Максимальный процент армирования железобетонных конструкций: Процент армирования железобетонных конструкций: минимальный и максимальный

Процент армирования железобетонных конструкций: минимальный и максимальный

Бетон / Расчеты и пропорции /

Содержание

• 1 Армирование бетона
• 2 Минимальный армирующий процент
• 3 Максимальный армирующий процент
• 4 Защитный слой бетона
• 5 Заключение

Арматурный каркас является необходимой частью в железобетонных конструкциях. Цель его использования — усиление и повышение прочности бетонных изделий. Арматурный каркас изготавливается из стальных прутьев или готовой металлической сетки. Необходимое количество усиления рассчитывается с учетом возможных нагрузок и воздействий на изделие. Расчетная арматура называется рабочей. При укреплении в конструктивных или технологических целях производится монтажное армирование. Чаще используются оба типа для обеспечения более равномерного распределения усилий между отдельными элементами арматурного каркаса. Арматура выдерживает нагрузку от усадки, колебаний температур и прочих воздействий.

Армирование бетона

Прочность на излом, повышенная надежность являются основными характеристиками, которым наделяется железобетонная конструкция при армировании. Стальной каркас многократно усиливает выносливость материала, расширяя область его применения. Горячекатаная сталь используется для армирования в железобетоне. Она наделена максимальной стойкостью к негативным воздействиям и коррозии.

Сваренный скелет из арматуры размещается внутри бетона. Однако недостаточно просто поместить его туда. Чтобы армирование выполняло свое назначение, требуются специальный расчет усиления бетона, соответствующий минимальному и максимальному проценту.

Вернуться к оглавлению

Минимальный армирующий процент

Под предельно минимальным армирующим процентом принято понимать степень преобразования бетона в железобетон. Недостаточная величина этого параметра не дает права считать изделие усиленным до ЖБИ. Это будет простым упрочнением конструкционного типа. Площади сечения бетонного изделия учитываются в минимальном проценте усиления при использовании продольного армирования в обязательном порядке:

1. Усиление прутьями будет соответствовать 0,05 процентам от площади разреза изделия из бетона. Это актуально для объектов с внецентренно изгибаемыми и растянутыми нагрузками, когда оказывается продольное давление за пределами действительной высоты.
2. Армирование прутьями равно не менее 0,06 процентам, когда давление во внецентренно растянутых изделиях осуществляется на пространство между армирующими прутьями.
3. Упрочнение будет составлять 0,1—0,25 процента, если железобетонные материалы усиливаются во внецентренно сжатых частях, то есть между арматурами.

При расположении продольного усиления по периметру сечения, то есть равномерно, степень армирования должна равняться величинам, вдвое большим указанных для всех перечисленных выше случаев. Это правило аналогично и для усиления центрально-растянутых изделий.

Вернуться к оглавлению

Максимальный армирующий процент

При армировании нельзя укреплять бетонную конструкцию слишком большим количеством прутьев. Это приведет к существенному ухудшению технических показателей железобетонного материала.  ГОСТ предлагает определенные нормативы максимального процента армирования.

Максимально допустимая величина усиления, вне зависимости от марки бетона и типа арматуры, не должна превышать пяти процентов. Речь идет о расположении в разрез сечения изделия с колоннами. Для других изделий допускается максимально четыре процента. При заливке арматурного каркаса, бетонный раствор должен проходить сквозь каждый отдельный конструкционный элемент.

Вернуться к оглавлению

Защитный слой бетона

Для защиты арматуры от коррозии, влаги и прочих неблагоприятных внешний воздействий, бетон должен полностью покрывать стальной каркас. Толщина бетонного пласта над металлическим скелетом в монолитных стенах более 10 см должна составлять максимально 1,5 см. Для плит толщиной до 10 см величина слоя составляет 1 см. Если речь идет о 25-сантиметровых ребрах, слой бетона должен достигать 2 см. При армировании балок до 25 см пласт цементного раствора равен 1,5 см, но для балок в фундаментах — 3 см. Для колонн стандартных размеров следует заливать бетон слоем более 2 см.

Что касается фундаментов, то для монолитных конструкций с прослойкой из цемента требуемая толщина слоя над арматурным каркасом составляет 3,5 см. При обустройстве сборных основ — 3 см. Монолитные базы без подушки требуют 7-сантиметровый слой бетона над скелетом из арматуры. При использовании толстых защитных слоев бетона рекомендуется проводить дополнительное усиление. Для этого используется стальная проволока, вязанная в виде сетки.

При дальнейшей обработке железобетонных конструкций алмазными кругами важно учитывать расположение каждого армирующего элемента и структуру его скелета. Это особенно касается процессов сверления отверстий в железобетоне и его резки. Такая обработка материалов может снизить потенциальную прочность изделия. Когда железобетон демонтируется полностью, учет перечисленных выше требований не производится.

Вернуться к оглавлению

Заключение

Индивидуальное строительство немыслимо без использования бетонных растворов. Для повышения надежности и прочности возводимых конструкций армирование является важным условием.

При наличии базовых знаний и опытных помощников усиление бетонных объектов не составит труда. В этом деле важно выполнять требования и следовать правилам расположения арматуры. Только так можно получить гарантированно долговечные и надежные железобетонные конструкции.

Процент армирования железобетонных конструкций – минимальный и максимальный

Архив рассылки «Непрошеные советы» для начинающих проектировщиков. Выпуск № 14.

Здравствуйте!

В очередном выпуске непрошенных советов я хочу поговорить о проценте армирования в железобетонных конструкциях.

Обычно, чтобы не попасть впросак, начинающие проектировщики стараются свериться с данными по допустимому проценту армирования железобетона. С минимальным процентом все просто: есть таблица 47 (38) в Пособии по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона плюс важные примечания под этой таблицей – этих данных достаточно, чтобы недоармирования не произошло.

Но что же делать с переармированием? Ведь нигде не пишется, какой максимум арматуры может быть в бетоне. Разобраться с этим вопросом поможет здравый смысл и требования по конструированию, с них мы и начнем.

Чтобы конструкция была надежной не только на бумаге, нужно расположить арматуру так, чтобы бетонирование было качественным. Для этого нужно всегда соблюдать требования по минимальному расстоянию между стержнями арматуры (см. п.п. 5.38 – 5. 41 того же пособия). Только тогда бетон надежно заполнит пространство между стержнями, сцепление с арматурой будет надежным, а конструкция – прочной. Также нужно обращать особое внимание на расположение стержней в местах нахлестки, т.к. арматуры там в два раза больше, и ее нужно расположить так, чтобы выполнялось требование по минимальному расстоянию в свету между стержнями (50 мм – для монолитных колонн, например). Не лишним также будет обращать внимание на реальный диаметр стержней периодической арматуры (с учетом выступов и ребер), особенно в стесненных условиях. Выполняя эти конструктивные требования, вы сделаете первый шаг к тому, чтобы не переармировать конструкцию.

Второй шаг – это учет расположения арматуры в расчете. На первый взгляд, можно разогнаться и уложить арматуру в несколько рядов – сечение по расчету проходит, почему бы не попробовать? Этот соблазн особенно для тех, кто считает в программах и не чувствует зависимости результатов расчета от расположения арматуры в сечении.

Из рисунка мы видим, что процент армирования в балке можно значительно увеличить. Но при этом, как всегда, всплывает одно «но»: рабочая высота сечения h₀, которая имеет большое значение при определении итогового армирования для каждого последующего ряда арматуры значительно уменьшается. И это оказывает прямое влияние на искомую площадь арматуры, т.к. она пропорциональна рабочей высоте сечения: As=(ξbh₀R

Поэтому всегда советую обращать внимание при расчете балок на то, в сколько рядов в итоге будет уложена арматура. Если в начале предполагался один ряд и h₀ была соответствующей, а в итоге арматуры получилось столько, что в один ряд она не поместится, то нужно обязательно пересчитать армирование с уточнением рабочей высоты сечения – очень часто это дает увеличение площади арматуры.

Еще из рисунка видны четкие требования к расстоянию в свету между стержнями арматуры. Это обусловлено тем, что заполнитель в бетоне – щебень разных фракций, и густо расположенная арматура не должна помешать качественному бетонированию. Всегда нужно обращать внимание на это требование, чтобы не попасть впросак.

В итоге, по балкам мы имеем как минимум два ограничивающих процент армирования требования: расстояние между стержнями и рабочая высота сечения арматуры (т.е. ограничения в самом расчете). И если соблюдать эти требования, переармировать конструкцию будет не возможно.

В Руководстве по конструированию, на которое я уже не раз ссылалась, Вы найдете конструктивные требования к расположению арматуры в любых типах железобетонных конструкций. Если их тщательно соблюдать, Ваши конструкции всегда будут заармированы, как следует, и о проценте армирования беспокоиться будет не нужно.

Удачного Вам освоения нашей непростой профессии!

С уважением, Ирина.

Минимальный и максимальный армирование в Beam

Минимальный и максимальный арматура в луче приведена в IS 456 2000

ØAS _{MAX = 4%BD (максимальное усиление в луче)}

ØAS _мин. = 0,855 BD)

ØAS _мин = 0,855.bd. /f _y     (Максимальное армирование при растяжении)

 Для понимания с примером

Нажмите здесь

Код определяет процент армирования, который будет использоваться в балке как для макс., так и для мин.

Но в целом существует много типов арматуры, используемых в балках

• Армирование на растяжение
• Армирование на сжатие
• Армирование на сдвиг и многие другие

В этом блоге мы сосредоточимся на армировании MinT а также максимальное усиление в целом.

• Минимальная арматура при растяжении Армирование

Минимальная арматура указана в коде IS как добавленное изображение.

Но если вы похожи на меня, мы не можем понять это, поэтому мы можем объяснить это на примере

Предположим, у вас есть Балка Длина 3 м с поперечным сечением 200 мм x 300 мм 

As _мин = 0,85 бод/лет

Как известно b=200 мм лучшая безопасность мы берем на себя всю глубину D ≈ D = 300 ) и F ​​ _Y = характерная прочность на усиление стального min Количество стержней будет = As _min  / Площадь одного стержня 

• Максимальное армирование в армировании

 Максимальное армирование указано в Кодексе IS как 4 процента от общей площади.

 Как _макс. = 4%bD = 4/100*200*350 = 2800 мм2

Сечение		Максимальная площадь стали	Минимальное количество согласно диаметру стержня
б	Д	Как макс.	8	10	12
200	300	2400.0	48	31	22
200	350	2800.0	56	36	25
200	400	3200.0	64	41	29
200	450	3600. 0	72	46	32
200	500	4000.0	80	51	36
250	300	3000.0	60	39	27
250	350	3500.0	70	45	31
250	400	4000.0	80	51	36
250	450	4500.0	90	58	40
250	500	5000. 0	100	64	45

Минимальный и максимальный коэффициент армирования в различных железобетонных элементах

🕑 Время чтения: 1 минута

Минимальный коэффициент армирования — это наименьшее возможное количество стали, которое должно быть встроено в конструкционные бетонные элементы, чтобы предотвратить преждевременное разрушение после потери прочности. предел прочности. 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 дополнительное армирование сверх максимального коэффициента армирования не принесет пользы, поскольку бетон будет разрушен до того, как будет использована полная прочность стали.

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

Наконец, необходимая площадь армирования проектируемого бетонного элемента не должна превышать максимальный коэффициент армирования и должна быть меньше минимального коэффициента армирования. Следовательно, проектируемый элемент должен быть проверен на соответствие этому требованию.

В комплекте: 9 шт.0006

• Минимальный коэффициент армирования
  • 1. Минимальное соотношение армирования в балках
  • 2. Минимальное соотношение армирования в плитах
  • 3. Минимальное соотношение армирования в однородном подноже
  • 4. Минимальный коэффициент усиления в колоннах
  • 5. Соединения между монолитными элементами и фундаментом
• Максимальный коэффициент армирования
  • 1. Максимальный коэффициент армирования в балках
  • 2. Максимальный коэффициент армирования в колоннах
• Минимальный коэффициент армирования для сдвига
  • 1. Минимальное соотношение усиления сдвига в балках
  • 2. Минимальный продольный и поперечный армирование в стенах листовых на месте
• FAQS

9003. заключается в том, чтобы контролировать растрескивание и предотвращать внезапный отказ, придавая элементу достаточную пластичность после потери прочности бетона на растяжение из-за растрескивания.

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

1. Минимальный коэффициент армирования в балках

В железобетонных балках, если прочность на изгиб участка с трещинами ниже, чем момент, вызвавший растрескивание участка, ранее не имеющего трещин, то балка разрушится при образовании первого изгиба треснуть, не выказывая никакого беспокойства.

Минимальный коэффициент армирования, который можно рассчитать с помощью уравнения, предоставленного ACI 318-19, может предотвратить преждевременный выход из строя бетонной балки. Минимальную арматуру для балок можно рассчитать, используя следующее выражение:

Где:

A _s,min : минимальная площадь стали, мм ²

fc’: прочность бетона на сжатие, МПа

fy: предел текучести стали, МПа

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

d: эффективная глубина, измеренная от предела сжатия бетона до центра стальных стержней, мм

Рисунок-1: Продольные и поперечные арматурные стержни

2. Минимальный коэффициент армирования в плитах

Минимальная площадь армирования для плиты представляет собой температурную и усадочную арматуру, установленную для контроля трещин, вызванных усадкой бетона и колебаниями температуры. Не требуется предусматривать площадь армирования больше температурно-усадочной арматуры.

As= ρbd Уравнение 2

As: усадка и термоупрочнение, мм ²

b: ширина полосы плиты, учитываемая при проектировании и равная 1 м

d: расчетная глубина, мм

Коэффициент армирования в однородном фундаменте

Минимальный коэффициент армирования для однородного фундамента такой же, как у плиты, т. е. коэффициент армирования при температуре и усадке.

4. Минимальный коэффициент усиления в колоннах

Минимальный коэффициент армирования колонн требуется для обеспечения сопротивления изгибу, который может возникнуть независимо от результатов анализа. Это также необходимо для уменьшения эффекта усадки и ползучести бетона при длительных сжимающих напряжениях.

Минимальный коэффициент армирования в колонне предотвращает деформацию стальных стержней под длительной эксплуатационной нагрузкой. ACI 318-19 определяет минимальный коэффициент продольной арматуры для колонны, равный 0,01 общей площади колонны.

5. Минимальная арматура для соединений между монолитными элементами и фундаментом

Минимальная площадь арматуры, которая пересекает монолитную колонну или пьедестал и поверхность сопряжения с фундаментом, должна составлять 0,005 общей площади поддерживаемого элемента.

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

1. Максимальный коэффициент усиления в балках

Максимальный коэффициент армирования балок предусмотрен для предотвращения разрушения бетона, что является нежелательным видом отказа и предотвращается кодом ACI. Это также позволяет избежать использования чрезмерной площади стали, что не дает реальных преимуществ. Следовательно, это помогает сэкономить при проектировании бетонных балок.

Если балка имеет более высокий коэффициент армирования, чем максимальный коэффициент армирования, она называется переармированной бетонной балкой и обычно разрушается при сжатии.

Переармированная бетонная балка разрушается при сжатии до того, как полностью используется потенциал стальных стержней. Максимальный коэффициент армирования для балок можно рассчитать с помощью уравнения 3.   

2. Максимальный коэффициент армирования в колоннах

разработанные колонны аналогичны испытательным образцам в соответствии с ACI 318. 19..

Максимальный коэффициент армирования для колонн составляет 0,08 от общей площади колонны. Это обеспечивает экономию при проектировании колонн и предотвращает скопление стали, которое в противном случае препятствует правильной укладке бетона.

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

Аналогично рассмотренному выше минимальному армированию на изгиб, ACI 318-19 устанавливает минимальный коэффициент армирования для поперечного сдвига в балках и т. д.

1. Минимальный коэффициент поперечной арматуры в балках

Минимальная площадь сдвиговой арматуры должна быть обеспечена во всех областях балки, где приложенный сдвиг превышает половину расчетной прочности бетона на сдвиг.

Минимальная поперечная арматура (A _v,min ) в балках должна быть большей из следующих величин: s/f _yt ) Уравнение 4

A 9Уравнение 5 напряжение стального стержня хомута, МПа

2.

Минимальное продольное и поперечное армирование в монолитных стенах

Если прилагаемый в плоскости сдвиг (V _u ) монолитной стены равен или меньше значения, полученного из уравнения 6, используйте значения, указанные в таблице 1, в качестве минимального армирования как в продольном, так и в поперечном направлении.

Однако, если сдвиг в плоскости (V _u ) больше, чем значение, полученное из уравнения 6, тогда ( ρt = 0,0025), а значение ( ρℓ ) является 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

Поперечная арматура для стен

Тип непрерывного арматуры	БАР/размер провода	FY, MPA	MIMITUD LONGITUDINAL RATIOR, ARTH ℓ	.
деформированные стержни	≤ № 16	≥420	0,0012	0,0020
деформационные столбцы	> № 16	.0103 <420	0.0015	0.0025
Welded-wire reinforcement	≤ MW200 or MD200	Any	0.0015	0.0025
Deformed bars or welded-wire reinforcement	Any	Any	0,0012	0,0020

Рис. 3: Продольные и поперечные арматурные стержни в бетонной стене

Часто задаваемые вопросы

Какова минимальная арматура в балке?

Минимальное армирование — это самая низкая стальная зона, которая предотвращает раннее пластическое разрушение балки, когда бетон теряет свою прочность на растяжение из-за приложенных нагрузок.

Почему в балке предусмотрена арматура с минимальным сдвигом?

1. Для предотвращения внезапного разрушения балки при разрыве защитного слоя бетона и потере связи с растянутой сталью.
2. Для предотвращения хрупкого разрушения при сдвиге, которое может произойти без поперечной арматуры
3. Для предотвращения разрушения при растяжении из-за усадки и термических напряжений, а также внутренних трещин в балке
4. Для удержания продольных стальных стержней во время бетонирования.

Каков минимальный коэффициент армирования в колонне?

Минимальный коэффициент армирования колонны составляет 0,01.

Как рассчитать минимальную площадь армирования колонны?

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

Почему в плитах используют усадочное и температурное армирование?

Бетонная плита расширяется и сжимается при колебаниях температуры.