Минимальный процент армирования железобетонных конструкций

Примеры расчетов железобетонных конструкций. Расчет изгибаемых элементов по нормальным сечениям: Методические указания

Минимальный процент армирования железобетонных конструкций

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ЯКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМ. М.К. АММОСОВА

Методические указания

Примеры расчетов железобетонных конструкций

Расчет изгибаемых элементов

по нормальным сечениям

Якутск 2001 г.

Методические указания предназначены для студентов, обучающихся по специальности 2903 “Промышленное и гражданское строительство”. Рассмотрены алгоритмы и примеры решения задач по проверке несущей способности и подбору продольной ненапрягаемой арматуры.

Приводятся конструктивные требования по компоновке изгибаемых элементов. Содержатся сведения о необходимых для решения задач справочных данных. Рекомендованы для  студентов заочной формы обучения в овладении навыками самостоятельного решения задач.

Могут быть полезны для студентов, обучающихся по всем специальностям  направления 550100 — “Строительство”.

Составители:

кандидат технических наук, доцент                             кандидат технических наук, доцент                             

Рецензент: д.т.н., зам. директора ИФТПС 

Утверждено научно-методическим советом университета

ОГЛАВЛЕНИЕ

1.  Определение несущей способности изгибаемых элементов прямоугольного профиля с одиночным армированием по нормальным сечениям . .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .   .   .   .  .  .2.  Определение несущей способности изгибаемых элементов прямоугольного профиля с двойным армированием по нормальным сечениям . .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .   .   .   .   .    .3. Определение несущей способности изгибаемых элементов   таврового профиля . .  .   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .   .  .  .   .   .   .   .    .   .   .    .    .    .    4.  Подбор продольной арматуры изгибаемых элементов прямоугольного профиля . .  .   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .   .   .  .  .   .   .   .   .   5.  Компоновка сечения изгибаемых  элементов прямоугольного профиля .  .   .   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .   .  .  .   .   .   .   .    .   .   .    .    .   .    .    .    .    .    .6.  Подбор продольной арматуры изгибаемых элементов таврового профиля . .   .   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .   .  .  .   .   .   .   .    .   .   .    .    .    .    .   .   . 7.  Список литературы8.  Приложения . .  .   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .   .   .  .  .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   . .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .   .  .  .   .   .   .   .    .   .   .    .    .    .    .   .   . 48111418212425

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ИЗГИБАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПРЯМОУГОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ С ОДИНОЧНЫМ АРМИРОВАНИЕМ ПО  НОРМАЛЬНЫМ СЕЧЕНИЯМ

Расчетно — графическая работа № 1

Проверка прочности изгибаемых элементов по нормальным сечениям проводится по III стадии напряженно-деформированного состояния (стадии разрушения). В зависимости от содержания растянутой арматуры наблюдается два случая разрушения конструкций.

Случай 1 (рис 1.1, а). Характерен для нормально армированных элементов при . Разрушение обычно носит пластический характер, сопровождается большими деформациями и трещинами и происходит в результате обрыва продольной арматуры.

Случай 2 (рис 1.1, б). Характерен для переармированных элементов при . Разрушение носит хрупкий характер и происходит в течение короткого промежутка времени. Процесс разрушения начинается с дробления бетона сжатой зоны без существенного раскрытия трещин растянутой зоны бетона.

   а) Случай 1       ()                        б) Случай 2 ()

Рис. 1.1. Распределение усилий в расчетном сечении   

прямоугольной балки с одиночным армированием

Рассмотрим алгоритм решения задач по определению несущей способности изгибаемых элементов прямоугольного профиля с одиночным армированием. Блок-схема последовательности выполнения вычислений представлена в приложении 1.

Читайте также  Композитная арматура плюсы и минусы

а) Случай 1.

1. Рабочая высота сечения

ho= ha.                                                   (1.1) 

2. Коэффициент, характеризующий деформативные свойства бетона

w = a — 0,008 Rbgb2,                                             (1.2)

где a=0,85 для тяжелого бетона, a=0,80 мелкозернистого группы А, a=0,75 тоже групп Б и В, a=0,80 для легкого, ячеистого, поризованного бетонов;

gb2 — коэффициент   условий    работы   бетона. Зависит   от   длительности

действия нагрузки, вида бетона, условий эксплуатации. Принимается по табл. 15 /1/ или приложению 16;

Rb — расчетное сопротивление бетона сжатию. Принимается по табл. 13 /1/ или приложению 15.

3. Граничная относительная высота сжатой зоны бетона

,                                     (1.3)

где sSR — напряжения в  арматуре, МПа. Для ненапрягаемой арматуры                        классов А-I, А-II,A-III, A-IIIв, Вр-I, имеющей физический                    предел текучести принимается равным ;

 — предварительные напряжения в арматуре;

Rs  — расчетное сопротивление арматуры растяжению. Определяется по табл. 22…23 /1/ или приложению 17;

ssc,u — предельные напряжения в арматуре сжатой зоны, МПа

ssc,u =400 МПа при gb2³ 1,0 и

ssc,u =500 МПа  при gb xдопускается расчет прочности с пункта 6 случая 2  выполнять в следующей последовательности.

5. Граничное значение высоты сжатой зоны бетона

xR =xRho .                                                 (1.10)

6. Несущая способность элемента

М=Rbgb2bxR(ho-0,5xR) .                                       (1.11)    

Площадь сечения  арматуры определяем по сортаменту на арматуру из приложения 18 или вычисляем из процента армирования m по формуле

    Аs=mbho/100 .                                             (1.12) 

          Минимальный процент армирования для изгибаемых элементов    mmin = 0,05%. Максимальный процент армирования вычисляем по формуле

mmax= 100 xR Rв/Rs .

Пример 1. Определить несущую способность железобетонной балки прямоугольного профиля с одиночным армированием по нормальному сечению. Вычислить площадь сечения арматуры при минимальном и максимальном процентах армирования.

Исходные данные: Бетон тяжелый класса В20. Арматура класса А-II. Высота сечения h=700 мм, ширина в=400 мм. Расстояние от центра тяжести арматуры до нижней грани балки

Источник: https://vunivere.ru/work98281

Армирование железобетонных конструкций: минимальный и

Минимальный процент армирования железобетонных конструкций

Независимое строительство уже давно прекратило быть чем-то из ряда вон выходящим: при наличии нужных знаний, навыков и ассистентов – это в полной мере осуществимо. Строительные работы редко обходятся без заливки бетона, который в большинстве своем, должен содержать в себе определенное количество армирующих элементов. Надежность и долговечность цементного объекта может гарантировать лишь армирование железобетонных конструкций по ГОСТу.

Само собой разумеется, независимая заливка железобетонных объектов под строительство многоэтажного дома либо другого аналогичного сооружения не представляется вероятным, поскольку такие масштабы требуют промышленного подхода. В этом случае мы рассмотрим только случаи, каковые смогут появиться в личной практике, где вы в полной мере возможно обойтись своими силами.

В данной статье будут приведены правила армирования железобетонных конструкций, каковые используются в частном постройке.

Армирование бетона

Армирование нужно для увеличения прочностного потенциала бетона – железобетон многократно превосходит обычный аналог по прочности на излом. Повышенную надежность снабжает железный каркас, сваренный из арматуры, который находится в толще бетона. Он играет роль скелета, который многократно усиливает выносливость объекта (определите тут, как происходит армирование газобетона).

В современном постройке использование железобетона есть стандартом де-факто, не обращая внимания на то, что его цена на порядок выше простого аналога. Но наличие арматуры не превращают бетон в железобетон. Время от времени в опалубку сваренный наугад каркас, который после этого заливается раствором – кое-какие строители по ошибке смогут назвать это железобетоном, но это заявление ошибочно.

Минимальный процент усиления

Дабы перевоплотить простой бетон в железобетон, не хватает в него железный каркас. Существует такое понятие как минимальный процент армирования железобетонных конструкций, при помощи которого определяется степень перехода одного состояния в другое. В случае если процент вхождения железных элементов окажется меньше нужного, то данное изделие относится к цементным наименованиям.

Обратите внимание! Данный раздел основывается на пункте 5.16 СНиП 2.03.01-84 “Цементные и железобетонные конструкции”

В случае если количество железных составляющих будет меньше нужного, то таковой тип усиления считается конструкционным упрочнением – наряду с этим изделие не делается железобетоном.

Минимальный процент усиления объекта продольной арматурой рассчитывается исходя из площади сечения цементного элемента.

  • Во внецентренно растянутых и изгибаемых объектах, в том случае в случае если продольная сила находится вне пределов рабочей высоты сечения, усиление должно составлять не меньше 0,05% (арматура S) от площади сечения цементного элемента;
  • Во внецентренно растянутых объектах, где продольная сила находится между арматурами S и S”, усиление должно составлять не меньше 0,06% (арматура S и S”) от площади сечения цементного элемента;
  • Во внецентренно сжатых объектах минимальный процент вхождения железных элементов образовывает от 0,1 до 0,25% (арматура S и S”).
Читайте также  Армирование пеноблоков арматурой

Обратите внимание! В случае если продольное усиление находится по контуру сечения (равномерно), то площадь сечения арматуры обязана составлять в два раза больше указанных величин. Это кроме этого относится к центрально-растянутым объектам.

Большой процент усиления

В цементных работах инструкция – «чем больше, тем лучше» – неуместна.

Чрезмерное количество железных составляющих значительно ухудшит характеристики изделия.

Как и в прошлом случае, тут кроме этого имеются нормативы.

  • Независимо от класса бетона и усилительных элементов, громаднейший процент вхождения арматуры в сечение изделия не должен быть больше 5% в случае с колоннами и 4% в любой другой ситуации. Наряду с этим цементный раствор должен действенно просачиваться между деталями усилительного каркаса;

Обратите внимание! И в том и другом случае, в качестве усилительных элементов подразумевается горячекатаная сталь для армирования железобетонных конструкций.

Защитный слой бетона

Усилительный каркас должен покрываться защитным слоем бетона, который снабжает совместную работу бетона и железного скелета. Кроме этого он защищает металл от коррозии и действия внешней среды (см.кроме этого статью «Защита бетона от жидкости: методы и используемые материалы»).

Толщина слоя над железным каркасом составляющими обязана составлять.

В стенках и плитах (толщиной мм) не меньше:

  • Свыше 100 мм – 15 мм;
  • До 100 мм и включительно – 10 мм;

В ребрах и балках:

  • Свыше 250 мм – 20 мм;
  • До 250 и включительно – 15 мм;

В фундаментных балках:

В колоннах:

Обратите внимание! В случае если защитный слой будет иметь большее значение, то для дополнительного упрочнения употребляется проволока для армирования железобетонных конструкций, которая перекроет излишек.

В фундаментах:

  • Монолитных с цементной подушкой – 35 мм;
  • Сборных – 30 мм
  • Монолитных без цементной подушки – 70 мм;

Обратите внимание! Данный раздел составлен в соответствии с пунктом 5.5 СНиП 2.03.01-84 “Цементные и железобетонные конструкции”

Кроме этого направляться подчернуть, что алмазное бурение отверстий в бетоне либо резка железобетона алмазными кругами обязана учитывать размещение и структуру усилительного каркаса. Отделение частей либо сквозные отверстия смогут значительно снизить потенциал прочности объекта. В случае если же речь заходит о полном демонтаже объекта, то разрешённое обстоятельство учитывать нет необходимости.

Результат

Соблюдение норм и стандартов будет надежной гарантией долговечности и надежности железобетонных конструкций. Более подробную данные по данной теме вы имеете возможность взять при помощи просмотра видео в данной статье (определите кроме этого как осуществляется прогрев бетона сварочным аппаратом).

Источник: https://blog-oremonte.ru/stroitelstvo/armirovanie-zhelezobetonnykh-konstruktsii-minimalnyi-i.html

Армирование ленточного фундамента

Минимальный процент армирования железобетонных конструкций

Калькулятор Армирование-Ленты-Онлайн v.1.0

Расчет продольной рабочей, конструктивной и поперечной арматуры для ленточного фундамента. Калькулятор основан на СП 52-101-2003 (СНиП 52-01-2003, СНиП 2.03.01-84), Пособие к СП 52-101-2003, Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона (без предв. напряжения).

Если выбран данный пункт меню, калькулятор рассчитает минимальное содержание рабочей продольной арматуры для конструкции фундамента согласно СП 52-101-2003. Минимальный процент армирования для железобетонных изделий лежит в диапазоне 0.1-0.25% от площади сечения бетона, равной произведению ширины ленты на рабочую высоту ленты.

СП 52-101-2003 Пункт 8.3.4 (аналог Пособие к СП 52-101-2003 Пункт 5.11, Руководство по конструированию бетонных и ж/б конструкций из тяжелого бетона пункт 3.8)

Пособие к СП 52-101-2003 Пункт 5.11

В нашем случае минимальный процент армирования составит 0.1% для растянутой зоны. В связи с тем, что в ленточном фундаменте растянутой зоной может быть как верх ленты, так и низ, процент армирования составит 0.1% для верхнего пояса и 0.1% для нижнего пояса ленты.

Для продольной рабочей арматуры используются стержни диаметром 10-40мм. Для фундамента рекомендуется использовать стержни диаметром от 12мм.

Пособие к СП 52-101-2003 Пункт 5.17

 

Руководство по конструированию бетонных и ж/б изделий из тяжелого бетона пункт 3.11

 

Руководство по конструированию бетонных и ж/б конструкций из тяжелого бетона пункт 3.27

 

Руководство по конструированию бетонных и ж/б конструкций из тяжелого бетона пункт 3.94

Читайте также  Какая арматура лучше металлическая или стеклопластиковая?

 

Руководство по конструированию бетонных и ж/б конструкций из тяжелого бетона пункт 3.94

Расстояние между стержнями продольной рабочей арматуры

Пособие к СП 52-101-2003 Пункт 5.13 (СП 52-101-2003 Пункт 8.3.6)

 

Пособие к СП 52-101-2003 Пункт 5.14 (СП 52-101-2003 Пункт 8.3.7)

Руководство по конструированию бетонных и ж/б конструкций из тяжелого бетона пункт 3.95

 

Конструктивная арматура (противоусадочная)

Согласно руководству по конструированию бетонных и ж/б конструкций из тяжелого бетона пункт 3.104 (аналог Пособие к СП 52-101-2003 Пункт 5.16) для балок высотой более 700мм предусматривается конструктивная арматура по боковым поверхностям (2 прутка арматуры в одном горизонтальном ряду). Расстояние между стержнями конструктивной арматуры по высоте должно быть не более 400мм. Площадь сечения одной арматуры должна составлять не менее 0,1% от площади сечения, равной по высоте расстоянию между этими стержнями, по ширине половине ширины ленты, но не более 200мм.

Руководство по конструированию бетонных и ж/б конструкций из тяжелого бетона пункт 3.104 (Пособие к СП 52-101-2003 Пункт 5.16)

 

По расчету получается, что максимальный диаметр конструктивной арматуры составит 12мм. По калькулятору может получаться и меньше (8-10мм), но все же, чтобы иметь запас прочности лучше использовать арматуру диаметром 12мм.

Пример

Исходные данные:

  • Размеры фундамента в плане: 10х10м (+одна несущая внутренняя стена )
  • Ширина ленты: 0.4м (400мм)
  • Высота ленты: 1м (1000мм)
  • Защитный слой бетона: 50мм (выбран по умолчанию)
  • Диаметр арматуры: 12мм

Расчет:

Рабочая высота сечения ленты [ho] = Высота ленты – (Защитный слой бетона + 0.5 * Диаметр рабочей арматуры) = 1000 – (50 + 0.5 * 12) = 944 мм

Площадь сечения рабочей арматуры для нижнего (верхнего) пояса = (Ширина ленты * Рабочая высота сечения ленты) * 0.001 = (400 * 944) * 0.001 = 378 мм2

Подбираем кол-во стержней по СП 52-101-2003 приложения 1.

Сечение подбираем большее либо равное найденному сечению выше.

Получилось 4 стержня арматуры диаметром 12мм (4Ф12 А III) с площадью поперечного сечения 452мм.

Итак, мы нашли стержни для одного пояса нашей ленты (допустим нижнего). Для верхнего получится столько же. В итоге:

Кол-во стержней на нижний пояс ленты: 4

Кол-во стержней на верхний пояс ленты: 4

Общее кол-во продольных рабочих стержней: 8

Общее сечение продольной рабочей арматуры на ленту = Поперечное сечении одного стержня * Общее кол-во продольных стержней = 113.1 * 8 = 905мм2

Общая длина ленты = Длина фундамента * 3 + Ширина фундамента * 2 = 10 * 3 + 10 * 2 = 50м (47.6м в калькуляторе с учетом ширины ленты)

Общая длина стержней = Общая длина ленты * Общее кол-во продольных стержней = 47.6 * 8 = 400м = 381м

Общая масса арматуры = Масса одного метра арматуры (находим по таблице выше) * Общая длина стержней = 0.888 * 381 = 339кг

Объем арматуры на ленту = Сечение одной продольной арматуры * Общую длину стержней / 1000000 = 113.1 * 381 / 1000000 = 0.04м3

Расчетное армирование

Если выбран данный тип меню, то расчет продольной рабочей арматуры для растянутой зоны будет выполнен по формулам пособия к СП 52-101-2003.

В нашем случае растянутая арматура устанавливается сверху и снизу ленты, поэтому у нас будет рабочая арматура и в сжатой и в растянутой зоне.

Поперечное армирование (хомуты)

Поперечное армирование рассчитывается по данным пользователя.

Нормативы поперечного армирования

Пособие к СП 52-101-2003 Пункт 5.18

Пособие к СП 52-101-2003 Пункт 5.21

Пособие к СП 52-101-2003 Пункт 5.21

Пособие к СП 52-101-2003 Пункт 5.23

Пособие к СП 52-101-2003 Пункт 5.20

Руководство по конструированию бетонных и ж/б конструкций из тяжелого бетона. Пункт 3.105

Руководство по конструированию бетонных и ж/б конструкций из тяжелого бетона. Пункт 3.106

Руководство по конструированию бетонных и ж/б конструкций из тяжелого бетона. Пункт 3.107

Руководство по конструированию бетонных и ж/б конструкций из тяжелого бетона. Пункт 3.109

Руководство по конструированию бетонных и ж/б конструкций из тяжелого бетона. Пункт 3.111

Руководство по конструированию бетонных и ж/б конструкций из тяжелого бетона. Пункт 2.14

Пособие к СП 52-101-2003 Пункт 5.24

Пособие к СП 52-101-2003 Пункт 5.22

Полезное

Нормативная документация
СП 52-101-2003 Бетонные и жб конструкции без предв. напряжения арматуры   
Пособие к СП 52-101-2003 по проектированию бетонные и жб конструкции без предв. напряжения арматуры
СНиП 2.03.01-84 Бетонные и железобетонные конструкции   
Руководство по конструированию бетонных и жб конструкций из тяжелого бетона (без предв. напряжения)

Книги
Армирование элементов монолитных железобетонных зданий И.Н. Тихонов 2007г.

Строительные калькуляторы

Источник: https://www.gvozdem.ru/stroim-dom/kalkulyatory/armirovanie-lentochnogo-fundamenta.php