Максимальный процент армирования: конструируем.рф — электронный журнал

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. Да, в балках руководство по конструированию допускает расположение арматуры в несколько рядов (см. рисунок 84), в колоннах – не рекомендуется.

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=(ξbh0Rb)/Rs+As’ (формула 25 Пособия по проектированию бетонных и железобетонных конструкций к СНиП 2.03.01-84).

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.

60.

Каковы особенности расчета переармированных сечений? Чем определяется максимальный и минимальный процент армирования?

Предельный процент армирования изгибаемых эле­ментов с одиночной арматурой (расположенной только в растянутой зоне) определяют из уравнения равновесия предельных усилий R

bbxR -RsAsp =0 при высоте сжатой зоны, рав­ной граничной. При этом для прямоугольного сечения RbbxR-RsAsp=0. Отсюда µ=100ξR(Rb/Rs)

Предельный процент армирования с учетом значения ξrпо формуле для предварительно напряженных элементов

µ=100ωRb/[(1+(σsr/σscu)(1-ω/1.1)Rs] для элементов без предварительного напряжения при

σsr=σscu=Rs :

µ=100ωRb/[2(1-ω/1. 1)Rs]

Предельный процент армирования с повышением класса арматуры уменьшается. Сечения изгибаемых эле­ментов, имеющие процент армирования, превышающий предельный, называют переармированными.

Нижний предел процента армирования установлен в нормах из конструктивных соображений для восприятия не учиты­ваемых расчетом различных усилий (усадочных, темпе­ратурных и т. п.). Для изгибаемых и внецентренно растя­нутых прямоугольных сечений шириной b

, высотой h ми­нимальный процент армирования продольной растянутой арматурой µ1 =0,05 %; для внецентренно растянутых элементов в случае

В тавровых сечениях с полкой в сжатой зоне мини­мальный процент армирования относится к площади се­чения ребра, равной b*h.

61. Выведите формулы для расчета прямоугольных сечений изгибаемых элементов с двойной арматурой. Какие условия обеспечивают прочность изгибаемых элементов прямоугольного профиля с двойной арматурой (рассмотрите 2 типа задач)?

Элементы с двойной арматурой – это такие элементы, у которых арматуру по расчету устанавливают в растянутой и сжатой зонах.

Сжатую арматуру устанавливают по расчету, когда прочность бетона сжатой зоны недостаточна, т.е. когда x£xR.

Элементы с двойной арматурой требуют повышенного расхода стали, поэтому их применение должно быть обосновано. Двойную арматуру приходиться принимать, когда сечение элемента ограничено и невозможно увеличение класса бетона. Сжатую арматуру устанавливают также при воздействии на элемент изгибающих моментов двух знаков (неразрезные конструкции и т.д.), а также для уменьшения эксцентриситета предварительного обжатия в преднапряженных элементах.

Формулы для расчета нормальных сечений элементов с двойной арматурой получены из тех же условий, что и для элементов с одиночной.(рис)

Прочность сечения будет обеспечена, если расчетный момент от внешней нагрузки не превысит расчетного момента внутренних усилий, или, иначе, SМ = 0.

Уравнение равенства моментов относительно центра тяжести растянутой арматуры:

M £ Nb × (h0 — x/2) + N

s’ × (h0 – a’) или M £ Rb × b × x × (h0 — x/2) + Rsc × As’ × (h0 – a’)

и уравнение равенства моментов относительно центра тяжести сжатой зоны бетона:

M £ Ns × (h0 — x/2) + Ns × (x/2 — a’) или M £ ss × As × (h0 — x/2) + Rsc × As’ × (x/2 — a’)

где а’ – расстояние от сжатой грани сечения до центра тяжести сжатой арматуры;

As’ – площадь сечения сжатой арматуры.

Составляется также вспомогательное уравнение равенства нулю суммы проекций усилий на продольную ось элемента:

Nb × b × x + Ns’ × As’ – Ns × As = 0 или ss × As = Rb × b × x + Rsc × As’ .

Исследования показали, что сечение будет наиболее экономичным, когда на бетон передается максимально возможное сжимающее усилие. Это будет иметь место при x=xR. В этом случае площади сжатойAs’ и растянутойAsарматуры определяют приведенных уравнений, принимаяx=x

R=xR×h0. Таким образом:

Rsc×As’×(h0–a’) =M-Rb×b×xR×(h0-xR/2)

Rs × As = Rb × b × xR + Rsc × As

Задача типа 1. Заданы размеры b и h. Требуется определить площадь сечения арматуры As и As’.

As’= [M — Rb × b × xR × (h0 — xR/2)]/[ Rsc-(h0 – a’)]

As= [Rb × b × xR + Rsc × As’]/Rs

Задача 2 типа. Заданы размеры сечения b и h и площадь сечения сжатой арматуры As’. Определить площадь сечения арматуры As

αm = (M-Rsc·A’S·zs)/(b·h20·Rb) по таблице находим ξ, проверяя условие ξ< ξR.

AS=M/(ξ·h0·RS)=[As’·Rsc +ξ·b·h0·Rb]/Rs

Если αm> αR, заданного количества арматуры по площади сечения As’ недостаточно.

Минимальная и максимальная арматура в балках?

Как мы уже обсуждали в предыдущем порту, железобетонная балка представляет собой составную секцию из бетона и арматуры. В этом посте вы получите ответ, почему мы должны учитывать минимальное и максимальное армирование. Бетон хорош на сжатие и плохо на растяжение. Поэтому очень важно, чтобы было что-то, что выдержало бы и растягивающие напряжения. А вот и роль армирования, мы используем сталь в качестве армирования в большей части конструкции. Сталь хороша на растяжение. Поэтому, когда мы комбинируем бетон и арматуру, конструкция становится хорошей как на растяжение, так и на сжатие.

Использование арматуры в несущих конструкциях является очевидным. Мы должны проектировать армирование наиболее эффективным способом, чтобы его использование было оптимальным. Существуют различные процедуры проектирования для всех структурных систем, таких как балки, колонны, фундаменты и плиты. Сталь обеспечивает прочность, чтобы выдерживать растягивающее напряжение там, где бетон находится под напряжением, например, в балках и плитах. Повышает прочность бетона на сжатие в колоннах и стенах; и он обеспечивает дополнительную прочность на сдвиг по сравнению с бетоном в балках.

Минимальное армирование

Основная роль минимального армирования заключается в предотвращении растрескивания сечения, которое обычно происходит из-за усадки, ползучести или изменения температуры. Армирование помогает уменьшить ширину отдельных трещин. Величина минимальной арматуры в соответствии с кодовым положением IS составляет:

$$ \frac{A_s}{bd} = \frac{0.85}{f_y}$$

Где,

A s — минимальное сечение арматуры

b и d ширина и эффективная глубина сечения балки.

f y характеристика прочности арматуры в Н/мм 2

Максимальная арматура

Максимальная арматура – ​​это максимальный процент арматуры, разрешенный для определенного сечения. Ни в коем случае не рекомендуется предусматривать армирование больше максимального процента армирования. Все мы знаем, что арматура (сталь) является более дорогостоящим материалом по сравнению с бетоном, поэтому ее лучше использовать рационально. Поскольку использование большего количества армирования не поможет конструкции быть безопасной, так как бетон разрушится при смятии.

Согласно IS:456 2000, максимальная площадь растянутой арматуры не должна превышать 0,04bD. где b и D – ширина и общая глубина сечения.

В этом посте уже обсуждались различные усиленные секции балки.

Beam design

  • RCC Beam Design — это бесплатное приложение для проектирования железобетонных балок в соответствии с индийскими стандартами.
  • RCC Проектирование и деталировка могут быть выполнены методом предельного состояния, указанным в IS456:2000
  • Возможность сохранения дизайн-проектов в локальном хранилище.
  • Подробные этапы расчета представлены для проверки и проверки.

ПОЛУЧИТЬ В GOOGLE PLAY STORE

Метки максимальное армирование, минимальное армирование, усиленные секции балки

Максимальный процент армирования в пьедесталах ЖБИ составляет около —

JavaScript отключен. Для лучшего опыта, пожалуйста, включите JavaScript в вашем браузере, прежде чем продолжить.