Бетонная балка: Купить железобетонные балки в Санкт-Петербурге: цена, доставка

Создание бетонной балки | Tekla User Assistance

Перейти к основному содержанию

1. Главная
2. Tekla Structures
3. Create models
4. Create parts, reinforcement, and construction objects
5. Create parts and modify part properties
6. Создание бетонной балки

Tekla Structures

2020

Tekla Structures

1. На вкладке Бетон выберите .
2. Укажите две точки.

   Tekla Structures создает балку между указанными точками, используя свойства объекта Бетонная балка на панели свойств.

Также можно запустить команду с панели свойств.

1. Убедитесь, что в модели ничего не выбрано.

2. На панели свойств нажмите кнопку Список типов объектов и выберите из списка тип Бетонная балка.

   Tekla Structures запускает команду и отображает свойства на панели свойств.

1. Если панель свойств не открыта, дважды щелкните балку, чтобы открыть свойства объекта Бетонная балка.
2. Измените свойства требуемым образом.
3. Нажмите кнопку Изменить.

Для просмотра и изменения свойств бетонной балки или составной балки используются свойства объекта Бетонная балка на панели свойств. Чтобы открыть свойства, дважды щелкните бетонную балку. Файлы свойств бетонных балок имеют расширение *.cbm.

Если вы настроили компоновку панели свойств, список свойств может быть другим.

What is missing?

Балки обвязочные пролетом 6 м

Серия ГОСТ 24893-81

Характеристики:
Железобетонные обвязочные балки длиной 6,0 м применяются при строительстве навесных каменных (из кирпича и легкобетонных камней) наружных и внутренних стенах, в том числе в местах перепада высот, производственных и вспомогательных зданий промышленных предприятий, включая здания с расчетной сейсмичностью 7-9 баллов. Балки из тяжелого бетона предназначены для применения в условиях воздействия неагрессивной, слабо- и среднеагрессивной газовой среды.

Серия ГОСТ 24893-81

Характеристики:
Железобетонные обвязочные балки длиной 6,0 м применяются при строительстве навесных каменных (из кирпича и легкобетонных камней) наружных и внутренних стенах, в том числе в местах перепада высот, производственных и вспомогательных зданий промышленных предприятий, включая здания с расчетной сейсмичностью 7-9 баллов. Балки из тяжелого бетона предназначены для применения в условиях воздействия неагрессивной, слабо- и среднеагрессивной газовой среды.

Как спроектировать железобетонную балку на сдвиг? Пример включен

🕑 Время считывания: 1 минута

Расчет железобетонной (ЖБ) балки на сдвиг включает определение расстояния между хомутами. Слово «сдвиг» используется для обозначения сил, действующих перпендикулярно продольной оси железобетонной балки. Обычно поперечные усилия максимальны на опорах балок и уменьшаются к середине пролета балки.

Железобетонные балки трещины при изгибе из-за главных растягивающих напряжений, которые горизонтальны в середине пролета балки. Эти главные напряжения меняют направление от горизонтального в продольной арматуре до 45 градусов на нейтральной оси и вертикального в месте максимального напряжения сжатия.

Таким образом, сдвиговая арматура или хомуты ограничивают трещины при сдвиге и выдерживают касательные напряжения в сочетании с сопротивлением сдвигу бетона. Таким образом, способность железобетонной балки к сдвигу представляет собой комбинацию прочности на сдвиг бетона и прочности на сдвиг арматуры в соответствии с нормами ACI.

Содержание:

• Виды разрушения при сдвиге
• Армирование при сдвиге
  • Функции хомутов
• Местоположение критического сечения для расчета на сдвиг
• Нормативы ACI для расчета на сдвиг железобетонной балки
  • 1. Прочность на сдвиг железобетонной балки
  • 2. Минимальная арматура на сдвиг
  • 3. Минимальное расстояние между хомутами 9014 4 9014 Максимальное расстояние между хомутами
• Процедура расчета на сдвиг железобетонной балки
• Пример
  • Решение:
• Часто задаваемые вопросы

Режимы разрушения при сдвиге

В основном встречаются три вида разрушения или их комбинация:

1. Разрушение при изгибе, при котором трещины в основном вертикальные в средней трети пролета балки.
2. Разрушение при диагональном растяжении, когда прочность балки при диагональном растяжении ниже, чем ее прочность при изгибе.
3. Разрушение при сжатии при сдвиге, когда балка имеет небольшое отношение пролета к глубине сдвига, составляющее 1–2,5 для сосредоточенной нагрузки и менее 5 для распределенной нагрузки.

Когда поперечное сечение бетона имеет недостаточную площадь для поддержания касательных напряжений ниже допустимых значений, дополнительное сопротивление сдвигу может быть обеспечено двумя способами. Одна из поперечной арматуры, состоящей из обручей или хомутов, которые могут располагаться вертикально или наклоняться под некоторым углом к ​​горизонтали.

Другой вариант представляет собой армирование полотна, которое может состоять из гибкого армирования, которое можно изогнуть по диагонали вверх (где сопротивление изгибу больше не требуется) для усиления полотна.

Функции хомутов

Арматура на сдвиг выполняет четыре основные функции:

1. Переносит часть поперечной силы, учитываемой при изгибе.
2. Ограничивает рост диагональных трещин.
3. Удерживает на месте продольные арматурные стержни.
4. Обеспечивает некоторое удержание бетона в зоне сжатия, если хомуты выполнены в виде закрытых связей.

Расположение критической секции для расчета на сдвиг определяется исходя из условий на опорах. Место критического сдвига находится на расстоянии эффективной глубины (d) для условий (a, b и c) на рисунке 3, тогда как критическое сечение для расчетного сдвига находится на поверхности опор для условий (e, f и г) на рисунке-3.

a- Концевая балка

b- Балка, опирающаяся на колонны

c- Сосредоточенная нагрузка на расстоянии d от поверхности опоры

f- Балка, поддерживаемая монолитным вертикальным элементом

Расчет балок на сдвиг должен основываться на следующем соотношении:

V _u =<

V _n

где:

V _u : общая сила сдвига, приложенная к любому сечению балка от факторных нагрузок, кН

: коэффициент снижения прочности, равный 0,75.

V _n : прочность балки на сдвиг, которая равна сумме вклада бетона и хомута, кН

Прочность балки на сдвиг можно рассчитать по следующей формуле:

V _N = V _C +V _S Уравнение 1

Прочность на сдвиг бетона и прочность на сдвиг в обчих может быть рассчитано с использованием уравнения 2 и уравнения, соответственно:

Примечание:

1. Для элементов с круглым поперечным сечением Кодекс ACI указывает, что площадь, используемая для расчета Vc в уравнении 2, представляет собой произведение диаметра и фактической глубины. Последний можно принять равным 0,8 диаметра элемента.
2. Уравнение 2 становится менее точным при прогнозировании вклада бетона в прочность бетона выше 42 МПа, по этой причине Кодекс ACI устанавливает верхний предел 8,3 МПа для √(fc′). Однако значения √(fc′) более 8,3 МПа могут использоваться при расчете Vc, если используется минимальное количество армирующей сетки.

Уравнение 3, используемое для расчета прочности на сдвиг вертикальных хомутов. Если хомуты наклонены, для расчета прочности на сдвиг следует использовать уравнение 4:

2. Минимальная арматура на сдвиг

Если Vu, поперечная сила при факторизованной нагрузке, не превышает (∅Vc), то теоретически армирование стенки не требуется. Однако даже в таком случае Кодекс ACI требует обеспечения минимальной площади армирования стенки, равной:

3.

Нежелательно размещать вертикальные хомуты на расстоянии менее 100 мм. Размер стремян следует выбирать таким образом, чтобы избежать более близкого расстояния.

4. Максимальное расстояние между хомутами

Максимальное расстояние между хомутами является наименьшим из следующего при условии, что (V _s <0,33(fc') ^0,5 b _w d):

Для продольных стержней, изогнутых под углом 45 градусов, второе приведенное выше уравнение заменено на S _max =3d/4

Ни в коем случае, согласно Кодексу ACI, Vs не должно превышать (0,66√(fc′) b _w d) независимо от количества используемой стальной стенки, в противном случае необходимо увеличить размер луча.

Процедура расчета на сдвиг железобетонной балки

Расчет на сдвиг включает оценку расстояния между хомутами для поддержки предельного сдвига. Обычно часть бетона сопротивляется сдвигающей силе, а та часть, которая не поддерживается бетоном, удерживается поперечной арматурой.

1. Во-первых, рассчитайте предельное усилие сдвига.
2. Во-вторых, оцените проектную прочность бетона на сдвиг, используя уравнение, умноженное на коэффициент снижения прочности в 2 раза.
3. Армирование на сдвиг не требуется, если Vu< 0,5Vc.
4. Если 0,5Vc>Vu< Vc , то используйте только арматуру с минимальным сдвигом.
5. Обеспечить поперечную арматуру, когда Vu> Vc.
6. Если шаг 5 выполнен, рассчитайте поперечную силу (V _s ), которой должны сопротивляться хомуты, используя уравнение 1. .
7. Умножьте площадь поперечной арматуры на количество опор хомутов, чтобы рассчитать площадь поперечной арматуры.
8. Найдите расстояние для хомута, используя уравнение 3 или уравнение 4.
9. Равномерно распределите хомуты по короткопролетным балкам. 90,5bwd, то это максимальное расстояние должно быть уменьшено вдвое.
10. Наконец, начертите расчетную балку с продольной и поперечной арматурой.

Где:

Пример

Свободно опертая прямоугольная балка шириной 400 мм и эффективной глубиной 550 мм несет суммарную факторизованную нагрузку 137 кН/м на 6-метровом пролете. Он укреплен 4914 м ² из растянутой стали, которая прерывается в опорах. Спроектируйте балку на сдвиг с помощью вертикальных U-образных хомутов.

Свойства материала: fc′=28 МПа и fyt=420 МПа

Решение:

Рассчитайте поперечную силу на балке с помощью уравнения или начертите диаграмму сдвига:

V _{u, на расстоянии (d)} = (411*(3-0,55))/(3)= 335,65 кН

Расчетная прочность бетона на сдвиг:

) *400*550*10 ^-3 = 148,426 КН

С V _{U, на расстоянии (D)} = 335,65 КН >

V _C >

V _C >

V _C =

V _C >

V _C >

. требуется армирование на сдвиг.

V _{с, требуется} = V _{u, на расстоянии (d)} -V _c = 335,65-148,426= 187,22 KN Хомуты должны быть рассчитаны на то, чтобы выдерживать такое усилие сдвига, которое превышает прочность бетона на сдвиг.

В _{с, требуемый} =187,22 кН<0,66*(28) ^(1/2) *400*550*10 ^-3 =288,12 кН , Следовательно, размер балки удовлетворяет требованиям к сдвигу.

Предположим, диаметр хомута и вычислить его площадь:

Предположим, что хомута НЕТ. 1

А _v =(PI/4)*(10) ² *2= 157,079 мм ²

Вычислите необходимое расстояние между скобами, используя уравнение 3: (187,22*10 ³ )= 145,35 мм , округляем это значение до 140 мм для простой работы по размещению.

Значение ( 145,35 мм ) больше минимального расстояния, равного (100 мм). Однако он также не должен превышать максимальный интервал.

Определите максимальную арматуру между хомутами, используя уравнение 6:

S _max =((157,079*420)/(0,062*(28) ^(1/2) *400))=<((157,079*420)/(0,35*400))

S _MAX = 502,73 = <471.237

S _MAX = D/2 = 550/2 = 275 мм

S _MAX = 600 мм

. Самая маленькая стоимость 225 мм, поэтому

S _{M.K. M.K. M.K. M.K. M.K. M.D. = 275 мм} > необходимое расстояние, которое 140 мм

Теперь распределите хомуты в соответствии с требованиями кода ACI:

Теоретически, если расчетная прочность бетона на сдвиг больше силы сдвига, то хомуты не требуются. Однако код ACI указывает, что для такой области должно быть предусмотрено минимальное армирование (т.е. максимальное расстояние).

В нормах ACI также указано, что поперечная арматура не требуется, если поперечная сила составляет менее половины расчетной прочности бетона на сдвиг. Определим эти места и наложим на диаграмму сдвига балки. Половина луча будет принята во внимание, поскольку луч является симметричным.

Исходя из геометрии диаграммы сдвига, расстояние (x), за пределами которого хомуты не требуются, составляет:

(411/3)=((411-74,213)/x), x=2,458 м какое минимальное армирование (максимальное расстояние необходимо:

(411/3)=((411-148,426)/x), x=1,916 м

Таким образом, требуемый шаг (140 мм) следует использовать на расстоянии 1,916 м от поверхности крепи.

Рисунок-5: Распределение хомутов в соответствии с кодом ACI

Хомуты могут быть распределены по следующей схеме. Первый хомут устанавливается на расстоянии (шаг/2) от торца опоры:

1 хомут при s/2=140/2= 70 мм

13 хомутов на расстоянии 140 мм, 13*140= 1820 мм

3 хомута на расстоянии 275 мм, 3*275= 825 мм

Общее расстояние = 70+1820+825= 2715 мм

Часто задаваемые вопросы

Как рассчитать прочность на сдвиг железобетонной балки?

Прочность на сдвиг железобетонной балки представляет собой сочетание прочности бетона на сдвиг и прочности на сдвиг, обеспечиваемой армированием стенок.

Прочен ли бетон на сдвиг?

Бетон не выдерживает поперечной силы.

Каковы режимы разрушения при сдвиге железобетонных балок?

1. Разрушение при изгибе, при котором трещины преимущественно вертикальные в средней трети пролета балки.
2. Разрушение при диагональном растяжении, это разрушение происходит, если прочность балки при диагональном растяжении ниже, чем ее прочность при изгибе.
3. Разрушение при сжатии при сдвиге. В этом случае балка имеет небольшое отношение пролет/глубина сдвига величиной 1-2,5 для сосредоточенной нагрузки и менее 5 для распределенной нагрузки.

Что такое арматура на сдвиг?

Арматура на сдвиг предназначена для сопротивления сдвиговым усилиям, превышающим предел прочности бетона на сдвиг. Они представлены в виде вертикальных или наклонных хомутов или продольной арматуры, изогнутой под углом 45 градусов, в местах, где они больше не нужны для сопротивления изгибу.

Почему в ж/б балке предусмотрены хомуты?

1. Выдерживает часть поперечной силы изгиба.
2. Ограничить рост диагональных трещин.
3. Удерживайте продольные арматурные стержни на месте.
4. Обеспечьте некоторое удержание бетона в зоне сжатия, если хомуты выполнены в виде закрытых связей.

Подробнее

Виды разрушения железобетонных балок: разрушение при изгибе и разрушение при сдвиге

Понимание поперечных сил и диаграмм изгибающих моментов

Углепластиковые ламинаты для усиления сдвига железобетонных балок

Как спроектировать прямоугольную бетонную балку в соответствии с ACI 318-14

Калькулятор бетонных балок ClearCalcs позволяет пользователям проектировать бетонные балки, указывая желаемые варианты нагрузки и размеры балки. В этой статье будет объяснен каждый раздел калькулятора, а затем несколько рабочих примеров.

Калькулятор прямоугольных бетонных балок состоит из 4 основных разделов

1. Ключевые свойства
2. Критерии проектирования
3. Продольная арматура в середине пролета
4. Усиление на сдвиг в опорах
5. Нагрузки

1.

Ключевые свойства

A. Размеры балки

На приведенном ниже рисунке показаны три параметра, которые необходимо указать в этом разделе.

• Высота поперечного сечения (h) должна быть указана в дюймах.
• Ширина поперечного сечения (b) должна быть указана в дюймах.
• Общая длина балки (L) должна быть указана в футах.

B. Прочность бетона

Прочность используемого бетона должна быть указана в фунтах на квадратный дюйм (psi). Прочность бетона не может быть меньше 2500psi.

C. Весовая классификация бетона

В раскрывающемся меню, показанном ниже, необходимо выбрать весовую классификацию бетона.

Обратите внимание, что можно выбрать «Пользовательский» и ввести плотность бетона и коэффициент легкого бетона, чтобы создать свою собственную весовую классификацию бетона.

D. Прочность армирования

Прочность ограничена 80 тысячами фунтов на квадратный дюйм для обычных колонн и 60 тысячами фунтов на квадратный дюйм в специальных сейсмических системах. Это требование предъявляется для обеспечения текучести стали до разрушения бетона в колонне.

E. Бетонное покрытие

Расстояние от бетонной поверхности до края стяжек. Минимальное покрытие: 1-1/2 дюйма для незащищенных элементов, 2 дюйма для открытых элементов со стержнями >= #6 и 3 дюйма для любого бетона, залитого на землю.

F. Положение опор слева

Для этого раздела вышеуказанная таблица должна быть заполнена следующим образом:

• В первом столбце необходимо выбрать тип опоры из выпадающего меню
• Во втором столбце положение опоры должно быть указано в футах, измеренных слева от балки.

2. Критерии проектирования

A. Предел абсолютного отклонения

Жесткий максимальный прогиб, допустимый для балки, независимо от длины пролета. Обычно это диктуется вашими местными строительными нормами. Для IBC ограничения указаны в таблице 1604.3.

B. Предел текущего/краткосрочного отклонения

Рассчитывается независимо для каждого пролета. Для кантилеверов L принимается равной удвоенной длине кантилевера. Обычно это ограничение определяется местными строительными нормами. Для IBC 2018 в таблице 1604.3 указаны ограничения.

C. Предел долгосрочного отклонения

Долговременный предел прогиба, включая эффекты ползучести и т. д.

D. Упрощенный предел отклонения DL+LL

Рассчитывается независимо для каждого пролета. Для кантилеверов L принимается равной удвоенной длине кантилевера. Обычно это ограничение определяется местными строительными нормами. Для IBC ограничения указаны в таблице 1604.3.

3. Продольная арматура в середине пролета

Натяжные стержни против сжимающих стержней

Натяжные стержни — это арматурные стержни, которые находятся в напряжении, когда бетонная балка подвергается вертикальным нагрузкам. Они расположены в нижней части поперечного сечения (обозначены зеленым на рисунке ниже). Стержни сжатия представляют собой арматурные стержни, которые сжимаются, когда бетонная балка подвергается вертикальным нагрузкам. Они расположены в верхней части поперечного сечения (обозначены синим цветом на рисунке ниже).

A. Натяжные (нижние) стержни

Этот раздел позволяет пользователю добавлять ряды натяжных стержней, используя следующую таблицу. Каждая строка в таблице соответствует новой строке натяжных стержней.

• Во втором столбце необходимо указать количество баров в строке.
• В третьем столбце размер стержней необходимо выбрать из раскрывающегося меню, которое имеет британские размеры от #2 до #18. Для получения дополнительной информации об имперских размерах арматуры посетите: https://www.engineeringtoolbox.com/reinforcing-bar-us-imperial-d_1482.html
• В пятом столбце необходимо указать глубину, соответствующую каждой строке. Глубина – это расстояние от ряда до верхней поверхности бетонной балки.

B. Количество компрессионных (верхних) стержней

Необходимо указать количество стержней сжатия. По умолчанию установлено значение два, чтобы обеспечить крепления для стремян.

C. Компрессионная арматура Размер

Размер стержней сжатия должен быть выбран из раскрывающегося меню, которое имеет британские размеры от № 2 до № 18. Для получения дополнительной информации об имперских размерах арматуры посетите: https://www.engineeringtoolbox.com/reinforcing-bar-us-imperial-d_1482.html

Усиление на сдвиг в опорах

A. Включить стремена?

Хомут представляет собой замкнутую петлю из арматурного стержня, которая удерживает основные арматурные стержни на месте. В этом разделе пользователь может указать, включать ли стремена в свою конструкцию. Хомуты необходимы, если используется более половины прочности бетона на сдвиг.

B. Размер хомута

Размер хомутов должен быть выбран из раскрывающегося меню, в котором указаны британские размеры от #2 до #18. Для получения дополнительной информации об имперских размерах арматуры посетите: https://www.engineeringtoolbox.com/reinforcing-bar-us-imperial-d_1482. html

C. Количество ножек на пучок стремени

Необходимо указать количество арматурных стержней на петлю. Введите 0, если стремена отсутствуют. По умолчанию установлено два.

D. Расстояние между хомутами на опорах

Расстояние между хомутами на опорах. Обратите внимание, что, поскольку сдвиг обычно будет намного ниже в середине пролета при UDL, это расстояние может измениться. Этот лист предназначен только для предоставления базовой информации о конструкции, но диаграмму поперечной силы можно использовать для проверки дополнительных зазоров.

Нагрузки

А. Распределенные нагрузки

Таблица в этом разделе предлагает пользователю ввести распределенные нагрузки. Дополнительные инструкции по заполнению этой таблицы см. в нашей справочной статье о том, как вводить распределенные нагрузки.

B. Точечные и моментные нагрузки

В этом разделе таблицу необходимо заполнить следующим образом:

• В столбце 1 пользователь может назвать нагрузку по своему усмотрению.
• Во втором столбце место нагрузки должно быть указано в футах, если измерять от левого конца балки.
• При нажатии на третий столбец появится следующая таблица.

Тип нагрузки должен быть выбран из выпадающего меню. Если это вертикальная нагрузка, ее величина должна быть указана в фунтах (фунтах). Если это моментная нагрузка, величина должна быть указана в фунтах-футах (lb.ft).

C. Включить собственный вес?

Пользователь может выбрать, включать ли собственный вес балки в свои расчеты. Калькулятор настроен на включение собственного веса по умолчанию, если пользователь не указал иное.

D. Использовать уменьшенную загрузку сопутствующего контента?

Пользователь может выбрать, использовать ли в своих расчетах уменьшенную постоянную нагрузку спутника или нет. Для временных нагрузок до 100 фунтов на квадратный фут, которые не находятся в гараже или месте общественного собрания, допускается снижение временной нагрузки на 50%, когда она используется в качестве сопутствующей нагрузки.