Сечение арматуры: Таблица арматуры. Площадь поперечного сечения

Как самостоятельно провести расчет арматуры для фундамента

Хотите разместить рекламу ваших товаров или услуг на сайте cdelayremont.ru? Перейдите на страницу реклама, чтобы узнать о вариантах и условиях сотрудничества.

Для восприятия деформационных нагрузок и формирования единой конструкции монолитный фундамент армируется. Если бетон прекрасно воспринимает сжимающие нагрузки, то арматура, как часто говорят, работает на растяжение. При условии, что вы решили своими руками возводить основание для дома, вам придется потрудиться над расчетами не только бетонной смеси, но и арматуры для фундамента. О том, как подсчитать необходимый метраж этого материала, а также рассчитать требуемое сечение арматуры, мы постараемся подробно расписать в этой статье.

Чтобы процесс расчета был максимально понятным, в качестве примера мы рассмотрим ленточное основание высотой 600 мм с шириной ленты 400 мм для фундамента, схема которого изображена на рисунке ниже.

Минимально допустимое содержание армирующих элементов в ленточном основании определяется по СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции». В пункте 7.3.5 сказано, что относительное содержание продольной арматуры не должно быть меньше 0,1% от площади сечения железобетонного элемента. Для ленточного фундамента учитывается отношение суммарного сечения арматуры и ленты.

В нашем случае имеем: площадь сечения ленты – 600×400=240 000 мм². С учетом полученных данных определяем количество стержней, необходимое для продольного армирования ленты. Для этого воспользуемся частью таблицы из прил. 1 к пособию по проектированию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий», представленной на рисунке ниже. Предварительно переведем мм² в см² и умножим полученное значение на 0,001 (именно такую часть должна занимать суммарная площадь поперечного сечения продольной арматуры). Получаем: 240000 мм² = 2400 см², 2400 см²×0,001=2,4 см².

Изучая данные таблицы 1, сложно понять, арматуру какого диаметра, и в каком количестве нужно использовать. Ведь при требуемой площади сечения в 2,4 см², судя по таблице, можно использовать 2 стержня 14 мм арматуры, 3 стержня 12 мм, 4 стержня 10 мм и т.д. От чего отталкиваться при расчетах? В разделе 1 приложения 1 к пособию по проектированию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий» сказано, что при длине стороны более 3 м (как в нашем случае), минимальный диаметр арматуры составляет 12 мм. Для равномерного восприятия нагрузок потребуется два пояса армирования, содержащих по два прутка арматуры диаметром 12 мм.

Диаметр поперечной арматуры выбираем минимально допустимый для каркаса, высотой менее 800 мм (у нас ввиду высоты фундамента и требуемого отступа от наружного слоя бетона в 50 мм – 500 мм=600-2×50) – 6 мм. Он должен быть не меньше четверти диаметра продольных прутков: 12/4=3<6 условие соблюдается. Если бы каркас был высотой от 800 мм и выше,  то минимальный диаметр арматуры составлял бы 8 мм.

Выбор и расчет арматуры для плитного фундамента осуществляют таким же образом. Только данные таблицы 1 нужно будет умножить в зависимости от количества продольных прутков арматуры. А как быть, если необходимо провести арматурный расчет столбчатого фундамента? В этом случае достаточно использовать арматуру диаметром 10 мм: для свай, которые в диаметре меньше 200 мм, достаточно трех прутков, для остальных случаев их количество возрастает по мере увеличения диаметра сваи. Для соединения вертикальных прутков достаточно использовать гладкую арматуру диаметром 6 мм.

Если вы решили армировать основание дома своими руками, то перед покупкой строительных материалов очень важно провести как можно более точные расчеты требуемого количества. В нашем случае мы будем рассматривать расчет количества арматуры под дом 10×6, для которого возводится ленточный, плитный или столбчатый фундамент.

Количество арматуры для ленточного фундамента

Общая длина ленты составит: 10000×2+(6000-2×400)×3=35600 мм или 35,6 м. С учетом общего количества запусков суммарной длиной 40×250=10000 мм или 10 м и использования четырех продольных прутков арматуры суммарный метраж продольных армирующих элементов составит: 35,6×4+10=152,4 м. Это, что касается арматуры периодического профиля, но есть еще гладкая арматура.

При условии отступа от поверхности бетонного основания в 50 мм длина поперечной арматуры (горизонтальной и вертикальной на одно соединение) составит: 300×2+500×2=1600 мм или 1,6 м. Таких соединений при общей длине ленты в 35,6 м и шаге между поперечными прутками в 300 мм будет: 35,6/0,3=119. Итого общая длина поперечной гладкой арматуры составит: 119×1,6=190,4 м.

Количество арматуры для плитного фундамента

Для нашего дома 10×6 толщину плиты принимаем 300 мм (предварительно проводим расчет нагрузки на фундамент). Арматурный каркас будет состоять из двух поясов с шагом сетки 200 мм. Для одного пояса потребуется 10000/200=50 прутков поперек (шестиметровых) и 6000/200=30 прутков вдоль (десятиметровых). Итого на два пояса потребуется арматуры периодического профиля: (50×6+30×10)×2=1200 м

Если соединять пояса арматурными прутками, то общее количество соединений составит: 50×30=1500 шт. Длина каждого прутка с учетом отступа от края фундамента в 50 мм составит 200 мм. Итого гладкой арматуры потребуется: 1500×200=300000 мм или 300 м.

Количество арматуры для буронабивного свайного основания

В качестве примера приведем основание под тот же дом, только будем использовать буронабивные сваи (расстояние между опорами принимаем 2000 мм) и железобетонную обвязку высотой 400 мм. Нам потребуется 16 свай диаметром 200 мм и высотой 2000 мм. Сколько нужно арматуры для такого фундамента?

На сваи будем использовать 4 прутка длиной 2250 мм: 2000 мм на собственно сваю и 350 мм на запуск для связки с арматурным каркасом ростверка. Итого на одну буронабивную сваю потребуется 4×2350=9400 мм или 9,4 м арматуры периодического профиля. На 16 свай потребуется 150,4 м. Для формирования каркаса сваи будем использовать гладкую арматуру, которой соединим 4 вертикальных прутка в трех местах. Длина одного соединения составит примерно 3,14×200=628 мм, длина трех – 1884 мм или 1,9 м. Общий метраж гладкой арматуры, необходимый для формирования каркаса столбов составит: 1,9×16=30,4 м.

Расчет арматуры для ростверка проводится так же, как и в случае расчета ленточного фундамента. Прутков периодического профиля потребуется столько же, сколько и в вышеописанном случае (по ленточному основанию), т.е. 152,4 м. А вот на формирование каркаса с учетом высоты ленты нужно будет меньше гладкой арматуры: 119 (количество соединений) ×1,2 (сумма длин поперечной арматуры на одно соединение)= 142,8 м

Надеемся, что приведенная информация поможет вам понять процесс расчета и самостоятельно рассчитать необходимое количество арматуры и диаметр прутков применительно к фундаменту вашего дома.

Площадь — сечение — арматура

Cтраница 2

Для прямоугольных в плане фундаментов площадь сечения арматуры необходимо определять расчетом в двух направлениях.
 [16]

В нашем случае, так как площадь сечения арматуры меньше 3 % площади бетона, последняя определяется без вычета площади арматуры.
 [17]

При расчете изгибаемых элементов в расчет вводится площадь сечения арматуры Fa A, где А — продольная арматура, расположенная в зоне, растянутой от действия внешних усилий.
 [19]

Однако при проектировании усиления железобетонных перекрытий требуется определить площадь сечения арматуры в пролете плиты с учетом потери сечения от коррозии. При этом задача состоит в том, чтобы определить наименьшее возможное количество арматуры, которое может иметь место в каком-либо поперечном сечении по всей длине плиты. По-видимому такое минимальное количество арматуры может иметь место только в пролете, так как надопорная арматура в монолитных многопролетных балочных плитах принята в большом количестве и, кроме того, в большинстве случаев находится в неповрежденном состоянии.
 [20]

Если no расчету окажется / 4s 0, то площадь сечения арматуры назначают по минимальному проценту армирования или уменьшают размеры поперечного сечения элемента, производя затем расчет заново.
 [21]

Fa 6400 — 78 5 6321 5 еж2 — площади сечений арматуры и бетона.
 [22]

Расчет фундаментов состоит в определении их размеров и подборе площади сечения арматуры.
 [24]

Горизонтальные надопорные участки отогнутых стержней следует учитывать при подсчете площади сечения опорной арматуры. При этом сечение первой от опоры плоскости отгибов не учитывают, так как у левой или у правой грани опоры первая плоскость отгибЪв, не имеющая горизонтального участка, не участвует в работе на изгибающий момент. Сравнив суммарное сечение отгибов с требуемым по расчету, по разности подбирают количество надопорных коротышей того же по возможности диаметра, что и отгибы.
 [26]

Блочные стропильные конструкции покрытия универсальны, что дает возможность изменять площадь сечения арматуры в зависимости от нагрузки. Но сборка блоков трудоемка, так как приторцовка отдельных блоков балок или элементов ферм и натяжение арматуры в построечных условиях весьма трудоемки.
 [27]

Основными преимуществами блочных балок являются универсальность конструкции, возможность изменять площадь сечения арматуры в зависимости от нагрузки и удобства их транспортировки.
 [28]

По формулам (11.19) — (11.22) поверяем прочность и определяем высоту и площадь сечения арматуры элемента при любом практически возможном положении нейтральной оси для всех рассматриваемых видов поперечного сечения с одиночной и двойной арматурой при косом и плоском изгибе.
 [29]

Усиление изгибаемых элементов на восприятие поперечных сил рекомендуется в основном производить увеличением площади сечения поперечной и наклонной арматуры, которое достигается установкой дополнительных стержней одним из — рекомендуемых в пп.
 [30]

Страницы:  

   1

   2

   3

   4

Уравновешенные, недостаточно армированные и чрезмерно армированные секции балки

🕑 Время чтения: 1 минута

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

Содержимое:

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

Моменты сопротивления железобетонных балок рассчитываются исходя из следующих допущений:
1. Плоские сечения остаются плоскими при изгибе вплоть до разрушения. Это означает, что деформации пропорциональны расстоянию от нервной оси.
2. Предельное состояние разрушения при изгибе считается достигнутым, когда деформация бетона при предельном сжатии волокна при изгибе достигает 0,0035.

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

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

Балансирная секция

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

Секция недоармированной балки

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

Секции усиленной балки

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

Уравновешенные профили, под усиленным профилем и над усиленным профилем

Уравновешенные профили, под усиленным профилем и над усиленным профилем

  Сбалансированные профили

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

 Под усиленной секцией

В недостаточно усиленной секции процентное содержание стали меньше, чем в сбалансированной секции. Таким образом, фактическая нейтральная ось сместится вверх, т. е. n _c > n, как показано на рис. 2.6(c). В недоармированном сечении напряжения в стали сначала достигают допустимого значения, а бетон находится под напряжением. Момент сопротивления этого сечения рассчитывается как

\[M _{r}=\sigma _{st}.A _{st}\left ( d-\frac{n}{3} \right )\]

Различные характеристики подармированной секции следующие:

(i)       Сталь полностью нагружена, а бетон нет (т. е. напряжение в стали составляет σ _st (допустимо), но напряжение в бетоне меньше σ _cbc

(ii)       Фактическая нейтральная ось лежит выше критической нейтральной оси (n < n _c ).

(iii)     Процентное содержание стали меньше, чем в сбалансированном сечении, поэтому сечение является экономичным

(iv) Вязкое разрушение

(v)       Момент сопротивления меньше сбалансированного сечения.

В неармированном сечении разрушение связано с пластичностью, поскольку сталь разрушается первой и перед разрушением дается достаточное предупреждение. Из-за пластического разрушения и экономичности конструкторы предпочитают недостаточно армированные секции.

Сверхусиленная секция

В усиленной секции процент используемой стали больше, чем в сбалансированной секции. Таким образом, фактическая нейтральная ось смещается вниз, т.е. n>n _с [Рис. 2.6(г)]. В этом сечении напряжение в бетоне достигает допустимого значения, а сталь не полностью нагружена. Бетон хрупкий и внезапно разрушается. Поскольку сталь используется не полностью, переармированная секция неэкономична (сталь намного дороже бетона). Различные характеристики переармированного сечения:

(i)        Бетон полностью нагружен, а сталь нет (т. е. напряжение в бетоне находится на допустимом значении σ _cbc но напряжение в стали меньше, чем σ _st ).

(ii)       Фактическая нейтральная ось находится ниже критической нейтральной оси, т. е. n > n _c .

(iii)     Процент стали больше, чем в сбалансированной секции, поэтому секция неэкономична.

(iv)      Внезапный сбой.

(v)       Момент сопротивления переармированного сечения рассчитывается как

\[ M _{r}=\frac{1}{2}\sigma _{cbc}b.n\left ( d-\frac{ п}{3} \справа )\]

Балка изгибается под действием изгибающего момента, что приводит к небольшой кривизне. На внешней поверхности (грань растяжения) кривизны бетон испытывает растягивающее напряжение, а на внутренней поверхности (грань сжатия) он испытывает напряжение сжатия.

Определение балки

Одинарно армированная балка

Одноармированная балка — это балка, в которой бетонный элемент армирован только вблизи растянутой поверхности, а арматура, называемая растянутой сталью, предназначена для сопротивления растяжению.

Балка с двойным армированием

Балка с двойным армированием — это такая балка, в которой помимо растягивающей арматуры бетонный элемент также армирован вблизи сжимаемой поверхности, чтобы помочь бетону сопротивляться сжатию. Последняя арматура называется прессованной сталью. Когда зона сжатия бетона недостаточна для сопротивления сжимающему моменту (положительному моменту), необходимо предусмотреть дополнительное армирование, если архитектор ограничивает размеры сечения.

Недоармированная балка

Недоармированная балка — это такая балка, в которой способность на растяжение растянутой арматуры меньше, чем совокупная сжимающая способность бетона и сжимаемой стали (недоармированная на растянутой поверхности) . Когда железобетонный элемент подвергается увеличению изгибающего момента, растянутая сталь поддается деформации, в то время как бетон не достигает своего предельного состояния разрушения. По мере того, как растянутая сталь поддается и растягивается, «недостаточно армированный» бетон также поддается податливой деформации, демонстрируя большую деформацию и предупреждение перед своим окончательным разрушением. В этом случае предел текучести стали определяет расчет.

Переармированная балка

Переармированная балка — это та балка, в которой способность на растяжение растянутой стали больше, чем совокупная сжимающая способность бетона и сжатой стали (избыточно усиленная на растянутой поверхности) . Таким образом, балка из «переармированного бетона» выходит из строя из-за разрушения бетона в зоне сжатия и до того, как сталь в зоне растяжения поддается деформации, что не дает никаких предупреждений перед разрушением, поскольку разрушение происходит мгновенно.

уравновешенно-армированная балка

Балка уравновешенно-армированная — это балка, в которой зоны сжатия и растяжения достигают предела текучести при одной и той же нагрузке на балку, и бетон разрушается, а растянутая сталь деформируется при в то же время. Однако этот критерий проектирования так же рискован, как и чрезмерно армированный бетон, потому что разрушение происходит внезапно, поскольку бетон разрушается одновременно с растяжением стали, что очень мало предупреждает о бедствии при разрушении из-за растяжения.