх лезвие, которое оставляет свежие стыки чистыми и удерживает пилу на месте. Лезвие предназначено для резки бетона до его затвердевания без добавления воды во время пропила.Пилы раннего входа обычно ограничиваются пропилом глубиной 1 дюйм. Пилы для ранней подачи используются, когда бетон становится достаточно твердым, чтобы заполнитель не рассыпался, но до его затвердевания.

Бетонная пила для раннего ввода в действие сухой резки

Укрепление перекрытий в стыках Sawcut CJ Деталь из ACI 360 Рис. 6.8

В ACI 332, Раздел 10.6.2 — Минимальная стальная арматура на основе расстояния между стыками , термин «без стальной арматуры» в Таблице 10.5.2 относится как к обычному бетону, так и к бетону, армированному только для контроля трещин. Процент армирования, который применяется только для борьбы с трещинами, меньше или равен 0,5% от общей площади поперечного сечения плиты. Стандартная сварная проволочная сетка (WWF) 6 × 6 W1,4xW1,4 в 4-дюймовом жилом бетонном перекрытии на земле составляет примерно 0,06% от общего сечения. WWF 6 × 6 W1,4 × 1,4 в 4-дюймовой жилой бетонной плите на земле будет считаться «без стальной арматуры» для целей таблицы 10.5.2. Обратите внимание, что согласно поправкам Флориды в IRC R506.2.4, использование 6 × 6 W1,4xW1,4 в 4-дюймовом жилом перекрытии может быть определено для устранения CJ.

Механизм передачи нагрузки, описанный в коммерческом кодексе, не упоминается напрямую в жилищном кодексе или ACI 332. Расчетные временные нагрузки для жилых полов и нагрузки на колеса для жилых гаражей обычно меньше, чем тяжелые расчетные нагрузки на колеса, указанные для коммерческих складов. Как указано в IRC R506.2.4 Опора усиления и в ACI 332 10.6 — Арматура , бетонные плиты на земле могут быть из простого бетона или армированными для контроля трещин только с швами, расположенными в соответствии с таблицей 10.5.2. Согласно ACI 332.10.6, проектировщик может превысить расстояние CJ в таблице 10.5.2, только если стальная арматура превышает 0,5% площади поперечного сечения плиты. Для 4-дюймовой бетонной плиты на земле это будет эквивалентно арматурному стержню № 4, расположенному на расстоянии 10 дюймов в каждую сторону. Стоимость стальной арматуры, равной 0,5% площади поперечного сечения плиты, обычно превышает стоимость распиловки плиты.

Сроки распиловки

ACI 332, Раздел 10.2.2 2 — Стягивающие суставы — Комментарий, гласит следующее:

“ Опыт показал, что использование пилы по бетону с ранним входом сразу после окончательной схватывания или обычной пилы имеет тенденцию ограничивать развитие трещин на распиленном шве. Обратитесь к ACI 302.1R для получения дополнительной информации об ограничении растрескивания плиты на земле ».

ACI 302.1R, раздел 8.3.12 Соединения распилом , утверждает следующее:

Обычно стыки, полученные с использованием обычных процессов, выполняются в течение 4–12 часов после обработки плиты на участке — от 4 часов в жаркую погоду до 12 часов в холодную погоду.Для пил для сухой резки с ранним входом период ожидания обычно варьируется от 1 часа в жаркую погоду до 4 часов в холодную погоду после завершения чистовой обработки плиты в этом месте стыка.

Рекомендации по времени для распиловки бытовых плит такие же, как и для коммерческих распилов плит.

Глубина пропила

ACI 332, раздел 10.5.2 — Стягивающие суставы , утверждает следующее:

– (d) Глубина стыка должна составлять минимум ¼ толщины плиты для формованных или обработанных швов или пропиленных сухим способом стыков в затвердевшем бетоне. (E) Глубина стыка должна быть не менее 1 дюйма.для плит глубиной до 9 дюймов для распиленных швов с ранним входом. ”

Рекомендации по глубине пропила в жилых помещениях такие же, как и рекомендации по глубине для коммерческих пропилов.

Требования к проектированию жилых бетонных перекрытий на земле

Профессионал-проектировщик для проекта, который включает типичные жилые бетонные плиты на земле, должен либо указать достаточное количество стальной арматуры для устранения CJ (больше 0.5% площади поперечного сечения плиты) или (чаще) укажите CJ следующим образом:

Расстояние между CJs — ACI 332 Таблица 10.5.2 (от 8 футов до 13 футов для плиты толщиной 4 дюйма)
Армирование плиты в стыках — Прямая ссылка в коде не указана. Метод агрегатной блокировки — это результирующий механизм при отсутствии дюбелей или деформированных стержней.
Сроки пропилов
1. Обычный мокрый процесс распиловки должен производиться через 4–12 часов после укладки плиты
  1. 4 часа в жаркую погоду и 12 часов в холодную погоду
2. Ранний процесс сухой резки должен происходить через 1–4 часа после укладки плиты
  1. 1 час в жаркую погоду и 4 часа в холодную погоду
Глубина пропила
1. Обычный мокрый процесс распиловки — 1 дюйм
2. Ранний процесс сухой резки — толщины сляба

Специалисты по проектированию жилых бетонных плит на земле, которые не включают вышеуказанные спецификации, могут быть подвержены заявленным ошибкам и / или упущениям при проектировании.

Протеиновый пенообразователь FOAM X итальянского качества

таблица коэффициента армирования железобетонных конструкций на 1 м3 бетона, расхода арматуры и ее расчет, СНиП

Нормы и требования

Минимальная величина

Формула расчета

Статья «Определение эффективных параметров армирования железобетонных конструкций» из журнала CADmaster №3(85) 2016

Выводы

Литература

Онлайн калькулятор для расчета желебобетонных балок перекрытия дома

Назначение калькулятора

Принцип работы

в различных железобетонных элементах

5. Минимальное армирование для соединений между монолитными элементами и фундаментом

1. Минимальный коэффициент усиления сдвигом в балках

2. Минимальная продольная и поперечная арматура в монолитных стенах

Часто задаваемые вопросы

(PDF) Процент армирования в конструкции для различных сейсмических зон с использованием Etab

Проект железобетонных колонн согласно ACI 318-14 в RFEM

Анализ бетонной колонны

Размерный дизайн

Требуемая стальная арматура

Выбор галстука

Расстояние между стяжками

Проверка детализации

Расстояние между продольными стержнями

Сравнение с RFEM

Железобетон — прочная конструкция

Практическое правило для проектирования RC

Железобетонные конструкции

Железобетон: колонное исполнение

Железобетон: конструкция балки

Железобетон: конструкция перекрытия

Длина анкеровки — бетонные конструкции Еврокод

5.2.4.2.1 Перехлесты основной арматуры

Ограничения по прочности арматуры в ACI 318-11 — S. K. Ghosh Associates LLC

Требуются ли пропилы для моей плиты? Часть 2 — Жилые плиты на земле

Ответить Отменить ответ