Коэффициент армирования железобетона: Минимальный процент армирования железобетонных конструкций

Минимальный процент армирования железобетонных конструкций

Опубликовано: 29.04.2019Автор: Олег Нестеров

Содержание

1. Формула процента армирования железобетонных конструкций – соотношение бетона
2. Минимальный процент армирования в конструкциях из железобетона
3. Коэффициент армирования – предельное значение для монолитных фундаментов
4. Какова величина защитного слоя бетона
5. Заключение
6. Похожие статьи:

В строительной отрасли широко применяются конструкции из железобетона, надежность и долговечность которых обеспечивает металлический каркас. Он способен воспринимать значительную нагрузку, если правильно подобрать сечение рифленого прута арматуры, а также выдержать расстояние между арматурой и поверхностью бетона в стенах, колоннах, фундаментах и балках. Зная процент армирования, для вычисления которого выполняются специальные расчеты, несложно определить минимальное количество арматуры.

Формула процента армирования железобетонных конструкций – соотношение бетона

В процессе длительной эксплуатации строительные конструкции подвергаются воздействию сжимающих и изгибающих нагрузок, а также крутящих моментов. Для усиления выносливости железобетона и расширения сферы его использования выполняется усиление бетона арматурой. В зависимости от массы каркаса, диаметра прутков в поперечном сечении и пропорции бетона изменяется коэффициент армирования железобетонных конструкций.

Разберемся, как вычисляется данный показатель согласно требованиям стандарта.

• масса металлического каркаса делится на вес бетонного монолита;
• полученное в результате деления значение умножается на 100.

Коэффициент армирования бетона – важный показатель, применяемый при выполнении различных видов прочностных расчетов. Удельный вес арматуры изменяется:

• при увеличении слоя бетона показатель армирования снижается;
• при использовании арматуры большого диаметра коэффициент возрастает.

Для определения армирующего показателя на подготовительном этапе выполняются прочностные расчеты, разрабатывается документация и делается чертеж армирования. При этом учитывается толщина бетонного массива, конструкция металлического каркаса и размер сечения прутков. Данная площадь определяет нагрузочную способность силовой решетки. При увеличении сортамента арматуры возрастает степень армирования и, соответственно, прочность бетонных конструкций. Целесообразно отдать предпочтение стержням диаметром 12–14 мм, обладающим повышенным запасом прочности.

Показатель армирования имеет предельные значения:

• минимальное, составляющее 0,05%. При удельном весе арматуры ниже указанного значения эксплуатация бетонных конструкций не допускается;
• максимальное, равное 5%. Превышение указанного показателя ведет к ухудшению эксплуатационных показателей железобетонного массива.

Соблюдение требований строительных норм и стандартов по степени армирования гарантирует надежность конструкций из железобетона. Остановимся более детально на предельной величине армирующего процента.

Минимальный процент армирования в конструкциях из железобетона

Рассмотрим, что выражает минимальный процент армирования. Это предельно допустимое значение, ниже которого резко повышается вероятность разрушения строительных конструкций. При показателе ниже 0,05% изделия и конструкции нельзя называть железобетонными. Меньшее значение свидетельствует о локальном усилении бетона с помощью металлической арматуры.

В зависимости от особенностей приложения нагрузки минимальный показатель изменяется в следующих пределах:

• при величине коэффициента 0,05 конструкция способна воспринимать растяжение и сжатие при воздействии нагрузки за пределами рабочего сечения;
• минимальная степень армирования возрастает до 0,06% при воздействии нагрузок на слой бетона, расположенный между элементами арматурного каркаса;
• для строительных конструкций, подверженных внецентренному сжатию, минимальная концентрация стальной арматуры достигает 0,25%.

При выполнении усиления в продольной плоскости по контуру рабочего сечения коэффициент армирования вдвое превышает указанные значения.

Коэффициент армирования – предельное значение для монолитных фундаментов

[adsense2]

Желая обеспечить повышенный запас прочности конструкций из железобетона, нецелесообразно превышать максимальный процент армирования.

• ухудшению рабочих показателей конструкции;
• существенному увеличению веса изделий из железобетона.

Государственный стандарт регламентирует предельную величину уровня армирования, составляющую пять процентов. При изготовлении усиленных конструкций из бетона важно обеспечить проникновение бетона в глубь арматурного каркаса и не допустить появления воздушных полостей внутри бетона. Для армирования следует использовать горячекатаный пруток, обладающий повышенной прочностью.

Какова величина защитного слоя бетона

[adsense3]

Для предотвращения коррозионного разрушения силового каркаса следует выдерживать фиксированное расстояние от стальной решетки до поверхности бетонного массива. Этот интервал называется защитным слоем.

Его величина для несущих стен и железобетонных панелей составляет:

• 1,5 см – для плит толщиной более 10 см;
• 1 см – при толщине бетонных стен менее 10 см.

Размер защитного слоя для ребер усиления и ригелей немного выше:

• 2 см – при толщине бетонного массива более 25 см;
• 1,5 см – при толщине бетона меньше указанного значения.

Важно соблюдать защитный слой для опорных колонн на уровне 2 см и выше, а также выдерживать фиксированный интервал от арматуры до поверхности бетона для фундаментных балок на уровне 3 см и более.

Величина защитного слоя различается для различных видов фундаментных оснований и составляет:

[adsense4]

• 3 см – для сборных фундаментных конструкций из сборного железобетона;
• 3,5 см – для монолитных основ, выполненных без цементной подушки;
• 7 см – для цельных фундаментов, не имеющих демпфирующей подушки.

Строительные нормы и правила регламентируют величину защитного слоя для различных видов строительных конструкций.

Заключение

Усиление бетонных конструкций с помощью арматурных каркасов позволяет повысить их долговечность и увеличить прочностные свойства. На расчетном этапе важно правильно определить показатель армирования. При выполнении работ необходимо соблюдать требования строительных норм и правил, а также руководствоваться положениями действующих стандартов.

Как вам статья?

Определение эффективных параметров армирования железобетонных конструкций

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

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 1­й (прочность, устойчивость), так и по 2­й 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 килограммах на кубический метр (кг/м3)).

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

До какой­то степени величина содержания арматуры в конструкциях отражена в некоторых сметных нормативах [4, 5]. Там величина арматуры в бетоне находится в пределах 190­200 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).

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

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

Как видно из приведенных 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.

Таблица 1. Факторы, которые влияют на расход бетона и арматуры

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 заодно (что очень важно) и 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 15­20%;
• бетона с учетом пересечения элементов, поскольку стыковка элементов происходит по оси стержневых и срединной плоскости плитных элементов (увеличение около 5­10%).

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 2. Содержание арматуры в бетоне для разных типов зданий

В табл. 2 на различных типах реальных зданий и сооружений показано, 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.

Более точно содержание арматуры в бетоне можно определить по формуле:

, где  

Са — содержание арматуры в бетоне для всего здания, кг/м3;

Сэ — содержание арматуры в бетоне для отдельных конструктивных элементов (фундаментная плита, плиты перекрытия и т.д.), кг/м3;

Υ э — удельный вес бетона отдельных конструктивных элементов в общем объеме бетона здания, %;

n — общее количество конструктивных элементов здания.

Выводы

Всё 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 21­й 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 гораздо более трудоемко, и при этом она требовала от проектировщика очень много времени на выполнение большого количества рутинных операций.

Литература:

1. СП 63. 13330.2012. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения (Актуализированная редакция СНиП 52­01­2003).
2. СП 52­101­2003. Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры.
3. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций и тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры (к СП 52­101­2003).
4. ГЭСН 81­02­06­2001.
5. ФЕР 06­01­001­17. 

• ООО «СКАД Софт»
• scad++
• арматура
• бетон
• точность

ACI 318-19 Обновления для проектирования железобетона ULS

БЛОГ НОВОСТИ И ТЕНДЕНЦИИ

Новый код ACI318, ACI318-19, аналогичен предыдущему коду, ACI318-14, в основном подходе. но в нынешних документах есть ряд существенных отличий.

С помощью этого краткого документа вы сможете узнать о различиях между двумя кодами и понять их факторы и концепции дизайна.

В этом документе сравнение между ACI 318-19и Кодекс ACI318-14 состоит из 8 классифицированных разделов.

1. Новый материал арматуры,

2. Минимальные положения по армированию

3. Новый предел деформации арматуры

4. Значительные обновления положений о сдвиге

5. Усиление подвесок

7 7 7

0

8. Изменение положений о сейсмостойкости.

Кроме того, специальные стандарты основаны на ACI318M-19.и ACI318M-14 в качестве единиц СИ для кодов США.

* Связанное видео на вебинаре *

√ Table of Sentents

3. Введен новый предел деформации арматуры для ненапряженных элементов

4. Существенные изменения в положениях о сдвиге

Введены новые положения по применению высокопрочной арматуры. ACI 318-19 разрешает использовать марку 690 для единиц СИ, армирование для сопротивления моментам и осевым силам от сочетаний гравитации и ветровой нагрузки.

Использование арматуры более высокого качества вызвало опасения по поводу эксплуатационных качеств, таких как растрескивание и прогибы, которые были устранены путем внесения ряда изменений в минимальное армирование плит и балок, эффективного момента инерции и требований к расчету прогиба для двух- пути плиты.

Таким образом, ограничения также пересмотрены в связи с использованием высокопрочных арматурных стержней.

Основная цель цикла ACI318-19 Code заключалась в расширении допустимых областей применения высокопрочной арматуры.

Текущие строительные нормы и правила США ограничивают прочность арматуры на основе исследований, проведенных десятилетиями, при этом большая часть арматуры, используемой в бетонных конструкциях в Соединенных Штатах, относится к классу 420. Однако теперь производители могут производить арматуру, которая почти в два раза прочнее, чем раньше. несколько десятилетий назад.

Вопросы прочности и пластичности были решены путем введения новых требований к механическим свойствам арматурного проката, корректировки метода расчета коэффициента снижения прочности для момента и комбинированного момента и осевой нагрузки, пересмотра положений о расчетной длине и ограничения значения fy , который можно использовать для расчета максимальной осевой прочности на сжатие, Pn,max колонн.

Таблица 1. Сравнение ACI318-14 и ACI318-19

Скорее всего, арматура марки 690 будет использоваться в основном для вертикальных стержней стен жесткости и колонн, хотя она также может использоваться для тяжелонагруженных систем перекрытий.

Существенные новые исследования и другие исследования продемонстрировали приемлемые характеристики элементов специальных сейсмических систем, армированных классами прочности 550 и 690. с оценкой 550 и 690.

Условия позволяют использовать более высокие марки для сопротивления моментам, осевым силам и сдвигу. Чтобы приспособиться к этим более высоким классам, были добавлены дополнительные ограничения на расстояние между кольцами, размеры соединения балки с колонной и места соединения внахлестку, которые будут способствовать более надежной работе специальных структурных систем.

Таблица 2. ACI318-14 9 (единица СИ) и ACI318-19 (единица СИ)

кадры особого момента. Кроме того, 69 класс0 допускается для специальных несущих стен.

Но продольная арматура более 550 МПа не допускается для промежуточных моментных рам и обычных моментных рам, выдерживающих сейсмостойкость.

Таблица 3. Минимальная толщина не подтягиваемых двусторонних плитов без внутренних балок

ACI 318-19, Table 8. 3. 1.1 для минимальной толщины ненапряженных двусторонних плит без внутренних балок пересмотрен, чтобы включить класс 550.

Это изменение влияет на расчет минимальной толщины плиты для fy , превышающей класс 420. Предыдущий код, допускавший использование до класса 520, был изменен на класс 550, а соответствующие правила были изменены.

0118

Для расчета минимального количества арматуры на изгиб для балок с fy , превышающим 550 МПа, в ACI 318-19, 9.6.1.2 указано, что «значение fy должно быть ограничено 55 максимум до МПа».

ACI 318-14 не разрешает использовать для балок арматуру на изгиб, превышающую 550 МПа. Это изменение влияет на изгибные конструкции балок с fy , превышающими 550 МПа.

9Значения 0003 As.min , рассчитанные по уравнениям 9.6.1.2 (a) и (b) (таблица 4), будут такими же, как и для арматуры марки 550, даже если в конструкции используется более прочная арматура.

4) Верхний предел для fy вводится для максимальной осевой прочности на сжатие, Pn, не более Расчет.

 

Таблица 5. Максимальная осевая прочность на сжатие

 

Для расчета максимальной осевой прочности, Pn,max для ненапряженных и предварительно напряженных элементов с превышением g класса 550, ACI 318-19, 22.4.2.1 гласит, что «значение fy должно быть ограничено максимальным значением 550 МПа».

 

ACI 318-14 не разрешает использование арматуры класса прочности выше 550. 22.4.2.2 и 22.4.2.3 (таблица 5) будут такими же, как для арматуры марки 550, даже если в конструкции используется более прочная арматура.

 

 

5) Нижний предел 0,5db вводится для показателя поперечной арматуры Ktr при fy ≥ 550 МПа.

Таблица 6. Подкрепление подкрепления. прутки продольные марки 550 и выше, Ктр , не менее 0,5 дб ».

 

ACI 318-14 не разрешает использование арматуры на изгиб класса прочности 550 или выше для балок и колонн.

 

Требование минимального значения Ktr по длине развертывания и сращивания улучшает пластичность.

 

 

6) Уравнение модуля прочности изменено для fy, превышающего 550 МПа в системах ненапряженных плит.

 

Таблица 7. Уравнение прочности на разрыв для fy, превышающего 550 МПа, для двухсторонних систем перекрытий 8.3.2 должно быть выполнено при условии пониженного модуля упругости,

, для двусторонней плиты. Это изменение приводит к более высоким прогибам при превышении класса 550 в ненапряженных двухсторонних системах плит.

 

 

 

---

Требования ACI 318-14 основывались на типе и классе арматуры.

Минимальные нормы арматуры на изгиб в соответствии с типом и классом арматуры были объединены в один документ ACI318-19

 

 Таблица 8. Минимальная арматура на изгиб в ненапряженных одно- и двухполосных плитах

 

ACI 318-19, 7.6.1.1 гласит, что «должна быть обеспечена минимальная площадь изгибаемой арматуры, As, min , 0,0018 Ag».

 

Деформированные стержни с пределом текучести арматуры fy < 420 МПа: Минимальная площадь изгибной арматуры, As,min , равнялась 0,0020 Ag.

 

Следовательно, требование As,min снижено на 10% в ACI 318-19. Деформированная арматура из стержней или сварной проволоки с пределом текучести арматуры, fy ≥ 420 МПа: Минимальная площадь изгибаемой арматуры, As,min , больше двух уравнений.

 

Поэтому требование As,min осталось неизменным для арматуры класса 420 в ACI 318-19. Однако для арматуры более высокого класса требования к As,min увеличиваются. Например, для арматуры марок 550 и 690 новое требование As,min составляет 0,0018 Ag вместо значения ACI 318-14, равного 0,0014 9 .0003 Ag (т.е. увеличение на 28,6% по сравнению с ACI 318-19).

 

Это изменение унифицирует минимальные требования к армированию на изгиб независимо от класса армирования.

 

 

2) Минимальная сдвигающая арматура в ненапряженных балках пересмотрена.

Таблица 9. Минимальное усиление сдвига в не подвергшихся напряженным балкам

в ACI318-19, минимальное усиление сдвига в непрекращающихся лучах также возрождается.

 

В ACI318-14 оценивалась формула, использующая расчетную формулу Vc , но в ACI318-19 она была изменена на фиксированную формулу. Но кажется, что числовое влияние между 14 и 19, как показано, почти отсутствует.

 

 

 

---

Это новое определение ε t , связанное с пределом регулирования натяжения.

 

 

1) Поправка на коэффициент снижения прочности, φ

 

для других видов армирования. Предел деформации при контролируемом сжатии εty определен в 21.2.2.1 и 21.2.2.2 (таблица 10) для деформированной и предварительно напряженной арматуры соответственно.

 

Балки и плиты обычно регулируются на растяжение, тогда как колонны могут регулироваться на сжатие. Некоторые элементы, например элементы с небольшими осевыми усилиями и большими изгибающими моментами, испытывают результирующую деформацию растяжения в арматуре с предельным растяжением в пределах εty и « εty + 0,003 ».

 

Эти секции находятся в переходной области между контролируемым сжатием и контролируемым растяжением.

 

В ACI 318-19, Таблица 10 для коэффициента снижения прочности, φ, для момента, осевой силы или комбинированного момента и осевой силы предел деформации, контролируемый растяжением, определяется как выражение fy , чтобы явным образом охватывать непреднапряженную арматуру, отличную от марки 420. Таким образом, начиная с Кодекса 2019 г., выражение εty + 0,003 определяет нижний предел εt для поведения, контролируемого натяжением.

 

 

 

2) Предел деформации арматуры пересмотрен для плит и балок. Удовлетворительное натяжение контролируется в Таблице 11

 

Таблица 11. Предел деформации арматуры

ACI 318-14, 7.3.3.1, 8.3.3.1 и 9.3.3.1 указано, что «для ненапряженных плит и балок εt должно быть не менее 0,004».

 

ACI 318-19 гласит, что «ненапряженные плиты и балки должны подвергаться контролю натяжения в соответствии с таблицей 10».

 

Это изменение приводит к более экономичным конструкциям ненапряженных плит и балок за счет устранения необходимости добавления большего количества растяжимой стали только для удовлетворения более низкого предела деформации стали без какого-либо увеличения расчетной прочности на изгиб из-за снижения коэффициента снижения прочности. , φ .

 

 

 

---

Возможно, в этом разделе большие сменные детали от ACI318-14.

Разделы ACI 318-19 об одностороннем сдвиге и двустороннем сдвиге (т. е. продавливающем сдвиге) объединяют то, что ранее представляло собой широкий набор уравнений.

 

 

1) Существенно изменены положения по прочности на односторонний сдвиг в отношении Vc для ненапряженных элементов.

 

Таблица 12. Vx для одностороннего элемента без поперечной арматуры

Положения о прочности на односторонний сдвиг по сравнению с Vc для ненапряженных элементов существенно изменены.

 

ACI 318-19 обновляет способность к сдвигу, чтобы отразить результаты исследований о влиянии арматуры на изгиб, ρ _w , и глубине сечения, коэффициенте влияния размера, λ _s , с использованием данных испытаний.

 

ACI 318-19, 22. 5.5.1 гласит, что «для ненапряженных элементов Vc следует рассчитывать по таблицам 22.5.5.1 и 22.5.5.1.1–22.5.5.1.3».

 

Новая таблица 22.5.5.1 называется Vc для ненапряженных элементов и направлена ​​на унификацию положений ACI 318-14:

— 22.5.5: Vc для ненапряженных элементов без осевого усилия.

— 22.5.6: Vc для ненапряженных элементов с осевым сжатием

— 22.5.7: Vc для ненапряженных элементов со значительным осевым растяжением Ав и Av,min , что приводит к набору уравнений для расчета Vc .

Таблица 13. VC для не подвергшихся преступникам

ACI 318-19, 22.5.5.1.1 утверждают, что «VC не должен принимать больше

318-19, 22.5.5.1.2 указано, что «в таблице 22.5.5.1 это значение не должно приниматься больше

ACI 318-19, 22.5.5.1.3 гласит, что «Коэффициент модификации эффекта размера, λ _s , определяется по уравнению 22. 5.5.1.3.

 

Изменения учитывают размерный эффект и низкие уровни армирования для элементов без поперечной арматуры.

Он также упрощает и сокращает уравнения для ненапряженных железобетонных элементов с учетом и без воздействия осевой нагрузки.

Влияние этого изменения будет различным и может быть определено только после реализации для различных условий.

 

Рис. 1. График влияния размера

 

Фактор влияния размера, λ _s , — это коэффициент, используемый для изменения прочности на сдвиг на основе влияния глубины элемента. Как показано на левом графике, оно становится меньше 1,0, когда эффективная глубина составляет 250 мм в качестве начальной точки.

 

Кроме того, правый график представляет собой график сравнения коэффициента продольной арматуры с переменным коэффициентом 0,66λ(ρ _w ) ^1/2 , указанным в таблице 22. 5.5.1.

 

ρ _w включено в таблицу 22.5.5.1 Vc для ненапряженных элементов продольная арматура на изгиб влияет на расчет сдвига.

 

По мере увеличения коэффициента продольной арматуры на изгиб увеличивается способность бетона к сдвигу.

 

По сравнению с константой 0,16 λ в ACI318-14, если коэффициент продольного армирования составляет около 1,42% или более, сопротивление сдвигу определяется по формуле ACI318-19.больше, чем у ACI318-14.

2) Двусторонняя прочность на сдвиг в VC для не подвергшихся неподходящимся членам пересматривается в отношении как фактор эффекта размера

Таблица 14. VC для двусторонних элементов без усиления сдвига

 

ACI 318-19, Таблица 22. 6.5.2 теперь включает коэффициент размерного эффекта, λ _s , в уравнениях (a), (b) и (c). Кроме того, это изменение учитывает эффект глубины плит без поперечной арматуры.

 

Для двусторонних плит без поперечной арматуры и если эффективная глубина превышает 250 мм, размерный фактор приведет к уменьшению значений двухсторонней сдвиговой прочности по сравнению с ACI 318-14.

 

 

3) Следует учитывать двунаправленные односторонние эффекты сдвига.

 

Таблица 15. Взаимодействие поперечных сил, действующих вдоль ортогональных осейпоскольку положение 22.5.1.11 гласит, что «если коэффициент сдвига более 0,5 в каждом направлении, должно выполняться уравнение 22.5.1.11».

4) Верхний предел для номинальной прочности стен сдвига, VN

Таблица 16. Верхний предел для номинальной прочности сдвига стен

ACI 318-19, 11.5.4 что « Vn в любом горизонтальном сечении не должно превышать

В ACI 318-14 предел плоскостного сдвига, номинальная прочность на сдвиг, Vn , was

 

 

Этот предел предназначен для защиты несущих стен от разрушения по диагонали при сжатии. Это изменение создает согласованность в расчете прочности на сдвиг в плоскости несущих стен между главами 18 (18.10.4) и 11 (11.5.4) Кодекса.

Однако это не имеет числового значения, поскольку d уже принято как 0,8lw , а Acv равно hlw .

 

 

5) Номинальная прочность на сдвиг, Vn, расчеты для стен изменены. 9Таблица 17. Новые расчеты Vn для стен та же форма, что и уравнение прочности на сдвиг, используемое в разделе 18.10.4.1.

 

Соответственно, разделы 11.5.4.6 и 11.5.4.7 ACI 318-14 для расчетов Vc и раздел 11.5.4.8 ACI 318-14 для расчета Vs полностью удалены из ACI 318-19. Опция подробного расчета, разрешенная в Стене, также удалена путем удаления ACI 318-14, Таблица 11.5.4.6. Влияние этого изменения можно определить только после реализации для различных условий.

 

 

6) Критерии In-Plane Vu изменены для определения минимального армирования стен. Таблица 18.

Минимальные пределы арматуры для стен0003 Критерий Vu , при котором допускается минимальное усиление.

В ACI318-19, в зависимости от высоты, hw , по длине всей стены, lw , значения пределов могут меняться.

Публикации: минимальное количество высокопрочной стальной армии в железобетонных элементах

Описание

Тесты армированных бетонов

0002 Испытано девять железобетонных односторонних плит. Все образцы были 8 дюймов толщиной и 14 футов в длину. Ширина образцов была либо 30 дюймов или 40 дюймов в зависимости от целевого коэффициента армирования. Коэффициент валового армирования варьировался от 0,07% до 0,18%. Использовались две марки продольной арматурной стали (Гр. 60 и Гр. 120). Поперечное армирование не использовалось.

Образцы были отлиты двумя партиями (S1 и S2). Прочность бетона в день испытаний варьировалась от 7500 до 9000 фунтов на квадратный дюйм. Образцы были просто поддержаны на пролете 12 футов. Были использованы два различных типа условий нагрузки: 1) четырехточечный изгиб и 2) трехточечный изгиб. Нагрузка применялась с помощью гидравлических домкратов. Условное обозначение образцов: S1-120-09-A S1, S2= Бетонная партия 1 или 2 120 или 60= Номинальный предел текучести продольного арматурного стержня (120 или 60 тысяч фунтов на кв. дюйм) 07, 09, 14, 18 = Коэффициент жесткости (0,07 %, 0,09 %, 0,14 % или 0,18 %) A или B = четырехточечный изгиб (A) и трехточечный изгиб (B).

Нагрузка была измерена с использованием двух тензодатчиков: по одному в каждой точке нагрузки для нагрузки типа А и оба в середине пролета для нагрузки типа В. Для измерения смещения вдоль пролета использовались линейные регулируемые дифференциальные трансформаторы.

Система оптического слежения (Optotrak) использовалась для записи деформации поверхности через определенные промежутки времени во время испытания.

Испытания железобетонных стен

Были испытаны четыре железобетонные стены. Все образцы были 8 дюймов в толщину и 40 дюймов в длину в поперечном сечении. Общая высота каждого образца составляла 14 футов. Общий коэффициент распределенной арматуры варьировался от 0,07% до 0,25%. Использовались две марки продольной арматурной стали (Гр. 60 и Гр. 120). Поперечное армирование не использовалось.

Стены были испытаны в горизонтальном положении и имели пролет 12 футов. между простыми опорами. Нагрузка была приложена в средней точке, что привело к соотношению сторон (высота/длина) 1,8. Приложенная нагрузка измерялась с помощью двух тензодатчиков в середине пролета. Смещение по испытательному пролету измерялось с помощью линейных регулируемых дифференциальных трансформаторов (LVDT).

Optotrak, система оптического слежения использовалась для записи деформации поверхности.

Цитировать эту работу

Исследователи должны цитировать эту работу следующим образом:

• Пуранам, А.Ю.; Пужоль, С. (2017). Минимальное количество арматуры из высокопрочной стали в железобетонных элементах .