ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ
Расчет конструкций производить согласно СП 63.13330.2018 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения» и "Пособия по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона" к СП 52-101-2003.
Характеристики материалов
Нормативные документы на арматуру:
• ГОСТ 5781-82*. Стержневая арматура. (арматура с А-I по А-VI);
• ГОСТ 10884-94. Арматура термомеханически упроченная для ЖБК. (арматура c Ат 400С по Ат1200);
• ГОСТ Р 52544-2006. Прокат арматурный свариваемый периодического профиля классов А500С и В500С для армирования железобетонных конструкций;
• ТУ 14-1-5254-2006. Прокат периодического профиля для армирования железобетонных конструкций. (арматура А500С, А400С, Ав500С, Ав400С);
• ТУ 14-1-5526-2006 (изм. 1). Прокат арматурный класса А500СП с эффективным периодическим профилем.
При расчете на кратковременные нагрузки модуль упругости бетона Eb умножать на коэффициент 0,85.
При расчете на длительные нагрузки:
- для колонн и стен - на коэффициент 0,6;
- для плит (при отсутствии трещин) - на коэффициент 0,3;
- для плит (при наличии трещин) - на коэффициент 0,2.
* * *
Расчетные положения
Основные обозначения
М - изгибающий момент;
N - продольная сила;
Q - поперечная сила;
Rb - расчетное сопротивление бетона осевому сжатию;
Rbt - расчетное сопротивление бетона осевому растяжению;
Rs - расчетное сопротивление арматуры растяжению;
Rsw - расчетное сопротивление арматуры растяжению в качестве хомутов;
Eb - начальный модуль бетона упругости при осевом сжатии (в ряде случаев растяжении);
Еs - модуль упругости арматуры;
b - ширина сечения;
h - высота сечения;
a - расстояние от равнодействующей усилий в арматуре до ближайшей грани сечения;
h₀ - рабочая высота сечения h₀=h-a;
s - расстояние между хомутами измеренное по длине сечения;
e- эксцентриситет продольной силы N относительно центра тяжести приведенного сечения;
l - пролет элемента;
l₀ - расчетная длина элемента;
i - радиус инерции элемента;
d - диаметр арматуры;
Аs - площадь сечения арматуры;
Asw - площадь сечения хомутов расположенных;
Ав - площадь сечения сжатой зоны бетона;
µ - коэффициент (процент) армирования продольной арматуры.
1. Изгибаемые элементы
M < 0,85 · Rs · As · h0
при этом насыщение продольной растянутой арматурой (процент армирования) должно быть не более 2% от площади сечения элемента
2. Сжатые элементы (в том числе внецентренно сжатые с эксцентриситетом e=M/W < 1/30 h)
N < Rb · b · h + Rs · As
при гибкости стержня λ > 50 (l0 / h > 14) значение N заменяется на N / φ
Значение коэффициента φ для расчета колонн (стоек) на продольный изгиб
3. Сжато-изогнутые (внецентренно сжатые) элементы
N < 0,65 · b · h · Rb
M < Rs · As · hs
при гибкости стержня λ > 50 (l0 / h > 14) значение N заменяется на N / φ
4. Расчет по наклонным сечениям (расчет на поперечную силу)
(согласно СП 52-101-2003)
Q < 0,30 · Rb · b · h0
при нарушении данного условия размеры сечения должны быть увеличены;
если Q < 0,6 · Rbt · b · h0
поперечную арматуру ставят конструктивно;
в противном случае должно выполнятся соотношение:
Q < Qb + Qsw = 1,5 · Rbt ·b · h0² / c + 0,75 · qx · c
где qx - удельная прочность поперечной арматуры;
qx = Rsw Asw / s;
s - шаг хомутов;
с - длина горизонтальной проекции наклонной трещины,
с = √ (1,5 · Rbt ·b · h0² / (0,75 · qx) , но не более 2 h0.
при этом Qb должно быть меньше 2,5 · Rbt ·b · h0
Для предварительного (упрощенного) подбора поперечной арматуры
можно пользоваться следующим соотношением (в запас прочности):
Q < 0,5 · Rbt ·b · h0 + qx · h0
5. Расчет плиты на продавливание от действия сосредоточенной силы
Ввиду малоизученности вопроса сопротивления поперечной арматуры железобетонных плит на действие поперечных сил, расчет на продавливания ведется в предположении работы только бетонного сечения в пределах призмы продавливания, по формуле:
F < 0,8 · Rbt ·um · h0
где um среднее арифметическое величин периметров верхнего и нижнего основания пирамиды, образующейся в пределах рабочей высоты сечения h0.
* * *
Конструирование и расчет плит
Общие положения:
1. Класс (марка) бетона - не менее В30 (М400).
2. Защитный слой - 25 мм (для подземных конструкций - 40 мм).
3. Продольная арматура - А III. Минимальный диаметр d12мм. Шаг не более 200 х 200 мм
4. Процент армирования (для растянутой арматуры) µ=0,5...2 (при больших процентах армирования требуется устройство балочного (кессонного) перекрытия).
5. Поперечная арматура - d8А I (ставится при необходимости по расчету), конструктивная поперечная арматура - в виде шпилек в узлах сетки в шахматном порядке;
расчетная поперечная арматура (в местах сосредоточенных нагрузок) в виде специально разработанных арматурных изделий.
Указания по конструированию:
- Минимальный толщина плиты h > 200 (160) мм;
- Отношение пролета плиты к толщине L/h не более 30;
- Плиту армировать сетками в виде основного (фонового) и дополнительного армирования (в местах значительных изгибающих моментов). Верхнюю и нижнюю фоновую арматуру рекомендуется назначать равной. Под нижней расчетной арматурой рекомендуется располагать сетку 4ВрII - 100/100 (в толщине защитного слоя), сетку крепить вязальной проволокой к основному армированию;
- Необходимо учитывать взаимное расположение стержней разных направлений одной сетки – стержни рабочего направления следует устанавливать наиболее ближе к грани плиты («Симметричная» схема армирования);
Если затруднительно выбрать рабочее направление плиты применяется «кососимметричная» схема армирования;
- Схемы взаимного расположения стержней следует указывать на рабочих чертежах.
Указания по расчету:
- Коэффициент запаса (в дополнении к СНиП) назначать: для плит работающих одном направлении [k]=1,25, для плит работающих в двух направлениях [k]=1,15;
- Консольные участки плит (балконы) рассчитывать с коэффициентом запаса [k]=1,6.
* * *
Конструирование и расчет колонн
Общие положения:
1. Класс (марка) бетона - не менее В30 (М400).
2. Защитный слой - 35 мм (для подземных конструкций - 40 мм).
3. Продольная арматура - А III. Минимальный диаметр d16мм.
4. Процент армирования - µ=1...4 (при больших процентах армирования требуется установка "жесткой" арматуры).
5. Поперечная арматура - d8А I. Шаг хомутов s=h/2, но не более 15 d (с учащением s=100 мм в приопорных зонах).
Указания по конструированию:
- Минимальный размер сторон (h1;h2) > 300 мм;
- Отношение длины колонны к ширине (гибкость) L/h не более 20;
- При соотношении сторон сечения h1/h2=1...1,5 применять схемы армирования «К1», «К2»,«К3».
- При соотношении сторон сечения h1/h2=1,5...2 применять схемы армирования «К4», при большем соотношении применять схему армирования пилонов;
- По высоте здания схему армирования колонн рекомендуется принимать постоянной. Схему армирования колонн крайнего ряда рекомендуется принимать аналогично армированию колонн среднего ряда.
Указания по расчету:
- Коэффициент запаса (в дополнению к СНиП) на совместное действие продольной силы (N) и изгибающего момента (M) принимать [k]=1,4; на действие одной продольной силы принимать [k]=2;
- При назначении размеров сечения продольную силу рекомендуется воспринимать полностью телом бетона;
- При действии на колонну продольной силы с малым эксцентриситетом e (e=M/N) сечение колонны допускается рассчитывать только на действие продольной силы с учетом коэффициента продольного изгиба (табл. ниже).
* * *
Конструирование и расчет стен и пилонов
Общие положения:
1. Класс (марка) бетона - не менее В22,5 (М300).
2. Защитный слой - 25 мм (для подземных конструкций - 40 мм).
3. Продольная арматура - А III. Минимальный диаметр d12мм. Шаг не более 250 х 250 мм
4. Процент армирования - µ=0,5...2 (при больших процентах армирования требуется установка "жесткой" арматуры).
5. Поперечная арматура - d8А I. ставиться в виде шпилек в узлах сетки в шахматном порядке. по граням стен (пилонов) ставятся замкнутые хомуты с шагом s равным шагу сетки (в особо нагруженных случаях шаг хомутов s=h/2).
Указания по конструированию:
- Минимальный толщина стены h > 200 (160) мм;
- Отношение высоты стены к толщине (гибкость) L/h не более 30;
- Пилоны армировать по схеме "ПН1", стены по схеме "См1";
- По высоте здания схему армирования стен рекомендуется принимать постоянной.
Указания по расчету:
- Ввиду назначения сечений из конструктивных (архитектурных) соображений, коэффициент запаса принимать равным [k]=1,0;
- При наличии значительных локальных нагрузок на участке стен в теле стены формировать "скрытую" колонну, либо выполнять пилястру с армированием по типу колонны.
* * *
Конструирование и расчет балок
1. Класс (марка) бетона - не менее В30 (М400).
2. Защитный слой - 35 мм (для подземных конструкций - 40 мм).
3. Продольная арматура - А III. Минимальный диаметр d20мм.
4. Процент армирования (для растянутой арматуры) µ=0,8...1,8 (при больших процентах армирования требуется установка "жесткой" арматуры).
5. Поперечная арматура - d10А I, в виде замкнутых хомутов. Шаг s=1/4 h на расстоянии 1/4 L от опоры и s=3/4 h в пролете. Применяются 2-х и 4-х срезная компоновка хомутов (при необходимости 6-и срезная).
Указания по конструированию:
- Минимальная высота сечения h > 350 мм;
- Минимальная ширина сечения b>250 (200) мм;
- Отношение длины балки к высоте сечения (гибкость) L/h не более 15 (для балок с гибкой арматурой);
- Для балок ребром вниз (подбалок) применять схемы армирования "Б1", "Б2", с количество рядов арматуры не более 3-х (в отдельных случаях не более 4-х). Для балок ребром вверх (надбалок) применять схему армирования "Б3";
- Количество сжатой арматуры принимать не менее 50% от растянутой арматуры (для надбалок - 100 % растянутой). Допускается 30% растянутой (нижней) арматуры не доводить до опоры на 1/6 L;
- Для балок высотой более 500 мм необходимо устанавливать дополнительно в середине сечения стрежни d16 А-III;
- Балки пролетом более 6м (без предварительно напряженной арматуры) рекомендуется выполнять со строительным подъемом f>1/300 L.
Указания по расчету:
- Коэффициент запаса (в дополнению к СНиП) на действие изгибающего момента [k]=1,4;
для балок воспринимающих нагрузку от каменных стен [k]=1,6;
- При расчете неразрезных балок пролетную (нижнюю) арматуру рекомендуется подбирать на балочный изгибающий момент.
* * *
Особенности конструирование и расчета подпорных стен и стен подвала
Общие положения:
1. Класс (марка) бетона - не менее В22,5 (М300).
2. Защитный слой - 40 мм.
3. Продольная арматура - А III. Минимальный диаметр d12мм. Шаг не более 250 х 250 мм
4. Процент армирования - µ=0,5...2 (при больших процентах армирования требуется установка "жесткой" арматуры).
5. Поперечная арматура - d8А I. ставиться в виде шпилек в узлах сетки в шахматном порядке.
Объемные веса различных видов грунта:
Пески гравелистые и крупные - 1,75-1,85 тс/куб.м
Пески средней крупности - 1,60-1,90 тс/куб.м
Пески мелкие и пылеватые - 1,80-2,05 тс/куб.м
Супеси - 1,70-2,00 тс/куб.м
Суглинки - 1,70-2,05 тс/куб.м
Глины - 1,70-2,10 тс/куб.м
Схема нагрузок на конструкцию
Значение давления при частных значениях угла внутреннего трения
Значение усилий при различных расчетных схемах
* * *
• Если информация оказалась вам полезной, вы можете перевести доступную вам сумму
на счет Яндекс-Деньги:
410011308539302
Это позволит предоставить для вас еще больше информации
по расчету и проектированию зданий и сооружений.
| 
