Косвенное (местное) армирование. Пример расчета

Косвенной арматурой называется специальная поперечная арматура, которая позволяет значительно повысить несущую способность сжатых элементов. Косвенная арматура элементов прямоугольного сечения устраивается в виде часто расположенных сварных сеток в количестве не менее 4-х. Поперечно связанные сетки используются для усиления бетона при местном сжатии в зоне приложения наибольшей нагрузки. Сущность работы косвенной арматуры состоит в следующем: при продольном приложении нагрузки в элементах возникают поперечные растягивающие деформации, которые приводят к образованию продольных трещин в бетоне. Косвенная арматура работает на растяжение и сдерживает поперечные деформации бетона, повышая тем самым его несущую способность. Сварные сетки косвенного армирования выполняют из стали классов АI, AIII и BpI ¯ 3...10мм. Расстояние между стержнями сеток принимается от 45 до 100 мм.

Сетки следует располагать на участке, называемом зоной усиления L, который равен 10d, где d-диаметр продольной арматуры. Расстояние до 1-ой сетки Slназначается от 10...40мм. Расстояние между сетками S2 назначается таким

(в пределах от 60 до 150мм), чтобы оно делилось на 3.

S2 = (L–S1)/3

Например:

1) Диаметр продольной арматуры по расчету получился 28мм.

Тогда зона усиления L=10d; L=10 Косвенное (местное) армирование. Пример расчета 28=280мм.

Принимаем S1 равным 10мм или 40мм,

тогда S2=(280-10 )/3=90мм или S2=(280-40)/3=80мм., что в пределах от 60 до 150мм.

2) Диаметр продольной арматуры по расчету получился 12мм.

Тогда зона усиления L=10d; L=10 Косвенное (местное) армирование. Пример расчета 12=120мм.

Принимаем S1 равным 30мм,

тогда S2=(120-30)/3=30мм, что меньше минимального расстояния 60мм, поэтому принимаем S2 равным 60мм.

Задача типа 1.

Дано:

Nдл=1000кН

Nкр=500кН

l0=6.4м

b=h=40см

бетон В20, Косвенное (местное) армирование. Пример расчета вi=0.85

арматура 8¯18AII

Проверить несущую способность сечения

N£Nсеч.

Решение.

Находим в распечатке:

Rb=11,5 Косвенное (местное) армирование. Пример расчета 0.85=9.78мПа

Rsс=280мПа

А=40 Косвенное (местное) армирование. Пример расчета 40=1600см2

N=1000+500=1500кН

Asc=20.36см2(по табл.7)

Из формулы 3 находим a=Rsс•Asc)/ Rb•A

a=280•20.36/9.78•1600=0.36

Находим Nдл/N=1000/1500=0.7; l═l0/h=640/40=16

jв=(0.82+0.76)/2=0.79 jж=(0.86+0,84)/2=0.85

j=jв+2(jж-jв)•a£jж

j=0.79+2(0.85-0.79) 0.36=0.847<0.85

Проверяем несущую способность сечения по формуле (1):

N£j•(Rb•A+Rsс•Asc)

1500£0.847•(9.78•1600+280•20.36)(100)=1808243Н=1808кН

1500<1808

Вывод: несущая способность сечения обеспечена.

Задача типа 2.

Дано:

Nдл=600кН

Nкр=600кН

l0=4.2м

b=h=30см

бетон В20, Косвенное (местное) армирование. Пример расчета вi=1

арматура AIII

Найти Asc.

Решение.

Находим в распечатке:

Rb=11,5 Косвенное (местное) армирование. Пример расчета 1=11.5мПа

Rsс=365мПа

А=30 Косвенное (местное) армирование. Пример расчета 30=900см2

Задаемся j=1, определяем N= Nдл+ Nкр

N=600+600=1200кН

Находим приближенную площадь арматуры Asc

Asc═ N/j•Rsс-А•Rb/Rsс=1200•103/1•365(100)-900•11.5/365=4.4см2

Находим Nдл/N=600/1200=0.5; l═l0/h=420/30=14

Косвенное (местное) армирование. Пример расчета a=4.4•365/900•11.5=0.159

определяем по таблице коэффициенты jж=0.88 и jв=0.86 и

j=jв+2(jж-jв)•a£jж j=0.86+2(0.88-0.86)•0.159=0.924›0.88, следовательно принимаем jж=jв=0.88.

Окончательно находим площадь сжатой арматуры

Asc=1200•103/0.88•365(100)-900•11.5/365=8.6см2

Принимаем по таблице 7 приложения 4¯18 AIII с Ascфакт.=10.18 см2

Поперечные стержни принимаем из условия сварки по таблице 3 приложения

dw=5ВрI с шагом Sw=20d=20•18=360мм

Косвенное (местное) армирование. Пример расчета

L=10b=10*25=250

Sw=20b=20*25=500

S2= Косвенное (местное) армирование. Пример расчета

4500-20=4480-760=3720

3720:500*7=3500

3720-3500=220

МАРКА

ПОЗ-ЦИЯ

НАИМЕНОВАНИЕ

КОЛ-ВО

МАССА 1ДЕТАЛИ

МАССА ИЗДЕЛИЯ

КР-1

¯ 25АIII =4480

17,24

35,47кг

¯ 8А I =280

0,11

С-1

¯ 8А I = 280

0,11

1,32кг

0 25 = 3,85-4,48 = 17,24 0 8 = 0,395-0,28 = 0,11

СПЕЦИФИКАЦИЯ КОЛОННЫ

поз.

обозначение

наименование

кол - во

примечание

Сборные единицы

КПСК-270103-С-31-КЖИ-КР-1

Каркас плоский КР1

КПСК-270103-С-31-КЖИ-С1

Сетка С1

Отдельные позиции

¯ 8 AI=280

0,11

Материалы

Бетон Б15

м3

0,41

ВЕДОМОСТЬ РАСХОДА СТАЛИ

МАРКА

ЭЛЕМЕНТА

ИЗДЕЛИЯ АРМАТУРНЫЕ

ВСЕГО

Арматура класса

АШ

Гост 5781 - 82

Гост 5781 -82

¯25

Всего

¯8

Всего

К - 1

68,96

10,78

79,74

¯25 = 17,24-2-2 = 68,96

¯8 = 9 0,11 -2 + 12 -0,11 -4 + 32 -0,11 = 10,78

Проверка: 35,47 -2 + 1,32 -4 + 32 -0,11 = 79,7

Задача типа 3.

Дано:

Nдл=1000кН

Nкр=1500кН

l0=6.4м

бетон В15, Косвенное (местное) армирование. Пример расчета вi=0.85

арматура AIII

Найти b=h;Asc.

Решение.

1) находим в распечатке:

Rb=8,5 Косвенное (местное) армирование. Пример расчета 0.85=7.23мПа

Rsс=365мПа

2) Задаемся j=1и m=1%=0.01;

3) определяем N= Nдл+ Nкр

N=1000+1500=2500кН

4) Находим

A═N/j•(Rb+m•Rsс)=2500•103/(7.23+0.01•365)(100)=

1363см2

b=h= Косвенное (местное) армирование. Пример расчета =37см; с учетом унификации округляем до 40см. А=40•40=1600см2

5) Находим Nдл/N=1000/2500=0.4; l═l0/h=640/40=16

6) По таблице 8, интерполируя, находим jж=0.86, jв=0.82

7) по формуле 2 определяем j=jв+2(jж-jв)•a£ jж

j=jв+2(jж-jв)• Rsс•Asc)/ Rb•A. Заменяя Asc/А=0.01, получаем:

j=0.82+2(0.86-0.82)•365/7.23•0.01=0.88›0.86, следоват., принимаем j=0.86

8) По формуле (4) находим:

Asc═ N/j• Rsс-А•Rb/ Rsс=2500•103/0.86•365(100)-1600•7.23/365=15.2 см2

9) Определяем % армирования: m=15.2/1600•100=1%

Окончательно принимаем колонну сечением 40•40см с продольной рабочей арматурой 4¯22 AIII с Ascфакт.=15.2см2 (см. таблицу 7 приложения).

Поперечные стержни принимаем из условия сварки по таблице 3 приложения

dw=8АI с шагом Sw=20d=20•22=440мм

таблица 1

Расчётные сопротивления бетона для предельных состояний первой группы Rb и Rbt мПа в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие

Вид сопротивления

Бетон

Класс бетона по прочности на сжатие

В12.5

В15

В 20

В 25

ВЗО

В 35

В40

Сжатие oсeeoe(призменнаяпрочность) Rb

Тяжёлый имелкозернистый

7.5

8.5

11.5

14.5

19.5

Растяжение осевоеRbt

Тяжёлый

0.6

0.75

0.9

1.05

1.2

1.3

1.4

таблица 2

Расчетные сопротивления арматуры для I группы предельных состояний Rs,МПа

Растянутой

Сжатой Rsc

Вид и класс стали;

продольной, поперечной(хомутов и отгибов) прирасчёте на изгиб по наклонному сеч. Rs

поперечной (хомутов иотгибов) при расчете напоперечную силу

Rsw

Горячекатанная круглаяклассаА- I

225

175

225

Горячекатаннаяпериодического

профиля классов:

A-ll

280

225

280

A-III d-8 мм

355

285

355

A-III d- 10. ..40 мм |

365

290

365

Проволока арматурнаяпериодического профиля

класса Bp-I

d, мм:

375

270

375

370

265

365

360

260

360

таблица 3

Соотношение между диаметрами свариваемых стержней

Диаметры стержней одного направления d1 (мм)

Наименьшие допустимые диаметры стержней другого направления d2 (мм)

таблица 4

Модуль упругости арматурной стали Es

Вид и класс стали

Модуль упругости арматуры Es.МПа

Стержневая сталь А-I и A-II

210 000

A-IIIв

200 000

A-IV,A-VI,AT-IIIC

190 000

Арматурная проволока

В-II, Вр-II,

Вр-I

200 000

170 000

Арматурные канаты

К-7,К-19

180 000

таблица 5

Таблица: Значения Косвенное (местное) армирование. Пример расчета у иАОмах

Класс арматуры

Коэффициент

В20

ВЗО

В40

В50

В60

A-I

Косвенное (местное) армирование. Пример расчета у

0.65

0,59

0.55

AOmax

0,48

0.42

0.4

А-П

Косвенное (местное) армирование. Пример расчета у

0,62

0.57

0.52

0.47

0,44

AOmax

0,43

0,41

0.38

0.36

0.34

A-III при ¯

6-8 мм

Косвенное (местное) армирование. Пример расчета у

0.59

0.54

0.5

0.44

0,41

AOmax

0.42

0.39

0,37

0.34

0,33

таблица 6

Значения коэффициентов Косвенное (местное) армирование. Пример расчета ,АО,

Косвенное (местное) армирование. Пример расчета

АО

Косвенное (местное) армирование. Пример расчета

АО

0,41

0,795

0.326

0,57

0,715

0,408

0,42

0,79

0.332

0,58

0.71

0,412

0.59

0,705

0,416

0,43

0,785

0.337

0.6

0,7

0,42

0,44

0,78

0.343

0,45

0.775

0,349

0,61

0,695

0,424

0,46

0,77

0.354

0.62

0,69

0.428

0,47

0,765

0.359

0.63

0,685

0,432

0,48

0.76

0.365

0.64

0,68

0,435

0.65

0,675

0,439

0,49

0,755

0.37

0.66

0,672

0.442

0,5

0,75

0.375

0.51

0.745

0.38

0.67

0,665

0,446

0,52

0,74

0.385

0.68

0,66

0,449

0.53

0,735

0.39

0,69

0,655

0.452

0,54

0,73

0.394

0.7

0,65

0.455

0.55

0,725

0,399

0,56

0,72

0.403

0,01

0,995

0,01

0,21

0,895

0.188

0,02

0,99

0,02

0,22

0,89

0,196

0,03

0,985

0,03

0,23

0,885

0,203

0,04

0,98

0,039

0,24

0,88

0,211

0,05

0,975

0,048

0,06

0,97

0,058

0,25

0,875

0,219

0,26

0,87

0,226

0,07

0,965

0,067

0,27

0,865

0.236

0,08

0.96

0,077

0,28

0,86

0.241

0,09

0,955

0,085

0,29

0,855

0,248

0,1

0,95

0,095

0,3

0,85

0,255

0,11

0,945

0,104

0,12

0.94

0,113

0,31

0,845

0,262

0,32

0,84

0,269

0,13

0,935

0,121

0,33

0.835

0,275

0,14

0,93

0,13

0,34

0,83

0,282

0,15

0,925

0.13

0,35

0,825

0,289

0,16

0,92

0,147

0,36

0.82

0,295

0,17

0,915

0,155

0,18

0,91

0,164

0,37

0,815

0,301

0,19

0,905

0,172

0,39

0.805

0,314

0,2

0,9

0,18

0,4

0.8

0.32

таблица 7

Площади поперечных сечений и массы стержней арматуры

площадипоперечного

сечения

(см.кв.) при числестержней

масса 1 м

мм

кг

мм

0.071

0,14

0.21

0.28

0,35

0,42

0,49

0,57

0.64

0.055

0,126

0,25

0,38

0.50

0.63

0,76

0,88

1,01

1.13

0.098

0,196

0.39

0,59

0.79

0.98

1,18

1,37

1,57

1.77

0.154

0,283

0.57

0,85

1.13

1.42

1,70

1.98

2,26

2.55

0.222

0,385

0,77

1.15

1,54

1,92

2,31

2,69

3,08

3.46

0.302

0,503

1,01

1.51

2,01

2,51

3,02

3,52

4.02

4.53

0.395

0.636

1,27

1.91

2,54

3,18

3,82

4,45

5.09

5.72

0,499

0.785

1.57

2.36

3.14

3,93

4,71

5,50

6.28

7.07

0,617

1,510

2.26

3.39

4.52

5,65

6.79

7,92

9,05

10,18

0,888

1.539

3,08

4,62

6,16

7,69

9.23

10,77

12,31

13,85

1,208

2,011

4,02

6,03

8,04

10,05

12,06

14,07

16,08

18,10

1,578

2,545

5,09

7.63

10,18

12,72

15,27

17,81

20,36

22,90

1,993

3,142

6.28

9.41

12,56

15,71

18,85

21,99

25,14

28,28

2,466

3,801

7,60

11,40

15,20

19,00

22,81

26,61

30,41

34,21

2,994

4,909

9,82

14,73

19,63

24,54

29,45

34,36

39,27

44,18

3,853

6,158

12,32

18,47

24,63

30.79

36,95

43.10

49.26

55,42

4,83

8,043

16,08

24,13

32,17

40,21

48,25

56.30

64,34

72,38

6,313

10,18

20,36

30,54

40,72

50,9

61,08

71,26

81,44

91,62

7,99

12,56

25,12

37,68

50,24

62,8

75,36

87,92

100,48

113,04

9,87

таблица 8

Значения коэффициентов jж и jв

Nдл

jж и jв при l0/h

коэффициент jв

0.93

0.92

0.91

0.9

0.89

0.86

0.83

0.8

0.5

0.92

0.91

0.9

0.88

0.85

0.8

0.73

0.65

0.92

0.91

0.89

0.86

0.81

0.74

0.63

0.55

коэффициент jж

0.93

0.92

0.91

0.9

0.89

0.87

0.84

0.81

0.5

0.92

0.91

0.9

0.87

0.84

0.8

0.75

0.92

0.91

0.9

0.88

0.86

0.83

0.77

0.7

Примечание: Nдл – продольная сила от действия постоянных и длительных нагрузок;

Nкр - продольная сила от действия всех нагрузок (постоянных, длительных, кратковременных)
Вопросы для самоконтроля

по теме: «Расчет сжатых элементов со случайными эксцентриситетами».

1. На какие три типа разделяют сжатые элементы в зависимости от особенностей их армирования?

2. Как назначают поперечное сечение и характеристики материалов сжатых элементов при случайных эксцентриситетах?

3. Что такое случайный эксцентриситет и чему он равен?

4. Каковы конструктивные особенности сжатых элементов при эксцентриситетах больше случайного?

5. Каковы два основных случая разрушения сжатых элементов при эксцентриситетах больше случайного?

6. Каково условие, определяющее каждый из двух случаев работы сжатого элемента?

7. Каково основное условие прочности сжатого элемента и как определяется высота сжатой зоны?

8. Как учитывается влияние прогиба в гибких сжатых элементах?

9. Каков ход расчета сжатых элементов при эксцентриситетах больше случайного (отдельно для каждого из трех типов характерных практических задач).

10. Назовите виды арматуры по характеру работы.

11. Назовите виды арматуры по виду поверхности.

12. Как определяется диаметр и шаг поперечных стержней в каркасе колонны.

13. Назовите определения коэффициентов j и l.

14. Что такое Nдл и Nкр?

15. Что такое сетки косвенного армирования; как производится их расчет?

16. Что такое гибкая и жесткая арматура и конструктивные требования при армировании колонн.

РАСЧЕТ КОЛОНН (ТИП I) Проверить N<Nceч.

Nдл

(кН)

Nкр

(кН)

(м)

b=h

(см)

Косвенное (местное) армирование. Пример расчета вi

Бетон

Арматура

1000

500

6.4

0.85

8¯18 AII

1300

600

5.8

0.9

8¯20 AII

1500

900

6.2

0.85

8¯22 AII

1100

400

5.4

0.95

8¯20 AIII

900

700

6.0

8¯18 All

1700

800

6.4

8¯20 AIII

1200

500

5,7

0,9

4¯25 AIII

1400

600

6,1

0,85

8¯20 AIII

1200

400

5.2

0,9

4¯20 AIII

1000

500

6,4

4¯22 All

1200

700

5,8

0.85

4¯18 AIII

1500

400

6,2

0.9

4¯20 All

1100

600

6,4

4¯22 All

1400

500

6,0

4¯18 АШ

1300

400

5,2

4¯20 AIII

1100

600

6,2

4¯20 AIII

1000

500

6,2

4¯20 All

1400

400

5,4

0.9

4¯20 All

1200

400

5,8

0,9

8¯22 All

1300

600

5,6

0,85

8¯22 AIII

1200

500

5,2

8¯18 All

900

400

6,4

0,85

8¯20 All

1100

500

6,2

0,9

8¯20 AIII

1500

400

6,0

0,9

8¯20 All

1000

600

5.2

8¯18 AIII

Расчет колонн Тип 2.

Nдл

(кН)

Nкр

(кН)

(м)

b=h.

(см)

Косвенное (местное) армирование. Пример расчета вi

Бетон

Армат.

600

4.2

111

700

600

4.5

0,85

111

1000

500

5.2

0,8

111

900

500

4.8

800

1000

5.9

111

1100

900

5.4

0,8

111

1300

1000

4.9

1600

800

6.0

0,9

900

1200

6,8

0,95

1000

1500

6,5

111

800

600

4,3

1400

1300

6.2

0,85

111

500

1100

5,3

0,9

111

As=?-

1000

900

6,4

1400

1200

6,1

0,8

700

300

4.0

111

400

700

5,0

111

1000

300

5,8

0,85

700

3.9

0,95

111

900

1200

8.0

0,9

111

1200

7,7

400

500

6.3

0,8

111

900

1100

7,0

1900

1700

8,7

0,9

1700

1000

7,2

111

Расчет колонн. Тип 3.

Nдл

(кН)

Nкр

(кН)

(м)

вi

Бетон

Ар-ра

b=?

h=?

As=?

950

1050

7,2

1200

800

5,2

III

900

1000

6Д

1150

850

5,5

III

1000

850

6,0

0,8

1300

1000

4,8

0,8

III

1400

1100

4,3

0,85

700

400

4,5

0,8

III

900

1200

7,3

0,9

1500

900

6,5

0,8

III

800

1000

4,7

0,9

1200

750

4,6

0,9

III

800

500

4,3

1000

700

5,6

0,9

III

1200

1000

4,2

0,85

1300

900

6,1

0,9

III

1100

850

5,7

900

500

4,5

0,9

III

1200

900

5,1

0,85

900

1350

5,3

1ч

III

1000

1500

6,2

0,9

800

450

4,9

III

900

1250

5,8

0,85

1100

750

4,2

0,9

III

700

900

4,0

Ответы на вопросы для самопроверки пишите в комментариях, мы проверим, или же задавайте свой вопрос по данной теме.

Что бы оставить комментарий войдите

Комментарии (0)

Косвенное (местное) армирование. Пример расчета

Строительные конструкции