Как найти asw для арматуры

Чтение результатов подбора арматуры

Чтение результатов подбора продольной арматуры для стержней

Результаты подбора арматуры для стержней заносятся в три строки:

• СТРОКА 1 — полная арматура в сечении;
• СТРОКА 2 — арматура, подобранная по I группе предельных состояний;
• СТРОКА 3 — арматура, обусловленная кручением (отмечена знаком ‘*’). * Поперечная арматура от кручения – площадь сечения замкнутого внешнего хомута.

Структура строки результатов:

ЭЛЕМЕНТ — номер элемента в расчетной схеме;
СЕЧЕНИЕ — номер армируемого сечения стержневого элемента;
C/Н симметричное и несимметричное армирование;
Знаком * отмечена арматура, обусловленная кручением.

ПРОДОЛЬНАЯ АРМАТУРА — площади подобранной продольной арматуры (см²) и процент армирования.

AU1 — площадь угловой нижней продольной арматуры (в левом нижнем углу сечения — против осей Z1 и Y1);
AU2 — площадь угловой нижней продольной арматуры (в правом нижнем углу сечения — против оси Z1 и по направлению оси Y1);
AU3 — площадь угловой верхней продольной арматуры (в левом верхнем углу сечения — против оси Y1 и по направлению оси Z1);
AU4 — площадь угловой верхней продольной арматуры (в правом верхнем углу сечения — по направлению осей Z1 и Y1);

Угловая арматура выводится только для тех стержней, в параметрах армирования «Тип» которых установлен признак «Выделять угловые арматурные стержни».

AS1 — площадь нижней продольной арматуры (нижняя грань против направления оси Z1);
AS2 — площадь верхней продольной арматуры (верхняя грань по направлению оси Z1);

Если в материале «Тип» признак «Выделять угловые арматурные стержни» не установлен, то площадь угловых стержней входит в площадь нижнего AS1 и верхнего AS2 армирования.

AS3 — площадь боковой продольной арматуры (левая грань против направления оси Y1);
AS4 — площадь боковой продольной арматуры (правая грань по направлению оси Y1).

Для стержней есть 2 варианта алгоритма армирования:
1. «Дискретное армирование» – включено по умолчанию (галка «выделять угловые стержни» включена), в этом случае площадь угловых стержней не входит в площади армирования у граней, выводится отдельно как площади AUi.
2. «Распределенное армирование» – выключено по умолчанию (нужно выключить галку «выделять угловые стержни»), в этом случае площадь угловых стержней входит в площадь верхней (As2) и нижней (As1) арматуры.
В общем случае «дискретное армирование» более экономное, поскольку в нем сначала наращиваются угловые стержни (которые на косой изгиб и кручение работают эффективнее, т.е. с большим плечом), пока не упрутся в ограничение углового стержня, заданного в материале «Арматура». И только затем начинается наращивание армирования между угловыми стержнями. А если включено «распределенное армирование», то при подборе идет наращивание всех площадок армирования у граней As1 и As2 (т.е. угловых и между ними).

ПОПЕРЕЧНАЯ АРМАТУРА — площади поперечной арматуры.
ASW1 — вертикальная поперечная арматура (вдоль оси Z1);
ASW2 — горизонтальная поперечная арматура (вдоль оси Y1);

ШИРИНА РАСКРЫТИЯ ТРЕЩИН — ширина кратковременного и длительного раскрытия трещин (мм).

Рекомендации по подбору армирования стержней

Основное влияние на результат подбора армирования стержня оказывает привязка ц.т. арматуры к грани сечения. Данную величину следует назначать с учётом требований нормативных документов по величине защитного слоя см. СП 63.13330.2012 п.10.3.2, табл. 10.1. Для предварительного расчёта рекомендуется задать привязку ц.т. арматуры стержня 5 см. После получения результата в виде требуемой площади арматуры, следует определить, какое количество стержней выбранного диаметра может перекрыть требуемую площадь арматуры. После подбора нужного количества стержней, следует выполнить их расстановку в пределах габаритов сечения стержня. Если первоначально планировалось устанавливать стержни в один ряд, то следует проверить — можно ли их расставить одним рядом, но так, чтобы соблюдались требования по минимальному расстоянию между стержнями в конструкции — см. СП 63.13330.2012, п.10.3.5.

Если расстановку стержней с соблюдением всех требований выполнить не удаётся, то следует внести изменения в конструкцию:

• изменить классы бетона/арматуры;
• увеличить сечение элемента;

Рекомендуется расстояние до ц.т. арматуры назначать с так, чтобы толщина защитного слоя бетона была кратной 5 мм. Фиксаторы арматуры имеют высоту, кратную 5 мм, но высота измеряется до нижней грани арматуры, вследствие чего, необходимо добавлять к величине привязки ц. т. арматуры половину диаметра стержня.

Как выбрать диаметр арматуры

Если расчёт выполняется только по I группе предельных состояний, то выбирать диаметр арматуры следует исходя из возможности расстановки арматуры в сечении. Если выполняется расчёт по II группе предельных состояний, то при расстановке стержней в сечении, следует применять стрежни диаметром, не превышающим диаметр, указанный при задании характеристик материалов для расчёта ж.б. конструкций.

Чтение результатов подбора продольной арматуры для пластин

Структура строки Результатов:

ЭЛЕМЕНТ — номер элемента в расчетной схеме;
ПРОДОЛЬНАЯ АРМАТУРА — площади подобранной продольной арматуры.

AS1 — площадь нижней (для балок-стенок посредине) арматуры по направлению X (см²/пм);
AS2 — площадь верхней арматуры по направлению X (см²/пм);
AS3 — площадь нижней (для балок-стенок посредине) арматуры по направлению Y (см²/пм);
AS4 — площадь верхней арматуры по направлению Y (см²/пм);

ПОПЕРЕЧНАЯ АРМАТУРА — площади поперечной арматуры:
ASW1 — поперечная арматура по направлению X (см²/пм);
ASW2 — поперечная арматура по направлению Y (см²/пм);

Рекомендации по подбору армирования пластин

Рекомендации аналогичны тем, что приведены выше, для стержней, с той лишь разницей, что при расчёте пластин по II группе предельных состояний при назначении материалов следует задавать шаг стержней, равный шагу фоновой арматуры, принимаемой в проекте. Программа подберёт нужный диаметр стержня, который, при выбранном шаге, позволит обеспечить требуемую площадь арматуры. Допускается принимать меньший диаметр арматуры и располагать его с меньшим шагом, чем было принято изначально. После выбора сочетания шаг/диаметр, следует откорректировать привязки ц.т. арматуры и выполнить повторный расчёт, по результатам которого удостовериться, что подобранная арматура обеспечивает выполнения требований прочности и трещиностойкости.

Чтение результатов подбора поперечной арматуры

Реализованный в ЛИРЕ САПР вариант расчета на поперечную силу предполагает следующее:

• из каждого расчетного сечения стержня простраивается ряд наклонных сечений;
• проекция наклонного сечения С изменяется в пределах от ho до 2ho;
• перебором с изменением С на 10% вычисляются:
  Qb→Qsw=Q-Qb→qsw=Qsw/(С*φsw)→(Asw/sw)=qsw/Rsw;
• за расчетное поперечное армирование принимается max из полученных Asw/sw [см²/1.м.п.] (Asw/sw – интенсивность поперечного армирования на 1 м.п.)

Для стержней чтобы перейти к конкретному диаметру арматуры следует задаться шагом sw, тогда Asw=(Asw/sw)*sw. Зная Asw и количество срезов хомута в поперечном сечении n, площадь одного стержня Asw,i=Asw/n[см²].

Но также следует проверить достаточно ли при этом поперечного армирования на кручение, т.к. арматура на кручение должна быть обеспечена замкнутым хомутом, поэтому в строке 3 выводится площадь одного замкнутого хомута с различным шагом вдоль стержневого элемента. Т.е. нужно выбрать из строки 3 максимальное значение вертикальной (ASW1) и горизонтальной (ASW2). У одной грани элемента площадь крайнего поперечного стержня Asw,i должна быть больше, чем требуется из расчета на кручение.

К примеру, получили результат:

Т.е. Asw1/sw=8,8см²/1м.п.
Принимаем шаг sw=0,2м, тогда Asw=8,8*0,2=1,76см².
При 4 срезах хомута (n=4) Asw,i=1,76/4=0,44см²→d8A240C c Asw,i=0,503см².

Проверим достаточность поперечного армирования на кручение:
Арматура исходя из прочности на кручение: Asw*=3,24*0,2=0,648см²>Asw,i=0,503см²
Т.к. Asw* — арматура у одной грани, то окончательно принимаем хомут d10A240C c Asw,i=0,785см².

Для пластин следует помнить, что результаты выводятся на 1п.м. ширины элемента, а площадь поперечного армирования получена при шаге стержней 100см (Asw/sw). Т.е. при определении диаметра стержня следует задаться шагом стержней вдоль наклонного сечения и поперек его (sw и sw┴).

Так, если требуемое поперечное армирование 100(см²/1.м.п.)/1м. ширины, шаг стержней в направлении наклонного сечения 0,06м, а в перпендикулярном 0,1м, то площадь одного стержня Asw,i=(100*0,06)*0,1=0,6см².

При отметке флажка Подбирать поперечную арматуру на 1 кв.м в диалоговом окне Общие характеристики при задании параметров для ж/б конструкций поперечная арматура подбирается в расчете на 1м² (Asw). Расчетный шаг поперечной арматуры принят равным 1 метру для облегчения перехода к произвольному шагу поперечной арматуры.

Инструкция по осреднению поперечной арматуры в пластинах: https://rflira.ru/kb/2/123/

1. Подбор и проверка армирования в железобетонных элементах

Подбор
арматуры и проверка заданного армирования
в стержневых и пластинчатых элементах
для различных случаев напряженного
состояния производится при помощи
конструирующих систем ЛИР-АРМ и ЛАВР
(ЛИР-АРМ локальный). Расчет производится
в соответствии с нормативными требованиями
[16].

Площади
арматуры по первой и второй группе
предельных состояний вычисляются по
усилиям от отдельных загружений, по
расчетным сочетаниям нагрузок (РСН) и
расчетными сочетаниями усилий (РСУ),
полученным в результате расчета
конструкции.

Определение
армирования осуществляется на базе
нормативных данных, которая содержит
сведения о расчетных характеристиках
арматуры и бетона, диаметрах и площадях
арматурных стержней и т.п.

Для
подбора армирования в системе ЛИР-АРМ
интерактивном режиме
задаются дополнительные данные:
нормативные и расчетные характеристики
бетона и арматуры, назначаются
конструктивные элементы, задается
унификация элементов и т.п.

Для
определения и проверки
армирования в системе ЛАВРисходные
данные можно ввести как в интерактивном
режиме, так и путем экспорта данных из
ЛИР-АРМ с их дальнейшей корректировкой.
В системе ЛАВР можно многократно изменять
параметры сечения, геометрические
характеристики, заданное армирование
сечения, информацию о материалах, усилия
и сочетания и производить подбор
арматуры.

При
расчете армирования можно применять
характеристики арматуры соответствующие
ДСТУ 3760-98 (Прокат арматурный для
железобетонных конструкций).

Для
определения армирования в элементах
расчетной схемы разработаны различные
модули армирования СТЕРЖЕНЬ, БАЛКА-СТЕНКА,
ПЛИТА, ОБОЛОЧКА.

1. Армирование стержневых элементов

Модуль
армирования СТЕРЖЕНЬ производит подбор
арматуры в стержневых элементах от
следующих усилий:

– нормальной силы (сжатие или растяжение)
N;

– крутящего момента Mk ;

– изгибающих моментов в двух плоскостях
My, Mz;

– перерезывающих сил в двух плоскостях
Qy, Qz.

Расчет
выполняется по первой (прочность) и
второй (трещиностойкость) группе
предельных состояний.

Допустимые
формы сечения: прямоугольник, тавр с
полкой внизу, тавр с полкой вверху,
двутавр, коробчатое сечение, кольцо,
круг, крестовое сечение, уголок, тавр
со смещенной стенкой полка внизу, тавр
со смещенной стенкой полка вверху.

При
подборе продольной арматуры предельное
состояние сечения принято в соответствии
с [53]: сжатая зона бетона с расчетным
напряжением, с контролем относительной
высоты (в зависимости от класса бетона),
растянутая и сжатая арматура с расчетными
сопротивлениями стали.

Алгоритм
имеет две ветви: для плоского случая
(при наличии изгибающего момента в одной
плоскости и нормальной силы) и для
пространственного случая (при наличии
изгибающих моментов в 2-х плоскостях и
нормальной силы).

В
плоском случае всегда рассчитывается
тавровое сечение с полкой в сжатой зоне.
При необходимости полка уничтожается
путем назначения для нее нулевой высоты.

В
пространственном случае сечение
разбивается на элементарные прямоугольные
площадки. Предельное состояние находится
итерациями. Сечение принимается линейно
упругим на каждом шаге итерации. Из
сечения удаляется растянутый и
перенапряженный бетон, а также
перенапряженная арматура. При удалении
перенапряженных элементарных площадок
внешние усилия снижаются до величины,
которую способны воспринять перенапряженные
элементы сечения при их расчетных
сопротивлениях. Затем пересчитываются
геометрические характеристики
преобразованного сечения и итерации
продолжаются до тех пор, пока на 2-х
смежных шагах не произойдет изменений
в сечении или не наступит «вырождение»
сечения. В последнем случае увеличивается
площадь арматуры и итерационный цикл
повторяется.

Производится
контроль процента армирования. Если
превышены 5%, выдается сообщение с
рекомендацией увеличить размеры сечения
или повысить классы материалов.

В
пространственном случае, кроме того,
контролируется предельная площадь
сжатой зоны, величина которой увеличивается
при наличии сжимающей нормальной силы.

Площадь
продольной и поперечной арматуры,
обусловленной кручением, определяется
по методике, изложенной в работе [52].

При
наличии сжимающей силы учитывается
влияние прогиба в соответствии с [53].
Если условная критическая сила оказывается
меньше сжимающей, производится увеличение
критической силы за счет увеличения
процента армирования, но не более 7%.

Проверяется
способность сечения воспринять крутящий
момент и поперечную силу в соответствии
с требованиями пп.3.30 и 3.37 [53].

Каждое
сечение проверяется на полученное из
линейного расчета количество расчетных
сочетаний усилий (РСУ). Чтобы учесть
возможность появления сжатой арматуры
в последующих расчетных сочетаниях,
организован цикл с коэффициентами к
усилиям 0.6, 0.9, 1.0 и цикл по расчетным
сочетаниям, на каждом шаге которого
учитывается арматура, полученная из
предыдущих сочетаниях усилий.

Расчетные
сочетания усилий формируются в результате
линейного расчета, либо задаются
пользователем в автономном режиме.
Критериями выбора РСУ являются
экстремальные напряжения в периферийных
зонах сечения. Всего для стержня
проверяются до 34 критерия. Совпадающие
РСУ отсекаются.

Формируются
две внутренние группы РСУ: с наличием
кратковременных нагрузок, суммарная
длительность которых мала (группа В) и
без таковых (группа А). Для этих двух
групп РСУ применяются различные
коэффициенты условий работы бетона b2(табл. 15 [53]). В расчете также можно
использовать РСН или усилия, полученные
после расчета всей схемы.

Модуль
учитывает в расчете арматуру,
устанавливаемую по конструктивным
требованиям. Для изгибаемых элементов
это стержни 10мм в
углах сечения, для сжатых элементов –
стержни16 мм или12 мм для малых сечений. Проверяются
также минимальные проценты армирования
в соответствии с [53]. При больших размерах
сечения по сторонам ставится конструктивная
арматура. При необходимости можно
отказаться от конструктивных требований
[53].

Модуль
СТЕРЖЕНЬ опирается на нормативную базу,
в которой содержатся расчетные и
нормативные характеристики материалов,
а также процедуры для определения
геометрических характеристик бетонного
сечения.

По
требованию пользователя выполняется
расчет ширины раскрытия трещин.
Допускаемая ширина продолжительного
и непродолжительного раскрытия трещин
задается пользователем. Нулевую ширину
раскрытия трещин задавать запрещено.

Предусмотрен
признак особых условий работы стержня:

0
– обычный стержень;

1
– балка;

2
– нижние колонны первого этажа многоэтажного
каркасного здания;

3
– другие колонны многоэтажного каркасного
здания.

Особые
условия 2 и 3 введены по рекомендациям
п.3.56 [54].

Поперечная
сила воспринимается бетоном и поперечной
арматурой. Модуль использует методику,
изложенную в [33,34].

По
желанию пользователя может быть выполнено
симметричное армирование либо
несимметричное армирование, относительно
местных осей сечения Y1
илиZ1.

Как
правило, для изгибаемых элементов
(балки) назначают несимметричное
армирование (обычно относительно
горизонтальной оси Y1).

Для
колонн, как правило, назначают симметричное
армирование, поскольку в колоннах
изгибающие моменты обусловлены главным
образом знакопеременными нагрузками.
Несимметричное армирование колонн
может быть оправдано при наличии
значительных местных нагрузок (например,
давления грунта). Пользователю достаточно
назначить несимметричное армирование,
не определяя ось, относительно которой
отсутствует симметрия. Эта ось определяется
автоматически, путем анализа расчетных
сочетаний усилий.

В
общем случае результаты для каждого
сечения выдаются в трех строчках:

• полная арматура, подобранная по первой
  и второй группам предельных состояний;

• арматура, подобранная по первой группе
  предельных состояний;

• часть арматуры, обусловленная кручением.

В
необходимых случаях печать сопровождается
сообщениями об ошибках или предупредительными
сообщениями. В выходных таблицах выдаются
также проценты армирования, сечения
поперечной арматуры в двух направлениях
и ширина раскрытия трещин.

При
расчете тавровых сечений учитываются
конструктивные стержни в полках тавра,
площадь которых не входит в результаты
AS1 иAS2 (Рис.
14.1).

В
модуле СТЕРЖЕНЬ реализовано два
алгоритма подбора арматуры, которые
выбираются пользователем:

-алгоритм
дискретной арматурыс приоритетным
расположением стержней в угловых зонах
сечения обеспечивает наиболее рациональное
расположение арматуры, так как угловые
стержни воспринимают изгибающие моменты
обоих направлений. По сравнению с
алгоритмом распределенной арматуры
этот подход, как правило, позволяет
уменьшить требуемую площадь арматурных
стержней;

-алгоритм
распределенной арматурыс равномерным
расположением расчетных площадей по
сторонам сечения реализован в прежних
программных комплексах семейства ЛИРА.
По сравнению с алгоритмом дискретного
армирования такой подход приводит к
перерасходу арматуры. Однако в этом
случае пользователю предоставляется
возможность произвести выбор диаметров
и расстановку арматурных стержней
самостоятельно.

Основной
алгоритм, реализованный в модуле
СТЕРЖЕНЬ, при подборе арматуры отдает
предпочтение угловым стержням (в пределах
установленного пользователем ограничения
на максимальный диаметр арматуры). Это
обусловлено тем, что угловые стержни
способны наиболее эффективно воспринимать
изгибающие моменты разных направлений.
Например, при проверке внецентренно
сжатого стержня из плоскости действия
основного момента в подавляющем
большинстве случаев оказывается
достаточным площади угловых стержней,
подобранных при расчете в плоскости
действия основного момента. Кроме этого
угловые стержни, как правило, устанавливаются
по условиям конструирования железобетонного
элемента. При проектировании колонн не
рекомендуется ограничивать сортамент
арматуры, т.к. при этом алгоритм не будет
иметь возможности расположить в углах
стержни большого диаметра, что
представляется наиболее целесообразным.

Алгоритм
распределенной арматуры не допускается
в следующих случаях:

• при расчете пространственного стержня,
  в котором один из изгибающих моментов
  (MY или MZ) превышает другой на 10%;

• при наличии арматуры, обусловленной
  действием крутящего момента, которая
  располагается по сторонам сечения и
  не может быть “размазана”;

• в двутавровом сечении;

• при наличии преобладающего момента
  MZ.

В
результате подбора арматуры выдаются
следующие величины (обозначения показаны
на Рис. 14.1).

1.
Продольная арматура (площади продольной
арматуры (см2) и процент
армирования)

• AU1– площадь угловой нижней продольной
  арматуры (в левом нижнем углу сечения);

• AU2– площадь угловой нижней продольной
  арматуры (в правом нижнем углу сечения);

• AU3– площадь угловой верхней продольной
  арматуры (в левом верхнем углу сечения);

• AU4– площадь угловой верхней продольной
  арматуры (в правом верхнем углу сечения);

• AS1– площадь нижней продольной
  арматуры;

• AS2– площадь верхней продольной
  арматуры;

• AS3– площадь боковой продольной
  арматуры (у левой кромки сечения);

• AS4– площадь боковой продольной
  арматуры (у правой кромки сечения);

2.
Поперечная арматура (площади поперечной
арматуры (см2), подобранной при шаге
хомутов 100 см)

• ASW1– вертикальная поперечная
  арматура;

• ASW2– горизонтальная поперечная
  арматура;

Выдается
также ширина кратковременного и
длительного раскрытия трещин (мм).

При
подборе арматуры с приоритетом угловых
стержней в таблице результатов площади
угловых стержней будут выведены в графах
AU1, AU2, AU3, AU4, а в графах AS1, AS2, AS3, AS4 – площади
арматуры, за исключением площадей
угловых стержней.

Рис.
14.1

Если
был использован алгоритм распределенной
арматуры с равномерным расположением
расчетных площадей вдоль сторон сечения,
то угловая арматура AU1, AU2, AU3, AU4 будет
входить в величины AS1, AS2.

Для
балок рекомендуется назначать
несимметричное армирование относительно
горизонтальной оси сечения, а для колонн
– симметричное, поскольку в колоннах
изгибающие моменты обусловлены, главным
образом, знакопеременными воздействиями.
Несимметричное армирование колонн
может быть оправдано при наличии
значительных местных горизонтальных
нагрузок (например, давление грунта)
или значительных крановых нагрузок.
При этом алгоритм автоматически выбирает
тип несимметричного армирования,
относительно горизонтальной Y1 или
вертикальной Z1 оси сечения, анализируя
величины изгибающих моментов.
Несимметричное армирование относительно
оси Z реализовано только для прямоугольного
и коробчатого сечений. В сечениях типа
крест (S9), уголок (S10), тавр со смещенной
стенкой (S11, S12) всегда выдается
несимметричное армирование.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

А.Е.Сутягин ® 2012

Расчет применим для шарнирно-опертых балок с равномерно-распределенной нагрузкой

Условные обозначения:

L – длина балки;
s – шаг хомутов на расчетном участке балки;
h0 – высота балки от сжатой грани до центра тяжести растянутой арматуры;
b – ширина (расчетная) балки;
As –  площадь всей растянутой арматуры;
Asw –  площадь всех стержней поперечной арматуры в плоскости одного хомута;
μ = Аs / (b h0) –  степень насыщения  растянутой арматуры в десятичных долях;

При известной площади продольной арматуры As определяем вспомогательные параметры μ, ho /L.

Вариант 1. Задаемся шагом хомутов s.

Необходимое количество поперечной арматуры в виде хомутов определяется по формуле:

Вариант 2. Задаемся количеством поперечной арматуры Asw .

здесь 0,75 (1,33) – коэффициент учитывающий неравномерность нагрузки на хомут в плоскости среза

Литература:

1. Сутягин А.Е. Практический способ расчета поперечной арматуры в балках. “Наука и Безопасность”, №4, 2012г.