Izračun armiranih betonskih plošč za razpoke

Slika 1. Na primer, izračun 40
1 - 1. Del oblikovanja, 2 - 2. Del oblikovanja

Namen: Preverjanje načina izračuna za potiskanje.

Naloga: Preverite pravilnost analize odpornosti proti porušenju betonskega elementa s prečno ojačitvijo pod vplivom koncentrirane sile in upogibnih momentov ter analizo moči ekstrudiranja izven položaja prečne armature.

Reference: Priročnik za izdelavo betonskih in armiranobetonskih konstrukcij iz težkega betona brez prednapenjanja armature (do SP 52-101-2003), 2005, str. 137-140.

Izvorno ime datoteke:

Skladnost z regulativnimi dokumenti: SP 52-101-2003, SP 63.13330.2012.

Izvorni podatki iz vira:

Smer X

Smer X

Osnovni podatki ARBAT:
Zanesljivostni koeficient odgovornosti γn = 1

Območje uporabe obremenitve je znotraj elementa.

a = 500 mm
b = 800 mm
Višina delovnega odseka za vzdolžno armiranje
vzdolž osi X - 190 mm
vzdolž osi Y - 190 mm

Beton

Vrsta betona: težka
Betonski razred: B30

Razmerje delovnih pogojev betona

dolgoročno obračunavanje obremenitve

upošteva naravo uničenja

ob upoštevanju navpičnega položaja med betoniranjem

pri čemer gre za zamrzovanje / odmrzovanje in negativne temperature

Obremenitve

Enotna ojačitev

Armature razred: A240
Premer 6 mm

Približno območje 75 mm
Razdalja med palicami v vrstici 60 mm
Število palic v vrsti 20
Razmak vrstic 60 mm
Število vrst palic 25

Napor

Primerjava rešitev

presejalna trdnost betonskega elementa s prečno ojačitvijo pod vplivom koncentrirane sile in upogibnih momentov z vektorji vzdolž X, Y osi

prebijanje trdnosti od delovanja koncentrirane sile betonskega elementa s prečno ojačitvijo preko položaja prečne armature

Komentarji

  1. V Priročniku se pri izračunu naloge upošteva povprečna delovna višina plošče h0 = 190 mm. Ta vrednost se uporablja v ARBAT-u.
  2. V Priročniku se v vzorcu vzame oznaka trenutkov v delu stolpcev M.x in My kot trenutke, v smeri osi X in Y. V ARBAT-ju je zapis Mx in My kot trenutek okoli osi X in Y, zato so trenutki v primeru ročnega Mx in My ustrezajo arbatnim momentom Mx in My. ARBAT uporablja vrednosti vsote trenutkov Msup in Minf vzdolž zgornjega in spodnjega roba plošče. Torej, Mx = 30 + 27 = 57 kN ∙ m, My = 70 + 60 = 130 kN m
  3. Število palic v vrstici 20 in število vrst palic 25 se vzamejo v skladu z merami, ki so navedene na risbi v Priročniku.
  4. Razlika drugega faktorja z odločitvijo iz Priročnika je posledica naslednjih razlogov:
  • V problemu se razmere druge računske konture obravnavajo na razdalji 0,5 ure0 od meje lokacije celotne prečne ojačitve. Poleg tega so v Priročniku pri izračunu geometrijskih značilnosti dimenzije konture napačno uporabljene za 0,5 h0 večji od dimenzij zadevnega obrisa. V ARBAT se meje druge izračunane konture vzamejo na razdalji 0,5 ure0 iz meje lokacije prečne ojačitve, upoštevane pri izračunu;
  • V Priročniku se ta preskus trdnosti izvaja ob upoštevanju upogibnih momentov. V ARBAT-u preverjanje poteka v skladu z odstavkom 6.2.48 SP 52-101-2003 z uporabo formule za izračun potiskanja pod vplivom zgolj koncentrirane sile.

Primeri izračuna. Primer 40. Dano: plošča monolitne ravne plošče debeline 220 mm: stebri, ki mejijo na ploščo nad in spodaj

Primer 40. Podatek: ravna monolitna plošča debeline 220 mm: stebri, ki mejijo na ploščo od zgoraj in spodaj, s profilom 500'800 mm; obremenitev, prenesena s tal na stolpec N = 800 kN; trenutki v odsekih stolpcev na zgornjem in spodnjem robu plošče so enaki: v smeri velikosti stebra 500 mm - Mx,sup - 70 kN / m, Mx,inf = 60 kN / m, v smeri velikosti stebra 800 mm - My,sup = 30 kN / m, My,inf = 27 kN / m; betonski razred B30 (Rbt = 1,15 MPa).

Zahtevana je preveritev plošče za razpoke.

Izračun Predpostavlja se, da je povprečna delovna višina plošče h0 = 190 mm.

Za s koncentrirano potisno silo vzamemo obremenitev iz prekrivanja F = N = 800 kN; za podporno območje te sile - presek kolone a'b = 500'800 mm.

Določite geometrijske karakteristike obrisa izračunanega preseka v skladu z odstavki. 3,84 in 3,85:

perimeter in = 2 (a + b + 2h0) = 2 (500 + 800 + 2 × 190) = 3360 mm;

trenutek upora v smeri trenutka Mx (t.j. pri a = 500 mm, b = 800 mm)

trenutek upora v smeri trenutka My (t.j., pri = 800 mm, b = 500 mm)

Pri izračunanem koncentriranem trenutku v vsaki smeri vzamemo polovico vsote trenutkov v prečnem prerezu vzdolž zgornjega in spodnjega roba plošče, t.j.

Preverite stanje (3.182), ob M = Mx = 65 kN / m,. Wb = Wb,x = 841800 mm 2 in dodajanje N / mm na levo.

Istočasno N / mm Rbth0 = 1,15 × 190 = 218,5 N / mm,

npr. pogoj (3.182) ni izpolnjen in v plošči je potrebno namestiti prečno ojačitev.

Sprejeta v skladu z zahtevami odstavka 5.26, korak prečnih palicw = 60 mm h0/ 3 (slika 3.50). Nato v roku 0,5h0 = 95 mm na obeh straneh konture izračunanega prečnega prereza lahko sprejmejo 2 palice v enem odseku. Sprejemamo palice iz razreda A240 A2 (Rsw = 170 MPa) najmanjši premer 6 mm.

Potem Asw = 57 mm 2 in 0,8qsw = N / mm 1,5h0 = 1,5 × 190 = 285 mm. Potem ima kontura novega odseka dimenzij: a = 500 + 2 × 315 + 90 = 1330 mm; b = 800 + 2 × 315 + 190 = 1620 mm.

Njene geometrijske značilnosti so:

in = 2 (1320 + 1620 + 2 × 190) = 6640 mm;

Preverite stanje (3.182) ob upoštevanju trenutka Mna. Hkrati z zanemarjanjem zmanjšamo potisno silo F zaradi bremena, ki se nahaja na odseku z merami (a + h0) '(H + h0) okoli stolpca.

Sila ekscentričnosti f

S sprejetimi smeri trenutkov Msup in Minf (glej risbo 3.51) je najbolj poudarjeno vlakno oblikovnega odseka nameščeno vzdolž roba odseka, najbolj oddaljenega od prostega roba plošče. To vlakno se nahaja na razdalji od težišča, ki je enako y = = = 314,1 mm.

Potem je trenutek upora enak:

Ocenjeni trenutek iz stolpcev je

Trenutek ekscentrične uporabe sile F je enak Fe0= 150 × 0,0359 = 5,4 kN / m. Ta trenutek je v znamenju nasprotni trenutek Mloc zato

Izračun obrobnih plošč

Konvencionalna talna plošča je armirano betonska konstrukcija, katere dolžina je enaka širini prostora ali polovici širine prostora v zgradbi.

Shema monolitnega prekrivanja.

Lahko se popolnoma zanese na konturo sobe ali pa na eno stran brez podlage.

Izračun takih struktur je dobro znan. To je veliko težje opraviti izračun površine za potiskanje, potreba po kateri se pojavi, če enakomerno porazdeljena obremenitev deluje na omejenem območju. Taka obremenitev se včasih imenuje koncentrirana znotraj majhnega območja na plošči.

Osnovni parametri

Priporočljivo je izvesti predhodni izračun za potiskanje določitve velikosti ustvarjenega tlorisa, to je, ko je načrtovan. V tem primeru je potrebno ločeno izračunati njegove dimenzije v primeru načrtovanega delovanja zgolj ene koncentrirane obremenitve na sredini plošče in ob istočasnem vplivu določene obremenitve in upogibnega momenta na njem.

Pri pripravljenih standardnih ploščah so možni naslednji izračuni:

Shema ojačitve pred prekinitvami prekrivanja.

  • obremenitev, nameščena na robu;
  • tovor se nahaja v kotu;
  • na območju bremena je prečna ojačitev;
  • stropna struktura ima prečno ojačitev profiliranega jekla vzdolž celotne dolžine in širine;
  • stolpec je razširil dele (velikosti);
  • osnovne plošče imajo blato;
  • v bližini prebodnega območja so luknje ali odprtine;
  • gradnja se nahaja neposredno ob steni.

Potisni izračun

Shema piramide, ki silira beton.

Treba je opozoriti, da danes med strokovnjaki obstaja dogovor o tem, kako izračunati trdnost plošče, če se nanjo naloži obremenitev, koncentrirana v omejenem konturi. Vendar obstajajo priročniki, ki bodo lastniku, ki se je odločil za gradnjo hiše s stolpci, pomagati pri izračunu. Niso zelo preprosti, zato se je potrebno morda naučiti pojmov s področja odpornosti materialov, morda prej znanega.

Primeren dokument v zvezi s tem je dopolnilo SP 52? 101? 2003, ki se imenuje "Priročnik za oblikovanje betonskih in ojačenih betonskih konstrukcij iz težkega betona brez predhodnega poudarjanja okrepitve". Koristen je tudi zato, ker vsebuje primere izračuna, ki se lahko uporabijo za posamezne izračune.

Prekrivna tabela obremenitve

Slika 3 prikazuje dve možnosti za namestitev naložene platforme: a) znotraj ravnega elementa; b), c) na robu ravnega elementa. Na sliki 3 je navedeno: 1 - površina obremenitve; 2? Oblika poravnave opcije a); 2'- možnosti načrtovanja vezja b) in c); 3 - presečišče osi X1 in y2, določanje težišča konture; 4? presečišče osi X in Y, ki določa težišče območja bremena; 5 - rob (rob) ravnega elementa.

Upošteva trenutno koncentrirano silo in upogibni moment. Presek, ki vzame obremenitev, se določi na razdalji h0/ 2 kjer je h0 delovna višina plošče. Za izračun, morate vedeti odpornost betona na natezno Rbt in natezna trdnost strižne ojačitve Rsw.

Na primer, bomo preverili, ali bomo razkrojili nearmirane talne površine glede na naslednje podatke:

Shema predklanih plošč.

  • Debelina plošče je 220 mm (kot debelina dela, predpostavljamo h0= 190 mm);
  • nad in pod sosednjimi stebri s presekom od 500 do 800 mm;
  • obremenitev, prenesena iz njega v kolono, N = 800 kN;
  • trenutek na zgornji površini v smeri velikosti stebra 500 mm je enak Mx,sup = 70 kNm;
  • trenutek na spodnji strani v smeri velikosti stebra 500 mm je enak Mx,inf = 60 kNm;
  • trenutek na zgornji površini v smeri velikosti stebra 800 mm je enak Mx,sup = 30 kNm;
  • trenutek na spodnji strani v smeri velikosti stebra 500 mm je enak Mx,inf = 27 kNm;
  • razred B30 beton, dovoljena obremenitev Rbt = 1,15 MPa.

Če želite odpraviti težavo, morate preveriti stanje:

Shema izračunavanja monolitnega prekrivanja.

  • (F / u) + (M / Wb)? Rbt?h0;
  • F = N = 800 kN - koncentrirana sila iz zunanje obremenitve;
  • in - oboda oblikovalne konture, je na razdalji enako polovici delovne debeline plošče;
  • in = 2 (a + b + 2ho) = 2 (500 + 800 + 2,190) = 3360 mm;
  • Mx = (Mx, sup + Mx, inf ) / 2 = (70 + 60) / 2 = 65 kNm;
  • Mna = (My, sup + Mna, inf) / 2 = (30 + 27) / 2 = 28,5 kNm;
  • Wb - trenutni upor se določi za manjšo in večjo stran vezja;
  • Wb,x = (a + h0)? [(a + h0) / 3 + b + h0] = (500 + 190)? [[(500 + 190) / 3 + 800 + 190] = 841800 mm2;
  • Wb,y = (b + h0)? [(b + h0) / 3 + a + h0] = (800 + 190)? [(800 + 190) / 3 + 500 + 190] = 1009800 mm2;
  • našli vsoto razmerij Mx/ Wb,x+ Mna/ Wb,y= 65 • 10 6/841800 + 28,5 • 10 6/1009800 = 105,4 N / mm;
  • najdemo vrednost F / u = 800 • 10 3/3360 = 238,1 N / mm;
  • poiščite vrednost Rbt?h0 = 1,15 • 190 = 218,5 N / mm;
  • preveri stanje (1) 238,1 + 105,4 = 343,5 N / mm, kar je več kot Rbt?h0= 218,5 N / mm, kar pomeni, da je pogoj izpolnjen, prekrivanje pa je treba okrepiti z ojačitvijo.

Metode izračuna

Trenutno obstajajo programi, ki vam omogočajo, da izvedete izračun načrtovanja za potiskanje.

Na primer, z uporabo programa, lahko izračunate največjo obremenitev, ki jo bo plošča zdržala. Za to morate imeti naslednje podatke: delovno dolžino (brez upoštevanja globine podpore njegovih koncev), delovne debeline, površine razpoke in razreda betona.

Če je potisna sila, ki deluje na osnovni plošči, znana, je treba poznati razred betona, dolžino in širino podlage kolone, razdaljo (po dolžini in širini) do roba kupa in premer navpičnih palic (če je potrebno). Zato bo znano, ali jo je treba okrepiti z navpičnimi palicami, zahtevano število pa na enoto površine se izračuna iz premera palic (če je nastavljen).

Izračuni ravne monolitne talne plošče za porušitev v vmesnem območju talne plošče s stebri

Del 2. Izračuni prekrivanja za porušitev, ocena potrebe po krepitvi prekrivanja v območju razpoči

Med obratovanjem stavbe se lahko razpoke pojavijo na delu plošče, ki se nahaja neposredno okoli kolone zaradi porušitve talne plošče. Prebijanje se pojavi zaradi premika plošče glede na naloženo območje, ki se nahaja neposredno okoli kolone. Predpostavlja se, da stiskalna sila F ustreza obremenitvi, ki se prenaša s stropa v kolono (slika 1a). Slika 1b prikazuje postavitev prečne ojačitve v skupnem območju kolone z ravno talno ploščo. Sila F, ki prisili ploščo, zazna beton plošče Fb,ult in nameščena v območju s prečno ojačitvijo Fsw,ult. Če stanje trdnosti plošče z ne iztiskanjem ni izpolnjeno, se na zgornji površini plošče pojavijo razpoke na skupnem območju s kolono vzdolž oboda razpoke (slika 1, pogled A).

Da bi določili dolžino dodatnih armaturnih palic (OS) v nadolnavni coni plošče, je treba upoštevati, da je treba palice namestiti izven oboda nadolnyga območja namestitve dodatne armature za dolžino priklopnega obvoda armature ll. Namestitveno območje za dodatno armiranje je mogoče oceniti na mozaiku (slika 1). Dimenzije površine nacela so določene z računalniškim izračunom plošče in so 2800'2800 mm. Dolžina obvodnega ventila je določena z naslednjo formulo:

Izračuni ravne monolitne talne plošče za porušitev v vmesnem območju talne plošče s stebri

V skladu s konstrukcijskimi zahtevami za lokacijo prečne armature v območju prisilnega toka, je višina prečne ojačitve (Sw) mora biti enako:

v smeri, ki je pravokotna na računsko konturo (položaj 2 v sliki 2 in na sliki 3) - ne več kot Sw= h0/ 3 in ne manj kot 300 mm (h0 = 166 mm, Sw = h0/ 3 = 166/3 = 55,3 mm, Sw = 50 mm). Dovoljeno je povečati stopnjo na Sw = h0/ 2, hkrati pa je treba razmisliti o najneugodnejši lokaciji piramide potiskanja, pri izračunu pa je treba upoštevati le ojačevalne palice, ki prečkajo potisno piramido;

palice, ki so najbližje obrisu območja uporabe bremena (položaj 3 na sliki 2 in sliki 3), niso nameščene bližje od h0/ 3 (h0/ 3 = 166/3 = 55,3 mm) in ne več h0/ 2 (h0(2 = 166/2 = 83 mm);

v smeri, vzporedno s stranicami računskega kontura - ne več kot 0,25'a1 in ne več kot 0,25'b1 (a1, b1 - dolžina strani konturnega območja bremena) S prerezom kolone 400'400 mm se vzame višina prečnih palic Sw = 0,25'400 = 100 mm.

Za koncentrirano silo F, ki potiska ploščo, velja, da je enaka obremenitvi, ki se prenaša iz plošče v kolono. (F = 18,5'6,4'6,4 = 757,76 kN). Slika 2 prikazuje diagram z navedbo izračunanega prečnega prereza (1), konturo izračunanega preseka (2) in konturo območja uporabe bremena (3).

Izračun elementov brez poprečne armature za potiskanje pod vplivom koncentrirane sile F poteka iz pogoja :, kjer:

F - koncentrirana sila od zunanje obremenitve (F = 757,76 kN);

Izračun se izvede za betonski razred B25.

Fb,ult - končna sila, ki jo zazna beton (Fb,ult = gb1'Rbt'U'h0, Rbt = 1050 kN / m 2; Rbt = 0,9'1050 kN / m 2 - natezna trdnost betona, ob upoštevanju koeficienta delovnih pogojev betona gb1 = 0,9;

u = 566'4 = 2.264 m - obod Fb,ult = (glej sliko 2);

h0 = 0,166 m - zmanjšana delovna višina plošče (h0 = h01 + h02).

Pogoj (757,76 kN> 355,15 kN) ni izpolnjen.

Potrebna je namestitev prečne ojačitve.

Izračun elementov s prečno ojačitvijo za potiskanje pod vplivom koncentrirane sile F poteka iz pogoja :, kjer:

F - koncentrirana sila od zunanje obremenitve (F = 757,76 kN);

Fsw,ult - končna sila, zaznana z ojačitvijo med razpokanjem.

Pri izračunu za potiskanje se upošteva površina prečne ojačitve A.sw, ki se nahaja v razdalji 0,5'h0 na obeh straneh konture izračunanega prečnega preseka, torej v celoti znotraj h0 (glej sliko 3).

Slika 3 prikazuje porazdelitev enakomerno porazdeljene prečne ojačitve v območju prodiranja talne plošče. Označene so palice prečnih ojačitev, katerih površina (Asw) se upošteva pri izračunu plošče za štancanje, prav tako pa kaže višino prečno ojačitvenih palic Sw.

Pred določitvijo omejevalne sile Fsw,ult, zaznana z ojačitvijo med potiskanjem, je treba določiti premer in razred prečne ojačitve (Æ8A400), da se določi prečni prerez prečne ojačitve v nagibu palic Sw = 0,1 m (Asw = 1.01'10 -4 m 2 za dve palici s premerom 8 mm), določi izračunano upornost prečne ojačitve na natezno obremenitev določenega razreda ojačitve (A400)sw = 28'10 4 kN / m 2, določite porazdeljeno silo v prečni ojačitvi.

Porazdeljena sila v prečni ojačitvi se določi s formulo:

Končna sila Fsw,ult, zaznana z ojačitvijo pri potiskanju, ob upoštevanju oboda konture izračunanega preseka u = 2.264 m, se določi s formulo:

757,76 kN 355,15 kN + 361,98 kN. 757,76 kN> 717,13 kN - pogoj ni izpolnjen.

Za izpolnjevanje pogojev trdnosti je treba betonski razred povečati za dva koraka. Za betonski razred B35 Rb t = 1300 kN / m 2, Fb,ult = 0,9'1300'2.264'0.166 = 436,7 kN.

436,7 kN + 361,98 kN = 798,68 kN> 757,76 kN - pogoj je izpolnjen.

Pri izračunu elementov s prečno ojačitvijo za potiskanje pod vplivom koncentrirane sile F je potrebno zagotoviti, da so izpolnjene naslednje zahteve:

sila, ki jo zaznamo beton, in okrepitev pri izračunu pritiska Fb,ult + Fsw,ult ne sme biti več kot 2'Fb,ult, to je 798,68 kN 757 kN - pogoj je izpolnjen.

Pri izračunu plošče za potiskanje izven delovanja koncentrirane sile F lahko izračun upošteva upogibni moment M.

Ponavljajoči izračun za potiskanje na F1= 1.3F

Opišite ukrepe za krepitev prekrivanja v območju prodora.

Pri izračunu pritrditve talne plošče s pravokotnimi stebri (pylons)

Pravokotni stebri (pylons) s širino 200-300 mm, v zadnjem času postajajo vse bolj priljubljeni. Njihova priljubljenost je razložena z dejstvom, da v kombinaciji s stenami blokov debeline 200 mm omogočajo arhitektom, da oblikujejo sprejemljive rešitve za načrtovanje stanovanjskih kupcev, pri čemer se kolone raztezajo do 6 m. Pri določanju razmika stolpcev je treba določiti enega od kriterijev za izračun obstoječe skupno podjetje 63.13330.2012. Vendar izračun, naveden v SP63, ne upošteva nekaterih dejavnikov, ki lahko bistveno zmanjšajo nosilno zmogljivost plošč za potiskanje (brez prečne ojačitve).

Posebnosti izračuna porušitve talne plošče v pravokotnih stebrih so opisane v normah držav, kot so ZDA (ACI 318R-14), Brazilija (ABNT NBR 6118: 2014) in Evropa (EN 1992-1-1-2009), vendar pa v sovjetskem in ruskem norme ne kažejo nobenih razlik, pri izračunu porušitve tal po srednjih stolpcih, razmerje 1/2... 1/4. V priporočenem (do danes) SP 52-103-2007, v odstavku 5.7, je navedeno, da je treba stolpcem, katerih razmerje je manj kot 1/4 strani, pripisati stenam, tj. izrezovanje takšnih podolgovatih pilonov (ali pomolov) v smislu je treba izračunati z uporabo dveh metod: končni odseki se izračunajo po metodi štancanja plošč v bližini koncev sten in žleb za izsekavanje ") in dolge stranice podolgovatega stebra (stene) izračunamo s poševnimi odseki (po SP63). Toda za pilone s razmerjem premera 1/2... 1/4 ni posebnih zahtev, takšne pilone je treba izračunati po isti metodi kot kvadratni stolpci.

V teoriji izračunavanja potiskanja srednjih stebrov je po SP63 porazdelitev tangencialnih (strižnih) napetosti poenostavljena linearna (enotna po izračunani konturi), v mejni fazi pa je dovoljena znatna prerazporeditev tangencialnih napetosti, toda za plošče, v katerih je prečna ojačitev je težko sprejemljiva. Predpostavlja se, da se obremenitev enakomerno nanaša na štiri strani stebra (pylon), predvideva se, da je razmik stolpcev enakomeren v vseh smereh (ali v pravokotnih smereh za pravokotne stebre). Navedbe niso pojasnjene v primerih neenakomerne obremenitve ali neenakomerne porazdelitve obremenitev vzdolž konstrukcijske konture. Pretisni kontur se šteje za okrogle (okrogle stebre) ali kvadratne (za kvadratne stolpce) ali simetrične, pravokotne (za pravokotne stebre). Vendar pa v stavbah s posamezno (prosto) postavitvijo pogosto niso izpolnjene zgornje predpostavke, kar vodi v napetostne koncentracije na vogalih pravokotnih stebrov in posledično na potrebo po namestitvi prečne armature vzdolž njihovih koncev.

Spodaj je članek, v katerem je bilo to vprašanje podrobno razpravljano. Še vedno je treba upati, da se bodo potrebna pojasnila sčasoma pojavila v naših normah.

Na slikah 1-5 so prikazani primeri morebitnega uničenja plošč med razpokanjem v splošnem primeru.

Slika 1 Slika uničenja plošče z debelino 250 mm brez prečne ojačitve pri potiskanju kolone 130x130 mm

Slika 2 Slika uničenja plošče z debelino 250 mm brez prečne ojačitve pri pritisku na stebriček 520x520 mm

Slika 3 Slika uničenja plošče z debelino 320 mm brez prečne ojačitve pri pritisku na stebriček 340x340 mm

Slika 4 Slika uničenja plošče z debelino 400 mm brez prečne ojačitve pri pritisku na stebriček 440x440 mm

Slika 5 Osnovne sheme uničenja plošč s prečno ojačitvijo, ko se potisnejo s povprečnim stebrom: a) standardno ohišje za prečno ojačitev, nameščeno v prodornem območju; b) uničenje zaradi vgradnje prečne armature; c) uničenje betona, če je presežena dovoljena razdalja od stebra do prve prečne palice; d) uničenje celotnega ojačenega območja; e) uničenje betona z medom z ojačitvami palic, če je dovoljen prekomeren dopustni drog palic; f) zlom od porušitve vzdolžne ojačitve.

1-5 slike so vzete iz naslova: "https://docviewer.yandex.ru/view/201669561/?*=Vw4n%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%3Dpage=1lang=en»

V članku "Neosnovno simetrično prebijanje
plošče brez prečnega prereza
ojačitev "opisuje naslednje razloge, ki vodijo k neenakomerni porazdelitvi tangencialnih napetosti ob konturi izbruha:

a) neenakomerna porazdelitev tovora na talno ploščo;

b) geometrijske razmere (pravokotni del kolone, stebri nepravilne oblike ali luknje v plošči v bližini kolone);

c) neenakomerno raztezanje plošče (ker imajo takšne plošče najpogosteje različne vzdolžne ojačitve v ortogonalnih smereh, kar vpliva na porazdelitev momentov in tangencialne napetosti).

V drugem članku brazilskih raziskovalcev, Vpliv povezav Slab-stolpcev. O. S. Paiva, M. P. Ferreira, D. R. C. Olivaira, A. F. Lima Neto, M. R. Teixeira. Maj / junij 2015, na podlagi analize eksperimentalnih rezultatov testov na 131 ploščah ocenjujemo točnost in primernost priporočil, predstavljenih v tujih standardih. Še zlasti navaja, da do zdaj ni nobene teorije, ki izčrpno opisuje proces prekinitve med razprševanjem, večina koeficientov, vključenih v formule, dobimo empirično. Prav tako se sklicuje na eksperimente s stolpičnimi eksperimenti z razmerjem stranic 2, v katerem se nosilna zmogljivost za potiskanje povečuje ne sorazmerno s povečanjem kontur potiska, kar je razloženo s koncentracijo napetosti na kratkih koncih kolone.

V članku "Analiza napetostno-sojnega stanja ploščastih struktur v podpornih conah. O.V. Kabantsev, K.O. Pesin, A.V. Carlin 2017 ", avtorji, ki so opravili numerične poskuse, prihajajo do naslednjega zaključka:»... z numeričnimi študijami je bilo ugotovljeno, da se uničenje s potisnim mehanizmom lahko uresniči na obrobnih območjih talne nosilne plošče, ki so razširjene v smislu «. Članek tudi pravi, da je eden od avtorjev priča uničenju podporne cone talne plošče na koncu nosilca (stene), podaljšanega v obliki zlomnega vzorca, ki ustreza potisnemu mehanizmu.

V članku "ODPORNOST SILE ZA OJAČEVANE BETONNE MONOLITNE PLOŠČE PRIPRAVLJENIH OBSTOJEV, KI PREDSTAVLJAJO Z RECTANGULAR COLUMNS. V.B. Filatov. 2012 ", avtor opozarja, da model, sprejet v SP 52 (in SP 63) z enakomerno porazdelitvijo napetosti vzdolž oboda računskega kontura zadovoljivo ustreza eksperimentalnim podatkom za okrogle stolpce in stolpce, katerih razmerje ne presega 2. Avtor zapisuje naslednje: "Pri drobljenih armiranobetonskih ploščah s pravokotnimi stebri je opaziti, da se območje največjih deformacij v plošči nahaja blizu kratkih robov stebra, vzdolž dolgih robov ploščne deformacije pa se zmanjšuje v smeri od vogalov kolone do njegovega središča. Poleg tega je ta značilnost deformacije plošč okoli oboda kolone opazna na vseh stopnjah preskušanja vzorcev do uničenja ", in predlaga, da se upošteva dolžina konvencionalne konture oblikovanja, pri čemer je kratka površina stolpca kot obraza, in uvaja tudi koeficient, ki:" upošteva dejstvo, da strižne napetosti ki delujejo v plošči vzdolž dolge ploskve kolone, bodisi zaostajajo za enakim napetostim na kratkih obrazih ali nimajo časa za doseganje mejnih vrednosti zaradi pritiska plošče na trening tkah mejijo na kratkih robov kolone. "

Zmanjšanje nosilnosti za razpadne plošče s pravokotnimi stebri (pri razmerju 1/5 preseka) je opisano tudi v moči strižne trdnosti povezav
pod gravitacijo in cikličnim bočnim nakladanjem. Sunendro Aris Sutanto Himawan. 2012 ". Zlasti je indicirano, da se pri stalni obodni razdalji, če se razmerje med dolgim ​​krajem in krajšo stranjo poveča, zmanjša moč, da se potisne (premik). To je posledica koncentracije napetosti na kratki strani kolone. "

V študiji "Presejalna strižna trdnost pločevin z odprtinami in podprta na pravokotnih stebrih. Teng, S.; Cheong, H. K.; Kuang, K. L.; in Geng J. Z., 2004, ki sta jo skupaj izvedla Tehnološka univerza Nanyang (NTU) in Urad za gradbeništvo in gradbeništvo (BCA) - Singapur, je bila preizkušena 20 plošč s pravokotnimi stebri in luknjami. V sklepih so prikazani rezultati, ki kažejo, da so sile v ploščah koncentrirane predvsem okoli krajših stranic pravokotnih stebrov.

V vseh zgoraj navedenih študijah in izdelkih je običajno sklepati, da se pri izsekovanju plošč s pravokotnimi stebri napetosti koncentrirajo vzdolž kratkih robov stolpcev, kar vodi do neenakomernega vzorca prebijanja in posledično do zmanjšanja nosilnosti plošče za ta izračun. Vendar, kot je bilo navedeno na začetku tega člena, danes ni popolnega in celovitega razumevanja, kaj in kako (do kakšnega obsega) vpliva na ta izračun, vendar metode, ki se uporabljajo v tujih normah, v večini primerov potrjujejo preizkusi in se lahko uporablja za preizkušanje za razpoke v pravokotnih stebrih.

Na primer, spodaj so del besedila tujih regulativnih dokumentov, ki opisujejo značilnosti računovodstva pri računanju za potiskanje pravokotnega prečnega preseka stolpca.

Preverjanje porušitve plošč s pravokotnimi stebri je opisano v ameriških normah za armirani beton - ACI 318R-14, v določbi 22.6.5.2.

"R8.4.4 Konstrukcijska vrednost strižnih napetosti v plošči okrog stolpca je v skladu s klavzulo 22.6.

8.4.4.1.1 Plošče morajo biti načrtovane za delovanje dvostranskih strižnih napetosti v bližini stebrov, na mestih uporabe koncentriranih obremenitev in na območjih delovanja reaktivnih sil v skladu z 22.6.4.

22.6.1.2 Regulatorna strižna trdnost za elemente, ki delujejo pri upogibanju v dveh smereh, brez prečne ojačitve, določajo:

22.6.5.2 vc se določi v skladu s tabelo 22.6.5.2.

Pri navadnem težkem betonu se šteje, da je lambda koeficient ena.

f'c je izračunana tlačna trdnost betona (v skladu z ameriškimi standardi).

R22.6.5.2 Za kvadratne stolpce je napetost vc omejena z vrednostjo točke "a" iz tabele 22.6.5.2. Vendar pa preskusi (odbor skupnega odbora ACI-ASCE 426
1974) je pokazala, da je določena vrednost nevarna, če je razmerje β dolge in kratke stranice pravokotnega stebra ali obremenjene površine večje od 2. V takih primerih se vrednost 4 v odstavku "a" (okrog vogalov stolpca ali naloženega območja) nadomesti z 2 Drugi testi (Vanderbilt 1972) kažejo, da se vrednost Vc zmanjšuje z naraščajočim razmerjem b0 / d. Izrazi v točkah (b) in (c) tabele 22.6.5.2 so bili dodani, da bi upoštevali ta dva učinka. "

Preverjanje porušitve plošč s pravokotnimi stebri v evropskih normah za armirani beton - EN 1992-1-1-2009.

6.4.3 Izračun za potiskanje

(2) Izvesti je treba naslednje preglede:

a) V obodu kolone ali oboda območja uporabe bremena ne sme biti presežena največja obremenitev sile:

Izračun primera štancalnih plošč

Slika 6.12 - Diagram izračunanih obrisov prereza med potiskanjem

Pod vplivom koncentriranih trenutkov in sile glede na trdnost je razmerje med trenutnimi koncentriranimi momenti M, upoštevano med potiskanjem, in mejo Mult ne vzame več kot razmerje med trenutno koncentrirano silo F in mejo Fult.

Izračun elementov za potiskanje pod vplivom koncentrirane sile

6.2.47 Izračun pogojev izračuna elementov brez strižne armature za potiskanje pod vplivom koncentrirane sile

kjer je F koncentrirana sila iz zunanje obremenitve;

- končna sila, ki jo zazna beton.

Napor se določi s formulo

kjer - površina izračunanega preseka, ki se nahaja na razdalji 0,5 ure0 od meje območja uporabe koncentrirane sile F z delovno višino preseka h0 (Slika 6.13).

1 - presek oblikovanja: 2 - obris oblikovalnega prereza; 3 - obris območja uporabe obremenitve

Slika 6.13- Shema za izračun armiranobetonskih elementov brez prečne armature za potiskanje

Območje Ab določena s formulo

u tukaj u je oboda konture izračunanega prereza;

tukaj h0x in h0y - višina delovnega odseka za vzdolžno armaturo, ki se nahaja v smeri osi X in Y.

6.2.48 Izračun elementov s prečno ojačitvijo za potiskanje pod vplivom koncentrirane sile (slika 6.14) je izdelan iz pogoja

kjer - največja sila, ki jo zazna prečna ojačitev med potiskanjem;

- končna sila, ki jo zazna beton, določena v skladu s točko 6.2.47.

Sila zaznana prečna ojačitev, normalna na vzdolžno os elementa in enakomerno razporejena vzdolž oboda izračunanega prereza, se določi s formulo

kjer je qsw - sila pri prečni ojačitvi na enoto dolžine konture izračunanega prereza, ki se nahaja v razdalji 0,5h0 na obeh straneh konture izračunanega dela

Asw - prečni prerez strižne ojačitve s korakom sw, ki se nahajajo v razdalji 0,5h0 na obeh straneh konture izračunanega preseka vzdolž oboda konture izračunanega preseka;

u je obod kroga izračunanega preseka, določenega v skladu s točko 6.2.47.

1 - izračunani prerez; 2 - obris izračunanega prereza; 3 - zonske meje, znotraj katerih se upošteva prečna ojačitev; 4 - prečni prerez obrisa, ne da bi upošteval izračun prečne armature; 5 - obris območja uporabe obremenitve

Slika 6.14- Shema za izračun armiranobetonskih plošč z vertikalno, enakomerno porazdeljeno prečno ojačitvijo za potiskanje

Če prečna ojačitev ni enakomerno porazdeljena po konturi izračunanega prečnega prereza, se koncentrira na osi območja za prenos tovora (križno razporeditev prečne ojačitve), se oboda konture u za prečno ojačitev vzame v skladu z dejanskimi dolžinami prečnih ojačitvenih odsekov Lswx in lswy na izračunani obris potiskanja (slika 6.12, d).

Vrednosti ne zahtevajo več. Okrepitev prečnega prereza se upošteva pri izračunu, če ne manj.

Zunaj lokacije prečne ojačitve se izračuna lomni izračun v skladu s točko 6.2.47, ob upoštevanju konture izračunanega prereza na razdalji 0,5h0 od meje prečne ojačitve (slika 6.14). S koncentrirano razporeditvijo prečne ojačitve vzdolž osi mesta za prenos tovora poleg tega se oblikuje obris preseka betona vzdolž diagonalnih črt, ki sledijo robu razporeditve prečne armature (slika 6.12, d).

Poprečna ojačitev mora ustrezati zahtevam konstrukcije iz točke 8.3.9-8.3.17.

Izračun elementov za potiskanje pod vplivom koncentrirane sile in upogibnega momenta

6.2.49 Izračun elementov brez prečne armature za potiskanje pod skupnim delovanjem koncentrirane sile in upogibni moment (slika 6.13) je izdelan iz pogoja

kjer je F koncentrirana sila iz zunanje obremenitve;

M - koncentrirani upogibni moment od zunanje obremenitve, upoštevan pri izračunu porušitve (6.2.46);

in - končni koncentrirani silo in upogibni moment, ki ga beton lahko zazna v izračunanem preseku s svojim ločenim delovanjem.

V armiranobetonskem okviru zgradb z ravnimi tlemi je zgoščeni upogibni moment enak celotnemu upogibnemu momentu v odsekih zgornjega in spodnjega stebra, ki mejijo na tla v zadevnem vozlišču.

Končna sila se določi v skladu s točko 6.2.47.

Omejitveni upogibni moment je določen s formulo:

kjer wb - trenutek upora izračunane prečne prereze, določenega v skladu s točko 6.2.47.

Pod upogibanjem momentov v dveh medsebojno pravokotnih ravninah se izračuna iz stanja

kjer je F, Mx,My - koncentrirana sila in upogibni momenti v smeri osi X in Y, upoštevana pri izračunu porušitve (6.2.46), od zunanje obremenitve;

,, - končna koncentrirana sila in upogibni momenti v smeri osi X in Y, ki jih beton lahko zazna v izračunanem preseku s svojim ločenim delovanjem.

Sila se določi v skladu s točko 6.2.47.

Prizadevanja in določena v skladu z zgornjimi navodili, kadar je dejanje trenutka v ravnini osi X in na ravnini osi Y

Kadar se zgoščena sila nahaja ekscentrično glede na težišče oboda izračunanega prereza, se vrednosti upogibnih koncentriranih trenutkov od zunanje obremenitve določijo ob upoštevanju dodatnega trenutka iz ekscentrične uporabe koncentrirane sile glede na težišče konture izračunanega prereza.

6.2.50 Izračun trdnosti elementov s prečno ojačitvijo za štancanje pod vplivom koncentrirane sile in upogibnega momenta (slika 6.14) je izdelan iz pogoja

kjer sta F in M ​​od 6.2.48

in - končni koncentrirano silo in upogibni moment, ki ga beton lahko zazna v oblikovnem prerezu z njihovim ločenim delovanjem;

in - končni zgoščeni silo in upogibni moment, ki ga je mogoče zaznati s prečno ojačitvijo z njihovim ločenim delovanjem.

Prizadevanja in določena v skladu s 6.2.48 in 6.2.49.

Sila, ki jo zazna prečna ojačitev, normalna na ravnino elementa in enakomerno razporejena vzdolž oboda oblikovalnega odseka, se določi s formulo

kjer in - se določi v skladu z 6.2.48 in 6.2.22.

Pod vplivom koncentriranih upogibnih momentov v dveh medsebojno pravokotnih ravninah se izračuna iz stanja

,, - omejujočo koncentrirano silo in upogibne momente v smeri osi X in Y, ki jih beton lahko zazna v izračunanem prerezu z njihovim ločenim delovanjem;

,, - omejujočo koncentrirano silo in upogibne momente v smeri osi X in Y, kar je mogoče zaznati s prečno ojačitvijo z njihovim ločenim delovanjem.

Prizadevanja, določena v skladu z navodili 6.2.48 in 6.2.49.

Prizadevanja se določijo v skladu z zgoraj navedenimi navodili pod upogibnim momentom v smeri osi X in osi Y.

Vrednosti,,, pod pogoji (6.106) in (6.108) ne sprejemajo več

Poprečna ojačitev mora ustrezati zahtevam konstrukcije iz točke 8.3.9-8.3.17.

6.2.51 V splošnem veljajo vrednosti trenutnega upora konstrukcijske konture betona pri iztiskanju Wbx (y) v smeri medsebojno pravokotnih osi X in Y določimo s formulo

kjer je moment vztrajnosti izračunanega obrisa glede na osi1 in y1 ki poteka skozi njegovo težišče (slika 6.12);

- največja razdalja od izračunane konture do njegovega težišča.

Vrednost momenta vztrajnosti je opredeljena kot vsota vztrajnostnih momentov posameznih odsekov izračunanega obrisa preseka glede na središčne osi, ki potekajo skozi težišče izračunane konture.

Položaj težišča izračunane konture glede na izbrano os je določen s formulo

kjer - dolžina posebnega dela konstrukcijske konture;

- razdalja od težišč posameznih delov računskega kontura do izbranih osi.

Za zaprto pravokotno konturo (slika 6.12, a, d) z dolžino odsekov Lx in ly v smeri osi X in Y se težišče nahaja na presečišču osi simetrije obrisa.

Vrednost momenta vztrajnosti izračunane konture se določi s formulo

Izračun obrobnih plošč

Konvencionalna talna plošča je armirano betonska konstrukcija, katere dolžina je enaka širini prostora ali polovici širine prostora v zgradbi.

Shema monolitnega prekrivanja.

Lahko se popolnoma zanese na konturo sobe ali pa na eno stran brez podlage.

Izračun takih struktur je dobro znan. To je veliko težje opraviti izračun površine za potiskanje, potreba po kateri se pojavi, če enakomerno porazdeljena obremenitev deluje na omejenem območju. Taka obremenitev se včasih imenuje koncentrirana znotraj majhnega območja na plošči.

Osnovni parametri

Priporočljivo je izvesti predhodni izračun za potiskanje določitve velikosti ustvarjenega tlorisa, to je, ko je načrtovan. V tem primeru je potrebno ločeno izračunati njegove dimenzije v primeru načrtovanega delovanja zgolj ene koncentrirane obremenitve na sredini plošče in ob istočasnem vplivu določene obremenitve in upogibnega momenta na njem.

Pri pripravljenih standardnih ploščah so možni naslednji izračuni:

Shema ojačitve pred prekinitvami prekrivanja.

  • obremenitev, nameščena na robu;
  • tovor se nahaja v kotu;
  • na območju bremena je prečna ojačitev;
  • stropna struktura ima prečno ojačitev profiliranega jekla vzdolž celotne dolžine in širine;
  • stolpec je razširil dele (velikosti);
  • osnovne plošče imajo blato;
  • v bližini prebodnega območja so luknje ali odprtine;
  • gradnja se nahaja neposredno ob steni.

Potisni izračun

Shema piramide, ki silira beton.

Treba je opozoriti, da danes med strokovnjaki obstaja dogovor o tem, kako izračunati trdnost plošče, če se nanjo naloži obremenitev, koncentrirana v omejenem konturi. Vendar obstajajo priročniki, ki bodo lastniku, ki se je odločil za gradnjo hiše s stolpci, pomagati pri izračunu. Niso zelo preprosti, zato se je potrebno morda naučiti pojmov s področja odpornosti materialov, morda prej znanega.

Primeren dokument v zvezi s tem je dopolnilo SP 52-101-2003, ki se imenuje "Priročnik za oblikovanje betonskih in ojačenih betonskih konstrukcij iz težkega betona brez predhodnega poudarjanja okrepitve". Koristen je tudi zato, ker vsebuje primere izračuna, ki se lahko uporabijo za posamezne izračune.

Prekrivna tabela obremenitve

Slika 3 prikazuje dve možnosti za namestitev naložene platforme: a) znotraj ravnega elementa; b), c) na robu ravnega elementa. Na sliki 3 je navedeno: 1 - površina obremenitve; 2 - konturna možnost a); 2'- možnosti načrtovanja vezja b) in c); 3 - presečišče osi X1 in y2, določanje težišča konture; 4 - presečišče osi X in Y, ki določa težišče območja bremena; 5 - rob (rob) ravnega elementa.

Upošteva trenutno koncentrirano silo in upogibni moment. Prerez, ki sprejema obremenitev, se določi na razdalji h / 2, kjer je h delovna višina plošče. Za izračun, morate vedeti odpornost betona na natezno Rbt in natezna trdnost strižne ojačitve Rsw.

Na primer, bomo preverili, ali bomo razkrojili nearmirane talne površine glede na naslednje podatke:

Shema predklanih plošč.

  • debelina plošče 220 mm (kot delovna debelina, predpostavljamo h = 190 mm);
  • od zgoraj in spodaj stebrički s presekom 500 × 800 mm;
  • obremenitev, prenesena iz njega v kolono, N = 800 kN;
  • trenutek na zgornji površini v smeri velikosti stebra 500 mm je enak Mx,sup = 70 kNm;
  • trenutek na spodnji strani v smeri velikosti stebra 500 mm je enak Mx,inf = 60 kNm;
  • trenutek na zgornji površini v smeri velikosti stebra 800 mm je enak Mx,sup = 30 kNm;
  • trenutek na spodnji strani v smeri velikosti stebra 500 mm je enak Mx,inf = 27 kNm;
  • razred B30 beton, dovoljena obremenitev Rbt = 1,15 MPa.

Če želite odpraviti težavo, morate preveriti stanje:

Shema izračunavanja monolitnega prekrivanja.

  • (F / u) + (M / Wb) ≤ Rbt× h;
  • F = N = 800 kN - koncentrirana sila iz zunanje obremenitve;
  • in - oboda oblikovalne konture, je na razdalji enako polovici delovne debeline plošče;
  • in = 2 (a + b + 2ho) = 2 (500 + 800 + 2,190) = 3360 mm;
  • Mx = (Mx, sup + Mx, inf ) / 2 = (70 + 60) / 2 = 65 kNm;
  • Mna = (My, sup + Mna, inf) / 2 = (30 + 27) / 2 = 28,5 kNm;
  • Wb - trenutni upor se določi za manjšo in večjo stran vezja;
  • Wb,x = (a + h) × [(a + h) / 3 + b + h] = (500 + 190) × [(500 + 190) / 3 + 800 + 190] = 841800 mm2;
  • Wb,y = (b + h) × [(b + h) / 3 + a + h] = (800 + 190) × [(800 + 190) / 3 + 500 + 190] = 1009800 mm2;
  • našli vsoto razmerij Mx/ Wb,x+ Mna/ Wb,y= 65 ∙ 10 6/841800 + 28,5 10 6/1009800 = 105,4 N / mm;
  • najdemo vrednost F / u = 800 ∙ 10 3/3360 = 238,1 N / mm;
  • poiščite vrednost Rbt× h = 1,15 ∙ 190 = 218,5 N / mm;
  • preveri stanje (1) 238,1 + 105,4 = 343,5 N / mm, kar je več kot Rbt× h = 218,5 N / mm, kar pomeni, da je stanje izpolnjeno, prekritje pa je treba okrepiti z ojačitvijo.

Metode izračuna

Trenutno obstajajo programi, ki vam omogočajo, da izvedete izračun načrtovanja za potiskanje.

Na primer, z uporabo programa, lahko izračunate največjo obremenitev, ki jo bo plošča zdržala. Za to morate imeti naslednje podatke: delovno dolžino (brez upoštevanja globine podpore njegovih koncev), delovne debeline, površine razpoke in razreda betona.

Če je potisna sila, ki deluje na osnovni plošči, znana, je treba poznati razred betona, dolžino in širino podlage kolone, razdaljo (po dolžini in širini) do roba kupa in premer navpičnih palic (če je potrebno). Zato bo znano, ali jo je treba okrepiti z navpičnimi palicami, zahtevano število pa na enoto površine se izračuna iz premera palic (če je nastavljen).