Сечение арматуры: Таблица арматуры. Площадь поперечного сечения

16.07.2023

0 Comment

Содержание

2.4. Подбор сечения арматуры

Армирование плиты может производиться в виде отдельных стержней, сварных рулонных или плоских сеток. Подбор рабочей продольной арматуры в каждом сечении плиты определяется по соответствующим изгибающим моментам, как для изгибаемых элементов прямоугольного сечения с одиночной арматурой.

Подбор сечений арматуры производится в соответствии с расчетной схемой, показанной на рис. 2.4, и структурой 2 (рис. 2.6).

Пример 2.4. Рассчитать количество рабочей продольной арматуры в первом пролете плиты при ее армировании индивидуальными плоскими сетками.

Исходные данные (по примеру 2.2 и 2.3):

кНм; f_cd=10,7 Н/мм²

Рис. 2.6. Структура 2 Подбор площади сечения арматуры для изгибаемого элемента прямоугольного сечения с одиночным армированием

Арматура класса S400 Н/мм²

Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона

По таблице П. 4 Приложения по определяем

Требуемая площадь сечения рабочей арматуры

мм²

Проверяем

По таблице 2.3 принимаем сварную плоскую сетку с рабочими стержнями 8 класса S400, установленными с шагом 150 мм. Распределительная арматура – 4 класса S500, устанавливается с шагом 350 мм согласно таблице 2.4.

Аналогично рассчитываются площади сечения арматуры в средних пролетах и на опорах.

Окончательно площадь сечения арматуры, принятая по расчету для расчетных полос I и II плиты, приведена на рис. 2.7.

По расчетной площади арматуры

А_st подбирают рабочую и распределительную арматуру плиты, используя таблицы 2.3 и 2.4. При толщине плиты h_s<150 мм расстояние между осями стержней рабочей арматуры в средней части пролета плиты (внизу) и над опорой (вверху) многопролетных плит должно быть не более 200мм, при h_s>150мм – не более 1,5h_s.

Расстояние между рабочими стержнями, доводимыми до опоры плиты, не должно превышать 400мм, причем площадь сечения этих стержней на 1

м ширины плиты должна составлять не менее 30% площади сечения стержней в пролете, определенной расчетом по наибольшему изгибающему моменту.

Площадь сечения распределительной арматуры в плитах должна составлять не менее 10% площади сечения рабочей арматуры в месте наибольшего изгибающего момента. Диаметр и шаг стержней этой арматуры, в зависимости от диаметра и шага стержней рабочей арматуры, можно принимать по таблице 2.4.

Рис. 2.7. Площадь арматуры плиты, принятая по расчету

Таблица 2.3

Площадь поперечного сечения арматуры на 1

м ширины плиты, мм²

Шаг стержней, мм	Диаметр стержней, мм
Шаг стержней, мм	3	4	5	6	8	10	12	14	16
100	71	126	196	283	503	785	1131	1539	2011
125	57	101	157	226	402	628	905	1231	1608
150	47	84	131	184	335	523	754	1026	1340
200	35	63	98	141	251	393	565	769	1005
250	28	50	79	113	201	314	452	616	804
300	23	42	65	94	168	261	377	513	670
350	20	36	56	81	144	224	323	444	574
400	18	32	49	71	125	196	282	350	502

Таблица 2. 4

Диаметр и шаг стержней min распределительной арматуры балочных плит, мм

Диаметр стержней рабочей арматуры, мм	Шаг стержней рабочей арматуры, мм
Диаметр стержней рабочей арматуры, мм	100	125	150	200	250	300
3…4
5
6
8
10
12
14

Расчет поперечного армирования по модели наклонного сечения

Теги: #АРМ-САПР #поперечное армирование #стержни #пластины

При расчете на действие поперечной силы по модели наклонного сечения должно выполняться условие:

Q≤Qb+Qsw

В соответствии с СП 63. 13330.2012:

Реализованный в ЛИРЕ САПР вариант расчета на поперечную силу предполагает следующее:

из каждого расчетного сечения стержня простраивается ряд наклонных сечений;
проекция наклонного сечения С изменяется в пределах от ho до 2ho;
перебором с изменением С на 10% вычисляются:
Qb→Qsw=Q-Qb→qsw=Qsw/(С*φsw)→(Asw/sw)=qsw/Rsw;
за расчетное поперечное армирование принимается max из полученных Asw/sw [см²/1.м.п.] (Asw/sw – интенсивность поперечного армирования на 1 м.п.)

Для стержней чтобы перейти к конкретному диаметру арматуры следует задаться шагом sw, тогда Asw=(Asw/sw)*sw. Зная Asw и количество срезов хомута в поперечном сечении n, площадь одного стержня Asw,i=Asw/n[см²].

Но также следует проверить достаточно ли при этом поперечного армирования на кручение:

Арматура на кручение должна быть обеспечена замкнутым хомутом, поэтому в строке 3 выводится площадь одного замкнутого хомута с различным шагом вдоль стержневого элемента. Т.е. нужно выбрать из строки 3 максимальное значение вертикальной (ASW1) и горизонтальной (ASW2). У одной грани элемента площадь крайнего поперечного стержня Asw,i должна быть больше, чем требуется из расчета на кручение.

К примеру получили результат:

Т.е. Asw1/sw=8,8см²/1м.п.
Принимаем шаг sw=0,2м, тогда Asw=8,8*0,2=1,76см².
При 4 срезах хомута (n=4) Asw,i=1,76/4=0,44см²→d8A240C c Asw,i=0,503см².
Проверим достаточность поперечного армирования на кручение:
Арматура исходя из прочности на кручение: Asw*=3,24*0,2=0,648см²>Asw,i=0,503см²
Т.к. Asw* — арматура у одной грани, то окончательно принимаем хомут d10A240C c Asw,i=0,785см².

Для пластин следует помнить, что результаты выводятся на 1п.м. ширины элемента, а площадь поперечного армирования получена при шаге стержней 100см (Asw/sw). Т.е. при определении диаметра стержня следует задаться шагом стержней вдоль наклонного сечения и поперек его (sw и sw┴).
Так, если требуемое поперечное армирование 100(см²/1.м.п.)/1м. ширины, шаг стержней в направлении наклонного сечения 0,06м, а в перпендикулярном 0,1м, то площадь одного стержня Asw,i=(100*0,06)*0,1=0,6см².

Уравновешенные, недостаточно армированные и чрезмерно армированные секции балки

🕑 Время чтения: 1 минута

Железобетонные балки классифицируются как сбалансированные, недостаточно армированные и избыточно армированные в зависимости от процентного содержания армирования. Обсуждаются детали этих секций луча.

Содержимое:

Секции уравновешенной, недоармированной и чрезмерно усиленной балки
- Секция уравновешенной балки
- Секция недоармированной балки
- Секции усиленной балки

Моменты сопротивления железобетонных балок рассчитываются исходя из следующих допущений: 1.

Плоские сечения остаются плоскими при изгибе вплоть до разрушения. Это означает, что деформации пропорциональны расстоянию от нервной оси. 2. Предельное состояние разрушения при изгибе считается достигнутым, когда деформация бетона при предельном сжатии волокна при изгибе достигает 0,0035.

Рис. Диаграмма деформации сечения балки; (а) Разрез, (б) Диаграмма деформации

3. Распределение напряжений по поверхности сжатия будет соответствовать диаграмме деформации бетона при сжатии. 4. Прочностью бетона на растяжение пренебрегают, так как предполагается, что сечение имеет трещины до нейтральной оси. 5. Напряжение в стали будет соответствовать соответствующему напряжению в стали. Как указано в предположении 2 выше, железобетонное сечение при изгибе считается разрушенным, когда деформация сжатия в бетоне достигает деформации разрушения при сжатии изгиба, равной 0,0035.

Балансирная секция Секции железобетонных балок, в которых растянутая сталь также достигает деформации текучести одновременно с тем, что бетон достигает деформации разрушения при изгибе, называются уравновешенными секциями .

Секция недоармированной балки Участки железобетонных балок, в которых сталь достигает предела текучести при нагрузках, меньших нагрузки, при которой бетон достигает предела текучести, называются 9.0027 неармированные секции. Каждая отдельно армированная балка должна быть спроектирована как недостаточно армированная секция, потому что эта секция дает достаточно предупреждений перед разрушением. Деформация стали в недостаточно армированной секции балки не означает, что конструкция вышла из строя, поскольку, когда сталь деформируется, перед разрушением балки произойдет чрезмерный прогиб и растрескивание, что дает пассажирам достаточно времени, чтобы сбежать до того, как секция выйдет из строя. Разрушение в секции недоармированной балки происходит из-за того, что бетон достигает предельной деформации разрушения 0,0035 до того, как сталь достигает деформации разрушения, которая намного выше от 0,20 до 0,25.

Секции усиленной балки Секции железобетонных балок, в которых деформация разрушения в бетоне достигается раньше, чем достигается деформация текучести стали, называются секциями балок с избыточной арматурой. Если сверхармированная балка спроектирована и нагружена на полную мощность, то сталь в зоне растяжения не будет сильно деформироваться до того, как бетон достигнет предела деформации 0,0035. Это из-за небольшой текучести стали, отклонения и растрескивания балки не происходит и не дает достаточного предупреждения до выхода из строя. Отказы в чрезмерно армированных секциях происходят внезапно. Этот тип конструкции не рекомендуется в практике проектирования балки. Подробнее: Что такое пробивные ножницы? Пробивной сдвиг в плитах и фундаментах Методы повышения пластичности железобетонных балок с использованием армированных волокном полимерных стержней Максимальные прогибы железобетонных балок и плит Согласно ACI 318 Как контролировать прогиб железобетонных балок и плит?

Уравновешенные профили, под усиленным профилем и над усиленным профилем

Сбалансированные профили

Уравновешенные профили — это профили, в которых напряжения в бетоне и стали достигают своего допустимого значения одновременно. Это означает, что диаграмма напряжений выглядит так, как показано на рис. 2.6 (б). Процент стали, соответствующий этому сечению, называется сбалансированной сталью, а нейтральная ось называется критической нейтральной осью sigma_{cbc}}{\sigma_ {st}}=\frac {n_{c}}{d-n_{c}}\] 9{2}\]

Под усиленной секцией
В недостаточно усиленной секции процентное содержание стали меньше, чем в сбалансированной секции. Таким образом, фактическая нейтральная ось сместится вверх, т. е. n _c > n, как показано на рис. 2.6(c). В недоармированном сечении напряжения в стали сначала достигают допустимого значения, а бетон находится под напряжением. Момент сопротивления этого сечения рассчитывается как
\[M _{r}=\sigma _{st}.A _{st}\left ( d-\frac{n}{3} \right )\]
Различные характеристики подармированной секции следующие:
(i)       Сталь полностью нагружена, а бетон нет (т. е. напряжение в стали составляет σ _st (допустимо), но напряжение в бетоне меньше σ _cbc
(ii)       Фактическая нейтральная ось лежит выше критической нейтральной оси (n < n _c ).
(iii)     Процентное содержание стали меньше, чем в сбалансированном сечении, поэтому сечение является экономичным
(iv) Вязкое разрушение
(v)       Момент сопротивления меньше сбалансированного сечения.
В неармированном сечении разрушение является пластичным, поскольку сталь разрушается первой и перед разрушением дается достаточное предупреждение. Из-за пластического разрушения и экономичности конструкторы предпочитают недостаточно армированные секции.
Сверхусиленная секция
В усиленной секции процент используемой стали больше, чем в сбалансированной секции. Таким образом, фактическая нейтральная ось смещается вниз, т.е. n>n _с [Рис. 2.6(г)]. В этом сечении напряжение в бетоне достигает допустимого значения, а сталь не полностью нагружена. Бетон хрупкий и внезапно разрушается. Поскольку сталь используется не полностью, переармированная секция неэкономична (сталь намного дороже бетона). Различные характеристики переармированного сечения:
(i)        Бетон полностью нагружен, а сталь нет (т. е. напряжение в бетоне находится на допустимом значении σ _cbcно напряжение в стали меньше, чем σ _st).
(ii)       Фактическая нейтральная ось находится ниже критической нейтральной оси, т. е. n > n _c .
(iii)     Процент стали больше, чем в сбалансированной секции, поэтому секция неэкономична.
(iv)      Внезапный сбой.
(v)       Момент сопротивления переармированного сечения рассчитывается как
\[ M _{r}=\frac{1}{2}\sigma _{cbc}b.n\left ( d-\frac{ п}{3} \справа )\]
Балка изгибается под действием изгибающего момента, что приводит к небольшой кривизне. На внешней поверхности (грань растяжения) кривизны бетон испытывает растягивающее напряжение, а на внутренней поверхности (грань сжатия) он испытывает напряжение сжатия.
Определение балки
Одинарно армированная балка
Одноармированная балка — это балка, в которой бетонный элемент армирован только вблизи растянутой поверхности, а арматура, называемая растянутой сталью, предназначена для сопротивления растяжению.
Балка с двойным армированием
Балка с двойным армированием — это такая балка, в которой помимо растягивающей арматуры бетонный элемент также армирован вблизи сжимаемой поверхности, чтобы помочь бетону сопротивляться сжатию. Последняя арматура называется прессованной сталью. Когда зона сжатия бетона недостаточна для сопротивления сжимающему моменту (положительному моменту), необходимо предусмотреть дополнительное армирование, если архитектор ограничивает размеры сечения.
Недоармированная балка
Недоармированная балка — это такая балка, в которой способность на растяжение растянутой арматуры меньше, чем совокупная сжимающая способность бетона и сжимаемой стали (недоармированная на растянутой поверхности) . Когда железобетонный элемент подвергается увеличению изгибающего момента, растянутая сталь поддается деформации, в то время как бетон не достигает своего предельного состояния разрушения. По мере того, как растянутая сталь поддается и растягивается, «недостаточно армированный» бетон также поддается податливой деформации, демонстрируя большую деформацию и предупреждение перед своим окончательным разрушением. В этом случае предел текучести стали определяет расчет.
Переармированная балка
Переармированная балка — это та балка, в которой способность на растяжение растянутой стали больше, чем совокупная сжимающая способность бетона и сжатой стали (избыточно усиленная на растянутой поверхности) . Таким образом, балка из «переармированного бетона» выходит из строя из-за разрушения бетона в зоне сжатия и до того, как сталь в зоне растяжения поддается деформации, что не дает никаких предупреждений перед разрушением, поскольку разрушение происходит мгновенно.
уравновешенно-армированная балка
Балка уравновешенно-армированная — это балка, в которой зоны сжатия и растяжения достигают предела текучести при одной и той же нагрузке на балку, и бетон разрушается, а растянутая сталь деформируется при в то же время. Однако этот критерий проектирования так же рискован, как и чрезмерно армированный бетон, потому что разрушение происходит внезапно, поскольку бетон разрушается одновременно с растяжением стали, что очень мало предупреждает о бедствии при разрушении из-за растяжения.