Расчет армирования фундаментной плиты: 404 страница не найдена

Содержание

Армирование монолитной плиты фундамента под дом

Основой любой конструкции — от бани до многоквартирного дома — является фундамент. И для того, чтобы он простоял долгое время, не требуя ремонта углов и не создавая опасности для постройки, его следует должным образом укрепить своими руками и сделать правильный монтаж ростверка и балок.

Армирующий каркас для плиты фундамента

Обустройство, а также армирование фундаментной плиты и армирование отмостки дома своими руками нужно использовать в двух случаях: первый – когда по проекту строительства дома расчет предусматривает оборудование цокольного этажа для дома, второй – когда оборудование и укладка основания для дома выполняется своими руками на почве имеющей большой поцент насыщения влагой.

Назначение и особенности

Фундаментная плита является залитой из бетона монолитной конструкцией. Использовать монтаж и оборудование фундамента на основе такой плиты считается одним из самых надежных типов оснований пола, сколько по параметру несущей способности, так и по устойчивости дома к внешней динамической нагрузке по грунту.

В дополнение к вышеперечисленным достоинствам, можно добавить, что оборудование и монтаж цельнобетонной плиты своими руками позволяет оптимальным образом распределить по фундаменту поперечное напряжение дома. Вследствие чего остается минимальный процент опасности образования просадок дома, из-за сезонного пучения почвы.

Виды плитных фундаментов своими руками по грунту имеют только один минимальный но существенный недостаток – высокий процент материалоемкости, так как правильное оборудование монолитной плиты, согласно требованиям СНиП и ГОСТ, требует выбрать и использовать большой процент бетона и арматуры.

Читайте также: как устроен фундамент шведская плита и в чем его плюсы?

к оглавлению ↑

Расчет арматуры

Учитывая расчет, что в больших объемах металлическая или стеклопластиковая арматура под фундамент заказывается в тоннах, а на армирование фундамента своими руками требуется использовать большое количество материала, вам понадобится выполнить расчет необходимой длины арматуры, ее диаметр, после чего перевести его в массу.  

Для примера возьмем фундаментную плиту габаритами 980*720 сантиметров. Расчет производится по следующему алгоритму:

  1. Выполняем расчет необходимого количества арматуры для поперечной укладки (учитывая шаг в 20 см) – 720/20= 36 прутьев длиною в 7.2 м: 36*7.2=259,2 метра на одну сторону каркаса, а поскольку нам нужно две стороны, мы получаем: 259,2*2= 518.4 метра.
  2. Расчет арматуры продольной укладки на армопояс для фундамента пола: 980/20=49; 49*9,2=450,8; 450,8*2= 901,6 метров.
  3. Общая длина арматуры, которая нам потребуется, составляет: 901,6+518,4= 1420 метров.
  4. Учитывая, что один погонный метр арматуры (допустим, 16-го диаметра), равен 1.58 кг, мы получаем: 1420*1,58=2243,6 килограмм арматуры.

Вес арматуры в зависимости от диаметра

к оглавлению ↑

Особенности выполнения работ по армированию

Для резки арматуры на прутья необходимого диаметра вам понадобится ручная болгарка, и круг по металлу, диаметром 125, либо 250 миллиметров. Если армирование плитного фундамента выполняется посредством арматуры имеющей средний диаметр 10-12 мм, то целесообразно резать по нескольку прутьев сразу, что несколько ускорит процент подготовительных работ.

Нарезку своими руками можно выполнять поэтапно, шаг за шагом – сперва можно поперечные прутья, затем продольные. Поскольку стандартный размер цельных арматурных прутьев составляет 12 метров, то в большинстве случаев у вас будут остатки по 2-3 метра, которые можно сваривать между собой, и укладывать в центре арматурного каркаса под армирование монолитной плиты.

Учитывайте, что согласно требований СНиП и ГОСТ раскладка и оборудование подразумевает, что армирующий каркас должен быть утоплен в фундаментной плите на глубину как минимум на 5 сантиметров, поэтому прутья необходимо сваривать или резать на 10 сантиметров короче, чем соответствующие размеры плиты.

Читайте также: как делается ручная вязка арматуры для фундамента?

к оглавлению ↑

Соединение арматуры

Споры о том, как можно лучше соединять (скручивать или варить) виды прутьев арматуры в один каркас, наверное, не утихнут никогда.

Существует два способа, которые предусмотрены стандартами СНиП и ГОСТ – сваривать каркас посредством дуговой сварки, и монтаж углов с помощью вязальной проволоки.

Процент противников первого способа доказывают, что сварка, которая дает возможность варить армопояс под плиты перекрытия, полностью жесткого, монолитного каркаса, негативно влияет на итоговые виды прочностных характеристик железобетонного фундамента.

Так как арматура под фундамент ослабевает вследствие повышенных температур, при которых происходит сваривание. При использовании вязальной проволоки шаг за шагом, этого не происходит. Плюс ко всему, композитная арматура для фундамента

приобретает дополнительную эластичность, которая помогает ему лучше переносить внешние динамические нагрузки. Если вы не знаете как правильно армировать фундамент, то мы рекомендуем отдать предпочтение второму варианту в котором не используется сварка, ввиду важности вышеприведенных доводов.

к оглавлению ↑

Монтаж нижней части каркаса

После завершения всех подготовительных работ можно приступать к оборудованию нижней части каркаса пола по грунту. Чтобы приподнять его на требуемую высоту (5 см) можно приобрести специальное проставочное оборудование, или воспользоваться обрезками уголка, либо обычными кирпичами, подогнанными по размер углов. Подставлять их по грунту необходимо не в хаотичном порядке, а в виде дорожек, при этом, стоит учитывать, что перед заливкой плиты бетоном основной процент кирпичей будет необходимо убрать, так как они снижают проектную прочность фундаментной плиты.

Для начала укладки нижней части каркаса пола по грунту лучше всего выбрать поперечное направление, так как арматура под фундамент идущая по ширине плиты пола короче – с ней удобнее работать, а уже потом укладывать продольные прутья.

Как поперечное, так и продольное укладывание арматурного каркаса пола по грунту, выполняется с четко фиксированным шагом в 20 сантиметров.

Поперечный разрез плиты

Именно такое расстояние имеет арматура под фундамент которое нормируется стандартами СНиП и ГОСТ, и гарантирует максимальную прочность монолитной плиты пола. После укладки всех элементов каркаса арматура под фундамент соединяется вязальной проволокой.

к оглавлению ↑

Монтаж верхней части каркаса

Поскольку всю нагрузку на сжатие принимает на себя бетонная часть монолитного фундамента, а нагрузку на разрыв – крайние стороны углов арматурного каркаса пола, особого смысла в создании трехшарового армирования нет. По этому, верхнюю часть арматурного каркаса необходимо поднять над его нижней частью по грунту так, чтобы верхняя сетка находилась на расстоянии пяти сантиметров от поверхности дорожной фундаментной плиты.

Зная какая арматура нужна для фундамента, вам понадобится варить вертикальные арматурные прутья подходящей длины к нижней части столбчатого каркаса (ориентировочно, к каждому шестому прутку). После этого соединить их между собой горизонтальной арматурой, которая будет выполнять несущую функцию для остального столбчатого каркаса.

Далее, по той же технологии выполните укладку и соединения остальной арматуры.

По завершению монтажа, удалите из под центра каркаса большую часть кирпичей, оставив лишь необходимое количество проставок по периметру углов – жесткость сетки будет держать её в нужном положении.

к оглавлению ↑

Заливка плиты бетоном

После того как все работы с обустройством армирующего каркаса закончились, можно приступать к заливке плиты бетоном. Не стоит экономить на его качестве, так как именно от бетона, в первую очередь будет зависеть, получит ли фундаментная плита необходимые прочностные характеристики. Согласно требованиям СНиП и ГОСТ, для заливки должен использоваться бетон марки М250, либо М300.

Расчет сколько необходимо требуемого объема бетона выполняется по формуле: А*Б*С, в которой: А – длина плиты, Б – ширина, С – её высота. Бетон лучше всего заказывать на заводе с доставкой, так как рекомендуется осуществлять в короткий временной промежуток, поскольку заливание свежего бетона на уже затвердевший участок чревато образованием микротрещин, негативно влияющих на итоговую прочность плиты.

Читайте также: этапы и правила укладки фундаментных блоков.

к оглавлению ↑

Нюансы армирования фундаментной плиты (видео)

к оглавлению ↑

Основные ошибки при армировании фундаментной плиты

Если в процессе выполнения работ по обустройству фундаментной плиты вы усомнились в квалификации привлеченных специалистов, либо вами принято решение делать всё собственноручно, а человек, который мог бы оценить итоговый результат на предмет соответствия стандартам технологии, отсутствует, очень важно обращать внимание на недопущение следующих распространенных ошибок:

  1. Пренебрежение уплотнительной подушкой. Категорически воспрещается заливать бетон сразу же, после создания котлована, на неподготовленную почву. Отсутствие хорошо утрамбованной подсыпной подушки, созданной из смеси песка и мелкофракционного щебня, пагубно сказывается на прочности конструкции балок, столбчатого основания и ростверка.
  2. Неравномерный шаг вертикальных перемычек при армировании фундаментной плиты или ростверка столбчатого фундамента. Расстояние, принятое согласно нормам СНиП и ГОСТ, составляет 40 сантиметров по нормальному грунту, и 20 сантиметров для проблемных грунтов склонных к движениям и пучения.
  3. При выполнении работ по армированию плиты столбчатого фундамента или ростверка также часто встречается ситуация, когда строители не придерживаются необходимой глубины залегания арматурного каркаса в стенках бетонной плиты, вследствие чего темпы коррозии арматуры увеличиваются, и она быстро ржавеет от углов.
  4. Неправильное соединение армирующего каркаса у углов плиты ростверка столбчатого основания и в местах приямков, вследствие которого каркас не приобретает процент необходимых прочностных характеристик (правильно и неправильное соединение демонстрирует схема 1.2).
  5. Отсутствие гидроизоляции углов, без которой будет происходить ускоренное вымывание бетона грунтовыми водами.
  6. После выполнения всех работ по строительству плиты, залитую конструкцию очень часто не покрывают полиэтиленовой пленкой, что крайне необходимо, так как такая пленка способствует удержанию цементного молочка внутри бетона.
  7. Нарушение целостности опалубки. Если в материалах, использующихся для создания опалубки, есть трещины, то после заливки плиты, раствор может вытекать в них, вследствие чего плита будет иметь неровную поверхность.
  8. Для поднятия арматурного каркаса на необходимую высоту над предварительной плитой используются деревянные бруски. Для подставочных элементов необходимо использовать специальные железные основания, либо, на крайний случай, кирпичи.

Необходимый расчёт арматуры на монолитную плиту

Производится расчет арматуры для фундаментной плиты в соответствии с нормативами СНиП 52-01 от 2003 года. Основными задачами при проектировании являются: выбор сечения стержней, хомутов, изготовление схемы армирования каждого пояса, определение количества в метрах, перевод в единицы веса для покупки на стройрынке.

Для чего нужен армопояс?

На фундаментную плиту действуют преимущественно растягивающие нагрузки от веса здания, мебели, жильцов, ветра, снега. Однако присутствуют и сжимающие усилия. Бетон работает исключительно на сжатие, причем подобным нагрузкам этот материал противостоять не может. Поэтому в нижней части плиты у подошвы помещают арматурную сетку, компенсирующую сжатие. В верхней части уложена вторая сетка, воспринимающая усилия растяжения.

Расчет арматуры позволяет обеспечить прочностной запас для максимально возможного ресурса конструкции при минимальном сечении прутка, шага ячейки сетки. Кроме того, для стальных прутков необходим защитный слой (15 – 40 мм), на который их необходимо погрузить в бетон для отсутствия коррозии.

Порядок расчета арматуры

Согласно нормативам СНиП, процент армирования бетона должен составлять 0,15 – 0,3% (М300 – М200, соответственно). Практика проектирования показывает, что пруток периодического сечения 12 мм обладает достаточным запасом прочности для любых малоэтажных зданий с кирпичными, бетонными стенами. Максимально возможный диаметр стержня, используемый индивидуальными застройщиками, составляет 16 мм. То есть, с увеличением сборных нагрузок необходимо увеличивать, как толщину плиты, так и диаметр арматуры.

Расчет арматуры начинается с определения толщины плиты:

  • длина пролета делится на 20 – 25
  • добавляется 1% погрешности
  • получается высота конструкции

Например, для стандартных 6 м пролетов толщина конструкции составляет 30 см. Армируют плиту исключительно горячекатаной арматурой класса А2 и выше. Хомуты, вертикальные перемычки допускается изготавливать из прутков класса А1 диаметром 6 – 8 мм.

Определение сечений

Расчет арматуры по сечению зависит от прочности бетона (класс В10 – В25), арматуры (класс А240 – А500, В500) на сжатие. Чаще используется бетон В25, арматура А500, имеющие расчетное сопротивление 11,5 МПа, 435 МПа, соответственно. Опирание по контуру в кирпичных коттеджах (четыре несущих стены по периметру) встречается редко. Поэтому используется расчет статической конструкции со средними опорами, план нижнего уровня. Конфигурация верхнего, мансардного этажа обычно совпадает с ним.

Принимаются условия:

  • фундамент имеется под проемами
  • нагрузки распределяются равномерно
  • сопротивление грунта минимально возможное 1 кг/м2

Последнее допущение позволяет перестраховаться при незначительном увеличении сметы строительства, не заказывать геологию, топографию, определять грунты на глаз. При сборе нагрузок достаточно производят расчет нагрузки от плиты – объемный вес ж/б (2500 кг/м2) умножается на высоту плиты, коэффициент надежности (1,2). Аналогичным образом добавляются нагрузки от всех конструкций (полы, стропила, кровля, перекрытия, снеговая, ветровая).

Схема армирования

При наличии внутренних стен нагрузки распределяются неравномерно, расчет арматуры производится по нескольким сечениям плиты. Вычисления могут производиться по нескольким методикам с примерно одинаковым результатом (новый СНиП, способ ж/б балки, по моменту сопротивления), изменится высота расположения сетки армопояса.

После чего корректируется принятая на начальном этапе толщина плиты для экономии бетона. После сверки с таблицами СНиП вычисляются необходимые площади сечения, количество прутков, диаметр арматуры. Затем этот параметр унифицируется с учетом коэффициента армирования в зонах опор. При значительных габаритах плиты реальная экономия металлопроката достигает 27% за счет отсутствия нижней сетки в ее центральной части

Расчет количества

Арматура обычно продается весом, у каждого продавца имеется таблица перевода длины прутка в массу и наоборот. Если произвести вычисления заранее, можно проконтролировать эти цифры при покупке. Производится расчет количества арматуры по схеме:

  • вычисление количества продольных стержней – из длины короткой стены необходимо отнять два защитных слоя по 2 см, разделить цифру на шаг сетки, отнять еще единицу
  • подсчет количества поперечных стержней – аналогично предыдущему способу, только с размером длиной стены

Далее необходимо учесть наращивание прутков по длине:

  • стандартный размер арматуры 6 м либо 12 м
  • доставить на объект легче 6 м прутки
  • если длина стен больше этого размера, потребуется нарастить цельный стержень обрезком
  • минимальный нахлест по СНиП 60 диаметров (например, 60 см для 10 мм арматуры)

Останется сложить длину всех прутков, нахлестов, чтобы получить общий погонаж «рифленки». Для хомутов используется гладкая арматура, куски которой изгибаются в пространственные конструкции сложной формы. Подсчитать длину заготовки можно сложением всех сторон.

Для каждого стыка потребуется 30 см кусок вязальной проволоки. Их количество можно вычислить перемножением продольных прутков на поперечные. Если в проект заложена «шведская», чашеобразная плита, расход арматуры автоматически увеличится:

  • в каждом ребре жесткости проходят 4 продольных прутка (возможно с нахлестом)
  • они связываются квадратными хомутами через каждые 30 – 60 см
  • ребра обязательны по периметру
  • могут добавляться параллельно короткой стене через 3 м

На последнем этапе расчет арматуры заключается в переводе единиц измерения. Зная массу погонного метра, можно вычислить общий вес каждого сортимента металлопроката для плитного фундамента коттеджа.

Корректировка конструкции ж/б плиты

Если заменить дорогостоящий плитный фундамент ленточным невозможно по ряду объективных причин, можно постараться снизить бюджет строительства. Например, при толщине 30 см крупногабаритные конструкции сложно залить даже при регулярном приеме смеси из миксеров. Выходом часто становится подбетонка:

  • при толщине 5 – 7 см она не требует армирования
  • заливается в один прием
  • выравнивает основание
  • защищает гидроизоляцию от порывов щебнем
  • снижает толщину защитного слоя (нижнего) на 20 – 35 мм
  • использует тощий бетон

Однако в этом случае сечение стержней верхнего слоя придется пересчитать. Для несимметричных плит (внутренняя стена смещена относительно центра конструкции) производится расчет по большему значению длины пролета, как для симметричных. Запас прочности повысится при незначительном повышении сметы.

Подобным способом можно рассчитывать арматуру для плитных фундаментов любой сложности. Кроме того, существует ПО для проектировщиков, делающих это с высокой точностью.

Расчет арматуры для монолитной плиты перекрытия


Расчет монолитной плиты перекрытия на примере квадратной и прямоугольной плит, опертых по контуру

При создании домов с индивидуальной планировкой дома, как правило, застройщики сталкиваются с большим неудобством использования заводских панелей. С одной стороны, их стандартные размеры и форма, с другой – внушительный вес, из-за которого не обойтись без привлечения подъемной строительной техники.

Для перекрытия домов с комнатами разного размера и конфигурации, включая овал и полукруг, идеальным решением являются монолитные ж/б плиты. Дело в том, что по сравнению с заводскими они требуют значительно меньших денежных вложений как на покупку необходимых материалов, так и на доставку и монтаж. К тому же у них значительно выше несущая способность, а бесшовная поверхность плит очень качественная.

Почему же при всех очевидных преимуществах не каждый прибегает к бетонированию перекрытия? Вряд ли людей отпугивают более длительные подготовительные работы, тем более что ни заказ арматуры, ни устройство опалубки сегодня не представляет никакой сложности. Проблема в другом – не каждый знает, как правильно выполнить расчет монолитной плиты перекрытия.

Дополнительная информация

Схема армирования монолитной плиты.

В процессе выбора следует обратить внимание, что подобные конструкции могут различаться не только собственной маркировкой и размерами, но они бывают и различными по структуре. В зависимости от поперечного сечения, железобетонные армированные плиты могут делиться на 3 разновидности: ребристые, сплошные и пустотные. Самыми популярными и продаваемыми на строительном рынке будут пустотные плиты, которые имеют большое количество достойных преимуществ.

Прежде всего, такие плиты перекрытия обладают сравнительно небольшим весом, что дает возможность упростить процедуру их установки и перевозки. Помимо того, подобные плиты способны лучше переносить испытания деформацией, имеют отличные звуко- и теплоизолирующие свойства. Необходимо знать, что пустоты в плитах арматуры бывают различных форм: вертикальной, овальной и круглой.

С помощью подобных различий арматуры есть возможность выбирать их для конкретных ситуаций в зависимости от климата местности и природных особенностей, в которых планируется возводить дом. При покупке железобетона полезной информацией будет и то, что в случае использования подобных плит в качестве исключительно пола либо потолка понадобится практиковать армирование ребристой плиты перекрытия. Ребра должны проходить только с одной стороны.

Преимущества устройства монолитного перекрытия ↑

Монолитные железобетонные перекрытия причисляют к категории самых надежных и универсальных стройматериалов.

    по данной технологии возможно перекрывать помещения практически любых габаритов, независимо от линейных размеров сооружения. Единственное при необходимости перекрыть больших пространств возникает необходимость в установке дополнительных опор; они обеспечивают высокую звукоизоляцию. Несмотря на относительно небольшую толщину (140 мм), они способны полностью подавлять сторонние шумы; с нижней стороны поверхность монолитного литья – гладкая, бесшовная, без перепадов, поэтому чаще всего подобные потолки отделывают только при помощи тонкого слоя шпаклевки и окрашивают; цельное литье позволяет возводить выносные конструкции, к примеру, создать балкон, который составит одну монолитную плиту с перекрытием. Кстати, подобный балкон значительно долговечнее.
    К недостаткам монолитного литья можно отнести необходимость использования при заливке бетона специализированного оборудования, к примеру, бетономешалок.

Расчет монолитной плиты, опертой по контуру ↑

Параметры монолитной плиты ↑

Понятно, что вес литой плиты напрямую зависит от ее высоты. Однако, помимо собственно веса она испытывает также определенную расчетную нагрузку, которая образуется в результате воздействия веса выравнивающей стяжки, финишного покрытия, мебели, находящихся в помещении людей и другое. Было бы наивно предположить, что кому-то удастся полностью предугадать возможные нагрузки или их комбинации, поэтому в расчетах прибегают к статистическим данным, основываясь на теории вероятностей. Таким путем получают величину распределенной нагрузки.


Здесь суммарная нагрузка составляет 775 кг на кв. м.

Одни из составляющих могут носить кратковременный характер, другие – более длительный. Чтобы не усложнять наши расчеты, условимся принимать распределительную нагрузку qв временной.

Как рассчитать наибольший изгибающий момент ↑

Это один из определяющих параметров при выборе сечения арматуры.

Напомним, что мы имеем дело с плитой, которая оперта по контуру, то есть, она будет выступать в роли балки не только относительно оси абсцисс, но и оси аппликат (z), и будет испытывать сжатие и растяжение в обеих плоскостях.

Как известно, изгибающий момент по отношению к оси абсцисс балки с опорой на две стены, имеющей пролет ln вычисляют по формуле mn = qnln 2 /8 (для удобства за ее ширину принят 1 м). Очевидно, что если пролеты равны, то равны и моменты.

Если учесть, что в случае квадратной плиты нагрузки q1 и q2 равны, возможно допустить, что они составляют половину расчетной нагрузки, обозначаемой q. Т. е.

Иначе говоря, можно допустить, что арматура, уложенная параллельно осям абсцисс и аппликат, рассчитывается на один и тот же изгибающий момент, который вдвое меньше, нежели тот же показатель для плиты, которая в качестве опоры имеет две стены. Получаем, что максимальное значение расчетного момента составляет:

Что же касается величины момента для бетона, то если учесть, что он испытывает сжимающее воздействие одновременно в перпендикулярных друг другу плоскостях, то ее значение будет больше, а именно,

Как известно, для расчетов требуется единая величина момента, поэтому в качестве его расчетного значения берут среднее арифметическое от Ма и Мб, которое в нашем случае равно 1472.6 кгс·м:

Как выбрать сечение арматуры ↑

В качестве примера произведем расчет сечения стержня по старой методике и сразу отметим, что конечный результат расчета по любой другой дает минимальную погрешность.

Какой бы способ расчеты вы ни выбрали, не надо забывать, высота арматуры в зависимости от ее расположения относительно осей x и z будет различаться.

В качестве значения высот предварительно примем: для первой оси h01 = 130 мм, для второй – h02 = 110 мм. Воспользуемся формулой Аn = M/bh 2 nRb. Соответственно получим:

Из представленной ниже вспомогательной таблицы найдем соответствующие значения η и ξ и посчитаем искомую площадь по формуле Fan= M/ηh0nRs.

    Fa1 = 3,275 кв. см. Fa2 = 3,6 кв. см.

Фактически, для армирования 1 пог. м необходимо по 5 арматурных стержня для укладки в продольном и поперечном направлении с шагом 20 см.

Для выбора сечения можно воспользоваться нижележащей таблицей. К примеру, для пяти стержней ⌀10 мм получаем площадь сечения, равной 3,93 кв. см, а для 1 пог. м она будет в два раза больше – 7,86 кв. см.

Сечение арматуры, проложенной в верхней части, было взято с достаточным запасом, поэтому число арматуры в нижнем слое можно уменьшить до четырех. Тогда для нижней части площадь, согласно таблице составит 3,14 кв. см.

Перевязка армированных плит

Изготовление монолита невозможно без использования арматуры. Она выступает материалом для связки в конструкциях из железобетона – лестничных ступенях, армированных плитах, арочных и армированных перемычках.

Перевязка перекрытия должна проводиться с использованием арматуры, имеющей сечение 8-14 мм, при условии, что плита будет отличаться толщиной до 150 мм. Однако стоит заметить, что толщина арматуры может варьироваться в зависимости от вида изделия. Для этого необходим расчет нагрузки.

Армированные плиты перекрытия дают возможность решить концепцию строительства теплых домов. Они могут применяться в коммерческом, жилищном и промышленном строительстве, для того чтобы организовать кровлю и межэтажные горизонтальные перекрытия.

Схема армирования плит цементобетонных покрытий.

Перевязка перекрытий и покрытий дает возможность в конечном результате получить теплые межэтажные перекрытия, помимо того, обеспечить хорошую защиту от холода чердачного помещения и эксплуатируемой мансарды и отсутствие мостиков холода.

Армированные бетонные плиты, как и обыкновенный бетон, имеют специальную маркировку, на которую рекомендуется обратить особое внимание при выборе плит. Железобетон маркируется пометками, которые состоят из цифр и букв. Смысловые нагрузки букв будут обозначать тип. Например, ПК – плита перекрытия, ПНО – плита настила облегченная, НВ – настил внутренний. Цифры, которые идут после букв (размещенные через дефис), дают возможность распознавать размер плиты: длину и ширину в дециметрах.

Самой коварной в расшифровке является последняя цифра, которая обозначает допустимые нагрузки на плиты перекрытия в килопаскалях. Следует помнить о том, что любая единица, которая будет содержаться в последней цифре, обозначает 100 кг на 1 м². Например, цифра 7 предупреждает о том, что максимально возможные нагрузки на изделия будут составлять 700 кг на 1 м².

Пример расчета монолитной плиты перекрытия в виде прямоугольника ↑

Очевидно, что в подобных конструкциях момент, действующий по отношению к оси абсцисс, не может равняться его значению, относительно оси аппликат. Причем чем больше разброс между ее линейными размерами, тем больше она будет похожа на балку с шарнирными опорами. Иначе говоря, начиная с какого-то момента, величина воздействия поперечной арматуры станет постоянной.

На практике неоднократно была показана зависимость поперечного и продольного моментов от значения λ = l2 / l1:

    при λ > 3, продольный больше поперечного в пять раз; при λ ≤ 3 эту зависимость определяют по графику.

Допустим, требуется рассчитать прямоугольную плиту 8х5 м. Учитывая, что расчетные пролеты это и есть линейные размеры помещения, получаем, что их отношение λ равно 1.6. Следуя кривой 1 на графике, найдем соотношение моментов. Оно будет равно 0.49, откуда получаем, что m2 = 0.49*m1.

Далее, для нахождения общего момента значения m1 и m2 необходимо сложить. В итоге получаем, что M = 1.49*m1. Продолжим: подсчитаем два изгибающих момента – для бетона и арматуры, затем с их помощью и расчетный момент.

Теперь вновь обратимся к вспомогательной таблице, откуда находим значения η1, η2 и ξ1, ξ2. Далее, подставив найденные значения в формулу, по которой вычисляют площадь сечения арматуры, получаем:

    Fa1 = 3.845 кв. см; Fa2 = 2 кв. см.

В итоге получаем, что для армирования 1 пог. м. плиты необходимо:

    продольная арматура:пять 10-миллиметровых стержней, длина 520 -540 см, Sсеч.– 3.93 кв. см; поперечная арматура: четыре 8-миллиметровых стержня, длина 820-840 см, Sсеч. – 2.01 кв.см.

Монолитный плитный фундамент.

Монолитная фундаментная плита представляет собой ни что иное как плиту из бетона, имеющую плоскую или же ребристую форму, содержащую внутри арматурное укрепление, которое называется армированием. Такой тип фундамента применим чаще всего на слабых размываемых грунтах под строительство не очень тяжелых строений или же при возведении тяжелых печей и каминов, а также под тяжелое стационарное оборудование.

Данный калькулятор позволяет рассчитать для монолитного сплошного фундамента:

  • Объем бетона для заливки плиты.
  • Необходимое количество материалов для приготовления бетона.
  • Количество доски, необходимое для устройства опалубки.
  • Ориентировочную стоимость всех стройматериалов.
  • Армирование фундаментной плиты зависит от геологических условий и проекта.

Калькулятор материалов для монолитной фундаментной плиты

Онлайн калькулятор для расчета приблизительной стоимости и необходимого количества материалов для монолитной фундаментной плиты.

Основные достоинства монолитного плитного фундамента:

  • высокая несущая способность;
  • способность противостоять смещению и вспучиванию грунта;
  • простота конструкции;
  • хорошая способность противостоять грунтовым и талым (поверхностным) водам;
  • возможность строительства цокольного этажа, защищённого от талых вод;

Основные достоинства монолитного плитного фундамента:

  • высокая несущая способность;
  • способность противостоять смещению и вспучиванию грунта;
  • простота конструкции;
  • хорошая способность противостоять грунтовым и талым (поверхностным) водам;
  • возможность строительства цокольного этажа, защищённого от талых вод;

Плитный фундамент хорош в том случае, когда строительство ведется на песчаных подушках или сильно сжимаемых, пучинистых грунтах. Благодаря тому, что монолитная плита покрывает всю площадь здания, для такого фундамента не опасны смещения грунта.

Плитный фундамент — разновидность мелкозаглубленного ленточного — представляет собой либо монолитную плиту либо железобетонную решетку под всю площадь здания. Такой фундамент используется для возведения коттеджа (особенно из ячеистых бетонных блоков), На тяжелых пучинистых, насыпных и слабонесущих грунтах возможно устройство так называемых плавающих фундаментов из сплошных или решетчатых монолитных железобетонных плит.

Недостаток плитного сплошного фундамента:

  • недостатков у монолитной плиты, за исключением её высокой затратности — нет.

Монолитный сплошной фундамент, особенно заглубленный может составить от 30 до 50% стоимости коробки дома. Если же плитный фундамент мелкозаглубленный, то затраты на бетон и арматуру компенсируются простотой сооружения, если-же плитный фундамент заглубленный, то помимо большой массы бетона придется завезти значительное количество песка и щебня для сооружения подушки и обратной засыпки, аренда техники для сооружения котлована и другие расходы зачастую превышают разумную пропорцию (20 % общей стоимости коробки).

Рекомендация: Это всего лишь обзорная статья о том как рассчитать арматуру для плитного фундамента. Для общего развития ее нужно прочитать. Но если вы не хотите получить массу проблем и потерять деньги, то лучше привлечь специалиста и проконтролировать его.

Делаем железобетонные перекрытия

По мнению участника форума ontwerper из Москвы, монолитные железобетонные перекрытия не так уж сложно сделать своими силами. Он приводит в качестве аргументов общеизвестные и малоизвестные соображения по их изготовлению. По его мнению, делать перекрытия своими руками выгодно по нескольким причинам:

  1. Доступность технологий и материалов;
  2. Удобство и практичность с архитектурной и инженерной точек зрения;
  3. Подобные перекрытия долговечны, пожаробезопасны и обладают шумоизолирующими качествами;
  4. Финансовая целесообразность.

Монолитные работы

Перед тем как заливать бетон ontwerper советует тщательно продумать весь процесс и прежде всего заказать бетон на заводе. Он лучше самодельного — там есть контроль качества и количества наполнителей, улучшающих бетон и долго не дающие ему расслаивается. Состав должен состоять из тяжелых заполнителей, иметь класс прочности В20-В30 (М250-М400), и морозостойкость от F50.

Не ленитесь и проконтролируйте по документам отпускные параметры, класс-марку и время до момента схватывания бетона.

Если вам нужно подать бетон на второй, третий этаж или на большое расстояние то сделать это без бетононасоса вам не удастся, а перекатывание бетона лопатами по бесконечным желобам очень тяжёлое и неудобное занятие.

В зимнее время бетон можно заказать с противоморозными добавками, учитывая, что добавки обычно повышают время набора прочности, некоторые из них провоцируют коррозию арматуры, но это допустимо, если добавка заводская.

ontwerper предпочитает зимой строительство не вести, и вам не рекомендует. В крайнем случае сами раствор не готовьте, воспользуйтесь заводским бетоном.

Монтаж опалубки

Главное назначение опалубки — выдержать массу свеженалитого бетона и не деформироваться. Для вычисления прочности нужно знать, что один 20 сантиметровый слой бетонной смеси давит на квадратный метр опалубки с силой 500 кг, к этому нужно добавить давление смеси при её падении из шланга, и вы поймете, что все элементы конструкции должны быть надёжными.

Для её изготовления ontwerper советует использовать фанеру 18-20мм ламинированную (с покрытием) или простую (но она сильнее прилипает). Для балок, ригелей и стоек опалубки следует использовать брус толщиной не менее 100х100 мм. После её сборки нужно обязательно проверить горизонтальность всех конструкций. В противном случае в дальнейшем вы потеряете много времени и средств для исправления ошибок.

Армирование

Для этого ontwerper рекомендует призвать на помощь арматуру периодического профиля A-III, А400, А500. В плите перекрытия всегда имеется четыре ряда арматуры.

Нижний — вдоль пролета, нижний — поперек пролета, верхний — поперек пролета, верхний — вдоль пролета.

Пролет – расстояние между опорными стенами (для прямоугольной плиты по короткой стороне). Самый нижний ряд укладывается на пластиковые сухарики, специально предназначенные для этого, их высота составляет 25-30мм. Верхний ряд – перекрывает его поперек и вяжется проволокой во всех пересечениях.

Затем на очереди – установка разделителя сеток – детали из арматуры с определенным шагом, её можно сделать по своему желанию. На разделители – верхняя поперек, — вязать, на нее верхняя вдоль, — вязать проволокой во всех пересечениях. Верхняя точка каркаса (верх верхнего стержня) должна быть ниже верхней грани стенки опалубки на 25-30 мм, или толщина бетона выше верхней арматуры на 25-30 мм.

После окончания армирования каркас должен представлять жёсткую конструкцию, которая не должны сдвигаться при заливке бетона из насоса. Перед заливкой проверьте соответствие шага и диаметра арматуры проекту.

Заливка бетона

После всей подготовки нужно принять и распределить по всей площади бетон, провибрировать его. Лучше всего плиту заливать целиком за 1 раз, если это невозможно, поставьте рассечки – промежуточные стенки внутри контура опалубки, ограничивающие бетонирования. Их делают из стальной сетки с ячейкой 8-10 мм, устанавливая ее вертикально и прикрепляя к арматуре каркаса. Ни в коем случае не делайте рассечек в середине пролета и не делайте их из доски, ППС.

Уход за бетоном

После заливки плиты её нужно укрыть, чтобы предотвратить попадание осадков, и постоянно поливать внешнюю поверхность, чтобы она была влажной. Приблизительно через месяц можно снять опалубку, а в случае крайней необходимости это можно сделать не раньше, чем через неделю и снимать только щиты. Для этого нужно осторожно снять щит, а плиту обратно подпереть стойкой. Стойки поддерживают плиту до её полной готовности, около месяца.

Прочность монолитного перекрытия: расчет

Он сводится к сравнению между собой двух факторов:

  1. Усилий, действующих в плите;
  2. Прочностью ее армированных сечений.

Порядок расчета арматуры.

Согласно нормативам СНиП, процент армирования бетона должен составлять 0,15 – 0,3% (М300 – М200, соответственно). Практика проектирования показывает, что пруток периодического сечения 12 мм обладает достаточным запасом прочности для любых малоэтажных зданий с кирпичными, бетонными стенами. Максимально возможный диаметр стержня, используемый индивидуальными застройщиками, составляет 16 мм. То есть, с увеличением сборных нагрузок необходимо увеличивать, как толщину плиты, так и диаметр арматуры.

Расчет арматуры начинается с определения толщины плиты:

  • длина пролета делится на 20 – 25
  • добавляется 1% погрешности
  • получается высота конструкции

Как рассчитать количество арматуры для монолитной плиты.
Например, для стандартных 6 м пролетов толщина конструкции составляет 30 см. Армируют плиту исключительно горячекатаной арматурой класса А2 и выше. Хомуты, вертикальные перемычки допускается изготавливать из прутков класса А1 диаметром 6 – 8 мм.

Определение сечений.

Расчет арматуры по сечению зависит от прочности бетона (класс В10 – В25), арматуры (класс А240 – А500, В500) на сжатие. Чаще используется бетон В25, арматура А500, имеющие расчетное сопротивление 11,5 МПа, 435 МПа, соответственно. Опирание по контуру в кирпичных коттеджах (четыре несущих стены по периметру) встречается редко. Поэтому используется расчет статической конструкции со средними опорами, план нижнего уровня. Конфигурация верхнего, мансардного этажа обычно совпадает с ним.

  • фундамент имеется под проемами
  • нагрузки распределяются равномерно
  • сопротивление грунта минимально возможное 1 кг/м2

Как рассчитать арматуру для монолитной плиты.
Последнее допущение позволяет перестраховаться при незначительном увеличении сметы строительства, не заказывать геологию, топографию, определять грунты на глаз. При сборе нагрузок достаточно производят расчет нагрузки от плиты – объемный вес ж/б (2500 кг/м 2 ) умножается на высоту плиты, коэффициент надежности (1,2). Аналогичным образом добавляются нагрузки от всех конструкций (полы, стропила, кровля, перекрытия, снеговая, ветровая).

Схема армирования.

При наличии внутренних стен нагрузки распределяются неравномерно, расчет арматуры производится по нескольким сечениям плиты. Вычисления могут производиться по нескольким методикам с примерно одинаковым результатом (новый СНиП, способ ж/б балки, по моменту сопротивления), изменится высота расположения сетки армопояса.

После чего корректируется принятая на начальном этапе толщина плиты для экономии бетона. После сверки с таблицами СНиП вычисляются необходимые площади сечения, количество прутков, диаметр арматуры. Затем этот параметр унифицируется с учетом коэффициента армирования в зонах опор. При значительных габаритах плиты реальная экономия металлопроката достигает 27% за счет отсутствия нижней сетки в ее центральной части

Расчет количества.

Арматура обычно продается весом, у каждого продавца имеется таблица перевода длины прутка в массу и наоборот. Если произвести вычисления заранее, можно проконтролировать эти цифры при покупке. Производится расчет количества арматуры по схеме:

  • вычисление количества продольных стержней – из длины короткой стены необходимо отнять два защитных слоя по 2 см, разделить цифру на шаг сетки, отнять еще единицу
  • подсчет количества поперечных стержней – аналогично предыдущему способу, только с размером длиной стены

Далее необходимо учесть наращивание прутков по длине:

  • стандартный размер арматуры 6 м либо 12 м
  • доставить на объект легче 6 м прутки
  • если длина стен больше этого размера, потребуется нарастить цельный стержень обрезком
  • минимальный нахлест по СНиП 60 диаметров (например, 60 см для 10 мм арматуры)

Как правильно рассчитать арматуру для монолитной плиты.
Останется сложить длину всех прутков, нахлестов, чтобы получить общий погонаж «рифленки». Для хомутов используется гладкая арматура, куски которой изгибаются в пространственные конструкции сложной формы. Подсчитать длину заготовки можно сложением всех сторон.

Для каждого стыка потребуется 30 см кусок вязальной проволоки. Их количество можно вычислить перемножением продольных прутков на поперечные. Если в проект заложена «шведская», чашеобразная плита, расход арматуры автоматически увеличится:

  • в каждом ребре жесткости проходят 4 продольных прутка (возможно с нахлестом)
  • они связываются квадратными хомутами через каждые 30 – 60 см
  • ребра обязательны по периметру
  • могут добавляться параллельно короткой стене через 3 м

На последнем этапе расчет арматуры заключается в переводе единиц измерения. Зная массу погонного метра, можно вычислить общий вес каждого сортимента металлопроката для плитного фундамента коттеджа.

Самостоятельный расчет плиты перекрытия: считаем нагрузку и побираем параметры будущей плиты

Монолитная плита перекрытия всегда была хороша тем, что изготавливается без применения подъемных кранов – все работы ведутся прямо на месте. Но при всех очевидных преимуществах сегодня многие отказываются от такого варианта из-за того, что без специальных навыков и онлайн-программ достаточно сложно точно определить важные параметры, как сечение арматуры и площадь нагрузки.

Поэтому в этой статье мы поможем вам изучить расчет плиты перекрытия и его нюансы, а также познакомим с основными данными и документами. Современные онлайн-калькуляторы – дело хорошее, но если речь идет о таком ответственном моменте, как перекрытие жилого дома, советуем вам перестраховаться и лично все пересчитать!

Зачем нужен каркас из арматуры

Бетон – искусственно созданный строительный материал, в состав которого входит вяжущее вещество и разнообразные наполнители (песок, гравий) и вода. Исключением служит асфальтобетон. В его состав вода не входит. Смесь всех компонентов через время отвердевает и становится монолитом, который очень стойкий к разрушению.

Имея столько положительных качеств бетон, при определенных нагрузках, становится хрупким материалом.

Монолитные блоки не переносят сгибания и растягивания. В уже построенном доме, при просадке грунта, в каком-либо месте на бетонный монолитный фундамент будет действовать продольная нагрузка, которая может привести к деформации блока или его разрушению.

Такие же проблемы могут возникать и на углах постройки. Просадка или вспучивание грунта даст нагрузку на изгиб и как следствие на растягивание.

Возникают трещины. Причина: неправильный определение свойств почвы, грунт по длине фундамента неоднородный и на разных участках по-разному воспринимает нагрузку. Для уменьшения такого влияния на бетон применяется армирование, которое поможет защититься от подобных воздействий.

Армирование фундаментной плиты: расчет, чертеж

Основание строения всегда является самым главным его элементом. Поэтому перед тем, как приступать к строительным операциям, стоит тщательно продумать каждый шаг и этап. И если выбор падает на монолитные сооружения, то в обязательном порядке стоит проводить армирование плитного фундамента металлическими прутьями или при помощи композитной арматуры.

Виды материалов для армирования

Каждый владелец должен сам определиться с выбором материалов, из которых будет сооружаться строение и его основа. Но популярностью пользуются классические варианты, когда каркас армирования составлен из металлических прутьев. Армирование фундаментной плиты проводится несколькими способами:

  • при помощи прочной строительной проволоки путем связывания прутьев в одну решетку;
  • применяя сварку для соединения остова армирующего пояса;
  • комбинированием, используя сразу два способа.

Надежностью и долговечностью обладает первый способ вязки армирующей сетки посредством проволоки и специальных петель. Но такая работа довольно трудоемкая и долгая, да и по затратам средств, более дорогостоящая. Зато монолитной конструкции с таким типом вязки арматуры не страшны повышенная подвижность грунтов или неравномерность нагрузки.

Метод сварки прутьев в единую конструкцию позволяет сэкономить время, но места крепления становятся самыми слабыми элементами во всей монолитной плите. Да и частые циклы замораживания и оттаивания почвы постепенно разрушают точечные соединения решеток, делая армирующий каркас все менее надежным.

Комбинированный способ довольно эффективный, когда наружные соединения выполнены посредством вязки проволокой, а ячейки внутренние прихвачены сваркой.

Не стоит забывать, что способ вязки арматуры напрямую зависит от близости подземных вод и степени подвижности грунта. Поэтому при высокой пучинистости почвы следует отказаться от сварных соединений прутьев из-за быстрого разрушения стыков от внешних воздействий окружающей среды.

Схема вязания прутьев

Соединять прутья между собой можно несколькими способами и выбирать, который из них будет лучше подходить для данного фундамента, придется самому владельцу:

  1. Накладной – поверх первого слоя вертикальных прутьев укладывается второй уровень горизонтальных отрезков, и соединяются места пересечения проволокой или сваркой.
  2. Перекрестный – соединение получается при помощи 3 слоев, где продольные прутья укладываются в два слоя (первый и третий), а средний уровень получается за счет поперечных прутков.

Оба способа одинаково хороши для строений с невысокими нагрузками на основание. Но для массивных зданий схема второго варианта будет предпочтительнее, так как переплетение прутьев более прочное и в бетоне будет держаться долговечнее без деформаций или сдвигов.

Так же второй вариант соединения арматуры применяется на почвах глинистых и илистых, где подвижность грунта довольно высокая и частая.

А вот для монолитного основания, выполняемого на твердых почах, вполне подойдет первый способ увязывания, который занимает меньше времени на работу и сил самого исполнителя.

Часто для добавления прочности будущей монолитной основе арматурный пояс выполняют в несколько более интенсивном виде.

Схема соединения прутьев любая, но готовые пояса выполняются в двух или нескольких экземплярах, а потом накладываются один на другой со смешением ячеек на 5-7 см в одну из сторон. Такие усиленные пояса позволяют продлить срок службы монолитного основания на долгие десятилетия. Но для этого стоит точно знать, как создать арматурный каркас по правильной технологии.

Выполняем каркас из прутьев

Так как для цельного фундамента большой площади часто берут уже готовую плиту с должным армированием внутри нее, создавать дополнительный каркас из арматуры можно любым известным способом, который не сильно дорогой и не отнимает много времени.

Но иногда купить плиту необходимого размера для монолитного основания не получается. Поэтому приходится каждый этап работ выполнять самостоятельно. А армирование – самый ответственный процесс при создании фундамента.

Для того чтобы качественно и надежно сделать армирование цельного основания, стоит не просто положить пояс из соединенных прутьев на подготовленную подушку фундамента, а выполнить единый и прочный каркас из двух или нескольких поясов.

Чертеж каркасного соединения представляет собой квадратную металлическую решетку, ячейки которой располагаются со всех ее сторон.

Схема связывания каждого отдельного пояса уже известна. Остается только соединить два пояса один  поверх другого при помощи вертикально стоящих подпорок, берущих начало у нижнего пояса и упирающихся концом в верхний пояс.

Соединять подпорки с поясами можно все теми же способами, что и связывание самих поясов. Главное – получить прочный каркас из прутьев, который не будет расшатываться, крениться в одну из сторон или сгибаться под действием прилагаемой силы.

Укладка арматуры в котлован

Многие владельцы предпочитают все работы по армированию проводить непосредственно в подготовленном котловане. Это конечно, целесообразно, если смотреть с точки зрения экономии времени. Так не придется переносить подготовленную конструкцию из арматуры с места работы и укладывать в фундамент.

Но такие операции часто повреждают утрамбованную подушку и гидроизоляцию самого основания, позволяя влаге из почвы постепенно разрушать весь фундамент строения.

Лучше подготовленный нижний пояс с соединенными подпорками укладывать в котлован, и там уже на месте выполнять цельный каркас, связывая верхние концы подпорок и внешний пояс армирования.

При этом перед укладкой нижнего пояса стоит стороны котлована укомплектовать опалубкой, чтобы армирование сразу выполнялось прочно. Да и металлический каркас такого фундамента не потребует дополнительных доработок в виде выравнивания или смещения.

Дополнительные сведения

Для всех типов фундаментов стоит выбирать свой размер ячейки будущей армирующей решетки. Но профессионалы отдают предпочтение средней величине сетки, где ячейка имеет сторону 15 см.

Для удобства начинающего строителя мастера советуют выполнить самостоятельно схематичный чертеж будущего фундамента в разрезе, чтобы выполнять операции слой за слоем без осечек или ошибок.

Концы металлических прутьев не должны выступать за пределы заливки фундамента раствором, иначе разрушение и коррозия резко сократят сроки службы основания строения.

Не стоит забывать и о заземлении, которое необходимо выполнять только после правильной установки армирующей решетки. Заземление представляет собой сплошное кольцо из оцинкованного металла, идущее по периметру всего основания строения. Далее выводят шины наружу и загибают в сторону частей будущих дождевых желобов.

Как рассчитать количество стали для плиты, фундамента и колонны?

🕑 Время чтения: 1 минута

Оценка количества стальной арматуры для бетонной плиты, фундамента и колонны, балок и т. д. имеет решающее значение для оценки стоимости строительства. Конструктивные чертежи служат основой для расчета количества арматуры в различных конструктивных элементах. В этой статье представлен процесс расчета количества стали для плит, колонн и фундаментов.

Расчет количества стали для плиты
  1. Получите размеры плиты и детали армирования из проектных чертежей, как показано на рис.1.
  2. Вычислить количество стальных стержней.
Основные стальные стержни Количество стержней = (длина плиты (L)/шаг) + 1               Уравнение 1 Стальной стержень с усадкой и температурой Количество стержней = (длина плиты (S)/шаг) + 1               Уравнение 2 В уравнении 1 используется расстояние между центрами основных стальных стержней арматуры, а расстояние между стержнями усадки и температуры используется в уравнении 2.

Рис. 1: Типы и расположение стальных стержней в односторонней плите

3. Рассчитайте длину резки: Основные стальные стержни Длина резки = пролет в свету (S) + Ld + наклонная длина + 2 изгиба x 45 градусов      Уравнение 3 Стальной стержень с усадкой и температурой Длина резки = пролет в свету (S) + Ld + наклонная длина + 2 изгиба x 45 градусов      Уравнение 4 Где: Ld: длина разработки, показанная на рис.2. Наклонную длину можно найти из следующего выражения: Наклонная длина = 0,45D                                                D=толщина плиты-2*диаметр бетонного перекрытия               Уравнение 6

Рис. 2: Изогнутые стержни в плите

3. Преобразуйте эту длину в килограммы или тонны, потому что стальные стержни заказываются по весу. То же уравнение используется как для основного, так и для усадочного и температурного армирования, но используются соответствующие длина резки, количество стержней и диаметр стержня.Основные стальные стержни = Нет. прутков*длина резки*вес прутка (/162)     Уравнение 7 (/162) — это вес стали, полученный из объема стали, умноженной на ее плотность, которая составляет 7850 кг/м 3 .

Расчет стали для фундамента Должны быть известны размер фундамента и детали его армирования (размер стержней и расстояние между ними). Этого можно добиться по чертежам конструкции. После этого будут предприняты следующие шаги для расчета количества стали.
  1. рассчитать необходимое количество баров для обоих направлений.
Количество стержней =  {(L или w – бетонное покрытие с обеих сторон) ÷ расстояние} +1       Уравнение 8 где L или W: длина или ширина фундамента
  1. Затем найдите длину одного стержня
Длина стержня = L  или W – бетонное покрытие с обеих сторон + 2*длина изгиба     Уравнение 9 Где L или W — длина или ширина фундамента
  1. После этого вычислите общую длину баров, которая равна количеству необходимых баров, умноженному на длину одного бара. Если один и тот же размер стержней используется в обоих направлениях, то вы можете суммировать оба количества стержней
  2. Преобразуйте эту длину в килограммы или тонны. Это можно сделать, умножив площадь поперечного сечения стали на ее общую длину на плотность стали, которая 7850 кг/м 3
Приведенная выше процедура расчета предназначена для одинарной армирующей сетки. Следовательно, для фундаментов с двойной арматурной сеткой необходимо снова использовать ту же процедуру для расчета количества стали для другой арматурной сетки.

Расчет количества стали для колонн Получите размер колонны и детализацию армирования из проектных чертежей. Затем рассчитайте количество стали в колонне, выполнив следующие действия:

Продольные стали
  1. Вычислите общую длину продольных стержней, которая равна высоте колонны плюс количество нахлестов для основания, умноженное на количество продольных стержней.
  2. Преобразуйте эту длину в килограммы или тонны. Это можно сделать, умножив площадь поперечного сечения стали на ее общую длину на плотность стали, которая 7850 кг/м 3

Стремена
  1. Вычислите длину резки хомутов, используя следующее уравнение
Длина резки = 2*((w-покрытие)+(h-покрытие))+Ld                             Уравнение 10 куда: w: ширина столбца h: глубина столбца Ld: длина развития стремени 2.Рассчитайте количество хомутов, разделив высоту колонны на расстояние между хомутами плюс один. 3. Оцените общую длину хомута, которая равна произведению длины среза хомута на количество хомутов. 4. Преобразуйте эту длину в килограммы или тонны. Это можно сделать, умножив площадь поперечного сечения стали на ее общую длину на плотность стали, которая 7850 кг/м 3 . Общее количество стали колонны равно сумме стали основной и хомута.

StructurePoint — Примеры проектирования

Примеры дизайна

Используемый код конструкции: ВсеACICSA


Главная : Ресурсы : Примеры дизайна

Автор: StructurePoint (SP)

Две процедуры анализа, показанные в ACI 318-14: метод прямого проектирования (DDM) и метод эквивалентной рамы (EFM), подробно проиллюстрированы для анализа и проектирования двухсторонней плоской системы. Ручное решение от EFM также используется для детального сравнения с результатами анализа и проектирования в инженерной программе spSlab, включая подробные расчеты прогиба.

Автор: StructurePoint (SP)

Метод эквивалентного каркаса (EFM), представленный в ACI 318-14, подробно проиллюстрирован в этом примере для анализа и проектирования двусторонней плоской плиты с системой откидных панелей.Решение EFM также используется для детального сравнения с результатами анализа и проектирования инженерной программы spSlab. В этом примере показан выбор размеров откидных панелей на основе кода, процесс анализа непризматической плиты с откидными панелями, решающая роль откидных панелей в сопротивлении двухстороннему сдвигу в колоннах и подробные расчеты прогиба.

Автор: StructurePoint (SP)

Метод эквивалентного каркаса (EFM), представленный в ACI 318-14, подробно проиллюстрирован в этом примере для анализа и проектирования двусторонней плиты перекрытия с балками.Решение EFM также используется для детального сравнения с результатами анализа и проектирования инженерной программы spSlab. В этом примере показано взаимодействие плиты с продольными и поперечными балками и их влияние на жесткость системы на изгиб и кручение, включая подробные расчеты прогиба.

Автор: StructurePoint (SP)

Метод эквивалентной рамы (EFM), представленный в ACI 318-14, иллюстрируется для анализа и проектирования двусторонней системы вафельных плит. Решение EFM также используется для детального сравнения с результатами анализа и проектирования инженерной программы spSlab. В этом примере показан выбор размеров ребра и выступа на основе кода, процесс анализа непризматической плиты из-за наличия продольных и поперечных ребер и выступов, проверка двухстороннего сдвига для вафельных плит и подробные расчеты прогиба.

Автор: StructurePoint (SP)

Отверстия в системах бетонных плит перекрытий могут оказывать существенное влияние на прочность плиты при одностороннем и двустороннем сдвиге.Этот эффект проиллюстрирован в этом примере для системы перекрытий из бетонных плоских плит. В этом примере гипотетический проем в полу расположен рядом с колонной, чтобы имитировать проем, необходимый для системы кабельных лотков в здании центра обработки данных, в котором размещаются серверные стойки. Чтобы продемонстрировать эффекты открытия, односторонние и двусторонние проверки на сдвиг проводятся для двух случаев: плита без отверстий и плита с отверстием.

Автор: StructurePoint (SP)

Выполнение расчетов двустороннего (продавливающего) сдвига вокруг внешней и внутренней круглых колонн, поддерживающих двухсторонняя плоская бетонная плита.Эти расчеты широко опубликованы в учебниках для квадратных и прямоугольных формы, но редко подробно обсуждаются для круглых колонн или капителей колонн. Этот пример дизайна обеспечивает пошаговые ручные расчеты и сравнение различных методологий ACI для определения критического периметра сдвига из круглых колонн.

Автор: StructurePoint (SP)

Модификация GammaF, разрешенная ACI 318-14 и 318-19, позволяет получить удовлетворительную конструкцию, заменяющую дорогостоящие альтернативы для ограничения воздействия пробивного сдвига на толщину бетонного пола. Модификация GammaF является важной функцией spSlab и может использоваться как инструмент, обеспечивающий гибкость для передачи неуравновешенного момента за счет оптимизации пропорции, в которой сопротивление обеспечивается комбинацией сдвига и изгиба.

Автор: StructurePoint (SP)

Две процедуры анализа, показанные в CSA A23.3-14: Метод прямого проектирования (DDM) и метод упругой рамы (EFM) подробно проиллюстрированы для анализа и проектирования двухсторонней плоской системы. Ручное решение от EFM также используется для детального сравнения с результатами анализа и проектирования в инженерной программе spSlab, включая подробные расчеты прогиба.

Автор: StructurePoint (SP)

Метод эластичной рамы (EFM), представленный в CSA A23. 3-14 подробно проиллюстрировано в этом примере для анализа и проектирования двусторонней плоской плиты с системой откидных панелей. Решение EFM также используется для детального сравнения с результатами анализа и проектирования инженерной программы spSlab. В этом примере показан выбор размеров откидных панелей на основе кода, процесс анализа непризматической плиты с откидными панелями, решающая роль откидных панелей в сопротивлении двухстороннему сдвигу в колоннах и подробные расчеты прогиба.

Автор: StructurePoint (SP)

Метод эластичной рамы (EFM), представленный в CSA A23.3-14 подробно проиллюстрировано в этом примере для анализа и проектирования двусторонней плиты перекрытия с балками. Решение EFM также используется для детального сравнения с результатами анализа и проектирования инженерной программы spSlab. В этом примере показано взаимодействие плиты с продольными и поперечными балками и их влияние на жесткость системы на изгиб и кручение, включая подробные расчеты прогиба.

Автор: StructurePoint (SP)

Метод эластичной рамы (EFM), показанный в CSA A23.3-14 подробно проиллюстрировано для анализа и проектирования двусторонней плоской системы. В качестве эталона выбран наиболее часто используемый пример из справочника по проектированию CAC. Ручное решение от EFM используется для детального сравнения с результатами анализа и проектирования инженерной программы spSlab.

Автор: StructurePoint (SP)

Метод эластичной рамы (EFM), представленный в CSA A23.3-14 подробно проиллюстрировано в этом примере для анализа и проектирования двусторонней плоской плиты с системой откидных панелей. В качестве эталона выбран наиболее часто используемый пример из справочника по проектированию CAC. Решение EFM также используется для детального сравнения с результатами анализа и проектирования инженерной программы spSlab. В этом примере показан выбор размеров откидных панелей на основе кода, процесс анализа непризматической плиты с откидными панелями, решающая роль откидных панелей в сопротивлении двухстороннему сдвигу в колоннах и подробные расчеты прогиба.

Автор: StructurePoint (SP)

Метод упругой рамы (EFM), представленный в CSA A23.3-14, подробно проиллюстрирован для анализа и проектирования двухсторонней системы плит на балках.В качестве эталона выбран наиболее часто используемый пример из справочника по проектированию CAC. Ручное решение от EFM используется для детального сравнения с результатами анализа и проектирования инженерной программы spSlab.

Автор: StructurePoint (SP)

В этом примере рассматриваются двусторонние перекрытия с системами перекрытий. Расчет выполняется на проектных полосах, перпендикулярных полосам плиты (поперечные полосы). Использование системы плоских пластин будет проверено в первую очередь. Если использование плоской пластины неадекватно, будет изучено использование системы плит с полосами плит. Метод эластичной рамы (EFM) используется в ручном решении, затем результаты используются для всестороннего сравнения с результатами из эталона с использованием метода прямого проектирования (DDM). Результаты ручного решения EFM дополнительно сравниваются с выходными данными инженерной программы spSlab.В конце этого документа приведена таблица, в которой сравниваются три метода двустороннего анализа плит.

Автор: StructurePoint (SP)

В этом примере рассматриваются двусторонние перекрытия с системами перекрытий. Анализ выполняется на проектных полосах, параллельных полосам плиты (продольные полосы). Использование системы плоских пластин будет проверено в первую очередь. Если использование плоской пластины неадекватно, будет изучено использование системы плит с полосами плит. Метод эластичной рамы (EFM) используется в ручном решении, затем результаты используются для всестороннего сравнения с результатами из эталона с использованием метода прямого проектирования (DDM). Результаты ручного решения EFM дополнительно сравниваются с выходными данными инженерной программы spSlab.В конце этого документа приведена таблица, в которой сравниваются три метода двустороннего анализа плит.

Автор: StructurePoint (SP)

Отверстия в системах бетонных плит перекрытий могут оказывать существенное влияние на прочность плиты при одностороннем и двустороннем сдвиге. Этот эффект проиллюстрирован в этом примере для системы пола из бетонных плоских плит с использованием положений CSA A23.3-14. В этом примере гипотетический проем в полу расположен рядом с колонной, чтобы имитировать проем, необходимый для системы кабельных лотков в здании центра обработки данных, в котором размещаются серверные стойки. Чтобы продемонстрировать эффекты открытия, односторонние и двусторонние проверки на сдвиг проводятся для двух случаев: плита без отверстий и плита с отверстием.

Автор: StructurePoint (SP)

Выполнение расчетов двустороннего (продавливающего) сдвига вокруг наружной и внутренней круглых колонн, поддерживающих двухстороннюю плоскую бетонную плиту. Эти расчеты широко публикуются в учебниках для квадратных и прямоугольных форм, но редко подробно обсуждаются для круглых колонн или капителей колонн. В этом примере проекта представлены пошаговые ручные расчеты и сравнение различных методологий CSA для определения критического периметра сдвига круглых колонн.

Автор: StructurePoint (SP)

Использование GammaF в CSA A23.Стандарты 3-14 и 19 являются неотъемлемой частью сопротивления двухстороннему (продавливанию) сдвигу и устанавливают пределы сопротивления продавливанию за счет прямого сдвига и передачи момента за счет изгиба. Модификация GammaF является важной функцией spSlab и может использоваться как инструмент, обеспечивающий гибкость для передачи неуравновешенного момента за счет оптимизации пропорции, в которой сопротивление обеспечивается комбинацией сдвига и изгиба.

Автор: StructurePoint (SP)

Этот пример демонстрирует расчет и расчет прямоугольной свободно опертой железобетонной балки с использованием положений ACI 318-14.Представлены этапы структурного анализа, проектирования на изгиб, проектирования на сдвиг и проверки прогиба. Результаты ручных расчетов сравниваются с результатами численного анализа, полученными с помощью инженерной программы spBeam компании StructurePoint.

Автор: StructurePoint (SP)

Этот пример демонстрирует расчет и проектирование прямоугольной железобетонной консольной балки с использованием положений ACI 318-14. Представлены этапы структурного анализа, проектирования на изгиб, проектирования на сдвиг и проверки прогиба. Результаты ручных расчетов сравниваются с результатами численного анализа, полученными с помощью инженерной программы spBeam компании StructurePoint.

Автор: StructurePoint (SP)

Конструкционная железобетонная неразрезная балка на промежуточном этаже здания анализируется и проектируется (включая структурный анализ, расчет на изгиб, расчет на сдвиг и проверку прогиба), а затем результаты ручных расчетов сравниваются с результатами численного анализа, полученными с помощью инженерного программного обеспечения spBeam. программа.Кроме того, выбираются различные граничные условия для демонстрации и подробного изучения фактического взаимодействия между балками и опорными элементами. Аналогичная оценка выполняется с использованием компьютерного программного обеспечения, чтобы отразить рекомендуемые процедуры моделирования в spBeam для получения наиболее точных результатов.

Автор: StructurePoint (SP)

В этом примере показаны анализ и проектирование односторонней плиты, односторонней балки, внутренней и внешней балки.Ручное решение используется для детального сравнения с результатами анализа и проектирования в инженерной программе spBeam.

Автор: StructurePoint (SP)

В этом примере показана конструкция двухармированной железобетонной балки с арматурой на сжатие. Ручной и эталонный растворы используются для детального сравнения с результатами инженерной программы spBeam.

Автор: StructurePoint (SP)

Расчеты огибающей моментов в шестипролетной балочно-колонной раме с использованием динамической нагрузки иллюстрируются в этом примере конструкции.Значения, полученные в эталоне и ручных расчетах, сравниваются со значениями, полученными с помощью инженерной программы spBeam от StructurePoint.

Автор: StructurePoint (SP)

Перераспределение момента используется для уменьшения общей требуемой арматуры, и этот пример иллюстрирует степень перераспределения изгибающих моментов и соответствующее достижимое уменьшение площади стали. Как правило, отрицательные моменты над опорами определяют конструкцию арматуры, и любое уменьшение требуемой площади стали на опорах выгодно из-за экономии материалов, рабочей силы, времени и усилий на строительство. Ручное решение используется для детального сравнения с результатами анализа и проектирования в инженерной программе spBeam.

Автор: StructurePoint (SP)

Перераспределение момента используется для уменьшения общей требуемой арматуры, и этот пример иллюстрирует степень перераспределения изгибающих моментов и соответствующее достижимое уменьшение площади стали.Как правило, отрицательные моменты над опорами определяют конструкцию арматуры, и любое уменьшение требуемой площади стали на опорах выгодно из-за экономии материалов, рабочей силы, времени и усилий на строительство. Ручное решение используется для детального сравнения с результатами анализа и проектирования в инженерной программе spBeam.

Автор: StructurePoint (SP)

В этом примере демонстрируется расчет и расчет прямоугольной свободно опертой железобетонной балки с использованием CSA A23.3-14 положений. Представлены этапы структурного анализа, проектирования на изгиб, проектирования на сдвиг и проверки прогиба. Результаты ручных расчетов сравниваются с эталонными результатами и результатами численного анализа, полученными с помощью инженерной программы spBeam компании StructurePoint.

Автор: StructurePoint (SP)

В этом примере демонстрируется расчет и проектирование прямоугольной железобетонной консольной балки с использованием CSA A23. 3-14 положений. Представлены этапы структурного анализа, проектирования на изгиб, проектирования на сдвиг и проверки прогиба. Результаты ручных расчетов сравниваются с результатами численного анализа, полученными с помощью инженерной программы spBeam компании StructurePoint.

Автор: StructurePoint (SP)

Конструкционная железобетонная неразрезная балка на промежуточном этаже здания анализируется и проектируется (включая структурный анализ, расчет на изгиб, расчет на сдвиг и проверку прогиба), а затем результаты ручных расчетов сравниваются с результатами численного анализа, полученными с помощью инженерного программного обеспечения spBeam. программа.Кроме того, выбираются различные граничные условия для демонстрации и подробного изучения фактического взаимодействия между балками и опорными элементами. Аналогичная оценка выполняется с использованием компьютерного программного обеспечения, чтобы отразить рекомендуемые процедуры моделирования в spBeam для получения наиболее точных результатов.

Автор: StructurePoint (SP)

Расчет двухармированной железобетонной балки с арматурой на сжатие с использованием CSA A23.3-14 положения показаны в этом примере. Ручной и эталонный растворы используются для детального сравнения с результатами инженерной программы spBeam.

Автор: StructurePoint (SP)

Перераспределение момента используется для уменьшения общей требуемой арматуры, и этот пример иллюстрирует степень перераспределения изгибающих моментов и соответствующее достижимое уменьшение площади стали. Как правило, отрицательные моменты над опорами определяют конструкцию арматуры, и любое уменьшение требуемой площади стали на опорах выгодно из-за экономии материалов, рабочей силы, времени и усилий на строительство. Ручное решение используется для детального сравнения с результатами анализа и проектирования в инженерной программе spBeam.

Автор: StructurePoint (SP)

Диаграмма взаимодействия бетонной колонны квадратного сечения вокруг оси x разработана на основе положений американского стандарта (ACI 318-14).Семь контрольных точек на диаграмме взаимодействия определяются и сравниваются с расчетными значениями в Справочнике и с точными значениями из полной диаграммы взаимодействия, созданной инженерной программой spColumn от StructurePoint.

Автор: StructurePoint (SP)

Диаграмма взаимодействия бетонной колонны круглой спирали относительно оси x разработана на основе положений американского стандарта (ACI 318-14).Семь контрольных точек на диаграмме взаимодействия определяются и сравниваются с расчетными значениями в Справочнике и с точными значениями из полной диаграммы взаимодействия, созданной инженерной программой spColumn от StructurePoint.

Автор: StructurePoint (SP)

Схема взаимодействия бетонной колонны квадратного сечения вокруг оси x с высокопрочными арматурными стержнями (HSRB) разработана на основе положений американского стандарта (ACI 318-19). Семь контрольных точек на диаграмме взаимодействия определяются и сравниваются с точными значениями из полной диаграммы взаимодействия, созданной инженерной программой spColumn от StructurePoint.

Автор: StructurePoint (SP)

Исследована диаграмма взаимодействия P-M для гантелеобразной бетонной стены жесткости с несимметричными граничными элементами.Т-образное образование включает в себя подпорную стенку фундамента (Т-образный фланец), ствол, служащий стенкой сдвига (Т-образная стенка), и первую колонну здания. Выделены отличия диаграммы взаимодействия для неправильных и правильных сечений стен. Результаты, полученные в результате ручных расчетов, сравнивались с полной диаграммой взаимодействия, созданной инженерной программой spColumn.

Автор: StructurePoint (SP)

Железобетонные основные стены используются в зданиях с бетонным каркасом, а также с другими материалами каркаса, такими как сталь и дерево.Используется в сочетании с бетонными стенами жесткости, центральными стенами домов, лифтовыми блоками, лестничными клетками, инженерными желобами и многими другими вспомогательными устройствами и помещениями. Наряду с важными функциями, такими как изоляция оборудования и снижение вибрации и шума лифта, системы основных стен регулярно используются в качестве системы сопротивления боковым нагрузкам здания. В многоэтажных бетонных, стальных и деревянных зданиях железобетонные ядра подвергаются значительным осевым нагрузкам в сочетании с одновременными изгибающими моментами относительно двух ортогональных осей (двухосный изгиб). В этом примере подробно описаны прочностные расчеты типичной основной стенки.

Автор: StructurePoint (SP)

В этом примере показано определение расчетной осевой прочности и двухосного момента для определенного положения и ориентации нейтральной оси.Рассчитанные значения сравниваются со значениями из эталона и точными значениями из инженерной программы spColumn от StructurePoint. Также подробно показаны этапы разработки трехмерной поверхности отказа (диаграммы взаимодействия) с использованием spColumn.

Автор: StructurePoint (SP)

Этот пример демонстрирует определение двухосной прочности на изгиб прямоугольной железобетонной колонны при определенной номинальной осевой прочности с соотношением двухосных изгибающих моментов в направлениях X и Y. Расчетные значения прочности колонны на двухосный изгиб сравниваются со значениями из справочника и точными значениями из инженерной программы spColumn от StructurePoint. Также подробно показаны этапы разработки трехмерной поверхности отказа (диаграммы взаимодействия) с использованием spColumn.

Автор: StructurePoint (SP)

В этом примере показано определение осевой прочности С-образной конструкции стенки сердечника и силы двухосного момента для конкретного расположения и ориентации нейтральной оси.Рассчитанные значения сравниваются со значениями из инженерной программы spColumn от StructurePoint. Также подробно показаны этапы разработки трехмерной поверхности отказа (диаграммы взаимодействия) с использованием spColumn.

Автор: StructurePoint (SP)

В этом примере показано определение несущей способности секции колонны, необходимой для сопротивления факторизованной нагрузке и двухосным моментам, с использованием наиболее часто используемых приблизительных процедур ручного расчета и точной процедуры расчета.В этом примере обсуждаются следующие приблизительные процедуры: 1) метод обратной нагрузки Бреслера, 2) метод контура нагрузки Бреслера, 3) метод контура нагрузки PCA. Рассчитанные приблизительные значения сравниваются с точными рассчитанными вручную значениями и автоматическими результатами, полученными с помощью инженерной программы spColumn от StructurePoint, ранее принадлежавшей PCA Engineering Software Group. также подробно.

Автор: StructurePoint (SP)

Эффект гибкости для колонн в качающейся раме оценивается путем проектирования внешней колонны первого этажа в многоэтажном железобетонном здании (сечение колонны 22 x 22 дюйма).Результаты расчетов сравниваются со значениями, представленными в Справочнике, и с точными значениями из инженерной программы spColumn от StructurePoint.

Автор: StructurePoint (SP)

Эффект гибкости для колонн в качающейся раме оценивается путем проектирования внешней колонны первого этажа в многоэтажном железобетонном здании (сечение колонны 18 x 18 дюймов). Результаты расчетов сравниваются со значениями, представленными в Справочнике, и с точными значениями из инженерной программы spColumn от StructurePoint.

Автор: StructurePoint (SP)

Эффекты гибкости для колонн в многоэтажном железобетонном каркасе без раскачивания оцениваются путем определения адекватности квадратной связанной колонны, которая является внешней колонной первого этажа.Высота этажа составляет 12 футов. Предполагается, что рама достаточно закреплена, чтобы предотвратить относительное перемещение ее соединений. Предполагается, что 40% учтенной осевой нагрузки выдерживается. Результаты расчетов сравниваются со значениями, представленными в Справочнике, и с точными значениями из инженерной программы spColumn.

Автор: StructurePoint (SP)

Эффекты гибкости для колонн в многоэтажном железобетонном каркасе без раскачивания оцениваются путем определения адекватности квадратной связанной колонны (с использованием ACI 318-19), которая является внешней колонной первого этажа.Высота этажа составляет 12 футов. Предполагается, что рама достаточно закреплена, чтобы предотвратить относительное перемещение ее соединений. Предполагается, что 40% учтенной осевой нагрузки выдерживается. Расчетные результаты сравниваются с точными значениями из инженерной программы spColumn.

Автор: StructurePoint (SP)

Диаграмма взаимодействия для бетонной колонны с квадратными связями вокруг оси x разработана на основе положений канадского кодекса (CSA 23. 3-14). Семь контрольных точек на диаграмме взаимодействия определяются и сравниваются с расчетными значениями в Справочнике и с точными значениями из полной диаграммы взаимодействия, созданной инженерной программой spColumn от StructurePoint.

Автор: StructurePoint (SP)

Диаграмма взаимодействия бетонной колонны с квадратными связями вокруг оси x разработана на основе положений канадского кодекса (CSA 23.3-94). Семь контрольных точек на диаграмме взаимодействия определяются и сравниваются с расчетными значениями в Справочнике и с точными значениями из полной диаграммы взаимодействия, созданной инженерной программой spColumn от StructurePoint.

Автор: StructurePoint (SP)

Эффект гибкости для колонн в качающейся раме оценивается путем проектирования внешней колонны первого этажа в многоэтажном железобетонном здании с использованием канадских норм (CSA A23. 3-94). Результаты расчетов сравниваются со значениями, представленными в Справочнике, и с точными значениями из инженерной программы spColumn от StructurePoint.

Автор: StructurePoint (SP)

Эффект гибкости для колонн в качающейся раме оценивается путем проектирования внешней колонны первого этажа в многоэтажном железобетонном здании с использованием канадских норм (CSA A23.3-04). Результаты расчетов сравниваются со значениями, представленными в Справочнике, и с точными значениями из инженерной программы spColumn от StructurePoint.

Автор: StructurePoint (SP)

Эффект гибкости для колонн в качающейся раме оценивается путем проектирования внешней колонны первого этажа в многоэтажном железобетонном здании с использованием канадских норм (CSA A23. 3-14). Результаты расчетов сравниваются со значениями, представленными в Справочнике, и с точными значениями из инженерной программы spColumn от StructurePoint.

Автор: StructurePoint (SP)

Эффект гибкости колонн в многоэтажном железобетонном здании с некачающимся каркасом оценивается путем проектирования двухэтажной колонны в середине проема атриума с использованием CSA A23.3-14. Высота этажа 4,3 метра. предполагается, что колонна сопротивляется только гравитационным нагрузкам. Результаты расчетов сравниваются со значениями, представленными в Справочнике, и с точными значениями из инженерной программы spColumn от StructurePoint.

Автор: StructurePoint (SP)

Эффект гибкости колонн в многоэтажном железобетонном здании с некачающимся каркасом оценивается путем проектирования двухэтажной колонны в середине проема атриума с использованием CSA A23. 3-19. Высота этажа 4,3 метра. предполагается, что колонна сопротивляется только гравитационным нагрузкам. Результаты расчетов сравниваются со значениями, представленными в Справочнике, и с точными значениями из инженерной программы spColumn от StructurePoint.

Автор: StructurePoint (SP)

Анализ и расчет железобетонной стены жесткости, как показано в этом примере, имеет важное значение для сопротивления поперечной нагрузке ветру и сейсмическим силам.Ручное решение используется для детального сравнения с результатами анализа и проектирования инженерной программы spWall.

Автор: StructurePoint (SP)

Этот пример иллюстрирует расчет и расчет сборной железобетонной панели несущей стены в одноэтажном здании. Панель обеспечивает устойчивость к гравитационным нагрузкам от двутаврового каркаса крыши и боковым ветровым нагрузкам. Альтернативный метод проектирования тонкой стены вне плоскости в ACI 318 используется для демонстрации процедур ручного расчета и сравнения с результатами анализа методом конечных элементов, полученными в инженерной программе spWall. Влияние растрескивания на снижение жесткости, представленное величиной растрескивания и эффективным моментом инерции, подчеркивается в результатах анализа, включая силы и прогибы.

Автор: StructurePoint (SP)

Этот пример иллюстрирует расчет и расчет сборной железобетонной панели несущей стены в одноэтажном здании.Панель обеспечивает устойчивость к гравитационным нагрузкам от двутаврового каркаса крыши и боковым ветровым нагрузкам. Альтернативный метод анализа гибких стен вне плоскости в ACI 318 используется для демонстрации процедур ручного расчета и сравнения с результатами анализа методом конечных элементов, полученными в инженерной программе spWall. Влияние растрескивания на снижение жесткости, представленное величиной растрескивания и эффективным моментом инерции, подчеркивается в результатах анализа, включая силы и прогибы.

Автор: StructurePoint (SP)

Откидная конструкция становится все более популярной благодаря своей гибкости и экономичности. Наклонный бетон — это, по сути, сборный железобетон, который заливается на месте вместо традиционных заводских монолитных бетонных элементов. Конструкционная железобетонная откидная стеновая панель в одноэтажном складском (биг-бокс) здании обеспечивает сопротивление гравитации и боковым нагрузкам приложенных нагрузок от трех балок крыши, опирающихся в стенных нишах, помимо ветра. Предполагаемая секция панели стены с наклоном вверх и арматура исследуются после анализа для проверки пригодности к приложенным нагрузкам, а затем сравниваются с результатами численного анализа, полученными с помощью инженерного программного обеспечения spWall от StructurePoint.

Автор: StructurePoint (SP)

Откидная конструкция становится все более популярной благодаря своей гибкости и экономичности.Наклонный бетон — это, по сути, сборный железобетон, который заливается на месте вместо традиционных заводских монолитных бетонных элементов. Конструкционная железобетонная откидная стеновая панель с проемом в одноэтажном здании склада (биг-бокс) обеспечивает сопротивление гравитации и боковым нагрузкам от приложенных нагрузок от трех балок кровли, опирающихся на карманы стен, помимо ветровой нагрузки. Предполагаемая секция панели стены с наклоном вверх и арматура исследуются после анализа для проверки пригодности к приложенным нагрузкам, а затем сравниваются с результатами численного анализа, полученными с помощью инженерного программного обеспечения spWall от StructurePoint.Кроме того, обсуждаются различные методы моделирования и анализа с использованием инженерной программы spWall для исследования и проектирования откидных стеновых панелей с отверстиями.

Автор: StructurePoint (SP)

Конструкционная железобетонная откидная стеновая панель, обеспечивающая сопротивление гравитации и поперечной нагрузке в многоэтажном здании, исследуется с использованием процедуры ACI 551 и сравнивается с результатами инженерной программы spWall от StructurePoint.

Автор: StructurePoint (SP)

Конструкционная железобетонная откидная стеновая панель с отверстиями, обеспечивающая сопротивление гравитации и поперечной нагрузке в многоэтажном здании, исследуется с использованием процедуры ACI 551 и сравнивается с результатами инженерной программы spWall от StructurePoint.Кроме того, обсуждаются различные методы моделирования и анализа с использованием инженерной программы spWall для исследования и проектирования откидных стеновых панелей с отверстиями.

Автор: StructurePoint (SP)

Железобетонные консольные подпорные стены состоят из относительно тонкого стержня и фундаментной плиты. Стержень может иметь постоянную толщину по длине или может быть сужен по экономическим и конструктивным критериям. Основание разделено на две части, пятку и носок. Консольные подпорные стены считаются экономичными до 25 футов в высоту. В этом примере проекта основное внимание уделяется анализу и проектированию конической консольной подпорной стены, включая сравнение с результатами моделирования, полученными в инженерных программах spWall и spMats. Подпорная стенка крепится к железобетонному плитному фундаменту срезной шпонкой для сопротивления скольжению.

Автор: StructurePoint (SP)

В этом примере железобетонная переходная балка (глубокая балка) анализируется и проектируется с использованием метода распорок и связей (STM). Результаты, полученные с помощью STM в соответствии с процедурой ACI 318, затем сравнивают с результатами численного анализа методом конечных элементов, полученными с помощью инженерной программы spWall от StructurePoint.

Автор: StructurePoint (SP)

Расчет и проектирование железобетонной стены жесткости имеет важное значение для сопротивления поперечной нагрузке ветру и сейсмическим воздействиям.В этом примере поперечное сечение стены и предполагаемая арматура исследуются после анализа для проверки пригодности к приложенным нагрузкам на основе положений CSA A23.3-14, а затем сравниваются с результатами численного анализа, полученными с помощью инженерного программного обеспечения spWall от StructurePoint.

Автор: StructurePoint (SP)

Этот пример иллюстрирует расчет и проектирование железобетонной несущей стены в одноэтажном здании.Стена обеспечивает устойчивость к гравитационным нагрузкам. Упрощенный метод уравнений используется для демонстрации процедуры ручного расчета. Значения, полученные в эталоне и ручных расчетах, сравниваются с результатами численного анализа, полученными с помощью инженерной программы spWall от StructurePoint.

Автор: StructurePoint (SP)

Откидная конструкция становится все более популярной благодаря своей гибкости и экономичности. Наклонный бетон — это, по сути, сборный железобетон, который заливается на месте вместо традиционных заводских монолитных бетонных элементов. Конструкционная железобетонная откидная стеновая панель в одноэтажном складском (биг-бокс) здании обеспечивает сопротивление гравитации и боковым нагрузкам приложенных нагрузок от трех балок крыши, опирающихся в стенных нишах, помимо ветра. Предполагаемое сечение стеновой панели и арматура при наклоне вверх исследуются после анализа (с использованием CSA A23.3-14) для проверки пригодности к приложенным нагрузкам, а затем сравниваются с результатами численного анализа, полученными с помощью инженерного программного обеспечения spWall от StructurePoint.

Автор: StructurePoint (SP)

Фундамент, поддерживающий квадратную колонну, спроектирован с учетом положений ACI 318-14. Ручное решение используется для сравнения с анализом методом конечных элементов и результатами проектирования инженерной программы spMats.

Автор: StructurePoint (SP)

В этом примере показан расчет и проектирование фундамента из железобетона, работающего на сдвиг (ленточный фундамент). Ручное решение используется для детального сравнения с результатами анализа и проектирования инженерной программы spMats с использованием метода анализа методом конечных элементов (FEA).

Автор: StructurePoint (SP)

В этом примере показан расчет и расчет железобетонных комбинированных фундаментов. Ручное решение используется для детального сравнения с результатами анализа и проектирования инженерной программы spMats с использованием метода анализа методом конечных элементов (FEA).

Автор: StructurePoint (SP)

Процедура анализа, показанная в ACI 318-14, подробно проиллюстрирована для анализа и проектирования систем наголовников свай. Ручное решение также используется для детального сравнения с результатами анализа и проектирования инженерной программы spMats.

Автор: StructurePoint (SP)

Железобетонные консольные подпорные стены состоят из относительно тонкого стержня и фундаментной плиты. Стержень может иметь постоянную толщину по длине или может быть сужен по экономическим и конструктивным критериям.Основание разделено на две части, пятку и носок. Консольные подпорные стены считаются экономичными до 25 футов в высоту. В этом примере проекта основное внимание уделяется анализу и проектированию конической консольной подпорной стены, включая сравнение с результатами моделирования, полученными в инженерных программах spWall и spMats. Подпорная стенка крепится к железобетонному плитному фундаменту срезной шпонкой для сопротивления скольжению.

Автор: StructurePoint (SP)

Момент, поперечные и осевые силы с помощью портального метода определяются для трех рам различной конфигурации. Затем результаты ручных расчетов сравниваются с результатами численного анализа, полученными с помощью инженерной программы spFrame.

В настоящее время у вас недостаточно прав для чтения этого закона

В настоящее время у вас недостаточно прав для чтения этого закона Логотип Public.Resource.OrgЛоготип представляет собой черно-белый рисунок улыбающегося тюленя с усами. Вокруг печати находится красная круглая полоса с белым шрифтом, на которой в верхней половине написано «The Creat Seal of the Seal of Approval», а в нижней половине «Public».Resource.Org» На внешней стороне красной круглой марки находится круглая серебряная круглая полоса с зубчатыми краями, призванная вызвать печать из серебряной фольги.

Public.Resource.Org

Хилдсбург, Калифорния, 95448
США

Этот документ в настоящее время недоступен для вас!

Дорогой земляк:

В настоящее время вам временно отказано в доступе к этому документу.

Public Resource судится за ваше право читать и высказываться в соответствии с законом.Для получения дополнительной информации см. досье этого незавершенного судебного дела:

Американское общество испытаний и материалов (ASTM), Национальная ассоциация противопожарной защиты (NFPA), и Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE) против Public.Resource.Org (Общественный ресурс), DCD 1:13-cv-01215, Объединенный окружной суд округа Колумбия [1]

Ваш доступ к этому документу, который является законом Соединенных Штатов Америки, был временно отключен, пока мы боремся за ваше право читать и говорить о законах, по которым мы хотим управлять собой как демократическим обществом.

Чтобы подать заявку на получение лицензии на чтение этого закона, ознакомьтесь со Сводом федеральных правил или применимыми законами и правилами штата. для имени и адреса поставщика. Для получения дополнительной информации о указах правительства и ваших правах как гражданина в соответствии с законом , пожалуйста, прочтите мое свидетельство перед Конгрессом Соединенных Штатов. Более подробную информацию о нашей деятельности вы можете найти на сайте Public Resource. в нашем реестре деятельности 2015 года. [2][3]

Благодарим вас за интерес к чтению закона.Информированные граждане являются фундаментальным требованием для того, чтобы наша демократия работала. Я ценю ваши усилия и приношу извинения за неудобства.

С уважением,

Карл Маламуд
Public.Resource.Org
7 ноября 2015 г.

Примечания

[1]   http://www.archive.org/download/gov.uscourts.dcd.161410/gov.uscourts.dcd.161410.docket.html

[2]   https://public.resource.org/edicts/

[3]   https://public.resource.org/pro.docket.2015.html

Как рассчитать длину реза барной стойки

Как рассчитать длину резки стержня стула, Длина резки арматуры стула, в этой статье мы знаем, как рассчитать длину резки арматуры стула и какова основная функция арматуры стула, используемой в плитном и фундаментном фундаменте.

Арматура, используемая в стульях для поддержки верхнего и нижнего каркаса арматуры, используемой в основании. И это поддерживает постоянный зазор между арматурой верхней клетки и арматурой нижней клетки.

Не существует какого-либо конкретного кода IS, и дается правило, как рассчитать длину резки стержня стула, но в этой статье мы обсуждаем, как рассчитать длину отрезка стержня стула, какова его основная функция и как она обеспечивается в плита и фундамент.

Как рассчитать длину резки стержня

Почему стержни стула предусмотрены в фундаменте и перекрытии?

Стулья, предусмотренные в фундаменте и плите по следующей причине

1) поддерживает постоянный зазор между верхней арматурой каркаса и нижней арматурой каркаса в фундаменте

2) обеспечивает вертикальную поддержку верхней арматуры каркаса и нижней арматуры каркаса, используемых в фундаменте и плите

3) мы знаем, что бетон в зоне натяжения слабый, а стул усиливает свойства натяжения бетона.

4) таким образом, стержень стула улучшает прочность конструкции, такой как фундамент и плита, и сохраняет напряжение в конструкции RCC.

5) Стойка, предусмотренная в фундаменте и плите, снижает вероятность обрушения и касания арматуры верхней и нижней арматуры друг к другу, а также уменьшает разрушение зоны сжатия и растяжения в бетонной конструкции.

6) перекладина стула должна быть изготовлена ​​из металлолома. Диаметр стального прутка должен быть не менее 12 мм.

◆Вы можете подписаться на меня в Facebook и подписаться на наш канал Youtube

Вам также следует посетить:-

1) что такое бетон, его виды и свойства

2) Расчет количества бетона для лестницы и его формула

Как рассчитать длину резки перекладины кресла

Структура перекладины кресла

● стержень стула должен быть изготовлен из металлолома Сталь, используемая на стройплощадке, диаметром не менее 12 мм Стальной стержень состоит из трех компонентов

1) Головка барной стойки

2) высота стойки кресла

3) ножка барной стойки

1) Головка кресла: – горизонтальная верхняя часть перекладины кресла, которая проходит поперек и ниже верхней арматуры каркаса для обеспечения поддержки, является изголовьем кресла, головка обычно снабжена покрытием из трех элементов усиления, используемых в верхней каркасе опоры. Таким образом, головка стула должна быть суммой двух расстояний между верхней основной арматурой и двумя боковыми сторонами по 50 мм длины стержня.

Длина головки = (2×промежуток) +(2×50)

Между 3-м армированием и длиной 50 мм с обеих сторон 1-го и 3-го армирования, используемого в фундаменте, имеется два зазора

2) высота стула :- вертикальное расстояние до стойки кресла известно как высота стула, это основная часть расчета, чтобы найти и как рассчитать высоту стойки кресла

Высота стула = глубина основания _ (верхнее и нижнее покрытие из бетона + дно диаметром 1 стержень + верхнее звено диаметром 2)

3) ножка стула :- нижняя часть перекладины стула известна как ножка стула, которая проходит поперек нижней арматуры, используемой в основании, обычно длина ножки обеспечивает минимальное покрытие расстояния между тремя арматурами.Таким образом, длина стула должна быть суммой двух интервалов плюс 50 мм длины одной стороны.

Ножка стула= (2×расстояние) +50 мм

Как рассчитать длину отрезка перекладины кресла

Как рассчитать длину отрезания перекладины стула

1) Заведующий кафедрой

Длина головки = (2×интервал) +(2×50)

Пусть расстояние = 150 мм между двумя верхними основными стержнями и между двумя верхними распределительными стержнями

Головка кресла = (2×150) +(2×50) мм

Головка кресла = 400 мм

2) высота стула

Высота стула = глубина основания _ (верхнее и нижнее покрытие из бетона + дно диаметром 1 стержень + верхнее звено диаметром 2 стержня)

Предположим, что глубина фундамента = 600 мм

Верхняя прозрачная крышка = 50 мм

Нижняя прозрачная крышка = 50 мм

Нижний стержень диам. = 16 мм

Верхний основной стержень диам. = 16 мм

Верхняя перекладина диам. = 16 мм

Ставим все значения получаем

Высота стула = 600_(2×50)_(16)_(16+16) мм

Примечание: — ножка стержня стула опирается на самую нижнюю арматуру в нижней части, поэтому следует вычесть диаметр 1 стержня, а головка стула сопротивляется двум верхним стержням, поэтому следует вычесть диаметр двух стержней.

Высота = 600 _148 мм

Итак, высота стула = 452 мм

3) ножка стула

Ножка стула= (2×расстояние) +50 мм

Расстояние = 150 мм

Ножка стула = (2×150) +50 мм

Ножка стула = 350 мм

4) длина резки арматуры стула

Длина резки = (1 головка + 2 высоты + 2 ножки) _4 изгиба на 90 градусов

Длина резки = [{400 +(2×452) +(2×350)}_(4×2×12)]

Головка = 400 мм
Высота = 452 мм
Ножка = 350 мм
4 изгиба 90° = 4× 2d
Диаметр перекладины стула = 12 мм

Длина реза = (400+904+700)_96 мм

Длина реза = 2004_96 мм

Отрезная длина перекладины стула = 1908 мм

Расчет арматуры для фундамента: как сделать

армирование фундамента

Содержание

  • 1 Расчет арматуры для фундаментной плиты типа
    • 1.1 Пример фактического расчета
  • 2 Как рассчитать потребность в арматуре для ленточного фундамента
    • 2. 1 Арматура для фундамента (видео)

Расчет армирования фундаментной плиты типа

Плитный фундамент

применяется для строительства коттеджей и загородных домов, а также других построек без цокольного этажа. Это основание представляет собой монолитную бетонную плиту, которая армирована стержнем в двух перпендикулярных направлениях.Толщина такой основы более 20 см, а сетка вяжется как сверху, так и снизу.

Связанная статья:

Фундамент для пирса своими руками: пошаговая инструкция. Расчет стоимости работ. Мелкозаглубленный столбчатый фундамент, фундамент каркасного дома, фундамент под баню, фото и видео.

Сначала определяется тип барной фурнитуры. Для монолитной плиты фундамента, эксплуатируемой на твердых и плотных непучинистых грунтах, имеющих очень низкую вероятность горизонтального смещения, допускается применение ребристого арматурного стержня диаметром 10 мм, имеющего класс А-I. Если грунт достаточно слабый, вспучивающийся или здание запроектировано на склоне – арматуру нужно брать толщиной не менее 14 мм. Вертикальные соединения между верхней и нижней соседними арматурными сетками будут достаточно гладкими, чтобы использовать стержень 6 мм класса А-I.

Фундамент с усилением

Очень серьезный и важный вопрос о будущем стен здания. После нагрузки фундамент имеет существенные отличия от каркасных, а также деревянных домов и построек из кирпича или бетонных блоков.Как правило, для легких конструкций допускается применение арматурных стержней диаметром 10—12 мм, а для стен из кирпича или блоков — не менее 14—16 мм.

Расстояние между арматурными стержнями в сетке обычно составляет около 20 см как в продольном, так и в поперечном направлении. Этот факт предполагает наличие 5 арматурных стержней на 1 метр длины стены фундамента. Место пересечения между перпендикулярными стержнями связывают мягкой проволокой с помощью такого приспособления, как крючковая фурнитура.

Схема армирования фундаментов

Полезный совет! Если объем конструкции очень большой, можно купить специальный пистолет для стыковки арматуры.Он способен автоматически связывать стержни с очень высокой скоростью.

Пример фактического расчета

Предположим, мы хотим выполнить расчет арматуры для фундамента частного дома из аэрируемых легких блоков. Он рассчитан на установку фундаментной плиты, которая имеет толщину 40 см. Данные геологических изысканий свидетельствуют о том, что грунт под фундаментом суглинистый средней пучинистости. Размеры дома — 9х6 м:

Использование арматуры при строительстве фундаментов

Полезный совет! Для расчета общего веса арматуры необходимо воспользоваться ГОСТ 2590.Согласно этому документу 1 п.м. арматуры Д16 имеет вес 1,58 кг, а Д6 — 0,22 кг. Исходя из этого общий вес всей конструкции: 1080х2,58 = 1706,4 кг; 540х0,222 = 119,9 кг.

Для армирования конструкций также необходима вязальная проволока. Также есть возможность рассчитать сумму. Если вязать обычным крючком, то на один узел уйдет около 40 см. Один ряд содержит 1350 соединений, а два — 2700. Следовательно, общий расход проволоки на вязание составит 2700х0,4 = 1080 м.Это проволока диаметром 1 м на 1 мм, массой 6,12 г. Значит в комплекте ее масса рассчитывается следующим образом: 1080х6,12 = 6610 г = 6,6 кг.

ПРИМЕР армирования фундамента

Как рассчитать потребность в арматуре для ленточного фундамента

Свойства ленточного фундамента таковы, что он с наибольшей вероятностью рвется в продольном направлении. Исходя из этого, и рассчитываются потребности в армировании фундаментов. Расчет здесь мало чем отличается от предыдущего, который производился для типа фундаментной плиты.Поэтому толщина бруска может быть для продольного крепления 12-16 мм, а для поперечного и вертикального 6 — 10 мм. При сплошном основании выбирают шаг не более 10-15 см во избежание продольного разрыва, так как нагрузки в нем намного больше.

Например рассчитать тип фундаментного пояса применительно к деревянному дому. Предположим, что при ширине 40 см и высоте 1 м геометрические размеры строения 6х12 м. Грунт суглинистый пучинистый..:

Армирование столбчатого фундамента

Полезный совет! В соответствии с ГОСТ 2590 можно определить массу всей арматуры из расчета, что 1 п.м. стержня Д16 имеет массу 0.888 кг; Д6 — 0,617 кг. Отсюда общий вес: 144х0,8=126,7 кг; 316,2х0,62 = 193,5 кг.

Проведенные примеры расчета арматуры для фундамента помогут вам сориентироваться в потребности в материалах в любом случае. Для этого нужно всего лишь подставить в формулу свои данные.

Арматура для фундамента (видео)

Различия в расчете арматуры в железобетонных плитах перекрытий, рассчитанных в программе ЛИРА по теории Вуда Р.Х. и Карпенко Н.И.

ICCATS 2020

IOP Conf.Series: Materials Science and Engineering 962 (2020) 022070

IOP Publishing

doi:10. 1088/1757-899X/962/2/022070

3

изгиб», согласно которому арматура

при затекании в трещины изгибается так, что становится перпендикулярно трещине. В этом случае в

формула (1) значения 22

SIN COS

TT

и

заменяются на SIN COS

TT

и

.Это приводит к

увеличению сечения арматуры.

Вывод уравнений Вуда следует из того факта, что когда изгибающие моменты являются векторами,

они объединяются путем сложения векторов аналогично концепции круга напряжений Мура [8].

Результирующие моменты могут быть разрешены при любом угле ориентации. Если в результате моменты на плоскости

превышают допустимую грузоподъемность плиты в этой плоскости, то плита может поддаться этой плоскости.

Эта теория называется концепцией эквивалентных моментов. Подробное изложение основ

этого подхода можно найти в [9]. По теории Карпенко подбор продольной арматуры

осуществляется при минимальном суммарном расходе арматуры в направлениях X и Y (плоскость плиты

), при соблюдении условий прочности и требований норм по ограничению

ширина раскрытия нормальных трещин. Ширину раскрытия трещин определяют в соответствии с

[10].

2. Методика

Задача проектирования — определить необходимое количество арматуры для обеспечения несущей способности

конструкции. Задача решается применительно к пространственному каркасу здания с фундаментной плитой

на упругом основании в программном комплексе ЛИРА. Плита железобетонная размером 1,5 х 6 м,

толщиной 0,2 м, класс бетона — В25, класс арматуры А500, толщина защитного слоя 0.03м,

шаг арматурного проката при подборе 0,2м. В качестве граничных условий принято

(рис. 2 и 3) короткие стороны пластины свободно оперты по всей ее длине, длинные стороны

пластины свободны. Расчет выполнен для сетки конечных элементов 0,5х0,5м длинные стороны плиты

свободны. В программе ЛИРА предусмотрено два варианта решения задачи. Первый вариант

основан на теории академика Карпенко и отечественных строительных нормах.По теории Карпенко

подбор продольной арматуры осуществляется с минимальным суммарным расходом арматуры

в направлениях X и Y (плоскость плиты), при соблюдении условий прочности и требований норм

по ограничению ширины раскрытия нормальных трещин. Ширина раскрытия трещины

определяется в соответствии с [7]. Второй вариант использует теорию Вуда.

Важнейшим элементом проектирования конструктивных элементов является подбор арматуры.

Подбор арматуры в пластинчатых элементах осуществляется с учетом работы арматуры

в ортогональном направлении. В связи с этим в процессе эксплуатации выявлена ​​зависимость

подбора арматуры от порядка подвода расчетных сочетаний усилий, расчетных

сочетаний нагрузок или усилий. Чтобы минимизировать выбранную арматуру в двух направлениях

, комбинации упорядочены в порядке возрастания напряжений.

Последовательность решения задачи:

1. Создание модели плиты

2. Задание граничных условий

3. Задание параметров нагружения

4. Задание параметров жесткости и материалов к элементам плиты

5. Задание нагрузок

6. Формирование таблиц расчетных сочетаний усилий

7. Полный расчет плиты

8 Просмотр и анализ результатов статического расчета

9. Просмотр и анализ результатов армирования.

3. Результаты

Результаты расчетов показали, что напряженно-деформированное состояние для рассмотренных теорий не различалось, а

результаты армирования имели отличия. Данные по приложенным нагрузкам и результаты армирования нижней грани

в направлении оси Y приведены в таблицах 1 и 2 и на рисунках 2 и 3. Плита с большим отношением ширины к высоте

Эта статья посвящена экспериментальному исследованию и численному моделированию изолированной бетонной фундаментной плиты с большим отношением ширины к высоте (сокращенно ISCFS-LWR) для исследования режимов разрушения и Несущая способность, а также способ расчета несущей способности.Во-первых, в общей сложности 16 изолированных бетонных плит фундамента с соотношением ширины к высоте от 1,5 до 4 и наклоном гипотенузы от 10° до 30° были испытаны на подъемную нагрузку. По результатам испытаний было проанализировано и обсуждено влияние отношения ширины к высоте и наклона гипотенузы на несущую способность ISCFS-LWR. Затем было построено несколько численных моделей с помощью программы конечных элементов ABAQUS, и результаты численного анализа хорошо совпали с результатами испытаний.Кроме того, были изучены характеристики поперечного сечения ISCFS-LWR, а коэффициенты плеча внутренней силы также были дополнительно оценены с использованием ранее проверенных численных моделей. Чтобы получить предлагаемый метод расчета несущей способности фундаментной плиты, были введены поправочный коэффициент на эффективную ширину k и поправочный коэффициент на уклон j , чтобы предложить расчетную формулу. Наконец, предложенный метод проектирования был применен к практическому проектированию, и экономические показатели, полученные с помощью предложенного метода проектирования, были сопоставлены с показателями исходного метода проектирования.Результаты данной работы показали, что поправочный коэффициент j s k s на основе численного анализа хорошо согласуется с рекомендуемым поправочным коэффициентом jk , а погрешность составляет от 1% до 3,4%, на которую доказана целесообразность предложенного метода расчета подъемной мощности для КУГТ-LWR. Также можно обнаружить, что экономические преимущества практического проектирования в этой статье были очевидны благодаря предложенному методу проектирования, и эта статья может служить справочным материалом для других инженерных практик и дальнейших исследований по ISCFS-LWR.

1. Введение

Являясь одной из основных форм фундаментов опор ЛЭП, изолированный бетонный фундамент в последнее время широко используется на линиях электропередач из-за его эффективности и экономичности. Фундамент в линиях электропередач может подвергаться не только нисходящей нагрузке, но и подъемной нагрузке, поэтому необходимо предусмотреть двухслойное армирование фундаментной плиты.

Сообщалось о многих успешных исследованиях фундаментов, подвергающихся подъемной нагрузке.Несколько ученых выполнили тесты и исследования методом конечных элементов для анализа механизма подъема фундамента [1, 2], несущей способности фундамента [3–5] и характеристик подъемной нагрузки-смещения фундамента [6, 7]. Кроме того, было проведено множество соответствующих исследований для изучения характеристик деформации и режимов разрушения армированного песка [8-11]. Также были проведены взбросовые испытания для изучения закона расширения трещины и деформационных характеристик настилаемых фундаментов при комбинированном воздействии вздымающей и горизонтальной нагрузок [12].Для опоры линии электропередачи были проведены испытания на месте [13] и лабораторные испытания [14] для оценки несущей способности сборного фундамента. Однако предыдущие исследования в основном были сосредоточены на поведении верхнего покровного грунта основания поднятия. Режимы разрушения и несущая способность самой бетонной фундаментной плиты под действием подъемной нагрузки редко разрабатывались, особенно исследования по методу расчета несущей способности изолированной сплошной бетонной фундаментной плиты с большим отношением ширины к высоте (сокращенно ISCFS- ЛВР).

В настоящее время китайский стандарт для электроэнергетики DL/T5219-2014 [15] предусматривает, что верхняя стальная арматура такая же, как и нижняя арматура, как показано в уравнении (1). Более того, в китайском стандарте GB50007-2011 [16] нет подходящего объяснения для поднятой фундаментной плиты, и для расчета нормальной фундаментной плиты можно использовать следующее уравнение (2): где , M , h 0 , f y , x , и A s коэффициент плеча внутренней силы, изгибающий момент сечения, действующая высота, предел прочности стальной арматуры, глубина бетона зона сжатия и площадь стальной арматуры соответственно.

Из сравнения уравнений (1) и (2) видно, что коэффициент плеча внутренней силы равен 1 − ( x /2 ч 0 ) в DL/T5219-2014 [ 15], а в GB50007-2011 [16] он равен 0,9. Неясно, можно ли использовать уравнения в стандартах [15, 16] для проектирования ISCFS-LWR, так как оба они не учитывают влияние отношения ширины к высоте и наклона гипотенузы на приподнятой фундаментной плите. . Таким образом, экспериментальное исследование и исследование методов проектирования ISCFS-LWR имеют решающее значение.

Целью данной статьи является изучение несущей способности и метода проектирования ISCFS-LWR посредством экспериментального исследования и численного моделирования. Несколько изолированных бетонных фундаментных плит с разным отношением ширины к высоте и наклоном гипотенузы сначала были испытаны на подъемную нагрузку. Затем с помощью конечно-элементного программного обеспечения ABAQUS было создано 8 численных моделей, и в этой статье также сравнивались численные и экспериментальные результаты. Кроме того, характеристики поперечного сечения ISCFS-LWR были дополнительно изучены с помощью проверенных численных моделей.На основании китайского стандарта GB50007-2011 [16] были введены поправочный коэффициент эффективной ширины k и поправочный коэффициент уклона j для предложения предлагаемого метода расчета подъемной силы для ISCFS-LWR. Наконец, был описан инженерный пример в Китае с использованием предложенного метода проектирования, а также проанализированы экономические показатели.

2. Экспериментальное исследование
2.1. Экспериментальная программа

В предыдущих исследованиях было проведено много видов испытаний для изучения механических свойств поднятого фундамента, в которых подъемная нагрузка прикладывалась к верхней поверхности фундамента с ограничением грунтового покрытия на гипотенузе фундамента.Тем не менее, эта статья направлена ​​​​на исследование режима разрушения поднятого фундамента и поиск метода расчета арматуры, чтобы противостоять изгибающему моменту секции при воздействии подъемной нагрузки. Таким образом, вместо описанного выше метода нагрузки в этой статье была зафиксирована верхняя поверхность фундамента, а четыре масляных цилиндра с распределительными балками были подняты для имитации подъемной нагрузки. Этот режим нагрузки является разумным, и он также может обеспечить эффект имитации подъемной нагрузки.

2.1.1. Образцы для испытаний

Типичная конфигурация образца для испытаний показана на рисунке 1, где 1 представляет собой стальной соединитель, а 2 представляет собой приподнятую бетонную платформу, L — длина фундамента, B — ширина фундамента, h — высота фундаментной плиты, b — расстояние от края короткой колонны до внешнего края фундамента, h 1 — высота края фундамента плита, а h 2 — высота приподнятой площадки; тогда отношение ширины к высоте определяется как b / h .


Образцы были разработаны в соответствии с DL/T5219-2014 [15]. Стальная арматура NJ1 показана на рисунке 2. Подробная информация обо всех образцах представлена ​​в таблице 1, где [email protected] означает, что диаметр стальной арматуры составляет 6 мм с шагом 200 мм, а C30 означает, что стандартное значение прочность куба на сжатие составляет 30 МПа. Во избежание ошибки испытаний образцы для испытаний NJ1~NJ8 были идентичны образцам NJ9~NJ16 соответственно.



Speciomen Соотношение ширины до высоты гипотенузного наклона (°) ( L × B × H × H 1 × H H 2 2 ) (мм) Верхняя арматура HRB400 Нижняя арматура HRB400 Прочность бетона

NJ1 1. 5 10 10 1000 × 1000 × 266 × 200 × 35 6 @ 200 6 @ 200 C30
NJ2 1.5 20 1000 × 1000 × 266 × 128 × 73 6 @ 200 6 @ 200 C30
NJ3 1.5 30 1000 × 1000 × 266 × 47 × 115 6 @ 200 6 @ 200 C30
NJ4 2,0 10 1000 × 1000 × 200 × 132 × 35 6 @ 200 6 @ 200 C30
NJ5 2.0 20 20 1000 × 1000 × 200 × 62 × 73 6 @ 200 6 @ 200 C30
NJ6 2.5 10 1000 × 1000 × 160 × 93 × 35 6 @ 160 6 @ 160 C30
NJ7 NJ7 3.0 10 1000 × 1000 × 133 × 66 × 35 6 @ 160 6 @ 160 C30
NJ8 4. 0 10 1000 × 1000 × 100 × 33 × 35 6 @ 160 6 @ 160 C30
NJ9 1.5 10 10 1000 × 1000 × 266 × 200 × 35 6 @ 200 6 @ 200 C30
NJ10 1.5 20 1000 × 1000 × 266 × 128 × 73 6 @ 200 6 @ 200 C30
NJ11 NJ11 1.5 30 1000 × 1000 × 266 × 47 × 115 6 @ 200 6 @ 200 C30
NJ12 2.0 10 1000 × 1000 × 200 × 132 × 35 6 @ 200 6 @ 200 C30
NJ13 2.0 20 20 1000 × 1000 × 200 × 62 × 73 6 @ 200 6 @ 200 C30
NJ14 NJ14 2.5 10 1000 × 1000 × 160 × 93 × 35 6 @ 160 6 @ 160 C30
NJ15
NJ15 3. 0 10 1000 × 1000 × 133 × 66 × 35 6 @ 160 6 @ 160 C30
NJ16 4.0 10 1000 × 1000 × 100 × 33 × 35 6 @ 160 C30

2.1.2. Свойства материала

Образец бетона из того же материала, что и образцы для испытаний, заливали на 150 × 150 × 150 мм. Испытательная прочность образцов бетона представлена ​​в таблице 2. Возраст образца бетона остается таким же, как у образцов, для 42 дней и 37 дней соответственно.

27,5 30,4

Образцы Условие отверждения Разработана бетонная прочность Время отверждения (D) Район подшипников (мм 2 ) Прочность на компрессию (МПа)
Один образец в среднем

NJ1~nj8 То же самое с образцом C30 42 22500 31. 1 29,7

NJ9~NJ16 То же самое с образцом С30 37 22500 28,6 28,3
28.6
27.8

Группа образцов с тремя образцами для каждого вида диаметров стальной арматуры была испытана на первом этапе арматуры.Механические свойства стальной армируют в таблице 3.

девяносто одна тысяча триста семьдесят одна 4 767,3
тип Номинальный диаметр (мм) площадь (мм 2 ) Тест на растяжение
Сила (MPA) Прочность на растяжение (МПа)

6 28. 27 461.9 461.9 456,5 760.
6 28,27 468,3 778,4
6 28,27 439,3 763,2

2.1.3. Испытательная установка

Испытания подъема проводились в структурной лаборатории в Западном кампусе Университета Тунцзи. Образец был перевернут и прикреплен к основанию, которое также было прикреплено к подложке и испытательной платформе.Подъемная нагрузка моделировалась четырьмя масляными цилиндрами, диапазон измерения которых составляет 200  кН. Испытательная установка включает в себя масляный цилиндр, датчик давления и распределительную балку, показанную на рис. 3.


Тензорезисторы были наклеены на верхнюю стальную арматуру для изучения развития напряжения, как показано на рис. 4. , где 1-1 представляет нет. 1 тензодатчик, наклеенный по длине стальной арматуры.


Деформация образца была измерена с помощью 9 измерителей перемещений, расположенных в нижней части фундаментной плиты, как показано на рисунке 5 (а).Точки измерения деформации показаны на рисунке 5(б), где метры смещения равномерно распределены по центральной оси фундаментной плиты. Расстояние между точками 1∼5 равно 240 мм, а расстояние между точками 6, 7, 3, 8 и 9 также равно 240 мм соответственно.

2.2. Экспериментальные результаты

Характеристики разрушения образцов приведены в таблице 4, где N — количество трещин, наблюдаемых во время испытания, а P u — предельная нагрузка, которую может выдержать каждый образец во время испытания.Вид разрушения образцов NJ1~NJ8 был в основном таким же, как и у соответствующих повторных образцов NJ9~NJ16, а фактический вид разрушения образцов NJ1~NJ8 показан на рис. 6. Для всех образцов по мере увеличения нагрузки постепенно трещины распространились в сторону фундаментной плиты с очевидной шириной. После пиковой нагрузки нагрузка резко упала, и прогиб фундаментной плиты был большим. Бетон в зоне сжатия фундаментной плиты разрушался по направлению основных трещин.Иногда фундаментная плита была разделена на две части основными трещинами, как показано на рисунке 6(i).

91 452
91 029 91 029 91 452
91 029 + + + 9102 9
образца Н Р U (кН) Режим сбоя
NJ1 4 260 С
NJ2 4 192 С
NJ3 5 155 С
NJ4 8 192 G
NJ5 8 138 G
NJ6 трещины появляются круглые и плотные 160 Я
NJ7 8 107 G
NJ8 трещины кажутся плотными 92 I
NJ9 4 242 C
NJ10 4 210 С
NJ11 5 155 С
NJ12 5 180 G
NJ13 7 в 150 G
NJ14 трещины появляются появляется круглая и плотная 124 Я
NJ15 трещины круглые и плотные 124 Я
NJ16 5 основных трещин 86 C

C: разрушение в виде крестообразного изгиба; G: нарушение изгиба в форме сетки; I: отказ от неполного изгиба.

Типичные соотношения нагрузка-деформация для образцов NJ1(NJ9) и образцов NJ8(NJ16) показаны на рис. 7. Деформация верхней стальной арматуры была получена с помощью тензодатчика 1-2, как показано на рис. на рисунке 4. Подъемная нагрузка представляет собой общую силу четырех масляных цилиндров. Из сравнительных результатов на рисунке 7 видно, что соотношение нагрузки и деформации образцов NJ1 и образца NJ8 в основном хорошо согласуется с результатами соответствующих повторных образцов NJ9 и образца NJ16.

Для образца NJ1 верхняя стальная арматура и верхний бетон фундаментной плиты выдержали растягивающее напряжение вместе на первом этапе. Таким образом, напряжение верхней стальной арматуры было небольшим, а кривая была почти вертикальной, когда нагрузка была менее 150  кН. По мере увеличения нагрузки в фундаментной плите стали появляться трещины, и бетон в зоне растяжения фундаментной плиты постепенно выходил из строя. На этом этапе деформация стальной арматуры становилась все больше и больше. Деформация стальной арматуры значительно увеличилась, когда нагрузка достигла 234 кН, что свидетельствует о текучести стальной арматуры. После этого кривая оставалась неподвижной до тех пор, пока образец NJ1 не был поврежден. Характеристика кривой образца NJ9 была аналогична характеристике образца NJ1, которая была почти вертикальной до 150 кН, а затем резкое изменение произошло примерно при 236 кН. Результаты нагрузки-деформации образца NJ8 хорошо согласуются с результатами образца NJ16, который показан на рисунке 7 (b), а стальная арматура выдержала около 60  кН.

Разница смещения между точкой измерения 1 и точкой измерения 3, как показано на рисунке 5, была извлечена как деформация фундаментной плиты в этой статье. Типичные кривые нагрузка-деформация образца NJ1(NJ9) и образца NJ8(NJ16) показаны на рис. 8, на котором зависимости нагрузка-деформация образца NJ1 и образца NJ8 в основном хорошо согласуются с результатами соответствующих испытаний. повторите образец NJ9 и образец NJ16.

Для образца NJ1 до 150 кН трещин не наблюдалось, а общая жесткость фундаментной плиты была достаточно большой, поэтому на этой стадии деформация фундаментной плиты практически отсутствовала.По мере увеличения нагрузки в гипотенузе фундаментной плиты появлялись трещины, а бетон в зоне растяжения постепенно терял эффективность, поэтому жесткость фундаментной плиты резко падала при наибольшей деформации 3 мм. Деформация фундаментной плиты быстро увеличивалась примерно до 234  кН, как показано на рисунке 8 (а). Разница кривых между образцом NJ9 и образцом NJ1 невелика. Для образца NJ9 деформация фундаментной плиты практически отсутствовала до 175 кН, а затем деформация быстро возрастала примерно при 236 кН.На рисунке 8 (б) показана зависимость деформации от нагрузки образца NJ8 (NJ16), в которой две кривые хорошо согласуются с кривыми на ранней стадии, а разница между ними становится больше после 40  кН.

Подъемная несущая способность, F t , представляет собой нагрузку, которую выдерживает каждый образец, когда верхняя стальная арматура поддается деформации. В соответствии с условиями расширения трещины, развития деформации и деформационными характеристиками несущие способности выноса приведены в табл. 5, где F ав — среднее значение несущей способности выноса.Видно, что несущая способность образцов NJ1~NJ8 достаточно близка к соответствующим повторным образцам NJ9~NJ16, а относительные погрешности каждого образца составляют менее 5 % по сравнению со средним значением F апр. .

T (KN) + +

Соотношение ширины гипотенузы наклон (°) F (%) Speciomen Ширина — соотношение высоты высоты гипотенузы наклона (°) F T (KN) (%) (%)
8 AVE (KN)

NJ1 1. 5 10 234 0,4 NJ9 1,5 10 236 0,4 235
NJ2 1,5 20 174 0,6 NJ10 1.5 20 175 0 175
NJ3 1,5 30 145 1.4 NJ11 1,5 30 140 2.1 143
NJ4 2 10 144 2 NJ12 2 10 150 2 147
NJ5 2 20 118 35 NJ13 2 20 110 35 114
NJ6 2,5 10 95 3.1 NJ14 2,5 10 100 2 98
NJ7 3 10 80 3,6 NJ15 3 10 85 2,4 83
NJ8 4 10 63 1,6 NJ16 4 10 60 3,2 62

3.
Обсуждение

Как описано выше, режимы разрушения представляли собой разрушение почти на изгиб, в том числе разрушение в форме крестообразного изгиба, разрушение в форме сетки и разрушение при неполном изгибе с окружными трещинами. Характеристика разрушения на изгиб заключалась в том, что оно имело достаточную деформацию, когда дело дошло до разрушения, а также податливость верхней стальной арматуры в фундаментной плите. Участок разрушения фундаментной плиты находился на участке, близком к краю короткой колонны, и этот участок также называют наиболее опасным участком.

Сравнение среднего значения F ave между образцами NJ1(NJ9), NJ2(NJ10), NJ3(NJ11) и образцами NJ4(NJ12), NJ5(NJ13) показало, что поднятие Несущая способность постепенно уменьшалась с увеличением наклона гипотенузы, когда отношение ширины к высоте, размер фундаментной плиты и стальной арматуры были одинаковыми. По сравнению со средней несущей способностью образца NJ1(NJ9) средняя несущая способность образцов NJ2(NJ10) и NJ3(NJ11) уменьшилась на 25. 5% и 39,1% соответственно. По сравнению со средней несущей способностью образца NJ4(NJ12) средняя несущая способность NJ5(NJ13) уменьшилась на 22,4%.

Это также показало, что с увеличением отношения ширины к высоте, несущая способность подъема явно снижается, когда наклон гипотенузы и размер фундаментной плиты остаются постоянными, по сравнению со средним значением F пр. между образцами NJ1(NJ9), NJ4(NJ12), NJ6(NJ14), NJ7(NJ15), NJ8(NJ16) и образцами NJ2(NJ10), NJ5(NJ13).По сравнению со средней несущей способностью образца NJ1(NJ9) несущая способность образцов NJ4(NJ12), NJ6(NJ14), NJ7(NJ15) и NJ8(NJ16) уменьшилась на 37,4 %, 58,3 %, 64,7 %. и 73,6% соответственно. По сравнению со средней несущей способностью образца NJ2(NJ10) несущая способность NJ5(NJ13) снижена на 34,9%.

На основании вышеприведенного анализа указано, что следует учитывать влияние наклона гипотенузы и отношения ширины к высоте на несущую способность фундаментной плиты.В частности, отношение ширины к высоте не должно быть слишком большим, а наклон гипотенузы должен быть ограничен. Когда фундамент подвергается подъемной нагрузке, применение бетонного фундамента с большим наклоном гипотенузы в инженерной практике может оказаться нецелесообразным.

4. Анализ методом конечных элементов
4.1. Численное моделирование

В этом разделе восемь числовых моделей фундаментной плиты были построены с использованием конечно-элементного программного обеспечения ABAQUS для проверки результатов испытаний.Эти аналитические модели имели тот же размер, что и испытательные образцы NJ1 ~ NJ8, соответственно, как показано в таблице 1. Для упрощения анализа предполагалось, что между стальной арматурой и бетоном нет проскальзывания. Типичная конечно-элементная модель стальной арматуры и бетонной фундаментной плиты показана на рисунке 9 соответственно.

В этом исследовании трехмерный восьмиузловой линейный шестигранный элемент с уменьшенной интеграцией (C3D8R) использовался для моделирования бетона, а двухузловой линейный трехмерный элемент фермы (T3D2) был принят для моделирования стальной арматуры. Используя технологию структурированной сетки, сложная модель была разделена на простые формы с помощью инструмента разделения. Кроме того, условия нагрузки и граничные условия, показанные на рисунке 10, были такими же, как и у образца в испытании на подъем. Бетон был соединен со стальной арматурой с помощью встроенной технологии в ABAQUS для имитации контактного поведения между бетоном и стальной арматурой. Модель пластичности бетона при повреждении в ABAQUS использовалась для изучения процесса повреждения бетона со стандартным значением кубической прочности на сжатие f cu,k из 29.7 МПа, модуль Юнга E c 30 ГПа, коэффициент Пуассона μ 0,2 и другие параметры могут быть определены на основе f cu,k в соответствии с китайским стандартом GB5010110-2 GB501010-2] . Между тем, в этой статье принята идеальная упруго-пластическая модель в качестве конститутивной модели для стальной арматуры с модулем Юнга E s , равным 200 ГПа, коэффициентом Пуассона μ , равным 0,3, и пределом текучести f y , равным 0,3. 456.5 МПа.


4.2. Сравнение численных результатов с экспериментальными результатами

Деформация верхней стальной арматуры, полученная в результате численного анализа, была изучена в этой статье, которая извлечена из наиболее опасного участка, соответствующего испытанию. Сравнение соотношения нагрузки и деформации между смоделированной моделью и испытанным образцом представлено на рисунке 11, на котором показаны только типичные модели NJ1 и NJ8. Из сравнения рисунка 11 видно, что численные результаты в основном хорошо согласуются с экспериментальными результатами.

Для проверки результатов испытаний также была изучена деформация фундаментной плиты, полученная в результате численного анализа. Как и прежде, разница перемещений между точкой измерения 1 и точкой измерения 3 была извлечена как деформация фундаментной плиты. Сравнительные результаты кривой нагрузка-деформация между численным анализом и экспериментальным исследованием для типичных моделей NJ1 и NJ8 представлены на рисунке 12. Из сравнения рисунка 12 видно, что численные результаты хорошо согласуются с экспериментальные результаты в основном.

Сравнение несущей способности на подъем между численными результатами и результатами испытаний сведено в Таблицу 6, в которой F t — несущая способность, полученная в результате испытания на подъем, а F s — несущая способность на основании по анализу ABAQUS. Он показал, что численные результаты хорошо согласуются с результатами испытаний, а погрешность составляет от 0 до 15,3% по сравнению с результатом испытаний.

91 029 91 029

модели Соотношение ширины до высоты гипотенузы наклона (°) F T (KN) F S (KN) (%)

NJ1 1.5 10 234 235 0,4
NJ2 1,5 20 174 200 14,9
NJ3 1,5 30 145 150 3
NJ4 2 10 144 150 4. 2
NJ5 2 20 118 100 15.3
NJ6 2,5 10 95 105 10,5
NJ7 3 10 80 80 0
NJ8 4 10 63 57 57 9.59

Это видно из сравнения моделей NJ1, NJ2, NJ3 и моделей NJ4, NJ5, когда ширина -соотношение высот, размеры фундаментной плиты и армирования были одинаковыми, несущая способность на основе ABAQUS постепенно уменьшалась с увеличением наклона гипотенузы.По сравнению с моделью NJ1 несущая способность NJ2 и NJ3 уменьшилась на 14,9% и 36,2% соответственно. По сравнению с моделью NJ4 несущая способность NJ5 уменьшилась на 33,3%.

На основе сравнения моделей NJ1, NJ4, NJ6, NJ7, NJ8 и моделей NJ2, NJ5 также показано, что с увеличением отношения ширины к высоте несущая способность на основе ABAQUS заметно снижается, когда наклон гипотенузы и размер фундаментной плиты остаются неизменными. По сравнению с моделью NJ1 несущая способность моделей NJ4, NJ6, NJ7 и NJ8 уменьшилась на 36.2%, 55,3%, 66% и 75,7% соответственно. По сравнению с моделью NJ2 несущая способность NJ5 снижена на 50%.

Из сравнительных результатов на рисунках 11 и 12 и в таблице 6 видно, что численные результаты хорошо согласуются с экспериментальными результатами, которые подтвердили надежность конечно-элементного анализа, и численная модель может быть использована для изучения поперечное исполнение данного типа фундаментной плиты далее.

5. Метод расчета подъемной мощности для ISCFS-LWR
5.1. Расчет коэффициента внутренней силы рычага

На основе приведенной выше численной модели и разумного метода анализа конечных элементов был проведен дальнейший анализ для изучения влияния отношения ширины к высоте и наклона гипотенузы на поперечное сечение. секционная производительность ISCFS-LWR под подъемной нагрузкой.

На рис. 13 показана типичная нефограмма напряжения стальной арматуры, где распределение напряжения верхней стальной арматуры велико вблизи края короткой колонны, и явления аналогичны явлениям при испытаниях на поднятие с основными трещинами, появляющимися вдоль края короткая колонка. Поэтому участок фундаментной плиты, находящийся у края короткой колонны, называется наиболее опасным участком.


На рис. 14 показано типичное распределение напряжений в бетоне в наиболее опасном сечении. Он показал, что верхняя часть секции находится под напряжением, а нижняя часть секции находится под сжатием. Распределение напряжений при изменении нагрузки было неравномерным. Когда рабочая нагрузка была небольшой, центральное напряжение зоны сжатия больше.По мере увеличения нагрузки напряжение зоны сжатия постепенно передавалось от середины к обеим сторонам фундаментной плиты. Численный анализ также показал, что вышеуказанное явление было более очевидным, когда отношение ширины к высоте было больше, и напряжение зоны сжатия с большей вероятностью было сосредоточено на стороне фундаментной плиты. Между тем, средняя высота между растянутой стальной арматурой и сжатым бетоном постоянно менялась с увеличением наклона гипотенузы, особенно когда поперечное сечение фундаментной плиты непрямоугольное. Таким образом, необходимо точно рассчитать коэффициент плеча внутренней силы, а не просто принимать его равным 0,9 [16], а влияние наклона гипотенузы и отношения ширины к высоте на должно быть проанализировано в соответствии с конечным элементный анализ.

При податливости верхней растянутой стальной арматуры значение напряжения бетона в наиболее опасном сечении извлекалось для расчета коэффициента плеча внутренней силы. Считалось, что если плотность выбранных точек достаточно высока, можно отразить фактическое напряженное состояние поперечного сечения.Поскольку площадь сжимаемой стальной арматуры была относительно небольшой по сравнению с площадью сжимаемого бетона в расчетной части, напряжением сжимаемой стальной арматуры можно пренебречь для повышения эффективности.

По выбранным точкам коэффициент плеча внутренней силы можно оценить по следующему приближенному уравнению: где , номер элемента, нормальное сжимающее напряжение бетона в и -м элементах и ​​высота и -го элемента относительно верхней растянутой стальной арматуры соответственно.

Коэффициенты плеча внутренней силы, рассчитанные по уравнению (3), приведены в таблице 7, где коэффициент плеча внутренней силы, основанный на анализе ABAQUS, и представляет собой значение 0,9, предложенное в китайском стандарте GB50007-2011 [16]. ].

модели Соотношение ширины до высоты гипотенузы наклона (°)
NJ1 1.5 10 0,9 0,88
NJ2 1,5 20 0,9 0,78
NJ3 1,5 30 0,9 0,62
NJ4 2 10 0,9 0,9 0.91
NJ5 2 20 0,9 0.79
NJ6 2,5 10 0.9 0,88
NJ7 3 10 0,9 0,83
NJ8 4 10 0,9 0,76

5.
2. Влияние отношения ширины к высоте и наклона гипотенузы

Сравнивая результаты моделей NJ1, NJ4, NJ6, NJ7 и NJ8 из таблицы 7, можно сделать вывод, что коэффициент плеча внутренней силы имеет тенденцию уменьшаются с увеличением отношения ширины к высоте, как показано на рисунке 15 (а).Это также показало, что с увеличением наклона гипотенузы коэффициент плеча внутренней силы явно уменьшается по сравнению с моделями NJ1 ~ NJ5, что показано на рисунке 15 (б).

Из рисунка 15(а) видно, что, когда отношение ширины к высоте не превышает 2,5, коэффициент плеча внутренней силы остается постоянным примерно на уровне около 0,9 при наклоне гипотенузы 10°. Когда отношение ширины к высоте превышало 2,5, коэффициент плеча внутренней силы уменьшался с увеличением отношения ширины к высоте.Из-за увеличения отношения ширины к высоте фундаментная плита становилась все тоньше и тоньше, а сжимающие напряжения бетона постепенно переносились на обе стороны и центральную область. Исходя из этого, эффективная ширина зоны сжатия имела тенденцию к уменьшению, что приводило к снижению работоспособности бетона. Следовательно, необходимо оценить влияние отношения ширины к высоте на коэффициент плеча внутренней силы. Чтобы сохранить коэффициент неизменным, как в GB50007-2011 [16], был введен поправочный коэффициент эффективной ширины k для учета влияния, основанного на концепции эффективной ширины.Согласно исследованию [18] и рис. 15(а), сначала был принят коэффициент коррекции эффективной ширины k . Когда отношение ширины к высоте не превышает 2,5, k равно 1; k равно 0,85, когда отношение ширины к высоте равно 4; а когда отношение ширины к высоте находится в диапазоне 2,5~4, k следует определять с помощью линейной интерполяции.

Рисунок 15(b) показал, что с увеличением наклона гипотенузы коэффициент плеча внутренней силы явно уменьшался, что указывало на значительное влияние наклона гипотенузы на коэффициент плеча внутренней силы.В данной работе для учета этого влияния был введен поправочный коэффициент наклона j . Предполагается, что при наклоне гипотенузы не более 10° j равно 1; j равно 0,90, когда наклон гипотенузы равен 20°; j равно 0,70, когда наклон гипотенузы равен 30°; а когда наклон гипотенузы находится в диапазоне 10°~30°, j следует определять с помощью линейной интерполяции.

5.3. Предлагаемая расчетная формула

Чтобы сохранить исходный коэффициент 0.9, приведенные выше поправочные коэффициенты j и k были введены для учета влияния наклона гипотенузы и отношения ширины к высоте на коэффициент плеча внутренней силы. На основании китайского стандарта GB50007-2011 [16] предлагаемая формула подъемной силы для проекта ISCFS-LWR определяется следующим образом: y , j , k , A s – изгибающий момент сечения, действующая высота плиты фундамента, расчетное значение прочности стальной арматуры на растяжение, коэффициент коррекции уклона , поправочный коэффициент эффективной ширины и площадь растянутой стальной арматуры соответственно.

Сравнение числовых поправочных коэффициентов j s k s и рекомендуемых поправочных коэффициентов jk представлено в таблице 8, где .

+
+ + +

Модель Ширина к высоте соотношение Гипотенуза наклона (°) J с K сек JK (%)

NJ1 1. 5 10 0,88 0,98 1,00 2
NJ2 1,5 20 0,78 0,87 0,90 3.4
NJ3 1,5 30 0,62 0,69 0,70 1,4
NJ4 2 10 0,91 1,01 1,00 1
NJ5 2 20 0.79 0,88 0,90 2,3
NJ6 2,5 10 0,88 0,98 1,00 2
NJ7 3 10 0,83 0,92 0,95 3,3
NJ8 4 10 0,76 0,84 0,85 1,2

Из сравнительных результатов таблицы 8, его показали, что численные поправочные коэффициенты j s k s хорошо согласуются с рекомендуемыми поправочными коэффициентами jk , а относительная погрешность составляет всего от 1% до 3. 4%, что доказывает пригодность и точность предложенного в данной работе метода проектирования.

6. Инженерный кейс
6.1. Предыстория проекта

Название этого проекта — проект переноса линии дикого персика 500 кВ, которая расположена на юго-восточной окраине равнины Чэнду в Китае. Рельеф и геоморфологические особенности в основном включают платформу аккумулятивного хребта, полосообразную денудационную мелководную возвышенность, невысокую гору, платформу с пологим склоном и другие формы рельефа, как показано на рисунке 16.Форма фундамента принимает универсальный проектный модуль State Grid.


В этом проекте есть три типа башен, действующие силы фундамента показаны в таблице 9, где T max максимальная подъемная нагрузка фундамента, T x — горизонтальная сила в направлении X при воздействии подъемной нагрузки, T y — горизонтальная сила в направлении Y при воздействии подъемной нагрузки, N max

9 максимальное давление фундамента вниз, Н x — горизонтальная сила в направлении X при воздействии на него давления вниз, а Н y — горизонтальная сила в направлении Y при воздействии направленного вниз давления.


Номер Тип башни Тип ротации Степень вращения высоковольтной линии (°) Активные силы (конечное значение) (единица: KN)
T макс Т х Т у Н макс Н х Н у

1 5D1-SJC3-30 50–60 3847. 1 702,1 658,1 4485,4 815,1 717,1
девяносто одна тысяча двадцать-девять 2 5D1-SJC4-36 70-80 4161,4 813,5 788,0 4851,7 959,6 874,6
3 SJ164-45 50-60 4533,0 848,3 848,2 5168,3 1024,4 924,5

геологические параметры выбраны для проектирования фундаментов приведены в таблице 10, где γ — сила тяжести грунта, f ak — собственное значение несущей способности основания, c — сила сцепления грунта, Φ — угол внутреннего трения.


Название почвы Геологические параметры Геологические параметры Глубина грунтовой воды (м)
γ 3 ) F AK AK (KPA) C (KPA) Φ (°)
0,00-0.80 Synty Clay с характеристикой MolliPlast 16 90 10 5 1.0
0,80-1,60 сильная глина с характеристикой Waxness 17 170 20 15
1.60-6.70 глины 21 300 30 15
> 6.70 MUDSTONE 22 500 80 20


9028
6.
2. Результаты проектирования по оригинальному методу и предлагаемому методу

В этой инженерной практике была применена плита рассыпного фундамента с большим отношением ширины к высоте в сочетании с инженерно-геологическими и метеорологическими характеристиками этого проекта.Чтобы сравнить экономические выгоды этого проекта, для проектирования фундаментных плит использовались как первоначальный метод проектирования, так и предложенный метод проектирования. Все фундаменты были выставлены на глубину 0,5 м.

Первоначальный метод проектирования, процесс проектирования и расчетную формулу можно найти в стандарте китайской электроэнергетики DL/T5219-2014 [15]. Чертежи фундамента, спроектированного оригинальным способом, представлены на рис. 17, а результаты расчета представлены в табл. 11, где В — ширина фундаментной плиты, Н — полная высота фундамента, а h 1 — толщина ребра фундаментной плиты соответственно.

+ 3
Тип башни Тип башни Геометрические параметры Дозировки бетона (M 3 ) Дозировки стальной арматуры (кг)
B ( M) H (M) H 1 (M)


1 5D1-SJC3-30 10. 0 5.5 0,9 139,14 7785,92
2 5D1-SJC4-36 10,4 5,6 0,9 145,73 8335,2
+
SJ164-45 10.6 5.9 5.9 1.0 166.10 9560.99

Для предложенного метода дизайна Процесс проектирования и формулы дизайна аналогичны тему оригинального метода дизайна.Различия между ними заключались в том, что формула оптимизации дизайна, предложенная Li et al. [18] использовалась для расчета нижней стальной арматуры, а уравнение (4), предложенное в этой статье, использовалось для расчета верхней стальной арматуры. Чертежи фундамента, спроектированного предлагаемым способом, представлены на рисунке 18, а результаты расчета представлены также в таблице 12, где В — ширина фундаментной плиты, Н — полная высота фундамента, h 1 – толщина ребра фундаментной плиты, h 2 – толщина фундаментной плиты, h b – высота жесткой ступени, b – высота жесткой ступени. ширина жесткого шага соответственно.

9,3 476 9,3 Сравнение экономических показателей

Дозировка бетона, дозировка стальной арматуры и стоимость строительства этого проекта были проанализированы как экономические показатели для сравнения экономических преимуществ этих двух методов проектирования. В соответствии с фактическими условиями этого проекта, бетон стоил 1200 юаней за кубический метр, а стальная арматура стоила 5 юаней за килограмм.Сравнительные результаты экономических показателей представлены в таблице 13, где С 1 – дозировка бетона при использовании оригинального проектного метода, S 1 – дозировка стальной арматуры при использовании оригинального проектного метода. метод, CC 1 — стоимость строительства данного объекта при использовании оригинального метода проектирования, C 2 — дозировка бетона при использовании предложенного метода проектирования, S 2 — дозировка бетона стальная арматура при использовании предлагаемого метода проектирования, а CC 2 – стоимость строительства данного объекта при использовании предлагаемого метода проектирования соответственно.

(M) 8124,6 0,9

Тип башни Геометрические параметры Геометрические параметры Соотношение ширины до высоты Дозировки бетона (M 3 ) Дозировки стальной арматуры (кг)
B (M)
H (M) H 1 (M) H H 2 (M) H B (M ) B (м)

1 5D1-SJC3-30 10.2 5,6 0,4 0,9 0,8 1,6 3,89 84,28
2 5D1-SJC4-36 10,5 5,8 0,4 1. 0 1.8 3.8 3.83 91.88 10160.2
3 SJ164-45 10.7 6.0 0.4 0,9 1,1 1.975 3,75 100,79 9790,6


Тип башни Тип башни Экономические показатели оригинального дизайна Метод Экономические показатели предложенного метода дизайна Сравнение показателей
C 1 (M 3 ) S 1 (кг) CC 1 (RMB) C 2 (M 3 ) S 2 (кг) CC 2 2 (RMB) C 2 / C 1 S 2 / S 1 CC 2 / CC 1

1 5D1-SJC3-30 91024
7785,92 205897,6 84,28 8124,6 141759,0 0,61 1,04 0,69
2 5D1-SJC4-36 145,73 8335,2 216552,0 91,88 10160. 2 161057.0 0,63 1.22 0.74
31029
3 SJ164-45 166.1 9560,5 247122.5 100.79 9790.6 9790.6 169901.0 0,61 1.02 0,69

Примечание. CC 1 = 1200 × C 1 + 5 × S 1 ; CC 2 = 1200 × C 2 + 5 × S 2 .

Результаты из таблицы 13 показали, что по сравнению с фундаментом в исходном способе проектирования дозировка бетона, рассчитанная по предлагаемому способу, может быть уменьшена на 37~39%, а дозировка стальной арматуры должна быть увеличена. на 2∼22%.Тем не менее, стоимость строительства может быть снижена на 26-31%, что говорит о том, что экономические выгоды от этого проекта были вполне очевидны.

На рисунках 19(а)–19(в) показан процесс возведения этого инженерного корпуса, а типовой фундамент этого объекта, выполненный по предлагаемому методу, показан на рисунке 19(г). Достижение этого проекта может служить отправной точкой для других соответствующих инженерных случаев.

7. Выводы

В данной статье представлено испытание на поднятие и численное моделирование изолированной бетонной плиты фундамента с большим отношением ширины к высоте.Были обобщены виды разрушения, несущая способность и метод расчета несущей способности фундаментной плиты. Следует подчеркнуть следующие моменты: (1) Режимы разрушения в испытании на подъем представляют собой разрушение почти на изгиб, включая разрушение изгиба в форме креста, разрушение изгиба в форме сетки и разрушение неполного изгиба с окружными трещинами. При этом результаты испытаний образцов NJ1~NJ8 в основном хорошо согласуются с результатами соответствующих повторных образцов NJ9~NJ16 соответственно, а численные результаты также хорошо согласуются с результатами испытаний.Таким образом, точность численного моделирования доказана. (2) Несущая способность поднятия постепенно уменьшается с увеличением наклона гипотенузы, и несущая способность поднятия также очевидно уменьшается с увеличением отношения ширины к высоте. Таким образом, необходимо учитывать значительное влияние наклона гипотенузы и отношения ширины к высоте на несущую способность фундаментной плиты. -отношение высоты к коэффициенту внутреннего силового плеча.Когда отношение ширины к высоте не превышает 2,5, k равно 1; k равно 0,85, когда отношение ширины к высоте равно 4; а когда отношение ширины к высоте находится в диапазоне 2,5~4, k должно определяться линейной интерполяцией. (4) Коэффициент коррекции наклона j также вводится для учета влияния наклона гипотенузы на коэффициент плеча внутренней силы. Предполагается, что при наклоне гипотенузы не более 10° j равно 1; j равно 0.90, когда наклон гипотенузы равен 20°; j равно 0,70, когда наклон гипотенузы составляет 30°, а когда наклон гипотенузы находится в диапазоне 10°~30°, j следует определять с помощью линейной интерполяции. (5) На основе китайского стандарта GB50007-2011. , поправочный коэффициент эффективной ширины k и поправочный коэффициент уклона j вводятся, чтобы предложить предложенную расчетную формулу для расчета изолированной бетонной фундаментной плиты. Рекомендуемые поправочные коэффициенты jk , предложенные в этой статье, могут хорошо совпадать с числовыми поправочными коэффициентами j s k s , а относительная погрешность составляет всего от 1% до 3.4%, что доказывает пригодность предложенного метода проектирования. (6) В этой статье представлен инженерный пример, в котором использовался предложенный метод проектирования, и стоимость строительства этого проекта может быть снижена на 26-31% по сравнению с экономические показатели оригинального метода проектирования, которые показывают, что экономическая выгода от данного проекта достаточно очевидна. Достижение этого проекта может служить отправной точкой для других соответствующих инженерных случаев.

LEAVE A REPLY

Ваш адрес email не будет опубликован.