Расчетное сопротивление бетона смятию: Расчетное сопротивление бетона: осевому сжатию, растяжению

Расчетное сопротивление изделий из бетона поможет выбрать его класс и марку для разработки проектной документации будущего объекта. Данные цифры показывают параметры объекта в геометрической проекции, условия его эксплуатации и типы возможных деформаций.

Кроме этого, применяются коэффициенты степени надежности материала, виды используемой арматуры и прочие параметры, которые могут повлиять на итоговую прочность конструкции, где использовался литой бетон.

Расчетное сопротивление бетона растяжению b25

Материал	Модуль упругости Е , МПа
Чугун белый, серый	(1,15…1,60) . 10 5
» ковкий	1,55 . 10 5
Сталь углеродистая	(2,0…2,1) . 10 5
» легированная	(2,1…2,2) . 10 5
Медь прокатная	1,1 . 10 5
» холоднотянутая	1,3 . 10 3
» литая	0,84 . 10 5
Бронза фосфористая катанная	1,15 . 10 5
Бронза марганцевая катанная	1,1 . 10 5
Бронза алюминиевая литая	1,05 . 10 5
Латунь холоднотянутая	(0,91…0,99) . 10 5
Латунь корабельная катанная	1,0 . 10 5
Алюминий катанный	0,69 . 10 5
Проволока алюминиевая тянутая	0,7 . 10 5
Дюралюминий катанный	0,71 . 10 5
Цинк катанный	0,84 . 10 5
Свинец	0,17 . 10 5
Лед	0,1 . 10 5
Стекло	0,56 . 10 5
Гранит	0,49 . 10 5
Известь	0,42 . 10 5
Мрамор	0,56 . 10 5
Песчаник	0,18 . 10 5
Каменная кладка из гранита	(0,09…0,1) . 10 5
» из кирпича	(0,027…0,030) . 10 5
Бетон (см. таблицу 2)
Древесина вдоль волокон	(0,1…0,12) . 10 5
» поперек волокон	(0,005…0,01) . 10 5
Каучук	0,00008 . 10 5
Текстолит	(0,06…0,1) . 10 5
Гетинакс	(0,1…0,17) . 10 5
Бакелит	(2…3) . 10 3
Целлулоид	(14,3…27,5) . 10 2

Примечание
: 1. Для определения модуля упругости в кгс/см 2 табличное значение умножается на 10 (более точно на 10.1937)

2. Значения модулей упругости Е
для металлов, древесины , каменной кладки следует уточнять по соответствующим СНиПам.

Нормативные данные для расчетов железобетонных конструкций:

Таблица 2. Начальные модули упругости бетона (согласно СП 52-101-2003)

Таблица 2.1. Начальные модули упругости бетона согласно СНиП 2.03.01-84*(1996)

В таблице 6 приведены регрессии и значения полученных коэффициентов корреляции. Заметим, что коэффициенты корреляции получили удовлетворительные значения, т.е. значения, близкие к значению. Проверено, что, как и ожидалось, регрессии почти параллельны друг другу и создают семейства кривых, зависящих от диаметра стержня. Наблюдается, что все полученные угловые коэффициенты всегда положительны, т. е. для всех диаметров стержней наблюдается тенденция заметного поведения, характеризующаяся увеличением максимального натяжения адгезии пропорционально увеличению осевой прочности на сжатие бетона, в тестируемом диапазоне сопротивления.

Примечания
: 1. Над чертой указаны значения в МПа, под чертой — в кгс/см 2 .

2. Для легкого, ячеистого и поризованного бетонов при промежуточных значениях плотности бетона начальные модули упругости принимают по линейной интерполяции.

3. Для ячеистого бетона неавтоклавного твердения значения Е
b
принимают как для бетона автоклавного твердения с умножением на коэффициент 0,8.

Статистический анализ показал, что максимальное напряжение сцепления зависит от изменения диаметра стержня, состава и возраста бетона. При анализе корреляций можно сделать вывод, что рост максимального натяжения адгезии пропорционален росту прочности на сжатие бетона, однако, наблюдая особенности испытаний, как выяснилось в начале этой работы.

Считается, что внедрение такого типа теста быстрой адгезии в дополнение или даже альтернативном способе испытаний на сжатие, традиционно используемое в гражданском строительстве, может значительно улучшить контроль качества работ, позволяя контроль качества бетона выполняться в более короткие сроки, быстро и безопасно, «в локомотиве».

4. Для напрягающего бетона значения Е b
принимают как для тяжелого бетона с умножением на коэффициент a = 0,56 + 0,006В.

5. Приведенные в скобках марки бетона не точно соответствуют указанным классам бетона.

Таблица 3. Нормативные значения сопротивления бетона (согласно СП 52-101-2003)

Таблица 4. Расчетные значения сопротивления бетона (согласно СП 52-101-2003)

Таблица 4.1. Расчетные значения сопротивления бетона сжатию согласно СНиП 2.03.01-84*(1996)

Между этими переменными существует сильная и четкая связь, если другие факторы, такие как диаметр стержней, сохраняются постоянными. Исследования включают в себя не только экспериментальные действия, но и численное моделирование, проводимое с целью выявления упрощенных и надежных способов проведения теста на строительных площадках.

Изученные аспекты включают формат и подготовку тестовой формы, а также процедуру вытягивания планшета. Странность Бонда — состояние искусства. Руководство по дозировке и контролю бетона. Бетонные конструкции — Основные принципы лесов железобетонных конструкций.

Таблица 5. Расчетные значения сопротивления бетона растяжению (согласно СП 52-101-2003)

Таблица 7.1. Расчетные сопротивления для арматуры класса А согласно СНиП 2.03.01-84* (1996)

Контроль качества строительных бетонов: испытание на адгезию стали и бетона. Оценка прочности на сжатие, основанная на результатах испытаний на увязку проводов для контроля качества бетона на месте. Прочность связи и геометрия ребер: сравнительное исследование влияния деформационных рисунков на прочность сцепления.

Анализ влияния изменений геометрии арматуры на прочность сцепления в испытании на выталкивание. Облицовка деформированных стержней к бетону: воздействие на удержание и прочность бетона. Диссертация на соискание ученой степени кандидата исторических наук Паулиста, Ильха Солтейра.

Таблица 7.2. Расчетные сопротивления для арматуры классов В и К согласно СНиП 2.03.01-84* (1996)

Нормативные данные для расчетов металлических конструкций:

Таблица 8. Нормативные и расчетные сопротивления при растяжении, сжатии и изгибе (согласно СНиП II-23-81 (1990))

листового, широкополосного универсального и фасонного проката по ГОСТ 27772-88 для стальных конструкций зданий и сооружений

Β — угол наклона угла. И — расстояние между максимальными высотами ребер. Ø — диаметр стального стержня. Долговечность в зависимости от воздействия дождя. Устойчивость к пожару, которая рассматривает блоки, с одной стороны, как негорючие, а с другой стороны, что стены должны в течение определенного времени гарантировать следующие функции: устойчивость к огню, порезание пламени и порезание огня.

Кроме того, они должны быть покрыты и не должны подвергаться вторжениям. Бетонный блок широко используется в Бразилии. Это был первый блок, на котором бразильский стандарт для расчета структурной кладки. С другой стороны, поскольку существует множество поставщиков, у него возникает недостаток качественной проблемы. Высокое сопротивление доступно только на некоторых заводах, а блок тяжелее. В Бразилии уже более 20 этажей со структурной кладкой из бетонных блоков. Что касается других узлов, стена из бетонных блоков выполняет структурные и закрывающие функции, устраняя столбы и балки и уменьшая использование арматуры и форм.

Примечания
:

1. За толщину фасонного проката следует принимать толщину полки (минимальная его толщина 4 мм).

2. За нормативное сопротивление приняты нормативные значения предела текучести и временного сопротивления по ГОСТ 27772-88.

3. Значения расчетных сопротивлений получены делением нормативных сопротивлений на коэффициенты надежности по материалу, с округлением до 5 МПа (50 кгс/см 2).

Блок должен обеспечивать качество и экономичность зданий. Это означает, что он должен представлять адекватные размеры и формы, компактность, прочность, хорошую геометрическую отделку, хороший внешний вид, особенно когда проект не предотвращает покрытие. Кроме того, он должен гарантировать термоакустическую изоляцию. Эти параметры являются решающими для качества блоков и имеют свои пределы, установленные в соответствующих технических стандартах.

Некоторые характеристики составляют нормативные требования и служат индикаторами качества или для указания блоков. Компактность зависит от критериев дозировки и непосредственно влияет на прочность блока, а также на показатель поглощения. Сопротивление — это способность стенки кладки выдерживать различные механические действия, предусмотренные в конструкции, такие как нагрузки на конструкцию, ветер, деформации, удары и т.д. это сопротивление напрямую связано с некоторыми факторами, такими как: характеристики компонентов и соединений, адгезия сборки, гибкость стены, соединение между стенами и другие.

Таблица 9. Марки стали, заменяемые сталями по ГОСТ 27772-88 (согласно СНиП II-23-81 (1990))

Примечания
: 1. Стали С345 и С375 категорий 1, 2, 3, 4 по ГОСТ 27772-88 заменяют стали категорий соответственно 6, 7 и 9, 12, 13 и 15 по ГОСТ 19281-73* и ГОСТ 19282-73*.
2. Стали С345К, С390, С390К, С440, С590, С590К по ГОСТ 27772-88 заменяют соответствующие марки стали категорий 1-15 по ГОСТ 19281-73* и ГОСТ 19282-73*, указанные в настоящей таблице.
3. Замена сталей по ГОСТ 27772-88 сталями, поставляемыми по другим государственным общесоюзным стандартам и техническим условиям, не предусмотрена.

Он напрямую связан с непроницаемостью продуктов, непредвиденным добавлением веса и насыщенной стены и долговечностью. Индекс поглощения используется как показатель долговечности. Индивидуальное поглощение бетонных блоков должно быть меньше или равно 10%.

Начальное поглощение соответствует всасывающей способности блока. Это поглощение зависит от пористости блоков, которые выше для более пористых блоков. Таким образом, важно найти точку равновесия, поскольку поглощение в правильной величине способствует проникновению связующих веществ, которые при затвердевании делают блок, раствор и покрытие вместе монолитными. Однако, когда поглощение слишком велико, это может поставить под угрозу химические реакции, необходимые для упрочнения. Для обеспечения баланса важно использовать раствор с адекватными удерживающими свойствами.

Расчетные сопротивления для стали, используемой для производства профилированных листов, приводятся отдельно .

Список использованной литературы:

1. СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции»

2. СП 52-101-2003

3. СНиП II-23-81 (1990) «Стальные конструкции»

4. Александров А.В. Сопротивление материалов. Москва: Высшая школа. — 2003.

Точность размеров и геометрическое совершенство

Качество и тип бетонного блока являются основополагающими для хорошей работы конструкционной системы. Поэтому важно знать, имеет ли регион предприятия блокировки производителей, которые предлагают соответствующий продукт и в рамках технических норм. Производственный процесс придает продуктам большую регулярность форм и размеров, позволяя модулировать работу уже из проекта, избегая импровизаций и обычных отходов, возникающих в результате этого. Важно соблюдать размеры, установленные в стандарте, а также их пределы допуска.

5. Фесик С.П. Справочник по сопротивлению материалов. Киев: Будiвельник. — 1982.

С точки зрения математической статистики прочность бетона или арматуры является величиной случайной, колеблющейся в опреде­лённых пределах.

Прочностные характеристики бетона в силу существенной неод­нородности его структуры обладают значительной изменчивостью. За нормативное сопротивление бетона осевому сжатию прини­мают предел прочности осевому сжатию бетонных призм размерами 150´150´600 мм с обеспеченностью 0,95. Эта характеристика кон­тролируется путём проведения испытаний.

При утечке также наблюдайте толщину стенок, которые составляют блоки, чтобы не скомпрометировать их прочность. Стандартизованные размеры блоков допускают допуски, указанные в таблице. Если в размерах блоков обнаружены несоответствия, это означает, в общем, отказ в производственном процессе, то есть: при изготовлении или проверке лотов. Проблемы точности размеров непосредственно влияют на модульную координацию и способствуют увеличению блочных отходов.

Блоки должны быть однородными, компактными и острыми. Они должны быть свободны от трещин, переломов, чтобы не ухудшить их сидения, прочность и долговечность. Текстура поверхности важна для непокрытой кладки, где блок представляет собой отделку, или в каменной кладке с покрытием, где он должен иметь шероховатость, текстуру и поверхностную пористость, подходящую для адгезии с раствором и способствующую монолитичности в целом. В общем, текстура варьируется от гладкой до тонкой в ​​зависимости от используемых материалов и условий производства.

Теоретическая кривая плотности распределения прочности бето­на при испытании большого количества образцов обычно представ­ляет собой кривую, соответствующую нормальному закону распределения случайных величин по Гауссу (рис. 33).

Рис. 33. К установлению значений нормативных и расчётных со­противлений бетона при сжатии

Типы блоков и их классификация

Бетонные блоки могут быть разных типов и форм. Тип агрегата является одним из факторов дифференциации, будучи обычным или легким. Блоки имеют переменную модульную форму, которая, в общем, должна удовлетворять требованиям обработки и применимости, то есть масса должна быть такой, чтобы блок обрабатывался.

Бразильская стандартизация в основном определяет два типа бетонных блоков, в зависимости от их применения: для ограждения, простой бетонный блок для кладки без структурной функции и со структурной функцией — единый бетонный блок для структурной кладки. Независимо от приложения, блок должен быть просочился, то есть без дна. В этом материале рассматриваются только блоки со структурной функцией.

Под обеспеченностью понимают вероятность попадания случай­ных величин, выражающих прочность бетона, в интервал от до ∞. Таким образом, на рис. 33 обеспеченность, равная 0,95, выра­зится заштрихованной площадью, которая определяется как

(2.3)

Зная значение σ
,можно назначить такое значение , частота появления которого была бы заранее задана

Полый блок, т.е. без дна, позволяет использовать отверстия для прохода установок и для применения гравитации. Бразильский стандарт делает обозначение блоков по ширине. В таблице показана классификация структурных блоков. То есть длина блоков всегда кратная ширине, что позволяет избежать использования компенсирующих элементов, за исключением регулировки оконных рам. Компенсирующие элементы требуются не только для регулировки оконных рам, но и для компенсации низкоуровневой модуляции.

Процесс швартовки используется при соединении стенок, без необходимости фракционирования целых блоков. Для этого процесса используются компенсационные блоки. В дополнение к общему блоку также изготавливается полублокированный блок, который позволяет выполнять кладку с швартовным соединением без необходимости вырезать блок в работе.

где 1,64 – показатель надёжности, соответствующий обеспеченно­сти 95%; =0,135 – средний коэффициент вариации призменной прочности бетона, принятый по стране.

Если прочность бетона на осевое сжатие контролируется лишь на образцах в форме кубов, то определяют в зависимости от класса бетона по прочности на осевое сжатие В
по формуле:

Бетонные блоки могут быть с дном или без него. Блоки без дна облегчают прохождение трубопроводов, гидравлических труб через внутреннюю часть, без необходимости резки в кирпичной кладке. Блоки, по определению, служат для подъема стен и имеют функцию передачи зарядов. Для этого одним из его наиболее важных свойств является сопротивление сжатию. Классы сопротивления блоков представляют собой прочность на разрыв блоков, рассчитанную на валовой секции блока. В пределах класса восемьдесят процентов блоков должны иметь прочность на сжатие, равную или превышающую это значение, и результат не должен быть меньше 90% от значения класса.

При отсутствии контроля класса бетона по прочности на осевое растяжение, когда B t
не определяется путём проведения испыта­ний, для определения нормативного сопротивления бетона осевому растяжению рекомендуется формула:

(2. 6)

Расчётное сопротивление бетона осевому сжатию для расчёта по предельным состояниям первой группы получают по формуле:

Определение характеристической прочности рассчитывается следующим образом.

Значения индивидуальных результатов испытаний на прочность на сжатие следующие.

Сопротивление сжатию является фундаментальным свойством для структурных блоков именно благодаря их функции, а также потому, что долговечность, водопоглощение и герметичность стенки тесно связаны с этим свойством.

(2.7)

где = 1,3 – коэффициент надёжности по бетону при сжатии.

Это расчётное сопротивление соотносится со средней призменной прочностью, полученной при испытании призм до раз­рушения, как:

Аналогично определяется расчётное сопротивление бетона осе­вому растяжению для расчёта по предельным состояниям первой группы

а) g b1 – для бетонных и железобетонных конструкций, вводимый к расчетным значениям сопротивлений R b и R bt и учитывающий влияние длительности действия статической нагрузки:

g b1 = 1,0 – при непродолжительном (кратковременном) действии нагрузки;

g b1 = 0,9 – при продолжительном (длительном) действии нагрузки;

б) g b2 – для бетонных конструкций, вводимый к расчетным значениям сопротивления R b и учитывающий характер разрушения таких конструкций. g b2 = 0,9;

в) g b3 – для бетонных и железобетонных конструкций, бетонируемых в вертикальном положении при высоте слоя бетонирования свыше 1,5 м, вводимый к расчетному значению сопротивления бетона R b . g b3 = 0,85.

Влияние попеременного замораживания и оттаивания, а также отрицательных температур учитывают коэффициентом условий работы бетона γ b4 ≤ 1,0. Для надземных конструкций, подвергаемых атмосферным воздействиям окружающей среды при расчетной температуре наружного воздуха в холодный период минус 40 о С и выше, принимают коэффициент γ b4 = 1,0. В остальных случаях значения коэффициента принимают в зависимости от назначения конструкции и условий окружающей среды согласно указаниям СП «Бетонные и железобетонные конструкции, подвергающиеся технологическим и климатическим температурно-влажностным воздействиям».

Наступление предельных состояний второй группы не столь опасно как первой, так как это обычно не влечёт за собой аварий, обрушений, жертв, катастроф. Поэтому расчётные сопротивления бетона для расчёта конструкций по предельным состояниям второй группы устанавливают при = = 1, т. е. принимают их равны­ми нормативным значениям

(2.10)

Как правило, здесь и = 1.

Нормативные и расчетные сопротивления бетона — Мегаобучалка

Нормативные сопротивления бетона – это сопротивление осевому сжатию бетонных призм (призменная прочность) R_bn и сопротивление осевому растяжению R_btn, которые определяются в зависимости от класса бетона по прочности (при обеспеченности 0,95).

Расчетные сопротивления бетона получают путем деления нормативных сопротивлений на соответствующие коэффициенты надежности по материалу:

— расчетное сопротивление бетона осевому сжатию, где — коэффициент надежности по бетону при сжатии, зависящий от вида бетона.

— расчетное сопротивление бетона осевому растяжению, где — коэффициент надежности по бетону при растяжении, зависящий от вида бетона.

При расчете элементов конструкций расчетные сопротивления бетона R_b и R_bt в отдельных случаях уменьшают или увеличивают умножением на соответствующие коэффициенты условия работы бетона γ_bi, которые учитывают следующие факторы: длительность действия нагрузки; многократную повторяемость нагрузки; условия, характер и стадию работы конструкции; способ ее изготовления; размеры сечения и т.

Нормативные и расчетные сопротивления арматуры

Нормативные сопротивления арматуры R_sn устанавливают с учетом статистической изменчивости прочности и принимают равными наименьшим контролируемым значениям предела текучести, физического или условного (равного значению напряжений, соответствующих остаточному относительному удлинению 0,2%). Доверительная вероятность нормативного сопротивления арматуры – 0,95.

Расчетные сопротивления арматуры растяжению определяют делением нормативных сопротивлений на соответствующие коэффициенты надежности по материалу:

,

где — коэффициент надежности по арматуре, зависящий от класса арматуры.

Расчетные сопротивления арматуры сжатию при наличии сцепления арматуры с бетоном: , но не более 400 МПа.

При расчете элементов конструкций расчетные сопротивления арматуры в отдельных случаях уменьшают или увеличивают умножением на соответствующие коэффициенты условия работы арматуры γ_si, которые учитывают возможность неполного использования прочностных характеристик арматуры в связи с неравномерным распределением напряжений в сечении, низкой прочностью бетона, условиями анкеровки и т. д.

При расчете элементов на действие поперечной силы расчетное сопротивление растяжению поперечной арматуры снижают введением коэффициента условий работы в связи с неравномерным нагружением поперечных стержней γ_s1 = 0,8: .

Основы расчета железобетона. 200 вопросов и ответов, стр. №4

19. Почему величина lan зависит от прочности арматуры?

С увеличением прочности (расчетного сопротивления Rs) растет и выдергивающие усилие: Ns = RsAs. Для удержания арматуры требуется увеличить сумму сил Тсц, а это возможно (при прочих равных условиях) только увеличив длину анкеровки арматуры в бетоне. Поэтому, чем выше Rs, тем больше требуемая величина lan.

20. Почему величина lan зависит от прочности бетона?

Во-первых, чем выше прочность бетона (расчетное сопротивление Rb), тем выше его адгезия (силы склеивания) с металлом. Во-вторых, чем выше прочность бетона, тем лучше его выступы сопротивляются силам зацепления выступов арматуры. Поэтому, чем выше Rb, тем меньше величина lan.

21. Как быть, если арматуру в бетоне невозможно заделать на величину lan?

Когда такие случаи встречаются в проектной практике, приходится заанкеривать арматуру дополнительно. Например, концы монтажных петель загибают в “крюки” (рис. 12,а), концы рабочих стержней в узлах ферм загибают в “лапы” или приваривают к ним “коротыши” (рис. 12,б), продольную рабочую арматуру в изгибаемых элементах приваривают к опорным закладным изделиям (рис. 12,в).

Кстати, до середины 1950-х годов применяли преимущественно гладкую арматуру, сцепление которой с бетоном очень слабое. Поэтому для ее анкеровки в бетоне концы стержней всегда загибали в “крюки” или в “лапы”.

Рис. 12

22. Можно ли заделать рабочую арматуру на величину  lx < lan?

Можно только в одном случае – если арматура поставлена с запасом против требуемой расчетом по прочности. Например, по условию прочности требуемая площадь арматуры равна Аs1, а по условию трещиностойкости ее площадь пришлось увеличить вдвое: А

23. Почему в расчете прочности железобетонных конструкций используют предел прочности сжатого бетона, но не используют предел прочности растянутой арматуры?

Если использовать предел прочности арматуры (временное сопротивление разрыву ssu – см. рис.9), то ее удлинения будут столь велики, что у конструкции образуются недопустимо большие трещины и перемещения, но главное – у изгибаемых элементов крайние сжатые волокна бетона намного раньше достигнут предельных деформаций сжатия (εbu на рис.1), и разрушение сжатой зоны наступит прежде, чем арматура достигнет предела прочности на растяжение.

24. Что такое нормативное сопротивление бетона и арматуры?

Любой материал, даже бетон одного класса и сталь одной марки, не обладает стабильно одинаковой прочностью. Брать в таких случаях среднюю прочность`R слишком рискованно (50 % вероятности того, что в опасном сечении конструкции прочность материала окажется ниже`R), а брать Rmin – слишком накладно (столь низкая прочность приведет к увеличению размеров сечения). Поэтому специалисты условились принимать в качестве нормативной Rn такую прочность, которая давала бы 95 % гарантии, а риска – лишь 5 %, аналогично тому, как принимается класс бетона (см. вопрос 9). На математическом языке это называется “с обеспеченностью 0,95”. Следовательно, нормативным сопротивлением бетона сжатию Rbn является призменная прочность с обеспеченностью 0,95, а нормативным сопротивлением арматуры растяжению

25. Что такое расчетное сопротивление бетона и арматуры?

Строительные конструкции должны обладать запасом несущей способности, который предохраняет от многих неприятных случайностей и обеспечивает долговечность зданий и сооружений. Вот почему в расчетах по прочности сечений используют не нормативные, а более низкие – расчетные сопротивления материалов, взятые с запасом по отношению к нормативным: R = Rn /g, где g — коэффициент надежности по прочности. Для бетонаgb =1,3, для арматуры gs = (1,05…1,2) в зависимости от класса стали. Значение g тем больше, чем больший разброс прочности материала, или, говоря иначе, чем менее однородна его прочность.

26. В каких расчетах используют нормативные сопротивления бетона и арматуры?                   

Если у конструкции в процессе эксплуатации чрезмерно раскрылись трещины или прогибы превысили допустимые значения, то последствия этого не столь опасны, как при исчерпании прочности (разрушении). Вот почему в расчетах по 2-й группе предельных состояний используют преимущественно нормативные сопротивления Rn. Правда, Нормы проектирования в последней редакции обозначают их Rser и именуют “расчетными сопротивлениями для предельных состояний 2-й группы”, но столь длинное название выговаривать неудобно, поэтому инженеры и ученые в обиходе по-прежнему употребляют термин “нормативное сопротивление”, тем более что численно Rser = Rn.

Страницы:

Нормативные сопротивления бетона и арматуры. Коэффициент надежности по материалам

Нормативные и расчетные сопротивления материалов

В расчете по методу предельных состояний надежность конструкции обеспечивается за счет учета возможных отклонений как действительных нагрузок, так и характеристик материалов от среднестатистических значений в неблагоприятную сторону. Значения усилий Q, так же как и несущей способности Ф, зависят от изменчивости указанных факторов и статистически подчиняются закону нормального (гауссового) распределения (рис.

Нормативное сопротивление Rn это установленное нормами предельное значение напряжений в материале. Оно служит основной характеристикой сопротивления материалов силовым воздействиям и обычно равно контрольной характеристике в соответствии с ГОСТами на материалы. Нормами установлены и другие нормативные характеристики материалов (плотность, модуль упругости, коэффициенты трения, сцепления ползучести. усадки и др.).

таблица 3.3.

Нормативное сопротивление бетона принимают в виде двух величин: временное сопротивление призм осевому сжатию (нормативная призменная прочность) и временное сопротивление осевому растяжению

Нормативные сопротивления бетона (с округлением) в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие даны в табл. 3.3. Величину R определяют различными способами в зависимости от того, как контролируется прочность бетона. В тех случаях, когда прочность бетона на растяжение не контролируется, принимают косвенным путем — в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие согласно табл. 3.3. Если же осуществляют непосредственный контроль класса бетона по прочности на осевое растяжение, то нормативное сопротивление бетона осевому растяжению принимают равным его гарантированной прочности (классу) на осовое растяжение.

Таблица 3.4.

Нормативные сопротивления арматуры с учетом разброса прочности принимают равными наименьшему (с вероятностью 0,95) контролируемому значению предела текучести физического или же условного. Исключение составляет обыкновенная (не высокопрочная) арматурная проволока класса В-II, для которой нормативное сопротивление R принимают равным наименьшему (с вероятностью 0,95) контролируемому значению напряжения, соответствующему 75% от временного сопротивления разрыву. Нормативные сопротивления арматуры приведены в табл. 3.4.

Расчетные сопротивления — результат деления нормативных сопротивлений на коэффициенты надежности: по бетону при сжатии (растяжении) или по арматуре. Назначая эти коэффициенты, учитывают не только разброс значений прочности, но и другие факторы, влияющие на надежность конструкции, которые с трудом поддаются статистическому определению. Расчетные сопротивления бетона классов В50 ..В60 дополнительно умножают на коэффициенты, равные 0,90…0,95, учитывающие особенность высокопрочного бетона — его пониженную ползучесть. В табл. 3.5 приведены расчетные сопротивления тяжелого бетона, полученные подобным способом (с округлением).

В зависимости от класса арматуры принимают коэффициенты надежности по арматуре V, 1,05. .1,20. Расчетные сопротивления арматуры R растяжению даны в табл. 3.6. При сжатии расчетные сопротивления арматуры в расчете но I группе предельных состояний (кроме класса А-IIIв) принимают равными расчетным сопротивлениям арматуры R при растяжении, но не более 400 МПа.

Таблица 3.5.

Таблица 3.6.

Таблица 3.7.

Таблица 3.8

Нормативные и расчётные сопротивления бетона

При проектировании нормативное сопротивление бетона принимается численно равным прочности бетона, соответствующей его классу.

Нормативное сопротивление бетонных призм осевому сжатию R_b,n(призменная прочность) определяется по нормативному значению кубиковой прочности с учетом зависимости, связывающей призменную и кубиковую прочность.

Нормативные сопротивления бетона осевому растяжению R_bt,nв случаях, когда прочность бетона на растяжение не контролируется, определяются по нормативному значению кубиковой прочности с учетом зависимости , связывающей прочность на растяжение с прочностью на сжатие.

Если же прочность бетона на растяжение контролируется непосредственным испытанием образцов на производстве, то нормативное сопротивление осевому растяжению принимается равным R_bt,n=R_bt,m(1-1,64ν) и характеризует класс бетона по прочности на растяжение.

Расчетные сопротивления бетона для предельных со­стояний первой группы R_b и R_bt определяют делением нормативных сопротивлений на соответствующие коэф­фициенты надежности бетона при сжатии γ_bcили γ_bt при растяжении :R_{b =}R_b,n/γ_{bc ,} R_{bt =} R_bt,n/ γ_bt

Для тяжелого бетона γ_bс= 1,3; γ_bе=1,5. Эти коэффициенты учитывают возможность понижения фактической прочности по сравнению с нормативной вследствие отличия прочности бетона в реальных конструкциях от прочности в образцах и ряд других факторов, зависящих от условий изготовления и эксплуатации конструкций.

Расчетные сопротивления бетона для предельных состояний 2-ой группы R_b,serи R_bt,_ser определяются при коэфффициентах надежности γ_bс = γ_bt=1, т.е. принимаются равными нормативным сопротивлениям. Это объясняется тем, что наступление предельных состояний II группы менее опасно, чем I группы, поскольку оно, как правило, не приводит к обрушению сооружений и их элементов. При расчете бетонных и железобетонных конструкций расчетные сопротивления бетона в необходимых случаях умножают на коэффициенты условий работы γ_bi, учитывающие: длительность действия и повторяе­мость нагрузки, условия изготовления, характер работы конструкции и т. п. Например, с целью учета сниже­ния прочности бетона, имеющего место при длительной нагрузке, вводят коэффициент γ_b2= 0,85…0,9, при учёте нагрузок малой длительности γ_b2 = 1,1

Нормативные и расчетные сопротивления арматуры. Нормативные сопротивления арматуры принимают равными наименьшим контролируемым значениям для стержневой арматуры, высокопрочной проволоки и арматурных канатов — пределу текучести, физическому (σ_y, или условному σ_0,02; для обыкновенной арматурной проволоки — напряжению, составляющему 0,75 от временного сопротивления разрыву, Значения нормативных сопротивлений R_sn принимают в соответствии с действующими стандартами на арматурные стали, как и для бетона, с надежностью 0,95 .Расчетные сопротивления арматуры растяжению R_s и R_s.ser для предельных состояний I и II группы определяются делением нормативных сопротивлений на соответствующие коэффициенты надежности по арматуре γ_s:R_s= R_sn / γ_s

Коэффициент надежности устанавливают, чтобы исключить возможность разрушения элементов в случае чрезмерного сближения R_s и R_sn Он учитывает изменчивость площади поперечного сечения стержней, раннее развитие пластических деформаций арматуры и т.п. Его значение для стержневой арматуры классов А-I, А-П составляет 1,05; классов А-III — 1,07…1,1; классов А-1V, А-V—1,15; классов А-VI —1,2; для проволочной арматуры классов Вр-I, В-I — 1,1; классов В-II, Вр-II, К-7, К-19— 1,2.

При расчете по предельным состояниям II группы значение коэффициента надежности для всех видов арматуры принято равным единице, т.е. расчетные сопротивления численно равны нормативным.

При назначении расчетных сопротивлений арматуры сжатию R_sc учитываются не только свойства стали, но и предельная сжимаемость бетона. Принимая ε _bcu=2*10^-3, модуль упругости стали E_s=2*10 ^-5 МПа, можно получить наибольшее напряжение, достигаемое в арматуре перед разрушением бетона из условия совместных деформаций бетона и арматуры σ _cs= ε _bcuE_s Согласно нормам расчетное сопротивление арматуры сжатию R_sv принимают равным R_s, если оно не превышает 400 МПа; для арматуры с более высоким значением R_s, расчетное сопротивление принимают 400 МПа (или 330 МПа при расчете в стадии обжатия). При длительном действии нагрузки ползучесть бетона приводит к повышению напряжения сжатия в арматуре. Поэтому если расчетное сопротивление бетона прини­мают с учетом коэффициента условий работы γ_b2=0,85…0,9 (т.е. с учетом продолжительного действия нагрузки), то допускается при соблюдении соответствующих конструктивных требований повышать значение R_зс до 450 МПа для сталей класса А- IV и до 500 МПа для сталей классов Ат-IV и выше.

При расчетах конструкций по I группе предельных состояний расчетные сопротивления арматуры в необходимых случаях умножаются на коэффициенты условий работы γ_si , учитывающие неравномерность распределения напряжений в сечении, наличие сварных соединений, многократное действие нагрузки и др. Например, работа высокопрочной арматуры при напряжениях выше условного предела текучести учитывается коэффициентом условий работы у₈б, величина которого зависит от класса арматуры и изменяется от 1,1 до 1,2

Похожие статьи:

% PDF-1.4 % 1465 0 объект > endobj xref 1465 237 0000000016 00000 н. 0000005115 00000 п. 0000005345 00000 п. 0000005499 00000 н. 0000010745 00000 п. 0000010923 00000 п. 0000011010 00000 п. 0000011098 00000 п. 0000011216 00000 п. 0000011328 00000 п. 0000011390 00000 п. 0000011584 00000 п. 0000011646 00000 п. 0000011758 00000 п. 0000011934 00000 п. 0000012094 00000 п. 0000012156 00000 п. 0000012276 00000 п. 0000012386 00000 п. 0000012551 00000 п. 0000012613 00000 п. 0000012741 00000 п. 0000012840 00000 п. 0000013008 00000 п. 0000013070 00000 п. 0000013176 00000 п. 0000013291 00000 п. 0000013457 00000 п. 0000013519 00000 п. 0000013636 00000 п. 0000013740 00000 п. 0000013911 00000 п. 0000013973 00000 п. 0000014083 00000 п. 0000014209 00000 п. 0000014378 00000 п. 0000014440 00000 п. 0000014551 00000 п. 0000014693 00000 п. 0000014858 00000 п. 0000014920 00000 н. 0000015028 00000 п. 0000015158 00000 п. 0000015327 00000 п. 0000015389 00000 п. 0000015501 00000 п. 0000015608 00000 п. 0000015798 00000 п. 0000015860 00000 п. 0000015970 00000 п. 0000016083 00000 п. 0000016252 00000 п. 0000016314 00000 п. 0000016504 00000 п. 0000016566 00000 п. 0000016676 00000 п. 0000016777 00000 п. 0000016839 00000 п. 0000016961 00000 п. 0000017023 00000 п. 0000017136 00000 п. 0000017198 00000 п. 0000017260 00000 п. 0000017370 00000 п. 0000017506 00000 п. 0000017669 00000 п. 0000017731 00000 п. 0000017841 00000 п. 0000017971 00000 п. 0000018152 00000 п. 0000018214 00000 п. 0000018323 00000 п. 0000018471 00000 п. 0000018645 00000 п. 0000018707 00000 п. 0000018818 00000 п. 0000018960 00000 п. 0000019143 00000 п. 0000019205 00000 п. 0000019314 00000 п. 0000019478 00000 п. 0000019641 00000 п. 0000019703 00000 п. 0000019803 00000 п. 0000019945 00000 п. 0000020109 00000 п. 0000020171 00000 п. 0000020278 00000 п. 0000020339 00000 п. 0000020439 00000 п. 0000020542 00000 п. 0000020604 00000 п. 0000020734 00000 п. 0000020796 00000 п. 0000020919 00000 п. 0000020980 00000 п. 0000021149 00000 п. 0000021210 00000 п. 0000021271 00000 п. 0000021384 00000 п. 0000021445 00000 п. 0000021552 00000 п. 0000021612 00000 п. 0000021672 00000 п. 0000021734 00000 п. 0000021873 00000 п. 0000021935 00000 п. 0000022078 00000 п. 0000022140 00000 п. 0000022285 00000 п. 0000022347 00000 п. 0000022409 00000 п. 0000022471 00000 п. 0000022640 00000 п. 0000022702 00000 п. 0000022866 00000 п. 0000022928 00000 п. 0000023084 00000 п. 0000023146 00000 п. 0000023208 00000 п. 0000023270 00000 п. 0000023417 00000 п. 0000023479 00000 п. 0000023633 00000 п. 0000023695 00000 п. 0000023840 00000 п. 0000023902 00000 п. 0000023964 00000 п. 0000024026 00000 п. 0000024187 00000 п. 0000024249 00000 п. 0000024402 00000 п. 0000024464 00000 п. 0000024526 00000 п. 0000024588 00000 п. 0000024725 00000 п. 0000024787 00000 п. 0000024922 00000 п. 0000024984 00000 п. 0000025127 00000 п. 0000025189 00000 п. 0000025251 00000 п. 0000025313 00000 п. 0000025452 00000 п. 0000025514 00000 п. 0000025658 00000 п. 0000025720 00000 п. 0000025856 00000 п. 0000025918 00000 п. 0000025980 00000 п. 0000026042 00000 п. 0000026203 00000 п. 0000026265 00000 п. 0000026417 00000 н. 0000026479 00000 п. 0000026628 00000 п. 0000026690 00000 н. 0000026835 00000 п. 0000026897 00000 п. 0000026959 00000 п. 0000027021 00000 п. 0000027186 00000 п. 0000027248 00000 н. 0000027396 00000 н. 0000027458 00000 п. 0000027610 00000 п. 0000027672 00000 н. 0000027806 00000 п. 0000027868 00000 н. 0000028023 00000 п. 0000028085 00000 п. 0000028232 00000 п. 0000028294 00000 п. 0000028356 00000 п. 0000028418 00000 п. 0000028549 00000 п. 0000028611 00000 п. 0000028765 00000 п. 0000028827 00000 п. 0000028954 00000 п. 0000029016 00000 н. 0000029078 00000 п. 0000029140 00000 п. 0000029301 00000 п. 0000029363 00000 п. 0000029519 00000 п. 0000029581 00000 п. 0000029731 00000 п. 0000029793 00000 п. 0000029855 00000 п. 0000029917 00000 н. 0000030035 00000 п. 0000030097 00000 п. 0000030247 00000 п. 0000030309 00000 п. 0000030448 00000 п. 0000030510 00000 п. 0000030644 00000 п. 0000030706 00000 п. 0000030842 00000 п. 0000030904 00000 п. 0000030966 00000 п. 0000031028 00000 п. 0000031090 00000 н. 0000031152 00000 п. 0000031271 00000 п. 0000031333 00000 п. 0000031457 00000 п. 0000031519 00000 п. 0000031581 00000 п. 0000031643 00000 п. 0000031790 00000 п. 0000031852 00000 п. 0000031914 00000 п. 0000031976 00000 п. 0000032119 00000 п. 0000032181 00000 п. 0000032294 00000 п. 0000032356 00000 п. 0000032542 00000 п. 0000032604 00000 п. 0000032830 00000 п. 0000032892 00000 п. 0000032954 00000 п. 0000033016 00000 п. 0000033078 00000 п. 0000033141 00000 п. 0000033265 00000 н. 0000033491 00000 п. 0000034065 00000 п. 0000034539 00000 п. 0000034761 00000 п. 0000035166 00000 п. 0000054887 00000 п. 0000067052 00000 п. 0000005565 00000 н. 0000010721 00000 п. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 1466 0 объект > endobj 1467 0 объект `Dz — # _ m_} g) / U (? R = E2m: 4 + OpI> endobj 1468 0 объект > endobj 1700 0 объект > поток 8Kp3N-q`% / w \ s @ fuW0e @ ~ ‘A ڭ trBFHJ 톐

! Ďp,; 66BfJq! D`HjF% — | {8 | — & tu> (bwYͱ.~ gWX> R / DxxRT ,, nv1O

Расчет бетона по Еврокоду 2

1

2 Проектирование бетона в соответствии с Еврокодом 2 Дженни Бэрридж, MA CEng MICE MIStructE Начальник отдела проектирования конструкций

3 Введение в Еврокод Еврокод Еврокод 1 Еврокод 2 Материалы Покрытие Изгиб Сдвиг Прогиб Дополнительная информация

4 Еврокоды BS EN 1990 (EC0): Основа проектирования конструкций BS EN 1991 (EC1): Воздействия на конструкции BS EN 1992 (EC2): Проектирование бетонных конструкций BS EN 1993 (EC3): Проектирование стальных конструкций BS EN 1994 (EC4): Проектирование композитных стальных и бетонных конструкций BS EN 1995 (EC5): Проектирование деревянных конструкций BS EN 1996 (EC6): Проектирование каменных конструкций BS EN 1997 (EC7): Геотехническое проектирование BS EN 1998 (EC8): Проектирование сейсмостойких конструкций BS EN 1999 (EC9): Проектирование алюминиевых конструкций

5 Еврокоды BS EN 1990 (EC0): Основа проектирования конструкций BS EN 1991 (EC1): Воздействия на конструкции BS EN 1992 (EC2): Проектирование бетонных конструкций BS EN 1993 (EC3): Проектирование стальных конструкций BS EN 1994 (EC4): Проектирование композитных стальных и бетонных конструкций BS EN 1995 (EC5): Проектирование деревянных конструкций BS EN 1996 (EC6): Проектирование каменных конструкций BS EN 1997 (EC7): Геотехническое проектирование BS EN 1998 (EC8): Проектирование сейсмостойких конструкций BS EN 1999 (EC9): Проектирование алюминиевых конструкций

6 Особенности Еврокодов Еврокоды содержат Принципы (P), которые включают: Общие утверждения и определения, для которых нет альтернативы, а также: Требования и аналитические модели, для которых не разрешается альтернатива. Они также содержат Правила применения, которые обычно правила, соответствующие Принципам Еврокоды также используют запятую (,) в качестве десятичного знака. Каждая часть Еврокода имеет национальное приложение, которое изменяет основной текст Еврокода

7 Национальное приложение Национальное приложение содержит: Значения определяемых на национальном уровне параметров (NDP) (NDP разрешены по соображениям безопасности, экономии и долговечности) Пример: Мин. Диаметр продольной стали в колоннах φ min = 8 мм в тексте φ min = 12 мм в N.A. Решение, в котором основной текст допускает альтернативные варианты Пример: Схема нагрузки в Cl (1) P Выбор для принятия информационных приложений Пример: Приложения E и J не используются в Великобритании Непротиворечивая дополнительная информация (NCCI) TR 43: Post- руководство по проектированию бетонных полов

8 Введение в Еврокод Еврокод Еврокод 1 Еврокод 2 Материалы Покрытие Изгиб Сдвиг Прогиб Дополнительная информация

9 Еврокод, опубликованный 27 июля 2002 г. Конструкции должны быть спроектированы, выполнены и поддержаны таким образом, чтобы при соответствующих формах надежности они: работали надлежащим образом при всех ожидаемых действиях; выдерживали все воздействия и другие воздействия, которые могут произойти во время строительства и использования; иметь достаточную долговечность. относительно стоимости Не подвергаться непропорциональному ущербу из-за исключительных опасностей

10 Еврокод В кодексе изложено следующее: Основа для расчета проектного сопротивления материалов Комбинации воздействий для предельного состояния Устойчивые переходные процессы Случайные сейсмические воздействия Комбинации воздействий для предельного состояния эксплуатационной пригодности

11 Еврокод Расчетные значения воздействий, постоянные и переходные расчетные ситуации по предельно допустимому состоянию (Таблица A1.2 (B) Еврокод) Ссылка на выражение комбинации Постоянные воздействия Ведущее переменное действие Сопутствующее переменное воздействие Неблагоприятное Благоприятное Основное (если есть) Другое Уравнение (6.10) γ1.35 G, j, sup GG kk, j, sup 1.0 γ G, j, inf G k G k, j, inf 1.5 γ Q, 1 Q k, 1 1.5 γ Q, i Ψ 0, i Q k, i Уравнение (6.10a) γ1.35 G, j, sup GG kk, j, sup 1.0 γ G, j, inf G k G k, j, inf 1.5 γ Q, 1 Ψ 0,1 Q k, 1 k 1.5 γ Q, i Ψ 0, i Q k, i Уравнение (6.10b) ξ0.925×1 .35g γ G, j, sup G k, j, supk 1.0 γ G, j, inf G k G k, j, inf 1.5 γ Q, 1 Q k, 1 1.5 γ Q, i Ψ 0, i Q k, i Для одного переменного действия: 1.25 G k Q k Предусмотрено: 1. Постоянные воздействия <4,5 x переменные воздействия 2. Без учета загрузки хранилища

12 Введение в Еврокоды Еврокод Еврокод 1 Еврокод 2 Материалы Крышка Изгиб Сдвиг Прогиб Осевое Дополнительная информация

13 Еврокод 1 Еврокод 1 состоит из десяти частей: Плотность, собственный вес и прилагаемые нагрузки. Воздействия на конструкции, подверженные воздействию огня. Снеговые нагрузки. Ветровые воздействия. Тепловые воздействия. Действия во время выполнения. Случайные воздействия из-за ударов и взрывов. Действия в шахтах и ​​цистернах

14 Еврокод 1 Еврокод 1 Часть 1-1: Плотность, собственный вес и прилагаемые нагрузки Объемная плотность железобетона составляет 25 кн / м 3 В Великобритании NA используются те же нагрузки, что и в BS 6399 Загрузка завода не указана

15 Введение в Еврокод Еврокод Еврокод 1 Еврокод 2 Материалы Покрытие Изгиб Сдвиг Отклонение Дополнительная информация

16 Еврокод 2 Взаимосвязи BS EN 1997 ГЕОТЕХНИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ BS 8500 Спецификация бетона BS EN Выполнение конструкций BS EN 1990 ОСНОВА КОНСТРУКЦИОННОГО ПРОЕКТА BS EN 1991 ДЕЙСТВИЯ НА КОНСТРУКЦИЯХ BS EN 1992 ПРОЕКТИРОВАНИЕ БЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ Часть 1-1: Общие правила для конструкций, Часть 1 -2: Конструктивное противопожарное проектирование BS EN 1998 СЕЙСМИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ BS 4449 Арматурная сталь BS EN Арматурная сталь BS EN 1994 Проектирование комп.Struct. BS EN 1992 Часть 2: Мосты BS EN 1992 Часть 3: Жидкость Ret. Конструкции BS EN Сборный бетон

17 Еврокод 2 / BS 8110 Сравниваемый код относится к явлениям, а не к типам элементов Конструкция основана на характеристической прочности цилиндра Не ​​содержит производных формул (например, приведены только детали блока напряжений, а не формулы расчета на изгиб) Единица измерения напряжения в МПа Одна тысячная представлена% o Сталь из листовой или низкоуглеродистой стали без покрытия Условные горизонтальные нагрузки учитываются в дополнение к поперечным нагрузкам Высокая прочность, до C90 / 105 с покрытием

18 Материалы

19 Свойства бетона (Таблица 3.1) Классы прочности для бетона f ck (МПа) f ck, куб (МПа) f см (МПа) f ctm (МПа) E см (ГПа) BS 8500 включает C28 / 35 и C32 / 40 Для расчета на сдвиг, максимальная прочность на сдвиг как для C50 / 60 f ck f ck, куб f см f ctm E cm = Прочность бетонного цилиндра = Прочность бетонного куба = Средняя прочность бетона = Средняя прочность бетона на растяжение = Среднее значение модуля упругости

20 Свойства армирования (Приложение C) Форма продукта Прутки и размотанные стержни Проволочная ткань Класс ABCABC Характеристический предел текучести f yk или f 0,2k (МПа) от 400 до 600 k = (ft / fy) k 1,05 1,08 1,15 <1,35 1,05 1,08 1,15 <1,35 Характеристическая деформация при максимальном усилии, ε uk (%) 2,5 5,0 7,5 2,5 5,0 7,5 Усталость диапазон напряжений (N = 2 x 10 6) (МПа) с верхним пределом 0.6f yk В Великобритании NA макс. предел текучести полукокса, f yk, = 600 МПа В стандартах BS 4449 и 4483 принято 500 МПа

21 Вытяжка BS 8666

22 Крышка

23 BS EN и крышка Номинальная крышка, c ном. Минимальная крышка, c min c min = max {c min, b; c min, dur; 10 мм} Допуск на отклонение, c dev Расстояние между осями, a Противопожарная защита

24 BS EN & Cover Минимальное покрытие, c min c min = max {c min, b; c min, dur; 10 мм} c min, b = min покрытие из-за связки (φ)

25 BS EN Конструктивное противопожарное проектирование Объем Часть 1-2 Конструктивное противопожарное проектирование дает несколько методов пожарной инженерии. В таблице приведены данные для различных элементов. в разделе 5 Усиливающий кожух Расстояние от оси a до центра стержня a Расстояние по оси a = c + φ м / 2 + φ l

26 µ fi = N Ed, fi / N Rd или консервативно 0.7 Колонны: Метод A

27 Изгиб

28 Упрощенный блок напряжений Для марок бетона до C50 / 60, ε cu = η = 1 λ = 0,8 f cd = α cc f ck / γ c = 0,85 f ck / 1,5 = 0,57 f ck f yd = f yk /1,15 = 435 МПа

29 Блок-схема проектирования На следующей блок-схеме представлена ​​процедура проектирования прямоугольных балок с классом бетона до C50 / 60 и арматурой класса 500 Выполните анализ для определения расчетных моментов (M ) Определите K и K из: MK = & K ‘= 0.6δ 0,18δ b d 2 f ck Примечание: δ = 0,8 означает 20% перераспределение момента. Да Балка недостаточно усилена — не требуется компрессионная сталь. K K? Нет излишне армированной балки — требуется компрессионная сталь δ K В Великобритании часто рекомендуется ограничивать K, чтобы гарантировать пластичное разрушение

30 Блок-схема для недостаточно армированной балки. Рассчитайте плечо рычага Z из: z = [K] 0 95d d 2 Рассчитайте необходимое натяжение стали по формуле: A s = M fz yd Проверьте минимальные требования к армированию: 0.26f bd ctm t A bs, min f yk td Проверить максимальное армирование A s, max 0,04A c (Cl) Проверить минимальное расстояние между стержнями> φ bar> 20> A gg + 5 Проверить максимальное расстояние между стержнями

31 Блок-схема для чрезмерно армированной балки. Рассчитайте плечо рычага Z по формуле: dz = [K ‘] Рассчитайте избыточный момент из: 2 M = bd f (K’) ck Рассчитайте необходимую компрессионную сталь по формуле: MA 2 s2 = fdd yd () 2 2 K 2 Рассчитайте требуемую арматуру по формуле: MM ‘A = + sfz yd A s2 ff sc yd Проверьте максимальное армирование A s, max 0.04A c (Cl) Проверить минимальное расстояние между стержнями> φ бар> 20> A gg + 5

32 Сдвиг

33 Еврокод 2 / BS 8110 По сравнению с

34 Метод наклона стойки V Rd, max = α cw bwz cotθ + ν 1 f tanθ cd V = Rd, s A sw sz fywd cotθ 21,8 <θ <45

35 Сдвиг Мы можем манипулировать выражением для бетонной стойки: когда cot θ = 2.5 (θ = 21,8) V Rd, max = bwzf ck (1 — f ck / 250) Или с точки зрения напряжения: v Rd = f ck (1 — f ck / 250), где v Rd = V Rd / (bz) = V Rd /(0.9 bd) Когда v Rd> v Ed cot θ = 2,5 (θ = 21,8) Когда v Rd

36 Расчетная блок-схема для сдвига Определите v Ed, где: v Ed = расчетное напряжение сдвига [v Ed = V Ed / (bwz) = V Ed / (bw 0.9d)] Определите несущую способность бетонной стойки v Rd, когда cot θ = 2,5 v Rd = 0,138f ck (1-f ck / 250) Является ли v RD> v Ed? Нет Определите θ из: θ = 0,5 sin -1 [(v Ed /(0.20f ck (1-f ck / 250))] Да (cot θ = 2,5) Рассчитайте площадь поперечной арматуры: A sw / s = v Ed bw / (f ywd cot θ) Проверьте максимальное расстояние поперечной арматуры: s, max = 0,75 d Для вертикальной поперечной арматуры

37 Прогиб

38 Прогиб Пределы прогиба: внешний вид и общая полезность Пролет / 500 после строительства при квазипостоянных нагрузках, чтобы избежать повреждения соседних частей конструкции.Требования к прогибу могут быть удовлетворены с помощью следующих методов: Прямой расчет (методы Еврокода 2 считаются улучшением BS 8110). Предельные отношения пролета к эффективной глубине

39 EC2 Отношения пролета / эффективной глубины l 3 2 ρ0 ρ0 = K 11+ 1,5 f + ck 3,2 fck 1, если ρ ρ (7.16.a) 0 d ρ ρ ld = K, 5 f ck ρ0 + ρ ρ ‘1 12 f ck l / d — отношение пролета к глубине K — коэффициент, учитывающий различные конструктивные системы, ρ 0 — эталонный коэффициент армирования = f ck 10-3 ρ — требуемый коэффициент усиления при растяжении в середине пролета, чтобы противостоять моменту, вызванному расчетными нагрузками (на опоре консолей), ρ — требуемая степень усиления сжатия в середине пролета, чтобы противостоять моменту, вызванному расчетными нагрузками (на опоре консолей) ρ ‘ρ 0, если ρ> ρ 0 (7.16.b)

40 EC2 Отношение пролета к эффективной глубине Конструкционная система K Балка с простой опорой, одно- или двухсторонняя плита с простой опорой Конечный пролет неразрезной балки или односторонней перекрывающей плиты Непрерывная плита или двухсторонняя плита по непрерывной поверхности одна длинная сторона Внутренний пролет балки или односторонняя или двусторонняя перекрывающая плита Перекрытие, поддерживаемое без балок (плоская плита) (в зависимости от более длинного пролета) Консоль 0,4

41 EC2 Отношение пролета / эффективной глубины Отношение пролета к глубине (l / d ) 18.5 Процент растянутой арматуры (A s, req d / bd)

42 Блок-схема Определите базовый коэффициент l / d F1 только для ребристых и вафельных плит F 1 = ((bf / bw) 1) 0,8 Фактор F2 для пролетов, поддерживающих хрупкость перегородки> 7 м F 2 = 7 / l eff Фактор F3 учитывает напряжение в арматуре F3 = 310 / σ s, где σ s — растягивающее напряжение при квазипостоянной нагрузке. Примечание: A s, prov 1.5 Нет A s, req d (Великобритания NA) Увеличьте A s, prov или f ck Является ли базовое l / dx F1 x F2 x F3> фактическим l / d? Нет Да Проверить завершено

43 Осевой

44 Процесс проектирования колонны Определить действия на колонну. Определить эффективную длину, l 0 Определить моменты первого порядка. Определить гибкость, λ. Определить предел гибкости, λ пред. Нет. Да Стойка тонкая Колонна не тонкая, M Ed = M 02 Рассчитать A s (например, с помощью столбчатой ​​диаграммы) Проверить требования к детализации

45 Эффективная длина Действия Эффективная длина, l 0 θ Моменты первого порядка θ M Гибкость, λ l 0 = ll 0 = 2l l 0 = 0,7l l 0 = l / 2 l 0 = ll / 2 2l Предел гибкости, λ lim Является ли λ λ lim? Да Стройный Нет Не тонкий, M Ed = M 02 l 0 = l max k k + k k k k k k k; 1 2 Расчет A s Детализация

46 Эффективная длина (2) Из Еврокода 2: k = (θ / M) (EΙ / l) в качестве альтернативы… k = Где: E Ic lc 2E I lbb 0,1 (Из PD 6687: Справочный документ к UK NA) I b, ic — вторые моменты балки и колонны без трещин на площади lb, lc — длины балки и колонны Действия Эффективная длина , l 0 Моменты первого порядка Гибкость, λ Предел гибкости, λ lim Is λ λ lim? Да Тонкий Нет Не тонкий, M Ed = M 02 Вычислить A s Детализация

47 Эффективная длина (3) Как в столбцах есть таблица поиска lo = Fl Действия Эффективная длина, l 0 Моменты первого порядка Гибкость, λ Предел гибкости, λ lim Является ли λ λ lim? Да Нет Стройный Не тонкий, M Ed = M 02 Расчет A s Детализация

48 Расчетный момент Расчетный момент M Ed выглядит следующим образом: M 01 = Min {M сверху, M снизу} + ei N ed Действия Эффективная длина, l 0 Моменты первого порядка M 02 = Max {M сверху, M снизу} + ei N ed ei = Max {I o / 400, h / 30, 20} M 2 = N ed e 2 Для коренастых столбцов: M Ed = M 02 Там являются альтернативными методами вычисления эксцентриситета, e 2, для тонких колонн. Гибкость, λ Предел гибкости, λ lim. Является ли λ λ lim? Да Тонкий Нет Не тонкий, M Ed = M 02 Расчет A s Детализация

49 Действия гибкости Эффекты второго порядка можно игнорировать, если они составляют менее 10% от соответствующих эффектов первого порядка Эффекты второго порядка можно игнорировать, если гибкость, λ <λ lim Гибкость λ = l 0 / i, где i = (I / A) Эффективная длина, l 0 Моменты первого порядка Гибкость, λ Предел гибкости, λ lim, следовательно, для прямоугольного сечения для круглого сечения λ = 3.46 l 0 / h λ = 4 l 0 / h Является ли λ λ lim? Да Нет Гибкость При двухосном изгибе гибкость следует проверять отдельно для каждого направления, и ее необходимо учитывать только в тех направлениях, где превышается λ lim Не тонкий, M Ed = M 02 Расчет A s Детализация

50 Предел гибкости λ lim = 20 ABC / n где: A = 1 / (1 + 0,2ϕ ef) ϕ ef — эффективная степень ползучести; (если ϕ ef неизвестно, можно использовать A = 0,7) B = (1 + 2ω) ω = A sf yd / (A cf cd) (если ω не известно, можно использовать B = 1,1 ) C = rmrm = M 01 / M 02 M 01, M 02 — конечные моменты первого порядка, M 02 M 01 (если rm неизвестно, C = 0.7) n = N Ed / (A c f cd) Действия Эффективная длина, l 0 Моменты первого порядка Гибкость, λ Предел гибкости, λ lim Является ли λ λ lim? Да Тонкий Нет Не тонкий, M Ed = M 02 Рассчитать A s Детализация

51 Фактор ограничения гибкости C 105 кнм 105 кнм 105 кнм Действия Эффективная длина, l 0 Моменты первого порядка Гибкость, λ -105 кнм 105 кнм Предел гибкости, λ lim rm = M 01 / M 02 = 0/105 = 0 C = = 1,7 rm = M 01 / M 02 = 105 / -105 = -1 C = = 2.7 r m = M 01 / M 02 = 105/105 = 1 C = = 0,7 Является ли λ λ lim? Да Тонкий Нет Не тонкий, M Ed = M 02 Расчет A s Детализация

52 Конструкция колонны (2)

53 Введение в Еврокод Еврокод Еврокод 1 Еврокод 2 Материалы Покрытие изгиба Прогиб при сдвиге Дополнительная информация

54 Средства проектирования из Великобритании бетонный сектор Краткий Еврокод 2 Как составить ЖБ Таблицы Рабочие примеры Определение размеров схемы ECFE Свойства бетона

55 Курсы TCC Полудневный курс Еврокода 2 для строительных проектировщиков Справочная информация по Еврокоду 2 для строительных проектировщиков (один день) Еврокод 2 с проектными мастерскими для строительства проектировщики (один день) Предпосылки для Еврокода 2, включая жидкие подпорные конструкции (один день) Проектирование бетонных мостов в соответствии с Еврокодами (один день) Двухдневный курс для проектировщиков зданий

56 Другие ресурсы Обновленное руководство по детализации Обновленное руководство по зеленой книге Руководства для дизайнеров

57 Руководство по проектированию Последние руководства по проектированию бетонной промышленности написаны для Еврокода 2 TR 64 Плоская плита TR43 Плиты с постнатяжением TR58 Прогибы

58 Введение в Еврокод Еврокод Еврокод 1 Еврокод 2 Материалы Изгиб Сдвиг Прогиб Осевое Дополнительная информация Рабочий пример

59 Рабочий пример G k = 75 кН / м, Q k = 50 кн / м 10 м Покрытие = 40 мм на каждую поверхность f ck = Проверить балку на изгиб, сдвиг и прогиб 600

60 Решение — Изгиб Выполните анализ для определения расчетных моментов (M). Определите K и K из: MK = bd 2 fck & K ‘= 0.6δ 0,18δ Является ли K K? Да Балка недостаточно усилена — компрессионная сталь не требуется ULS = (75 xx 1,5) = кн / м M ult = x 10 2/8 = 2109 кнм d = = K = = δ K

61 Решение — Изгиб Рассчитать плечо рычага Z dz = K [] dz = = [x 0,134] 0,95d Рассчитать натяжение стали MA = sfz yd A sx 10 = = 6015 мм 435 x 806 Обеспечить 8 h42 (6430 мм 2) 2 Проверить максимальное армирование Проверить минимальное армирование Проверить минимальное расстояние между стержнями Проверить максимальное расстояние между стержнями Расстояние между стержнями = 35 мм> φ OK

62 Расчетная блок-схема для сдвига Определить v Ed, где: v Ed = V Ed / (bwd) Определить несущую способность бетонной стойки v Rd Сила сдвига: V Ed = x (10 /) = kn Напряжение сдвига: v Ed = V Ed / (bwd) = x 10 3 / (1000 x 600) = 1.14 МПа

63 Решение — Сдвиг f ck v ​​Rd (когда cot θ = 2,5)

64 Расчетная блок-схема для сдвига Определить v Ed, где: v Ed = V Ed / (bwd) Определить несущую способность бетонной стойки v Rd Is v RD> в Эд? Сила сдвига: V Ed = x (10 /) = kn Напряжение сдвига: v Ed = V Ed / (bwd) = x 103 / (1000 x 600) = 1,14 МПа v Rd = 3,27 МПа v Rd> v Ed cot θ = 2,5 Да (кроватка θ = 2,5) Площадь поперечной арматуры: A sw / s = v Ed bw / (0.9 f ywd cot θ) Проверьте максимальное расстояние поперечной арматуры: s l, max = 0,75 d A sw / s = 1,14 x 600 /( 0,9 x 435 x 2,5) A sw / s = 0,70 мм Попробуйте соединить h20 с 2 ножками. A sw s = 157 мм2 <157 /0,70 = 224 мм обеспечивает звенья h20 на расстоянии 200 мм CRS

65 Решение — прогиб Определите базовый коэффициент усиления l / d: ρ = A s / bd = 6430 x 100 / (600 x 934) = 1,15%

66 Базовые отношения пролета к глубине (для условий с простой опорой) Отношение пролета к глубине (l / d) fck = 20 fck = 25 fck = 28 fck = 30 fck = 32 fck = 35 fck = 40 fck = 45 fck =% 0.80% 1,30% 1,80% Процент растянутой арматуры (As / bd)

67 EC2 Отношение пролет / эффективная глубина

68 Решение — прогиб Определите базовую длину / дюйм Is bf> 3b w No j 1 = 1.0 Балка> 7 м и опора хрупкие перегородки? Коэффициент усиления: ρ = A s / bd = 6430 x 100 / (600 x 934) = 1,15% Требуемый dl / d = 14,9 x 1,0 = 14,9 Фактический l / d = 10000/934 = 10,7 Базовый l / d> Фактический l / d Нет j 2 = 1,0 Фактическое значение l / d <(l / d).j 1.j 2? Да Проверить полностью

69

Рекомендации по оптимальному проектированию конструкционной огнестойкости бетонных и стальных зданий

Опубликовано

1 декабря 2010 г.

Автор (ы)

Лонг Т.Фан, Джон Л. Гросс, Тереза ​​П. Макалистер

Абстрактные

Цитата

Техническая нота (NIST TN) — 1681

Ключевые слова

строительные нормы и правила, бетонные конструкции, расчетные сценарии пожаров, огнестойкий дизайн, снижение риска пожара, пожарная инженерия на основе характеристик, стальные конструкции, анализ реакции конструкций, термический анализ.