Расчет армирования растянутого стержня в дополнительном модуле RF-CONCRETE Members

Техническая статья из области расчета конструкций и использования программ Dlubal Software

  • База знаний

Техническая статья

Эта статья была переведена Google Translator

Посмотреть исходный текст

В данной статье рассматривается способ определения арматуры для балки, нагруженной растягивающей силой, по норме EN-1992-1-1. Цель статьи состоит в том, чтобы определить растягивающую нагрузку на стержневой элемент (без вынужденных деформаций) и определить параметры арматуры бетона согласно строительными правилам и положениям нормы с помощью программы для расчета конструкций RFEM.

Что означает растяжение для бетонного элемента?

Сечение конструктивного элемента нагружено простым растяжением, если силы, действующие на одной стороне сечения, сокращаются в центре тяжести сечения до единственной силы N. Данная нормальная сила N в этом случае перпендикулярна сечению и направлена к стороне, на которую действуют силы. Собственный вес бетона не учитывается и сечение равномерно подвергается растяжению.

Растягивающее напряжение в стали

У стали с восходящей ветвью на диаграмме напряжения-деформации, выражение для области справа от ветви, соответствующей поведению стали при растяжении, основано на характеристических значениях стали, указанных в §3.2. 7 (2) нормы EN 1992-1-1.

Напряжение в арматуре

σs = fyd + k · fyd - fydεuk - fydEs · εs - fydEs

σs Напряжение в арматуре
fyd Расчетное значение предела текучести = fyks
k Соотношение нормативных пределов = ftk/fyk
εuk Предельный прогиб
Es Модуль упругости
εs Деформация в арматуре = εud = 0,9 ⋅ εuk
fyk Нормативный предел текучести
γs Частичный коэфф. запаса стали
ftk Нормативная величина прочности на растяжение
εud Расчетное значение предельной деформации

Продольная арматура

Обратите внимание: при расчете простого растяжения бетон, работающий на растяжение, не учитывается. При этом полностью уравновешивают растягивающую силу NEd . Необходимая площадь сечения арматуры определяется на основе растягивающей силы и действующего напряжения.

As = NEd / σs
As ... Площадь арматуры
NEd ... предельная нормальная сила

Применение теории с помощью дополнительного модуля RF-CONCRETE Members

Рассмотрим пример элемента, подверженного простому растяжению, на основе анализа результатов, полученных для продольного армирования. Ниже приведены исходные данные:

  • Постоянные нагрузки: Ng = 100 кН
  • Переменные нагрузки: Nq = 40 кН
  • Квадратное сечение: 20/20 см
  • Класс бетона по прочности: C25/30
  • Сталь: S 500 A для восходящей ветви
  • Диаметр продольной арматуры: ϕl = 12 мм
  • Диаметр поперечной арматуры: ϕt = 6 мм
  • Защитный слой бетона: 3 см
  • Контроль растрескивания не требуется.

Для проверки настроек материала в RF-CONCRETE Members на рисунке 02 показаны материалы, используемые для бетона и арматуры.

Предельное состояние по несущей способности

Расчетная нагрузка в предельном состоянии по несущей способности:

NEd = 1,35 ⋅ 100 + 1,5 ⋅ 40 = 195,00 кН

Действующее напряжение при растяжении

Предельное состояние по несущей способности для долговременной и переходной расчетной ситуации:

fyd = 500 / 1,15 = 435 МПа

k = 525 / 500 = 1,05 по таблице C.1 нормы EN 1992-1-1

εuk = 25 ‰

εud = 0,9 ⋅ 25 = 22,5 ‰

σs = 435 + (1,05 ⋅ 435 - 435) / (2,5 - 435 / (200 000)) ⋅ [2,25 - 435 / (200 000)] = 454 МПа

Требуемая продольная арматура

Продольная арматура для предельного состояния по несущей способности:

As = 0,195 / 454 ⋅ 104 = 4,30 см²

продольная арматура

После введения настройки арматурной стали диаметр 12 мм в дополнительном модуле RF-CONCRETE Members, автоматически заданная дополнительным модулем арматура составляет 4 стержня с симметричным распределением в нижней и верхней частях сечения, то есть 2 x 2 HA12, что соответствует следующей площади сечения арматуры:

As = 4 ⋅ 1,13 = 4,52 см²

Поперечная арматура

Если поперечная арматура будет задана пользователем, RF-CONCRETE Members может автоматически определить отступы в соответствии с нормой и проверить, соответствует ли расположение требованиям.

В нашем случае, при вводе хомутов диаметром 6 мм, программа определит шаг 0,122 м, но также отобразит предупреждение № 155) в столбце «Примечания», которое изображено на рисунке 07.

Формула, относящаяся к §9.2.2 (8) нормы EN 1992-1-1, приведена ниже.

Sl,max = 0,75 ⋅ d
Sl,max ... максимальный поперечный шаг хомутов
г ... полезная высота
d = h - e - ∅t - ∅l/2
h ... Высота сечения
e ... Защитный слой бетона

Указанные выше формулы дают следующие результаты:

d = 0,200 - 0,03 - 0,006 - 0,012 / 2 = 0,158 м

Sl,max = 0,75 ⋅ 0,158 = 0,12 м

Поэтому предупреждающее сообщение 155 появляется из -за того, что расстояние между опорами хомутов в поперечном направлении превышает предельное значение, указанное в стандарте. Проблему можно решить, увеличив количество плеч хомутов в настройках арматуры хомутов, как описано в данном FAQ .

Заключение

После предварительного ввода параметров, модуль RF-CONCRETE Members отображает количество арматурных стержней, требуемых в соответствии с заданным расположением, для проверки растягивающей нагрузки по внутренним силам из программы RFEM. В зависимости от появляющихся предупреждающих сообщений, пользователь может изменить арматуру и ее расположение после расчета.

Автор

M.Eng. Milan Gérard

M.Eng. Milan Gérard

Отдел продаж & поддержка заказчиков

Г-н Жерар работает в нашем филиале в Париже, где он оказывает техническую поддержку всем франкоговорящим клиентам.

Ключевые слова

Еврокоды Растяжение Арматура

Литература

[1]   Roux, J. (2007). Pratique de l'eurocode 2 - Guide d'application. Paris: Groupe Eyrolles.
[2]   Eurocode 2: Design of concrete structures - Part 1-1: General rules and rules for buildings; EN 1992-1-1:2011-01

Ссылки

Добавить комментарий...

Добавить комментарий...

  • Просмотры 1489x
  • Обновления 2. ноября 2021

Контакты

Связаться с Dlubal

У вас есть дополнительные вопросы или вам нужен совет? Свяжитесь с нами по телефону, электронной почте, в чате или на форуме или найдите предлагаемые решения и полезные советы на странице часто задаваемых вопросов, доступной круглосуточно.

+49 9673 9203 0

[email protected]

Онлайн-обучение | Английский

Еврокод2 | Железобетонные конструкции по норме DIN EN 1992-1-1

Онлайн-обучение 12. августа 2022 8:30 - 12:30 CEST

Онлайн-обучение | Английский

Еврокод2 | Железобетонные конструкции по норме DIN EN 1992-1-1

Онлайн-обучение 18. октября 2022 9:00 - 13:00 CEST

Онлайн тренинги | Английский

Еврокод 2 | Железобетонные конструкции по норме DIN EN 1992-1-1

Онлайн-обучение 25. февраля 2022 8:30 - 12:30 CET

Учет этапов строительства\n в RFEM 6

Учёт стадий строительства в RFEM 6

Webinar 13. января 2022 14:00 - 15:00 CET

Ознакомление с новой программой RFEM 6

Ознакомление с новой программой RFEM 6

Webinar 11. ноября 2021 14:00 - 15:00 EDT

Онлайн тренинги | Английский

Еврокод5 | Деревянные конструкции по норме DIN EN 1995-1-1

Онлайн-обучение 23. сентября 2021 8:30 - 12:30 CEST

Онлайн тренинги | Английский

Еврокод 3 | Стальные конструкции по норме DIN EN 1993-1-1

Онлайн-обучение 25. августа 2021 8:30 - 12:30 CEST

Программа RFEM для студентов | США

Онлайн-обучение 11. августа 2021 13:00 - 16:00 EDT

Онлайн тренинги | Английский

rfem | Динамический и сейсмический расчёт по Еврокоду 8

Онлайн-обучение 11. августа 2021 8:30 - 12:30 CEST

Онлайн тренинги | Английский

RFEM | Основной тренинг

Онлайн-обучение 13. июля 2021 9:00 - 13:00 CEST

Онлайн обучение | Английский

RFEM | Основные функции | США

Онлайн-обучение 17. июня 2021 9:00 - 13:00 EDT

Онлайн тренинги | Английский

Программа RFEM для студентов | Часть 3

Онлайн-обучение 15. июня 2021 14:00 - 16:30 CEST

Расчет стекла в программе Dlubal

Расчет стекла в программе Dlubal

Webinar 8. июня 2021 14:00 - 14:45 CEST

КБ 000566 | Расчет фундаментов

КБ 000566 | Расчет фундаментов

Длительность 0:43 мин

RFEM 5
rfem

Основная программа

Программа для расчёта плоских и пространственных конструкций, состоящих из плит, стен, оболочек, стержней (балок), тел и контактных элементов, методом конечных элементов (МКЭ)

Цена первой лицензии
3 540,00 USD
RFEM 5
RF-CONCRETE

Дополнительный модуль

Расчёт железобетонных стержней и поверхностей (плиты, стены, плоские конструкции, оболочки)

Цена первой лицензии
810,00 USD