Подбор арматуры: Как определить площадь сечения арматуры в жб балке
Как определить площадь сечения арматуры в жб балке
Тем кто самостоятельно считает строительные конструкции, интересует вопрос, как определить площадь сечения арматуры в жб балке? И если вам необходимо посчитать требуемую площадь сечения арматуры в железобетонном элементе, тогда воспользуйтесь данным примером.
Методика расчета принята согласно «Пособию по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры (к СП 52-101-2003)»
Что бы определить требуемую площадь сечения арматуры в железобетонном элементе нам необходимо знать изгибающий момент (Му), марку бетона, класс арматуры, размер сечения.
Для определения изгибающего момента воспользуйтесь программой для расчета одно и многопролетных балок.
Также нам необходимо знать расчетное значение сопротивления бетона Rb в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие и осевое растяжение. Его мы берем из таблицы 5.2 СП:
В таблице значения указаны в МПа.
Также не забудьте учесть привязку к центру арматуры: а=2,5 см (у вас будет свое значение)
После сбора всех данных, можно приступить к расчету.
Как определить площадь сечения арматуры в жб балке. Пример расчета
Или можете воспользоваться готовой программой написанной в Excel
Скачать программу для расчета площади сечения арматуры в жб балке:
После того как мы посчитали требуемую площадь сечения арматуры, необходимо подобрать количество стержней и их диаметр.
В программе реализован способ подбора армирования только одинакового диаметра, а если необходимо подобрать армирование балки с разными диаметрами тогда воспользуйтесь таблицей площади поперечного сечения арматуры:
Выполняя данные рекомендации, вы легко сможете посчитать требуемую площадь сечения арматуры в жб балке.
Поделиться ссылкой:
Понравилось это:
Нравится Загрузка…
Похожее
Как выбрать бетонную арматуру для фундамента
При проектировании будущего дома выбирается способ его возведения, рассматривается целесообразность применения конкретных строительных материалов. Важный элемент, без которого не начинается постройка любого здания – арматура для фундамента. Эта конструкция из стержней принимает на себя растягивающие нагрузки, служит для основания опорной частью. Она необходима для создания сопротивления грунту, который в разных регионах России отличается неравномерностью, агрессивностью.
До начала работ определитесь, какой арматурный тип лучше других подойдет для усиления монолита. При правильном проведении работ бетонная арматура во взаимодействии стройматериалов становится монолитом, который хорошо справляется со сжимающими нагрузками, воздействиями на изгиб. При разумном соотношении подобранного материала и профессионального подхода от рабочей бригады удастся создать долговечную конструкцию, оберегающую стены дома от неблагоприятных воздействий.
По каким параметрам выбирается арматурный каркас?
По типу поверхности
-
рифлёная А3, А500 или А400 – выбирается, когда в приоритете восприятие нагрузок на растяжение.
Элементы хорошо работают на изгиб, не давая бетонным частям достигать критической отметки растяжения в зонах сильного напряжения. Периодическая поверхность арматуры фундамента дома дает высокую прочность изделиям, помогает усилить схватываемость с раствором из-за увеличения площади поверхности;
-
гладкая А1 – необходима при создании пространственного сооружения. Поверхность изделия гладкая, с минимальным диаметром, что позволяет использовать ее для дополнительной монолитности на этапах монтажа основания.
По толщине диаметра
Диаметр подбирается на основании расчетов армирования, учитывается тип железобетонного фундамента. Наиболее распространены диаметры – 6, 8, 10 мм для монтажных прутьев гладкой арматуры, и 12, 14, 16 – для стержней с рифлением. Чем ответственнее строение, тем больший диаметр следует применять. При строительстве многоэтажных сооружений может использоваться арматура сечением 18 и 20 мм.
Материалом для арматуры ленточного фундамента может быть любой состав, который достойно справляется с выдерживанием заложенных нагрузок. Стандартный выбор – сталь, но все чаще выбираются композитные профили. В российских условиях именно эти стройматериалы для возведения основания используются наиболее часто.
Как вычислить требуемый диаметр
Разберём на примере ленточного фундамента с размерами 100х40, где 100 — высота, а 40 см — ширина ленты. Перемножив эти данные получим площадь фундамента — 4000 см2. Согласно СНИП 52-01-2003, площадь сечения арматуры составляет 0,1% от площади фундамента.
Итого получается 4000 см2 * 0,1% = 4 см2
Диаметр арматуры (мм) |
Площадь поперечного сечения стержня арматуры. |
||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 7 | 8 | 9 | ||
6 | 0.28 | 0.57 | 0.85 | 1.13 | 1.41 | 1.70 | 1.98 | 2.26 | 2.54 |
8 | 0.50 | 1.01 |
1.![]() |
2.01 | 2.51 | 3.02 | 3.52 | 4.02 | 4.53 |
10 | 0.79 | 1.57 | 2.36 | 3.14 | 3.93 | 4.71 | 5.50 | 6.28 | 7.07 |
12 | 1.13 | 2.26 | 3.39 | 4.52 | 5.65 | 6.79 | 7.92 |
9.![]() |
10.18 |
14 | 1.54 | 3.08 | 4.62 | 6.16 | 7.69 | 9.23 | 10.77 | 12.31 | 13.85 |
16 | 2.01 | 4.02 | 6.03 | 8.04 | 10.05 | 12.06 | 14.07 | 16.08 | 18.10 |
18 | 2.55 |
5.![]() |
7.63 | 10.18 | 12.72 | 15.27 | 17.81 | 20.36 | 22.90 |
20 | 3.14 | 6.28 | 9.42 | 12.56 | 15.71 | 18.85 | 21.99 | 25.13 | 28.28 |
22 | 3.80 | 7.60 | 11.40 | 15.20 | 19.00 |
22.![]() |
26.61 | 30.41 | 34.21 |
25 | 4.91 | 9.82 | 14.73 | 19.63 | 24.54 | 29.45 | 34.36 | 39.27 | 44.18 |
Анализируя данные таблицы, мы видим, что в данном случае подходит арматура 12 диаметра с укладкой в 4 стержня.
Преимущества стальной арматуры для фундамента
На вопрос, какую арматуру используют для фундаментов повсеместно, есть простой ответ – стальную. Реального экономичного варианта ей еще не придумали. Она широко применяется в строительстве – как коттеджей, так и многоэтажных строений, небоскребов. Изделия из стали имеют ряд преимуществ:
-
стержням, защищенным слоем бетона, не страшна коррозия;
-
надежность;
-
стойкость к солидным нагрузкам;
-
способность к электропроводности: при минусовой температуре через металлоизделие пропускают ток для прогревания структуры бетона;
-
сварка частей в сетки и каркасы происходит без потерь прочности в местах соединений.
Где заказать металлопродукцию оптом?
Металлобаза «Сталь-Инвест» реализует металлопрокат оптом, в розницу. К вашим услугам – любые по объему партии стальных балок, углов, швеллеров, а также метизной продукции, профнастила, судостали. Мы осуществляем резку металлопродукции под параметры заказчика, сотрудничаем только с крупными заводами-изготовили, доставляем партии товара в любые города России. Чтобы оставить свою заявку, позвоните по телефону горячей линии в Ростове-на-Дону +7 (863) 308-94-58.
Класс арматуры: таблица и технологические характеристики металлических прутьев
Сегодня постройка любого здания или технического сооружения не обходится без применения бетонного раствора.
Армированный каркас конструкции многократно увеличивает прочность строения, предотвращая растрескивание и разрушение построек из бетона.
Современный металлопрокат предлагает разнообразные типы стальной строительной арматуры для формирования железобетонных конструкций разного предназначения.
Основные характеристики стальной арматуры
Воспринимать растягивание и усиливать сжатые зоны бетонных конструкций – основное назначение строительной арматуры. Для реализации этой функции арматурные прутья изготавливаются с максимально высокими показателями прочности и пластичности. Чтобы получить качественный продукт, металлопрокатные предприятия повышают прочностные свойства сырья:
- регулируют химический состав стали, увеличивая содержание углерода и химических добавок;
- в холодном состоянии сталь упрочняется методом скручивания, волочения, вытяжения, сплющивания и другими способами;
- применяется термическая обработка;
- сочетается несколько методов.
Прочная и пластичная, не поддающаяся коррозии под слоем бетона, выдерживающая температурные перепады проверенная временем стальная строительная арматура используется как при строительстве малоэтажных жилых построек, так и при возведении сложных промышленно-технических сооружений.
Разновидности арматурных изделий
По назначению арматура разделяется на 4 вида:
- Рабочая. Воспринимает растягивающие усилия, возникающие в железобетонных конструкциях под давлением сторонних нагрузок и собственного веса.
- Распределительная. Представляет собой соединённую проволокой или сваркой арматурную сетку или каркас. Связывая прутки между собой, препятствует смещению рабочей основы при бетонировании и предназначена для распределения равномерной нагрузки между элементами рабочей арматуры.
- Хомуты. Используются при сборке каркаса, предохраняя от появления трещин около опор в балках.
- Монтажная. Используется при бетонировании или сборке каркаса для обеспечения правильного положения хомутов и рабочей арматуры.
Не воспринимает никаких нагрузок и по завершении работ обычно вынимается.
Виды строительной арматуры
По ориентации в конструкции разделяется на поперечную и продольную. Поперечная арматура связывает бетон в сжатой и растянутой зонах конструкции для предотвращения образования наклонных трещин вблизи опор. Продольная арматура, воспринимая сжимающее и растягивающее напряжение, предотвращает вертикальное растрескивание в растянутой зоне сооружения.
По условиям применения разделяется на напрягаемую и ненапрягаемую арматуру. Напрягаемой может быть только рабочая арматура, предварительно натянутая для повышения прочности железобетонного строения. Натяжение арматурных прутьев, уменьшая прогибы и снижая массу конструкции, предотвращает образование трещин и сокращает количество стальной арматуры.
Методы изготовления арматуры
По технологии производства арматура для железобетонных строений бывает двух видов:
- Горячекатаная стержневая. Арматура с любым диаметром, поставляемая в стальных стержнях длиной до 13 метров или в мотках «бухтах» с массой до 1,3 тонны.
- Холоднотянутая проволочная. В процессе протаскивания (волочения) стали через отверстия волочильных станов проволока или стержни меняют форму поперечного сечения и размеры. Более длительный и дорогостоящий производственный процесс, в результате которого получают высококачественную арматуру толщиной не более 5 мм.
Горячекатаная стальная арматура по цене существенно ниже холоднотянутой и отличается более высоким уровнем устойчивости к коррозии. Стержни горячекатаной арматуры используются чаще и для повышения прочности они проходят последующую термическую и механическую обработку. Этот вид арматуры разделяется по форме поверхности на 2 типа:
- Гладкая – металлические стержни с гладкой поверхностью. Используются для монтажа каркаса.
- Периодического профиля (рифлёная) – прутья с поперечными выступами и продольными рёбрами на поверхности, закрученными по винтовой линии.
При отливке железобетонных изделий или строений выемки и выступы поверхности обеспечивают лучшую сцепку бетона с арматурным каркасом.
Классификация арматуры
Прочность арматурных прутьев зависит сплава стали, из которого они изготовлены. Классифицируется арматура в соответствии с механическими свойствами. Сегодня существует несколько типов маркировки стальной строительной арматуры по классам:
- А240 А-I.
- А300 A-II.
- А400 A-III.
- А600 A-IV.
- А800 A-V.
- А1000 A-VI.
Класса А240 (А-I) производится гладкая арматура, прочие классы производятся с периодическим рифлёным профилем. Особые свойства, способ производства или назначение арматуры указываются в маркировке готовых изделий дополнительными индексами.
Термомеханическая обработка обозначается «Ат», упрочение методом вытяжки – «Ав». Для регионов Крайнего Севера морозостойкая арматура маркируется «с». Повышенная устойчивость к коррозии обозначается «К», а прутки для сваривания маркируются «С».
Требования к прочности стальной арматуры определяется ГОСТами, задающими для каждого класса пределы текучести. Для горячекатаной стержневой арматуры ГОСТ 5781, стержневая арматура, упроченная термомеханическим способом, выпускается по ГОСТу 10884. В соответствии с требованиями ГОСТа, стальная арматура не может иметь на своей поверхности раковин, плён, трещин или закатов. Выпускаются стальные прутки арматуры с диаметром от 6 мм до 80 мм.
Маркировка готовой продукции на производстве включает в себя класс, дополнительный индекс и окрашивание кончиков стержней соответствующим марке цветом. Выглядит обозначение класса так: Ат400С или Ат800КС.
Сталь для производства арматурных прутьев
При производстве арматурных прутьев используются низколегированные и углеродистые марки стали. Путем изменения количества химических веществ сплаву придаются определённые свойства. В качестве легирующих добавок применяются алюминий, кремний, марганец, азот, хром, бор, титан, цирконий.
Добавление в сплав, например, марганца, повышает жёсткость материала, не снижая при этом его эластичности. Изменяя кристаллическую решётку, кремний повышает плотность стальных прутьев, что улучшает эксплуатационные свойства арматуры, но затрудняет сваривание элементов. Существенно повышается прочность стали при добавлении к сплаву углерода.
Но передозировка этого вещества ухудшает пластичность строительной арматуры.
Марка стали арматуры указывается заказчиком. При отсутствии в заказе требований к марке производитель согласовывает её с получателем либо завод определяет её по своему усмотрению.
Частота использования
Широким спросом пользуется арматура 12 мм из стали класса А3500С. Для скрепления пластичных ребристых прутьев этого вида можно использовать сварку. Прутья арматуры 12 мм придают каркасу более высокую прочность.
Применение строительной арматуры
Плоские или объёмные конструкции из стальных прутьев соединяются между собой электросваркой, вязальной проволокой или специальными арматурными фиксаторами.
Качественное сцепление плоских арматурных сеток (решёток) и объёмных каркасов с бетоном зависит от его прочности и величины усадки, а также от вида поверхности и формы сечения арматурных стержней.
Надёжность сцепления бетона и арматуры обеспечивают три фактора:
- Механическое зацепление выступов и неровностей поверхности арматуры за бетон.
- Силы трения, возникающие на поверхности арматурных прутьев при их обжатии бетоном в процесс усадки.
- Адгезия (склеивание) арматурной поверхности с бетоном за счёт вязкости цементного раствора.
В настоящее время прочный надёжный стальной армированный «скелет» имеет любое бетонное сооружение. Современные офисные или коммерческие здания, жилые или технические строения, дамбы электростанций или мосты возводятся с применением технологии монолитного бетонирования.
Источник: https://www.syl.ru/article/338402/stalnaya-armatura-gost-razmer-naznachenie
Арматура для фундамента марка стали какая лучше
При частном строительстве созданию арматуры под фундамент многие застройщики не уделяют должного внимания, считая, что бетон способен противостоять нагрузкам. Так же неопытные строители не обращают внимания на марку, вид и класс прутьев арматуры.
Арматура для фундамента – это необходимый элемент составляющих железобетонного основания дома. Она позволяет увеличить прочность основания дома, так как один бетон плохо справляется с воздействием нагрузки. При заливке бетонной смеси стальные прутья арматуры в массиве бетона располагают так, чтобы основная нагрузка приходились на них.
Арматура для разных типов фундаментов
Чтобы укрепление бетона было реализовано в максимальной степени, следует знать, какая арматура нужна для обустройства ленточного фундамента, произвести ее расчет и правильно провести строительные работы.
При выборе металлических прутьев арматуры необходимо учитывать:
- вид;
- класс;
- марку стали, из которой изготовлены стержни;
- сечение прутков.
Какая арматура нужна для создания прочного каркаса
Вид
Арматура под фундамент делается из стальных прутьев в виде стержней с круглой формой сечения. Они могут быть гладкими и профилированными. Чтобы улучшить прочность фундамента выпускают стержни с ребристой поверхностью. Их можно использовать для фундамента в качестве основного материала, а для вспомогательных целей лучше взять гладкие прутки.
Раньше использовали только стальную арматуру, сейчас появилась прутья из прочного стеклопластика, которые можно применять на заболоченных участках. Их главное преимущество перед стальными – стойкость к коррозии.
Виды профиля для армирования
Класс
Для железобетонной монолитной плиты нужны рифленые стержни класса A400. Хотя они дороже гладких, зато их сцепление намного выше.
Важно! Не выбирайте арматуру для обустройства фундамента более низких классов, чем 400, при желании вы можете выбрать классы выше.
Марка
Для строительства основания дома используется арматура из горячекатаной стали. Марки арматуры для ленточного фундамента обозначаются литером «А». Цифра 400 указывает на предел текучести. Чем больше нагрузка, тем выше должна быть эта цифра.
Как правильно выбрать материалы для бани? Обращайте внимание на маркировку. Прутки, обозначенные литером «С», можно соединять сваркой. Если стоит маркировка «К», значит, что материал не подвержен коррозии.
Механические характеристики горячепрокатной арматуры
Сечение
Сечение – основной параметр прутьев. Стальные прутья выпускаются ᴓ от 0,5 до 3,2 м, металлопластиковые могут иметь диаметр от 0,4 до 2 см.
При возведении частных домов нужны стержни диаметром 0,8-1,6 см.
Как проводится армирование
При строительстве дома на бетонной плите необходимо провести армирование каркаса в зонах продавливания, к ним относятся места опирания несущих и поперечных стен или колонн.
Армированием фундаментной ленты занимаются в последующем порядке:
- создают оси металлических каркасов ленты;
- сгибают прутья, таким образом, что концы уходят в разные стороны. Это необходимо для укрепления углов и примыканий;
- соединяют арматуру ленточного фундамента.
Штыри должны быть соединены внахлест;
- для закрепления верхнего ряда прутков устанавливают поперечные стержни на каждом армирующем поясе. Между собой продольные линии соединяют проволокой и затем связывают с нижним рядом;
- устанавливают верхние стержни и армируют углы в местах их пересечения с помощью загибов в виде хомутов;
- связывают стрежни верхнего ряда с опорными хомутами для повышения жесткости каркаса;
- устанавливают пластиковые, металлические или фибробетонные фиксаторы для удержания арматуры в центре опалубки;
- проводят опалубку.
Схема армирования
На ленточный фундамент давят силы снизу, когда из-за морозов почва начинает вспучиваться, а также тяжесть дома – сверху. Поэтому делают стальные пояса сверху и снизу.
Если ленточный фундамент глубокого заложения, то поясов армирования делают уже три. При высоте ленты больше 150 см, устанавливают вертикальные и поперечные прутья.
Такая методика позволяет сделать основание крепким даже на слабых грунтах.
Столбчатый фундамент из буронабивных свай
В последние годы при строительстве частных домов стал популярен свайно-столбчатый фундамент, такой способ более технологичен. На нестабильных грунтах буронабивные сваи, расширяющиеся сверху вниз, иногда становятся единственным возможным основанием дома.
Строительство буронабивного фундамента начинают с разметки расположения свай. Чтобы они выдержали нагрузку на разрыв не обойтись без усиления бетона, для этого выполняют вертикальное армирование.
Металлическая заготовка для буронабивного основания
Сначала подготавливают материал. Для укрепления пятки столба требуется 4 прутка. Длина прутьев около 2,4 м. Их концы загибают в виде буквы L.
Для создания каркаса скрепляют по несколько штук прутков с помощью вязальной проволоки, чтобы получить жесткую металлическую конструкцию с вертикальными прутками, толщиной не менее 8 мм. Ее погружают в скважину во время заливки. Металлический каркас не должен касаться стенок отверстия и дна скважины.
Затем проводится опалубка. При ее заполнении каркас периодически встряхивают. Чтобы бетон легче сцеплялся с металлом, все нужно тщательно уплотнить, чтобы не образовались воздушные пустоты.
Таблица расчета веса стержневой арматуры
Номинальный диаметр профиля | Вес, кг/м |
50 | 15,410 |
45 | 12,480 |
40 | 9,870 |
36 | 7,990 |
32 | 6,310 |
28 | 4,830 |
25 | 3,850 |
22 | 2,980 |
20 | 2,470 |
18 | 2,000 |
16 | 1,580 |
14 | 1,210 |
12 | 0,888 |
10 | 0,617 |
8 | 0,395 |
6 | 0,222 |
Как рассчитать арматуру для фундамента
Сейчас для обустройства основания купить арматуру и бетон, сделать опалубку несложно, трудности заключаются в подсчете количества нужных материалов. Расчет количества и стоимости арматуры для каждого вида основания определяется индивидуально.
Необходимо соблюдать технологические нормы по расположению арматуры
Правила подсчета регламентируются нормативными документами. Исходя из требований СНиП 52-01-2003, общее сечение арматуры на фундамент в разрезе может составлять 0,1% от площади всей ж/б конструкции в данной плоскости.
Важно! Самой главной ошибкой при армировании фундамента плитного типа или любого другого являются неправильные расчеты предполагаемой нагрузки на основание, или их отсутствие.
Чтобы не допустить ошибки, необходимо получить геодезические данные конкретного участка. Также важно учитывать соотношение общей площади диаметра прутков и площади ленты.
Для каркаса необходимо рассчитать количество проволоки для вязки ленточного фундамента и подобрать нужное количество прутьев для ленточного основания. Это можно сделать с одновременным составлением схемы их расположения.
Количество материалов во многом обуславливается периметром основания, а также зависит от ширины фундамента.
Как определить количество прутьев для армирования столбчатого фундамента. Чтобы сделать остов под столб ᴓ 20 см и глубиной 200 см, потребуется 4 прутка диаметром 1,2 см. Чем соединять прутья? Для этого потребуется проволока. Прутки перевязывают в 4 местах с шагом 5 см с помощью горизонтальных элементов.
На один столб потребуется:
- ребристая арматура диаметром 0,6 см и длиной 880 см с учетом припуска 20 см на привязку ростверка;
- гладкие прутки ᴓ 0,6 см – 320 см;
- проволока для вязки каркаса – 480 см.
Результаты умножаете на количество столбиков.
Правильные расчеты позволят создать прочное основание дома
Также при расчете учитывается количество цемента. На каждый квадратный метр бетона приходится различное количество прутков. По строительным нормам для устройства основания общего назначения на каждые 5 м² бетона требуется 1 т армирующих элементов.
Методика расчета очень сложная и зависит от многих факторов. Поэтому для индивидуального застройщика связана с определенными рисками. При соблюдении технологических рекомендаций и советов опытных строителей вы сможете сделать крепкое основание дома.
Какая арматура нужна для фундамента обновлено: Май 23, 2018 автором: Артём
Источник: http://okbeton.ru/strojmaterialy/armatura-dlya-fundamenta.html
Классы арматуры: маркировка, таблица классификации марок арматурной стали, характеристики и их применение
Без арматуры сегодня не обходится ни один крупный строительный объект, на котором используется бетон. Ведь последний, несмотря на высокую прочность, легко повреждается при работе на изгиб и растяжение.
Благодаря металлическим прутам этот недостаток устраняется, и набравший достаточную прочность материал способен выдерживать значительные нагрузки всех типов без вреда для себя. Но для каждого строительного объекта подходящим выбором станут разные материалы и, соответственно, разный класс арматуры.
В одном случае стоит отдать предпочтение тонкой арматуре одной марки стали, способной без вреда для себя годами работать в агрессивной окружающей среде. А в другом понадобится толстая арматура из другой марки стали. Расскажем об этом.
Зачем используются классы арматуры?
Сегодня изготавливаются металлические пруты, различающиеся между собой по ряду факторов. Чтобы отобразить характеристики материала, являющиеся важнейшими при выборе для конкретного строительного объекта, была разработана специальная классификация арматуры. Опытному строителю или проектировщику достаточно взглянуть на марку материала, чтобы точно узнать всю необходимую информацию:
- метод изготовления;
- класс;
- диаметр;
- особые свойства.
Точно также, выполняя работы по проектированию или строительству, профессионал может легко представить все нагрузки, какие должен будет выдерживать материал и точно назвать класса арматуры, которые понадобятся для конкретного объекта. Начнем расшифровку с самого начала.
Как изготавливается арматура?
В первую очередь в маркировке арматуры упоминается метод изготовления. Например, в марке А240 литера «А» обозначает, что материал является горячекатаным или же холоднокатаным.
Ещё одна литера — «Ат». Она обозначает, что вы имеете дело с термоупрочненной арматурой. Её стоимость выше, так как в производстве она сложнее.
Сначала прут разогревается до температуры в 1000 градусов по Цельсию, после чего за считанные секунды охлаждается до +500 градусов. Благодаря этому прут обладает куда большей прочностью.
Поэтому он находит применение в разных сферах, начиная от строительства, когда на железобетон приходится большая нагрузка, и заканчивая машиностроением и изготовлением мебели.
Также в некоторых случаях встречается литера «В». Она указывает, что арматура является холоднодеформированной. Кроме того, существует литера «К» – канаты. Это уже другая специализация, но чтобы иметь возможность легко и быстро расшифровать класс, эту литеру также будет полезно запомнить.
Основные виды арматуры
Следующим упоминается сам класс арматурной стали. Всего существует шесть классов:
- А240;
- А300;
- А400;
- А600;
- А800;
- А1000.
Кроме того, в некоторых случаях встречается иное обозначение – А1, А2 … А6. Но это обозначение считается устаревшим – оно применялось в Совестком Союзе и именно его использовал действующий на тот момент ГОСТ. Сегодня большинство производителей и покупателей использует иную классификацию сортамента арматуры.
А240 – единственная марка, которая выпускается с гладким сечением. Её диаметр может колебаться от 6 до 40 миллиметров.
Простота изготовления снижает стоимость материала, но его нельзя использовать в качестве основного рабочего – только в качестве вспомогательного, например, при изготовлении каркаса.
Гладкая поверхность ухудшает сцепление с бетоном, в результате ухудшая свойства железобетона. Временно может сопротивляться растяжению до 380 мегапаскалей.
Все остальные классы имеют периодическое сечение, то есть, на поверхности находятся ребра, улучшающие качество сцепления с бетоном. Для большей наглядности сведем все их характеристики воедино – таблица позволит легко подобрать подходящий материал, а также понять значение маркировки:
А-2 | 10—80 | 500 | 300 |
А-3 | 6—40 | 600 | 400 |
A-4 | 10—22 | 900 | 600 |
A-5 | 10—22 | 1050 | 800 |
Aт-4 | 10—40 | 900 | 600 |
Aт-5 | 10—40 | 1000 | 800 |
Aт-6 | 10—22 | 1200 | 1000 |
Aт-7 | 10—32 | 1400 | 1200 |
Как видите, диаметр может различаться, что позволяет подобрать подходящий материал для каждого конкретного строительного объекта.
Как определить диаметр?
Важнейшим параметром является именно диаметр. От него зависит, какую нагрузку он сможет выдержать, предел тягучести и ряд других. Поэтому при обозначении марки арматуры обязательно указывается её диаметр. Целиком классификация выглядит следующим образом: А200 D30. Именно последнее число, идущее после буквы D или символа Ø показывает толщину прута.
Некоторые дотошные покупатели, выбирая подходящий материал, сверяют его реальную толщину с указанной в паспорте, используя штангенциркуль. Им нередко приходится удивляться серьёзному несоответствию – различие может составлять несколько миллиметров.
Однако, стоит учитывать, что при периодическом сечении (то есть, наличии рёбер на пруте) замерить номинальный диаметр невозможно. В узких местах он будет меньше указанного значения, а на ребрах – больше. Поэтому специалисты используют усредненное значение.
Его характеристики и указывают в таблицах.
Особые свойства
Также арматуру различают по назначению. В сравнительно редких случаях металлический прут должен иметь ряд свойств, делающих его подходящим для применения.
Этого добиваются разными способами – путем добавления специальных примесей в сплав или же особой обработкой. В любом случае, арматура приобретает уникальные характеристики.
На наличие особых свойств указывает литера, стоящая в конце кодировки. Обычно встречаются следующие обозначения:
- С – свариваемая. Обычно при сборке из арматуры каркаса использование сварки крайне нежелательно – перегрев снижает прочность, а кроме того, снижает устойчивость перед коррозией. Но существует специальный металл, в состав которого входят добавки, повышающим его возможность противостоять негативным последствиям;
- К – устойчивая перед коррозией. Благодаря специальным добавкам (хром, вольфрам и прочие), арматура способна на протяжении многих лет работать не только в условиях повышенной влажности, но и при контакте с агрессивной средой – щелочной, кислой, обладающей повышенным содержанием кислорода;
- СК – арматура, обладающая обоими вышеперечисленными свойствами. Имеет высокую стоимость, поэтому используется сравнительно редко, только когда обычная не справляется со сложными условиями эксплуатации.
Конечно, на эту продукцию существует специальный ГОСТ, предъявляющий к ней особые требования.
Какая арматура самая популярная?
Опытные специалисты согласятся, что у арматуры А3(А400) есть ряд качеств, делающих её наиболее популярной.
Начать с того, что арматура класса А3 всегда выпускается с рифленой поверхностью, что позволяет использовать её как главный несущий прут в каркасе.
Класс арматуры А-III (А400)
Разные технологии производства позволяют изготовить любые разновидности материала: горячекатаную, холоднокатаную и термически упроченную. Поэтому подобрать именно тот вариант марки стали, которая нужна для выполнения конкретной работы, максимально легко.
Немаловажно, что диапазон диаметров очень велик – выпускаются металлические пруты толщиной от 6 до 40 миллиметров. Так что, использовать их можно как при армировании небольших изделий (ленточный фундамент для гаража или бани), так и при работе с огромными объемами бетона (мосты, тоннели, многоэтажные монолитные здания).
Кроме того, к важным достоинствам материала можно отнести её устойчивость перед высокой влажностью и значительным нагрузкам. Он отличается долговечностью и прочностью.
Возможность загибать пруты под углом до 90 градусов без нагрева упрощает процесс сборки угловых каркасов. Это крайне важно – угловые соединения часто доставляют строителям серьезные проблемы. Загнутая под нужным углом арматура гарантирует надежность и долговечность каркаса даже при серьезных нагрузках.
В настоящее время, при гражданском и промышленном строительстве монолитных сооружений, все больше предпочтения отдают арматуре класса А500С, благодаря её высокой прочности, свойству сваривания и способности выдерживать любые типы нагрузок.
Теперь вы можете легко ориентироваться в разработанной для арматуры классификации, знаете об основных свойствах этого ценного строительного материала, а значит, без особых проблем подберете именно ту продукцию, которая станет лучшим вариантом для конкретного объекта. Не придется переплачивать при покупке материала или жертвовать надежностью возводимой конструкции.
Источник: https://VseoArmature.ru/vidy/klass-armatury
Стальная арматура – а что вы знаете об этом прокате. применение, ГОСТ, классификация, цены
Строительство сегодня – это целый комплекс мер, способов и технологий, обеспечивающие жилым и промышленным сооружениям высокие эксплуатационные свойства.
Стальная арматура является основным строительным материалом, от качества которой будет зависеть результат строительства и долговечность зданий в целом. Именно поэтому так важно уделять особое внимание выбору этого материалы.
В статье мы расскажем об основных характеристиках арматуры, научимся ее классифицировать и правильно выбирать под определенные строительные нужды.
- Технология производства.
- Где и для чего используется стальная арматура.
- Виды и свойства арматуры.
- ГОСТ и классификация.
- Недостатки. Думайте при выборе арматуры.
- Таблица цен на стальную арматуру.
Технология производства
Для производства стальной арматуры сегодня используют три метода, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки:
- Метод горячего проката. Нагретые стальные заготовки поступают на специальные прокатные станки с гладкими или профилированными валами. Через эти валы пропускается раскаленный прут, за счет чего создается арматура с периодическим сечением (или гладкая) диаметром от 6 до 40 мм. Этот способ хорош тем, что при производстве нет трения, а это меньшие затраты энергии и смазочных материалов, а также минимальное воздействие на сам металлический прут (нет воздействия векторных сил и растяжения).
- Холодная деформация. Основное отличие холодного проката и горячего заключается в том, что в первом случае на кристаллическую решетку стали не оказывается никакого влияния. Так химические свойства заготовки остаются прежними. Этот способ является самым распространенным и оптимальный для изготовления стальной арматуры (гладкой или рифленой) диаметром от 4 до 12 мм.
- Метод волочения. Суть производства данным методом заключается в поочередной протяжке заготовки через ряд сужающихся отверстий с последующей термической и химической обработкой. От размеров и конфигурации отверстий (фильеров) будет зависеть форма конечного продукта. Недостатком такого метода является необходимость в мощном оборудовании и больших производственных площадях.
Где и для чего используется
- Строительство. Строительная сфера является основным потребителем арматуры. Чаще всего ее используют для создания железобетонных изделий, в том числе для закладки фундамента, монолитных опор и других конструкций. Для фасадных, штукатурных и монтажных работ могут использовать армированные сетки и металлические прутья с гладкой или рифленой поверхностью.
- Ремесло. Металлические прутья и арматура квадратного сечения часто используется мастерами для изготовления кованых изделий или декоративных элементов. Также такой материал весьма востребован у дизайнеров интерьера и ландшафта, как надежное и простое средство для создания опорных и несущих конструкций.
- Хозяйство. В хозяйственной сфере арматура также нашла свое место и является отличным средством для возведения ограждающих конструкция для скота, птицы, домашних питомцев и прочего. Например, Арматура класса А240 и А400, А500С широко используется для строительства тентов, заборов, навесных и опорных сооружений для сельскохозяйственных культур и деревьев.
Виды арматуры и свойства
Передовые технологии позволяют изготавливать металлическую арматуру различных форм и структуры для самых разных сфер эксплуатации. Всю продукцию условно можно поделить на арматуру круглого сечения (проволока, стержневая арматура) и профилированная (квадратная или прямоугольная) с притупленными, острыми или закругленными углами. Круглая арматура делиться на два вида:
- Гладкая. Представляет собой металлический прут цилиндрической формы с определенным диаметром и гладкой поверхностью.
- Рифленая. Чаще всего применяется для создания железобетонных конструкций. Прокат с рифлением имеет два продольных ребра (кольцевой профиль, серповидный, смешанный).
Арматура также может быть частью готовых изделий, например, арматурные сетки, каркасы. Помимо металлической арматуры существует стеклопластиковая, базальтовая, а также нержавеющая, применяемые для особых случаев.
Физико-механические свойства металлической арматуры напрямую зависят от состава и марки сталей, из которых она была изготовлена.
Для изменения механических свойств в состав стали добавляют различные примеси, например, углерод, которые делает изделие более прочным, но снижает его устойчивость к деформации и свариваемости.
Добавление марганца позволит улучшить прочностные характеристики стали без ухудшения деформативности. Также в сплавы могут добавляться кремний, кобальт, ванадий, хром и даже титан.
Чтобы улучшить устойчивость к физическим и химическим нагрузкам, изделия проходят вторичную термическую обработку, а поверхность может покрываться специальным антикоррозийным покрытием или другими химическими реагентами. Заказчик может отметить специфику изготовления и указать тот состав и тип обработки, которые необходимы для дальнейших условий эксплуатации.
Гост и классификация арматуры
Весь металлопрокат производится согласно ГОСТам, в которых указаны все технические характеристики, механические и прочностные свойства. Сегодня действует три основных ГОСТа, по которым производят металлическую арматуру разных классов и предназначений:
- ГОСТ 52544.
- ГОСТ 10884.
- ГОСТ 5781.
В данных технических сборниках собраны все данные о составах (из какой марки стали), размерах, физических и химических свойствах стальной арматуры, а также описаны требования, которые выдвигаются к производству того или иного класса изделий.
Классификация металлической арматуры подразумевает деление металлопроката на классы, который является прямым показателем ее качества. Для классификации используются цифровые и буквенные значения, в том числе и для дополнительных обозначений специальных маркировок. Более детально об этом читайте здесь. (ссылка на статью классификация и маркировка арматуры)
Класс арматурной стали | Цветовое обозначение | Диаметр профиля, мм | Тип профиля | Марка стали |
A-I (A240) | нет обозначения | 6-40 | гладкий | Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп |
А-II (А300) | нет обозначения | 10-40 | периодический (рифленый) | Ст5сп, Ст5пс |
нет обозначения | 10-80 | периодический (рифленый) | 1НГ2С | |
Ас-II (Ас300) | нет обозначения | 10-32 | периодический (рифленый) | 10ГТ |
нет обозначения | (36-40) | периодический (рифленый) | ||
А500С последний класс арматурной стали | нет обозначения | 4-40 | периодический (рифленый) | горячекатаная |
В500С последний класс арматурной стали | нет обозначения | 4-40 | периодический (рифленый) | холодногнутая |
А-III (А400) | нет обозначения | 6-40 | периодический (рифленый) | 35ГС, 25Г2С |
нет обозначения | 6-22 | периодический (рифленый) | 32Г2Рпс | |
нет обозначения | 10-18 | периодический (рифленый) | 80С | |
A-IV (А600) | Красный | (6-8) | периодический (рифленый) | |
Красный | 10-32 | периодический (рифленый) | 20ХГ2Ц | |
Красный | (36-40) | периодический (рифленый) | ||
Красный | (6-8) | периодический (рифленый) | ||
А-V (А800) | Красный и зеленый | 10-32 | периодический (рифленый) | 23Х2Г2Т |
Красный и зеленый | (36-40) | периодический (рифленый) | ||
A-VI (А1000) | Красный и синий | 10-22 | периодический (рифленый) | 22Х2Г2АЮ, 22Х2Г2Р, 20Х2Г2СР |
Это важно
Чтобы металлическая арматура на 100% выполняла свои задачи, нужно знать о ее недостатках и технологических требованиях к монтажу.
- Необходимо правильно подбирать класс и диаметр арматуры, иначе она не будет выполнять предназначение стержневого изделия.
- Антикоррозийная защита металлических прутьев является приоритетной, как на этапе хранения, так и в процессе установки/эксплуатации. Попадание влаги на арматуру создает окислительные процессы, которые разрушают целостность металлопроката.
- Установка арматуры (будь то стержень или каркас) должна завершаться так, чтобы прутья не получали чрезмерно высокое напряжение. Это провоцирует «обратный эффект» и образование трещин в бетоне или покрытии, где использовалась арматура.
Учитывайте также тот фактор, что эта продукция имеет большой удельный вес, хорошо проводит электрический ток и значительно усложняет процесс монтажа из-за фиксированной длины. А также не нужно забывать об ответственности выбора именно качественной арматуры, а также следить за условиями хранения и упаковки.
Наша Металлобаза реализует металлопрокат в широком ассортименте и предлагает только высококачественный металлопрокат. У нас вы сможете купить арматуру стальную по выгодной цене. Если у вас есть сомнения или остались вопросы, звоните, и мы обязательно вам поможем.
Таблица цен на стальную арматуру
Размер | Класс А500С | Класс АIII (А400) 35гс | Класс АIII (А400) 25г2с | Класс А1 А240 |
Ø6 мм | 42110 ₽/тн | 44410 ₽/тн | 42550 ₽/тн | 42750 ₽/тн |
Ø8 мм | 43100 ₽/тн | 44100 ₽/тн | 42550 ₽/тн | 41750 ₽/тн |
Ø10 мм | 42510 ₽/тн | 46100 ₽/тн | 46100 ₽/тн | 40750 ₽/тн |
Ø12 мм | 39610 ₽/тн | 45100 ₽/тн | 45100 ₽/тн | 40750 ₽/тн |
Ø14 мм | 39510 ₽/тн | 41100 ₽/тн | 41100 ₽/тн | 40750 ₽/тн |
Ø16 мм | 39510 ₽/тн | 41100 ₽/тн | 41100 ₽/тн | 40750 ₽/тн |
Источник: https://ros-met.com/stalnaya-armatura/
Продукция — Техмашхолдинг — группа компаний, официальный сайт
- Сегодня на больших строительных объектах, где проводится заливка бетона, обязательно используют арматуру, изготовленную из различных марок стали. В класс арматуры входит несколько видов стальных изделий, имеющих высокую прочность. Бетон, обладая отличными технологическими показателями, к сожалению, легко ломается при большом растяжении или изгибающих нагрузках. Этот недостаток устраняют металлические прутья.
- Класс.
- Диаметр.
- Свойства.
- Легированная.
- Углеродистая.
- А240.
- А300.
- А400.
- А600.
- А800.
- А1000.
- Гладким.
- Рифлёным.
- Серповидным.
Необходимость классификации
При закладке фундамента или других строительных работах применяется разная марка стальных стержней. Эти изделия отличаются несколькими важными факторами. Для показа характеристики материала были разработаны классы арматуры, таблица которых включает в себя полную информацию об этих металлических изделиях:
В соответствии с таблицей, при проектировании будущего объекта выбирается подходящая марка стали арматуры, а также её прочностные характеристики.
Применяемые марки
При изготовлении металлических прутков используется несколько видов стали, имеющих подходящие технологические свойства.
В обозначение углеродистой стали входят буквы и цифры. Например, Ст 6. Цифра обозначает, сколько процентов углерода находится в сплаве. Чем она больше, тем более высокой прочностью отличается марка арматуры, тем меньше её пластичность.
Маркировка арматурной стали
Все стержни подразделяются на несколько классов, которые отличаются конкретной маркировкой. Она может иметь старое или новое обозначение. Сегодня для строительства различных объектов применяются металлические стержни:
Две первых марки относятся к монтажной арматуре. Они отличаются своим профилем. Он может быть:
При выполн
Как посчитать, сколько нужно арматурных стержней
Когда начинают строить железобетонные части здания, например, возводят стены, колонны и перекрытия, нужно покупать только те марки цемента, которые характеризует надежность. А если принять к сведению, что сама по себе бетонная основа не должна сгибаться и тянуться, к ней в комплект нужно добавлять арматуру.
Сколько ее нужно? Расчеты для всех и всегда ведутся отдельно, на что влияют потенциальные нагрузки и прочность каркаса или его частей. Железобетонные конструкции тоже подразделяются на категории, от этого зависит использование различных пропорций бетона и количества арматуры (так называемые уравнения армирования).
Как посчитать число арматуры.
Все вычисления по этому вопросу находятся в прямой зависимости от нагрузки, которая будет накладываться на все строение и на базовые его части в том числе. Чтобы не допустить появления трещинноватости и запустить начало деформационного процесса, нужно брать к сведению такие коэффициенты:
- Взаимосочетаемость;
- Грузовое давление;
- Надежность.
Если плита из бетона уменьшается в толщине, соответственно, арматуры нужно будет больше. Это касается тех случаев, когда колонна должна стать податливой для работ, а перекрытие – эластичным. Если плита уменьшается в толщине до 15 сантиметров, достаточно применения арматурной сетки с ячейками 15 на 15 сантиметров.
Когда плита становится толще, применяется дополнительное армирование, то есть понадобится еще одна сетка или больше. Усиленное армирование также нужно там, где бетонное напряжение начинает увеличиваться. В этих случаях нужны уже стержни, протяженность которых подбирают в зависимости от будущего напряжения.
Пример расчетов количества арматуры.
Чтобы высчитать количество бетона, в идеале нужно взять метражные показатели стены и умножить их на ее же будущую высоту и толщину. Тогда можно узнать, сколько метров кубических бетонной массы понадобится для возводимой конструкции. Если вам интересно узнать, какой объем от общего количества бетона займет арматура, примите к сведению, что это примерно один процент из ста. Но при этом надо знать, какие и где будут выемки и будут ли создаваться ниши.
Давайте возьмем в качестве примера ситуацию, когда протяженность бетонной плиты составляет десять метров. Примем во внимание, что арматурные стержни до краев не должны доходить сантиметров на десять. Тогда армирование ведется только для 9,8 метров плиты. Между стержнями должно быть 15 сантиметров – так можно посчитать, сколько нужно прутьев. Теперь длину армирования нужно поделить на расстояние и на всякий случай положить еще один прут – про запас. У нас получается такое решение: 980:15+1=65.
Теперь посчитаем ширину армирования, если плита шириной пять метров. Решение будет таким: 480 умножить на 65 равно 312 метров. А теперь узнаем число прутов, нужных для введения арматур по ширине. Решение выглядит так: 480:15 плюс 1 равно 33. Что касается протяженности прутьев для армирования по ширине, решение выглядит так: 980 умножить на 33 равно 323,4 метра. В общей сложности получаем, что для плиты размером десять на пять нужно 635,4 метра арматуры (312 плюс 323,4). Задача выполнена!
Как пересчитать арматуру плиты на другой диаметр
Любая железобетонная конструкция состоит из бетона и арматуры определенного диаметра. Мало того, эта арматура должна быть установлена с определенным шагом – расстоянием между стержнями.
В этой статье мы не будем рассматривать вопросы проектирования конструкций. Допустим, у нас уже есть проект, и мы знаем, какая арматура и с каким шагом установлена в плите. Но на стройке – как на стройке. Часто случается, что необходимого диаметра арматуры нет, а есть больший или меньший. И появляется задача наиболее экономичным и надежным способом заменить арматуру. Вот этому научит вас статья.
Скажу сразу, 100% экономии не выйдет – замена всегда предполагает перерасход арматуры, но свести его к минимуму мы постараемся.
Итак, разберемся с основами. У плиты есть арматура с определенным диаметром и шагом. Что это нам дает? Зная диаметр, мы узнаем площадь арматуры; зная шаг, мы всегда определим количество стержней на метр плиты.
Допустим, у нас d12 мм шаг 200 мм.
Площадь сечения стержня d12 равна 1,131 см2 (см. таблицу). При шаге 200 мм мы имеем 1000/200=5 стержней в каждом метре плиты (здесь 1000 мм = 1 м).
Теперь найдем площадь арматуры на метр плиты, которая заложена в проекте (это самое важное значение в нашем расчете):
1,131*5=5,655 см2.
Вот эта цифра дает нам возможность пересчитать арматуру на любой диаметр. Рассмотрим на примерах.
Допустим, у нас есть в наличии стержни d14 мм. Конечно, мы можем не заморачиваться и установить их вместо d12 мм с шагом 200 мм. Но по-хорошему, можно и нужно поставить стержни реже. Пересчитаем шаг. Площадь сечения стержня d14 равна 1,539 см2. Найдем количество стержней на 1 метр плиты:
5,655/1,539 = 3,67 = 4 шт. (округляем всегда в большую сторону!)
1000/4 = 250 мм – шаг стержней d14 мм.
Диаметр арматуры, мм |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
Площадь стержня, см2 |
0,283 |
0,503 |
0,785 |
1,131 |
1,539 |
2,011 |
2,545 |
3,142 |
3,801 |
Вес 1 п.м стержня, кг |
0,222 |
0,395 |
0,617 |
0,888 |
1,208 |
1,578 |
1,998 |
2,466 |
2,984 |
На первый взгляд, мы можем спокойно ставить арматуру d14 с шагом 250 мм. Но нужно проверить еще одно требование (см. «Руководство по конструированию железобетонных конструкций»).
Если в нашем случае, например, плита толщиной 180 мм, то 1,5h = 1,5*180 = 270 мм, т.е. максимально допустимое расстояние между стержнями – 270 мм, а у нас 250 мм – проходит.
Если бы плита была менее 150 мм толщиной, то сэкономить на увеличении шага не удастся, т.к. максимально допустимый шаг арматуры в этом случае 200 мм не зависимо от диаметра арматуры.
Теперь предположим другой вариант: у нас в наличии есть арматура d10 мм.
Площадь стержней d10 равна 0,785 см2.
5,655/0,785 = 7,2 = 8 шт.
1000/8 = 125 мм.
Здесь нужно еще учитывать, что расстояние между стержнями меньше 100 мм не желательно. Это связано с производством работ: удобством укладки бетона и возможностью просунуть вибратор между ячейками арматуры. У нас 125 мм > 100 мм – все в порядке.
Рассмотрим последний, наиболее редкий пример.
Допустим, у нас есть d8 и d14 (понемногу), одним из них не хватает заменить d12. Что делать? В таком случае, нужно, равномерно чередуя, использовать стержни двух диаметров.
Площадь стержней d8 равна 0,503 см2.
Площадь стержней d14 равна 1,539 см2.
Чтобы получить нужную площадь 5,655 см2, мы можем подобрать два варианта:
1) 2 d14 + 6 d8: 2*1,539 + 6*0,503 = 6,204 > 5.655 см2;
2) 3 d14 + 3 d8: 3*1,539 + 3*0,503 = 6,126 > 5.655 см2.
В первом случае нужно уложить d14 с шагом 500мм (по 2 шт. на метр), а между ними – по 3 шт. ?8 мм. В итоге, получим шаг арматуры 125 мм.
Во втором случае нужно чередовать d14 и d8 с шагом 165 мм (6 стержней на 1 метр).
В обоих случаях нужно учитывать толщину плиты, как это было описано выше.
Теперь посчитаем перерасход металла по весу.
При замене d12 шаг 200 мм на d14 шаг 250 мм. Вес 1 погонного метра d14 равен 1,21 кг, вес d12 равен 0,89 кг.
4*1,21/(5*0,89) = 1,09 – перерасход 9%.
При замене d12 шаг 200 мм на d10 шаг 125 мм. Вес 1 погонного метра d10 равен 0,62 кг, вес d12 равен 0,89 кг.
8*0,62/(5*0,89) = 1,11 – перерасход 11%.
При замене d12 шаг 200 мм на 2d14+6d8. Вес 1 погонного метра d14 равен 1,21 кг, вес d8 равен 0,4 кг.
(2*1,21+6*0,4)/(5*0,89) = 1,08 – перерасход 8%.
При замене d12 шаг 200 мм на 3d14+3d8. Вес 1 погонного метра d14 равен 1,21 кг, вес d8 равен 0,4 кг.
(3*1,21+3*0,4)/(5*0,89) = 1,09 – перерасход 9%.
Надеюсь, статья была вам полезной.
Еще статьи:
«Как выполнить армирование монолитного перекрытия частного дома» — на эту статью обращаю особое внимание, ее мало кто замечает, но по ней можно подобрать армирование перекрытия прямоугольного дома с одной внутренней несущей стеной (самый распространенный тип перекрытия).
«Монолитное перекрытие»
«Сборное перекрытие или монолит?»
«Армирование перекрытий в районе отверстий»,
«Монолитное перекрытие по металлическим балкам»,
«Балконы»,
«Монолитный пояс».
«Что нужно знать о ленточном монолитном фундаменте»
«Монолитная лестница в частном доме»
Внимание! Для удобства ответов на ваши вопросы создан новый раздел «БЕСПЛАТНАЯ КОНСУЛЬТАЦИЯ».
В этом разделе Вы можете задать вопросы и получить на них ответы. Комментарии в этой статье я закрываю. Если есть замечания к содержанию статьи, пишите на адрес Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Еще полезные статьи:
class=»eliadunit»>Подбор продольной арматуры — Мегаобучалка
Подбор продольной растянутой арматуры в ригеле осуществляется по минимально требуемым значениям площади её сечения АS, сal, полученным из расчета прочности нормальных сечений изгибаемых элементов на действие изгибающего момента.
Необходимо определить АS, сal и по сортаменту, приведенному в прил. 7 МУ, подобрать наиболее экономичные диаметры стержней и их количество с фактической площадью АS, ef для следующих участков ригеля:
а) в 1-м пролёте;
б) во 2-м пролёте;
в) на опоре В;
г) на опоре С;
д) монтажной арматуры в 1-м пролёте;
е) монтажной арматуры во 2-м пролёте.
Расчет выполняется в следующей последовательности:
1) Предварительно задаемся диаметром и количеством рядов расположения по высоте сечения растянутой арматуры, определяем значение толщины защитного слоя аВ, расстояние от наиболее растянутой грани сечения балки до центра тяжести арматуры а и рабочую высоту сечения балки ho = h – a;
2) по значению максимального изгибающего момента в рассматриваемом сечении ригеля определяем:
;
ξ =
3) если соблюдается условие ξ ≤ ξR ( ξR= 0,8/(1+Rs/700) = 0,58 ) вычисляем минимальную требуемую площадь сечения растянутой арматуры по формуле
;
4) по сортаменту горячекатаной арматурной стали (прил. 7) подбираем диаметры и количество стержней с условием, чтобы их общая площадь сечения была не менее требуемой по расчету, то есть АS, ef ≥ АS, сal.
а) Определяем площадь сечения арматуры в первом пролете:
М = МI,max = 311,3кНм = 31130 кНсм.
Принимаем диаметр стержней d = 32 мм, где аВ = 3,5 см, V1 = 7 см, а = 8,6 см. Тогда:
ho = 55 – 8,6 = 46,4 см;
= =0,55;
ξ = 682;
ξ = 0,682 ≤ ξR = 0,58
.
Принимаем 4Ø32A300 с АS, ef = 32,17 см2
а1 = аb + d/2 = 3+1,7 =4,7см;
а2 = а1 + V1 =4,7 + 7,0 = 10,4см; A1 = 8,043см2; A2 = 8,043см2;
S = S1 + S2 ; S = (A1 + A2 )a; S1 = A1 а1 ; S2 = A2 а2;
(A1 + A2 )a = A1 а1 + A2 а2;
а = (A1 а1 + A2 а2)/ (A1 + A2) = (37,8+83,65)/ (16,086) = 7,55
ho = 55 – 7,55 = 47,45 см;
= =0,52;
ξ = 96;
ξ = 0,960 ≤ ξR = 0,58
.
Окончательно принимаем 2Ø28A300 с АS, ef = 12,32 см2 и 2Ø25A300 с АS, ef = 9,82см2..
АS, ef ≥ АS, сal. ; 22,14 см2 ≥ 21,76 см2
Окончательно принимаем 4Ø32A300 с АS, ef = 32,17 см2. АS, ef ≥ АS, сal. ; 32,17см2 ≥ 30,76 см2
б) Определяем площадь сечения арматуры во втором пролете:
М = МII,max = 177,4 кНм.
Принимаем диаметр стержней d = 28 мм, где аВ = 3 см, V1 = 6 см, а = 7,4 см. Тогда:
ho = 55 – 7,4 = 47,6 см;
= =0,298;
ξ = 403;
ξ = 0,403 ≤ ξR = 0,58;
.
Принимаем 4Ø25A300 с АS, ef = 19,63 см2
Окончательно принимаем 4Ø18A300 с АS, ef = 19,63 см2
АS, ef ≥ АS, сal. ; 19,63 см2 ≥ 18,65 см2
в) Определяем площадь сечения арматуры на опоре В:
М = М5 = -244,6 кНм
Принимаем диаметр стержней d = 36 мм, где аВ = 4 см, V1 = 7 см, а = 8,6 см. Тогда:
ho = 55 – 5,8 = 49,2 см;
= =0,385;
ξ = 77;
ξ = 0,77 ≤ ξR = 0,58;
.
По сортаменту принимаем 3Ø40A300 с АS, ef = 37,70 см2 . АS, ef ≥ АS, сal ;
Окончательно принимаем 2Ø28A300 АS, ef = 12,32см2 и 1Ø25А300 с АS, ef = 4,909см2
АS, ef ≥ АS, сal. ; 17,229 см2 ≥ 16,4 см2
г) Определяем площадь сечения арматуры на опоре С:
М = М10 = — 144,5кНм.
Принимаем диаметр стержней d = 28 мм, где аВ = 3 см, V1 = 6 см, а =4,4 см. Тогда:
ho = 70 – 4,4 = 65,6 см;
= =0,110;
ξ = 117;
ξ = 0,117 ≤ ξR = 0,58;
.
Принимаем 4Ø32A300 с АS, ef = 32,17 см2 – это перерасход стали.
По сортаменту принимаем 2Ø25A300 с АS, ef = 9,82 см2
АS, ef ≥ АS, сal ; 9,82 ≥ 8,03
Так как полученный расчетом диаметр отличается от ранее принятого, необходим перерасчет.
При d = 25 мм;
а1 = аb + d/2 = 3+0,5*2,5 =4,25см
ho = 70 – 4,25 = 65,75 см;
= =0,109;
ξ = 116;
ξ = 0,116 ≤ ξR = 0,58
.
Окончательно принимаем 2Ø25A300 с АS, ef = 9,82 см2
АS, ef ≥ АS, сal ; 9,82 см2 ≥ 7,97 см2 .
д) Определяем площадь сечения монтажной арматуры в крайнем пролете:
Монтажная арматура служит для формирования арматурного каркаса, восприятия нагрузок при транспортировании, подъеме, монтаже ригелей и для анкеровки поперечных стержней. Её диаметр должен быть не менее 0,5 диаметра поперечных стержней. Принимаем для монтажной арматуры 2Ø14A300 с АS,ef = 3,08 см2 .
е) Определяем площадь сечения «монтажной» арматуры во втором пролете:
Данная арматура не только обеспечивает те же требования, но и воспринимает отрицательные моменты от расчетных эксплуатационных нагрузок. Площадь её сечения определяется по среднему значению между моментами 6 и 7. (М6+М7)/2 = 87,85 кНм.
Принимаем диаметр стержней d = 28 мм, где аВ = 3,0 см, а = 4,4 см. Тогда:
ho = 70 – 4,4 = 65,6 см;
= =0,077
ξ = 08;
ξ = 0,08 ≤ ξR = 0,58;
.
По сортаменту принимаем 2Ø20A300 с АS, ef = 6,28 см2 .
Так как полученный расчетом диаметр отличается от ранее принятого, необходим перерасчет.
При d = 20;
а1 = аb + d/2 = 2+0,5*2,0 =3см
ho = 70 – 3 = 67 см;
= =0,075;
ξ = 08;
ξ = 0,08 ≤ ξR = 0,58
.
Окончательно принимаем 2Ø20A300 с АS, ef = 6,28см2.
АS, ef ≥ АS, сal ; 6,28 см2 ≥ 5,21 см2
Руководство по выбору трубных фитингов| Инженерное дело360
Продукты и услуги
- Все
- Новости и аналитика
- Продукты и услуги
- Библиотека стандартов
- Справочная библиотека
- Сообщество
ПОДПИСАТЬСЯ
АВТОРИЗОВАТЬСЯ
Я забыл свой пароль.
Нет учетной записи?
Зарегистрируйтесь здесь. Дом Новости и аналитика Последние новости и аналитика Аэрокосмическая промышленность и оборона Автомобильная промышленность Строительство и Строительство Потребитель Электроника Энергия и природные ресурсы Окружающая среда, здоровье и безопасность Еда и напитки Естественные науки Морской Материалы и химикаты Цепочка поставок Пульс360 При поддержке AWS Welding Digest Товары Строительство и Строительство Руководство по выбору трубных обжимных фитингов| Инженерное дело360
Продукты и услуги
- Все
- Новости и аналитика
- Продукты и услуги
- Библиотека стандартов
- Справочная библиотека
- Сообщество
ПОДПИСАТЬСЯ
АВТОРИЗОВАТЬСЯ
Я забыл свой пароль.
Нет учетной записи?
Зарегистрируйтесь здесь. Дом Новости и аналитика Последние новости и аналитика Аэрокосмическая промышленность и оборона Автомобильная промышленность Строительство и Строительство Потребитель Электроника Энергия и природные ресурсы Окружающая среда, здоровье и безопасность Еда и напитки Естественные науки Морской Материалы и химикаты Цепочка поставок Пульс360 При поддержке AWS Welding Digest Товары Строительство и СтроительствоФитинги из нержавеющей стали с одним обжимным кольцом
C2403-SS — Трубные фитингиBT x BT, трубное соединение, прямое (трубный фитинг из нержавеющей стали)
C2402-SS — Трубные фитингиBT x MJ (фитинг с нержавеющей трубкой)
C2403LH-SS — Трубные фитингиBT x BT Tube Union Large Hex Straight (фитинг из нержавеющей стали)
C2404-SS — Трубные фитингиBT x MP Адаптер прямой (фитинг из нержавеющей стали)
C2405-SS — Трубные фитингиАдаптер BT x FP, прямой (фитинг из нержавеющей стали)
C2406-SS — Трубные фитингиТрубка x переходник BT (фитинг из нержавеющей трубки)
C2408-SS — Трубные фитингиЗаглушка (фитинг с нержавеющей трубкой)
C2500-SS — Трубные фитингиBT x BT Колено 90 градусов (фитинг из нержавеющей стали)
C2501-SS — Трубные фитингиBT x MP Колено 90 градусов, длинное (фитинг из нержавеющей стали)
C2503-SS — Трубные фитингиBT x MP Колено 45 градусов (фитинг из нержавеющей стали)
C2601-SS — Трубные фитингиBT x BT x MP Тройник (фитинг из нержавеющей стали)
C2602-SS — Трубные фитингиBT x BT x FP Тройник (фитинг из нержавеющей стали)
C2603-SS — Трубные фитингиBT x BT x BT Тройник (фитинг из нержавеющей стали)
C2605-SS — Трубные фитингиBT x MP x BT Тройник (фитинг из нержавеющей стали)
C2606-SS — Трубные фитингиBT x FP x BT Тройник (фитинг из нержавеющей стали)
C2700-SS — Трубные фитингиBT x BT Соединение переборки (фитинг с нержавеющей трубкой)
C318-SS — Трубные фитингиГайка (фитинг из нержавеющей стали)
C6400-SS — Трубные фитингиBT x MORB (фитинг из нержавеющей стали)
C6801-SS — Трубные фитингиBT x MAORB 90 градусов (фитинг из нержавеющей стали)
C6803-SS — Трубные фитингиBT x BT x MAORB Тройник (фитинг из нержавеющей стали)
C6804-SS — Трубные фитингиBT x MAORB x BT Тройник (фитинг из нержавеющей стали)
SS-C0319 Трубный фитингФеррула (фитинг из нержавеющей трубки)
Нажмите для подключения | Сантехнические решения быстрого монтажа с нажимной посадкой
- OEM
- Розничная торговля
- Программы для дистрибьюторов
- Бессвинцовая сантехника
- Карьера
Переключить навигацию
- Дом
- Продукты
Пресс-фитинги из чистой меди CopperHead®
- Узнать больше
- Приложения
- Сравнить
- Преимущества
- Бессвинцовый
- Технический
- Спецификации
- Сертификаты
- Литература
- Список цен
- Брошюры по продукции
Бессвинцовые латунные нажимные фитинги ProBite®
- Узнать больше
- Приложения
- Сравнить
- Преимущества
- Бессвинцовый
- Технический
- Спецификации
- Сертификаты
- Литература
- Список цен
- Брошюры по продукции
Фитинги из чистой меди COPRO Pure®
- Узнать больше
- Приложения
- Сравнить
- Преимущества
- Бессвинцовый
- Технический
- Сертификаты
Защищенные от взлома нажимные фитинги Locjaw®
- Узнать больше
- Приложения
- Сравнить
- Преимущества
- Бессвинцовый
- Технический
- Спецификации
- Сертификаты
- Литература
- Брошюры по продукции
- Стоимость
- Литература
- CopperHead®
- Probite®
- Locjaw®
- Гарантии
- Около
- Обзор компании
- Наша история
- Возможности
- Награды
- Свяжитесь с нами
Quick-R: множественная регрессия
R обеспечивает всестороннюю поддержку множественной линейной регрессии.Приведенные ниже темы представлены в порядке возрастания сложности.
Установка модели
# Пример множественной линейной регрессии
fit <- lm (y ~ x1 + x2 + x3, data = mydata)
summary (fit) # показать результаты
# Другие полезные функции
коэффициенты (соответствие) # коэффициенты модели
ограничение (соответствие, уровень = 0,95) # КЭ для параметров модели
подобранные (подгонка) # предсказанные значения
остатки (подгонка) # остатки
anova (подгонка) # таблица anova
vcov (подгонка) # ковариационная матрица для параметров модели
влияние (соответствие) # регрессионная диагностика
Диагностические участки
Диагностические графики обеспечивают проверки на гетероскедастичность, нормальность и важные наблюдения.
# диагностические графики
макет (матрица (c (1,2,3,4), 2,2)) # опционально 4 графика на страницу
график (соответствует)
нажмите для просмотра
Для более полной оценки соответствия модели см. Регрессионную диагностику или упражнения в этом интерактивном курсе регрессии.
Сравнение моделей
Вы можете сравнивать вложенные модели с помощью функции anova (). Следующий код обеспечивает одновременный тест, который x3 и x4 добавляют к линейному предсказанию сверх x1 и x2.
# сравнить модели
fit1 <- lm (y ~ x1 + x2 + x3 + x4, data = mydata)
fit2 <- lm (y ~ x1 + x2)
anova (fit1, fit2)
Перекрестная проверка
Вы можете выполнить перекрестную проверку K-Fold с помощью функции cv.lm () в пакете DAAG.
# K-кратная перекрестная проверка
библиотека (DAAG)
cv.lm (df = mydata, fit, m = 3) # 3-кратная перекрестная проверка
Суммируйте MSE для каждой кратности, разделите на количество наблюдений и извлеките квадратный корень, чтобы получить стандартную ошибку оценки с перекрестной проверкой.
Вы можете оценить усадку R2 с помощью перекрестной проверки K-кратности. Используя функцию crossval () из пакета bootstrap , выполните следующие действия:
# Оценка усадки R2 с помощью 10-кратной перекрестной проверки
fit <- lm (y ~ x1 + x2 + x3, data = mydata)
library (bootstrap)
# define functions
theta.fit <- function (x, y) {lsfit (x, y)}
theta.predict <- function (fit, x) {cbind (1, x)% *% fit $ coef}
# матрица предикторов
X <- как.matrix (mydata [c ("x1", "x2", "x3")])
# вектор прогнозируемых значений
y <- as.matrix (mydata [c ("y")])
results <- crossval (X, y, theta.fit, theta.predict, ngroup = 10)
cor (y, fit $ fit.values) ** 2 # raw R2
cor (y, results $ cv.fit) ** 2 # пересечение -проверено R2
Выбор переменной
Выбор подмножества переменных-предикторов из большего набора (например, пошаговый выбор) — спорная тема. Вы можете выполнить пошаговый выбор (вперед, назад, оба) с помощью функции stepAIC () из пакета MASS . stepAIC () выполняет пошаговый выбор модели с помощью точного AIC.
# Библиотека пошаговой регрессии
(MASS)
fit <- lm (y ~ x1 + x2 + x3, data = mydata)
step <- stepAIC (fit, direction = "both")
step $ anova # отобразить результаты
В качестве альтернативы вы можете выполнить регрессию для всех подмножеств, используя функцию leaps () из пакета leaps. В следующем коде nbest указывает количество подмножеств каждого размера для отчета.Здесь будут представлены десять лучших моделей для каждого размера подмножества (1 предиктор, 2 предиктора и т. Д.).
# Регрессия всех подмножеств
библиотека (скачки)
attach (mydata)
скачки <-regsubsets (y ~ x1 + x2 + x3 + x4, data = mydata, nbest = 10)
# просмотр результатов
сводка (скачки)
# построить таблицу моделей, показывающую переменные в каждой модели.
#
модели упорядочены по статистике выбора.
plot (leaps, scale = "r2")
# построить статистику по размеру подмножества
библиотека (автомобиль)
подмножества (прыжки, статистика = "rsq")
нажмите для просмотра
Другие параметры для plot () : bic, Cp и adjr2.Другие варианты построения графика с использованием подмножества
() : bic, cp, adjr2 и rss.
Относительная важность
Пакет relaimpo предоставляет меры относительной важности для каждого из предикторов в модели. См. Справку (calc.relimp) для получения подробной информации о четырех предоставленных показателях относительной важности.
# Вычислить относительную важность для каждой библиотеки Predictor
(relaimpo)
calc.relimp (fit, type = c ("lmg", "last", "first", "pratt"),
rela = TRUE)
# Показатели относительной важности начальной загрузки (1000 образцов)
boot <- boot.relimp (fit, b = 1000, type = c ("lmg",
«last», «first», «pratt»), rank = TRUE,
diff = TRUE, rela = TRUE)
booteval.relimp (boot) # печать результата
plot (booteval.relimp (boot, sort = TRUE)) # результат графика
нажмите для просмотра
Улучшения графики
Пакет car предлагает широкий спектр графиков регрессии, включая графики с добавленными переменными, а также расширенные диагностические и точечные графики.
Дальше
Нелинейная регрессия
Пакет nls предоставляет функции для нелинейной регрессии.Обзор см. В книге Джона Фокса «Нелинейная регрессия и нелинейный метод наименьших квадратов». «Статистические инструменты для нелинейной регрессии: практическое руководство с примерами S-PLUS и R» Хуэ и его коллеги — ценный справочник.
Робастная регрессия
В R есть много функций, помогающих с надежной регрессией. Например, вы можете выполнить устойчивую регрессию с помощью функции rlm () в пакете MASS . Робастная регрессия Джона Фокса (а кто еще?) Дает хороший начальный обзор.На веб-сайте UCLA Statistical Computing есть примеры надежной регрессии.
Надежный пакет предоставляет обширную библиотеку надежных методов, включая регрессию. Пакет robustbase также предоставляет базовую надежную статистику, включая методы выбора модели. А Дэвид Олив предоставил подробный онлайн-обзор Applied Robust Statistics с образцом кода R.
к практике
Этот курс по машинному обучению в R включает упражнения по множественной регрессии и перекрестной проверке.
Потери давления в нескольких фитингах в вентиляционных каналах
Точное прогнозирование потерь давления на фитингах в воздуховоде имеет большое значение для точного определения размеров и хорошей энергоэффективности систем подачи воздуха. Текущие руководства по проектированию предоставляют методы проектирования и данные для прогнозирования потерь давления только для одиночного и изолированного фитинга. Это исследование представляет собой исследование потерь давления на нескольких взаимодействующих фитингах в вентиляционном канале.Выполняется лабораторное измерение потерь давления в одном фитинге и нескольких фитингах в вентиляционном канале. Потери давления в нескольких интерактивных фитингах ниже, чем в нескольких одинаковых отдельных фитингах, а процентное снижение зависит от конфигурации и комбинации фитингов. Это означает, что потеря давления на нескольких близко установленных фитингах, рассчитанная путем суммирования потерь давления на отдельных фитингах, как указано в справочнике ASHRAE и справочнике CIBSE, является завышенной.Численное прогнозирование потерь давления в нескольких фитингах с использованием модели моделирования крупных вихрей (LES) показывает хорошее согласие с измеренными данными, что свидетельствует о том, что эта модель является полезным инструментом при проектировании воздуховодов и может помочь сэкономить экспериментальные ресурсы и повысить точность экспериментов. и надежность.
1. Введение
В воздуховодах систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха потери давления в фитингах воздуховодов, таких как демпферы, датчики, изгибы, переходники, углы каналов, ответвления и даже глушители делителя, важны для противодействия разнице давлений, создаваемой фанаты.Таким образом, точное прогнозирование потерь давления в фитингах воздуховодов на этапе проектирования имеет решающее значение для правильного выбора размеров воздуховодов и выбора вентилятора, что в конечном итоге может привести к большим экономическим выгодам с точки зрения как первоначальных инвестиционных затрат, так и эксплуатационных затрат на системы воздуховодов.
Общепринятые данные о потерях давления в фитингах воздуховодов HVAC представлены в хорошо известных руководствах по проектированию, таких как руководство ASHRAE [1], руководство CIBSE [2] и руководство Идельчика [3].Эти данные были обобщены из многих экспериментальных работ, большинство из которых проводилось на основе стандарта ASHRAE Standard 120P [4]. Однако с точки зрения объема данные ограничены типами фитингов воздуховодов, диапазоном размеров воздуховодов и диапазоном средних скоростей воздуховодов. Кроме того, точность экспериментально полученных данных, содержащихся в этих справочниках и руководствах, подвергалась сомнению рядом исследователей [5–11]. Одна из возможных причин их неточности заключается в том, что измерения проводились на отдельных изолированных фитингах воздуховода без учета влияния взаимодействия других фитингов [7].На практике в воздуховоде HVAC обычно имеется несколько фитингов, и очень часто некоторые из них расположены относительно близко друг к другу. Рахмейер [12] экспериментально изучил эффект взаимодействия между изгибами и обнаружил, что потеря давления на двух тесно связанных изгибах связана с их расстоянием. Этот вывод означает, что традиционный метод расчета, который суммирует потери давления на каждом отдельном изгибе воздуховода, иногда может быть неточным. Позже Аткин и Шао [7] применили моделирование вычислительной гидродинамики (CFD) для анализа влияния разделения и ориентации двух тесно связанных изгибов на общую потерю давления.Они обнаружили, что на расстоянии от 8 до 10 гидравлических диаметров перепад давления на двух изгибах сильно зависит от их относительной ориентации. К сожалению, неизвестно, можно ли применить эти результаты по изгибам к другой арматуре, особенно к внутренней арматуре. Таким образом, требуются дополнительные исследования.
Другая проблема заключается в том, что в некоторых данных о потерях давления обнаруживаются очевидные различия между справочником ASHRAE и справочником CIBSE [6]. Одним из факторов, который, возможно, может способствовать этим несоответствиям [6], является то, что из-за отсутствия понимания схем воздушного потока в фитингах воздуховодов датчики давления иногда располагаются в неподходящих участках, таких как участки возмущения, что может вызвать большие ошибки измерения.Однако, поскольку схема воздушного потока в воздуховоде тесно связана с конфигурацией воздуховода, средней скоростью в воздуховоде и местной аэродинамической конфигурацией фитингов, поиск подходящих мест для размещения датчиков давления перед каждым испытанием требует больших затрат времени и усилий. В таких условиях численный метод должен быть полезным с точки зрения экономии экспериментальных затрат и времени. Даже экспериментальным путем более надежно и экономично знать схемы потока до того, как будет настроен и проведен настоящий тест.Как численный метод CFD был достаточно проверен и подтвержден как метод прогнозирования потока жидкости. Шао и Риффат [6, 8] изучали возможность и точность использования метода CFD для прогнозирования коэффициента потери давления и, в свою очередь, определения потерь давления на изгибах воздуховодов. Они оценили влияние набора вычислительных параметров на точность численных результатов. Их численные результаты подтверждаются экспериментами Гана и Риффата [13]. Кроме того, метод CFD использовался для прогнозирования коэффициента потери давления для многих других фитингов воздуховодов, таких как заслонка, диафрагма, переходная [9–11, 14] и соединительная [15] фитинги в воздуховодах HVAC, а также для провести другие исследования, связанные с воздуховодом (например,г., утечка воздуха) [16]. Все без исключения предыдущие численные симуляции использовали метод усредненного по Рейнольдсу Навье-Стокса (RANS) [17–21], в частности, стационарный стандарт — модель турбулентности. Однако эта модель может быть недостаточно точной и надежной для прогнозирования поля потока внутри воздуховода с несколькими фитингами, где воздушный поток более напряженный и закрученный, а также сильно колеблется. В качестве альтернативной модели CFD, усовершенствованная модель моделирования крупных вихрей (LES) хорошо известна своей точностью предсказания воздушного потока в области, связанной со зданиями [22, 23].Модель LES, которая разрешает большие турбулентные водовороты и моделирует небольшие водовороты, обладает способностью воспроизводить кратковременные турбулентные колебания и управлять прерывистостью потока, хотя требует больших численных затрат. В этом исследовании оценивается точность и надежность модели турбулентности LES для прогнозирования потерь давления через несколько фитингов в воздуховоде.
Конкретными проблемами, которые мотивировали это исследование, являются неточность доступных данных в текущих руководствах и отсутствие метода прогнозирования потерь давления в нескольких фитингах в воздуховоде.Таким образом, целью данного исследования является изучение потерь давления в нескольких штуцерах в воздуховоде и оценка точности и надежности метода прогнозирования. Влияние взаимодействия фитингов на общую потерю давления в нескольких фитингах анализируется экспериментальными испытаниями. Затем метод прогнозирования, а именно моделирование LES, оценивается путем сравнения его с проверенными данными. Ожидается, что это исследование выявит потери давления в нескольких фитингах в воздуховоде и предоставит проектировщикам метод прогнозирования, который можно использовать либо независимо в качестве инструмента проектирования, либо в помощь экспериментальным испытаниям.
2. Концептуальные модели
Существует два типа потерь давления в системах воздуховодов, а именно потери на трение и динамические потери. Эти потери обусловлены разными механизмами и поэтому рассчитываются разными методами [1].
Потери на трение возникают из-за вязкости жидкости и являются результатом обмена импульсом между молекулами или между соседними слоями жидкости, движущимися с разными скоростями. Это происходит по всей длине воздуховода. Потери на трение в жидкостных каналах можно рассчитать по уравнению Дарси: где — потери на трение, безразмерный коэффициент трения, длина канала, гидравлический диаметр, средняя по площади продольная скорость и плотность жидкости.Коэффициент трения определяется по уравнению Колебрука: где — коэффициент абсолютной шероховатости материала, а — число Рейнольдса, вычисленное из где — кинематическая вязкость. Гидравлический диаметр определяется как, где — площадь воздуховода, а — периметр поперечного сечения.
Динамические потери в фитингах возникают в результате возмущений потока, вызванных фитингами воздуховодов, которые изменяют направление воздушного потока или площадь пути потока, и могут быть рассчитаны с помощью где — безразмерный коэффициент локальных потерь (также называемый коэффициентом), который определяется локальными динамическими характеристиками.
3. Экспериментальный метод и упрощение
Этот эксперимент был частью нашего предыдущего теста на шум потока, вызванный элементами в воздуховоде [24]. Экспериментальная система показана на рисунке 1. Воздушный поток обеспечивался центробежным вентилятором, приводимым в движение двигателем с регулируемой скоростью. Вентилятор был заключен в корпус размером 1,22 × 1,22 × 1,22 м 3 .