Коэффициент условий твердения бетона в scad

Обновлено: 17.05.2024

SCAD для чайников dnl8193

При подготовке данных и их корректировке к группам можно обращаться в произвольном порядке, а список элементов, принадлежащих группе, может быть откорректирован в одноименном поле на странице Характеристики групп .

Если характеристики бетона , арматуры и другие данные нескольких групп совпадают , вместо их заполнения можно воспользоваться функцией Группа-аналог . Для этого

следует выбрать из списка номер ранее подготовленной группы . Параметры группы - аналога будут назначены соответствующим параметрам текущей группы . Это не значит ,

что нельзя изменить введенную информацию . Любые характе -

ристики после их загрузки из группы - аналога могут быть

При подготовке данных на страницах Бетон и

Трещиностойкость следует обратить внимание на следующее : Характеристики бетона :

1. при выборе легкого бетона сначала следует выбрать марку по средней плотности , а затем класс бетона и заполнитель ;

Данные для подбора арматуры по трещиностойкости :

1. сначала следует установить категорию трещиностойкости ; 1. если выбрана 1- я категория , то другие данные не задаются 1. если выбрана 3- я категория , то следует последовательно за -

дать условия эксплуатации конструкции , режим влажности бетона и влажность воздуха окружающей среды , после чего

допустимая ширина раскрытия трещин будет установлена

автоматически ( при необходимости ее можно изменить );

1. обязательно задаются предполагаемые диаметры стержней продольной и поперечной арматуры , которые не имеют значений по умолчанию . Эта информация используется при вычислении ширины раскрытия трещин , нормальных и наклонных к продольной оси элемента по формулам (144) и

(152) СНиП [1]. Диаметр стержней продольной

арматуры используется при вычислении ширины раскрытия трещин , нормальных к продольной оси элемента ( формула 144 [1]). Размерность – мм . Диаметр стержней

поперечной арматуры используется при вычислении ширины раскрытия трещин , наклонных к продольной оси

элемента ( формула 152 [1]). Размерность – мм ;

1. в случае многорядного армирования обязательно надо задать расстояние до центра тяжести крайнего ряда стержней продольной арматуры для корректировки ширины раскрытия трещин по формуле (145) СНиП [1] ( по

Если при конструировании будут приняты другие диаметры стержней, то необходимо выполнить перерасчет с целью проверки ширины раскрытия трещин .

1 6 . А р м и р о в а н и е с е ч е н и й ж е л е з о б е т о н н ы х э л е м е н т о в

Проверка заданного армирования

Кроме подбора арматуры в постпроцессоре преду - смотрен также режим проверки заданного армирования . Для

подготовки данных активизируется одноименный маркер на странице Характеристики групп . На странице Проверка заданного армирования ( рис . 16.2.5) задается номер

последнего проверяемого сечения элементов группы ( естественно , подразумевается , что в группе заданы элементы ,

у которых совпадают жесткостные характеристики и количество сечений ). Если проверяется каждое сечение , то заполняются соответственно столько строк в таблице , сколько задано сечений .

Если задана информация для проверки арматуры , то

параметры заданной арматуры принимаются стартовыми при подборе .

В зависимости от модуля армирования в таблицу вводится следующая информация :

∙ Для стержня 2D – значения AS1, AS2, AS3, AS4 задаются

рис . 16.1.1 а - г Для симметричного армированию значения

А S1 = А S2, в позициях AS3 и AS4 задаются два числа ,

сумма которых равна А S3 ( см . Рис . 16.1.1 д - ж ).

∙ Для стержня 3D – значения AS1, AS2, AS3, AS4 задаются

рис . 16.1.2 а - г Для симметричного армированию значения А S1 = А S2, в позициях AS3 и AS4 задаются два числа , сумма которых равна А S3 ( см . Рис .16.1.2 д - ж ).

∙ Для плиты и оболочки в позициях AS1 – AS4 задаются проверяемые площади сечений продольной арматуры AS1 ( нижняя по X), AS2 ( верхняя по X), AS3 ( нижняя по Y), AS4 ( верхняя по Y) в соответствии с рис .16.1.3.

∙ Для балок - стенок в позициях AS1 и AS2 задаются два числа А S1 ( по X) и А S2 ( по Z) ( см . Рис . 16.1.16). Размерность – квадратные сантиметры .

∙ В позициях ASW1, ШАГ , ASW2, ШАГ задаются величины

проверяемых площадей сечений хомутов при определенном расстоянии между ними по длине элемента . ASW1 – шаг

расстановки в плоскости X 1 О Z 1 для стержней и плит ; ASW2 – шаг расстановки в плоскости X 1 О Y 1 для стержней и в плоскости Y 1 О Z 1 – для плит . Размерность – квадратные сантиметры , сантиметры .

1 6 . А р м и р о в а н и е с е ч е н и й ж е л е з о б е т о н н ы х э л е м е н т о в

Другие возможности подготовки данных

Рис . 16.2.6. Диалоговое окно

Импорт списка элементов группы

Кроме описанного выше стандартного способа подготовки данных , возможны и другие . Например , можно не готовить группы , а выполнить эту работу непосредственно в постпроцессоре подбора арматуры . В окне Характеристики групп работа начинается с создания первой группы . Для нее вводятся список элементов , другие характеристики группы и дальше по уже известному сценарию – Бетон, Арматура …

Если групп несколько , то после сохранения введенной

группы вновь нажимается кнопка Новая группа и выполняются операции ввода параметров очередной группы .

Но и этим способом не ограничиваются возможности подготовки данных . Можно проводить подбор арматуры не для всех , заданных в режиме графического анализа групп , а только для части из них . Для этого следует на странице

Характеристики групп нажать кнопку Импорт одной группы .

Если исходные данные для подбора арматуры были подготовлены ранее , то списки элементов групп можно дополнить , присоединив к ним элементы других групп . Для этого необходимо :

∙ активизировать корректируемую группу и нажать кнопку

Импорт одной группы ;

∙ в появившемся диалоговом окне Импорт списка элементов группы ( рис . 16.2.6) выбрать группу , элементы которой дополняют список активной группы ;

∙ если выбрана опция Корректировка группы , то после

нажатия кнопки ОК все элементы выбранной группы будут добавлены в список элементов активной группы ;

∙ если была установлена опция Новая группа , то на базе выбранного списка будет создана новая группа , для которой необходимо задать все данные .

Для удаления группы необходимо загрузить

удаляемую группу , выбрав ее номер в списке , затем нажать кнопку Удалить . При этом происходит перенумерация оставшихся групп и список сокращается .

Дополнительная информация по исходным данным

При подготовке исходных данных некоторые значения можно не задавать - они принимаются по умолчанию . В частности , умолчабельные значения предусмотрены для следующих параметров :

∙ коэффициент условий работы бетона γ β 2 , учитывающий длительность действия нагрузки . Величина коэффициента задается равной 1 или 0.9 ( поз .2 а табл .15 [1]). По умолчанию принимается равным 1. В тех случаях , когда по

условиям расчета необходимо принять другое значение для

1 6 . А р м и р о в а н и е с е ч е н и й ж е л е з о б е т о н н ы х э л е м е н т о в

этого коэффициента , следует вносить соответствующие корректировки в коэффициент γ β ;

∙ коэффициент условий работы бетона γ β , учитывающий остальные ( без учета γ β 2 ) вводимые в расчет коэффициенты условий работы бетона из табл .15 [1]. Его величина равна произведению этих коэффициентов . По умолчанию принимается равным 1;

∙ коэффициент условий твердения бетона . Если величина

начального модуля упругости бетона отличается от табличного значения , то задается коэффициент , с помощью

которого выполняется корректировка этого значения ( назначается только при естественном твердении бетона ). По умолчанию принимается равным 1;

∙ коэффициенты условий работы продольной и поперечной арматуры . Этими коэффициентами можно откорректировать значения расчетных сопротивлений Rs, Rsc, Rsw, по умолчанию принимаются равными 1;

∙ коэффициенты учета сейсмического воздействия табл .7

[2]. При расчете на сейсмическое воздействие в диало - говом окне Характеристики групп вводятся два коэффи - циента : один – используемый при расчете по прочности нормальных сечений и второй – используемый при расчете по прочности наклонных сечений железобетонных элемен - тов . Эти коэффициенты учитываются для тех РСУ , в состав которых входит сейсмическое загружение , и их значения , как правило , задаются равными соответственно 1.2 и 0.9. Если данная конструкция не рассчитывалась на сейсмическое воздействие , то значения коэффициентов в этих позициях не учитываются ;

∙ LY и LZ – расчетные длины элемента ( или коэффициенты расчетной длины ) при деформировании соответственно в

плоскостях X 1 OZ 1 и X 1 OY 1 . Задаются только для стержней и принимаются в соответствии с п . п . 3.25 [1]. По умолчанию расчетные длины принимаются равными нулю .

При задании расчетных длин равными нулю для модулей армирования 1 и 2 величина продольной силы будет игнорироваться, и стержень будет армироваться как изгибаемый.

∙ признак статической определимости принимается в соответствии с п .1.21 [1] и устанавливается соответст -

вующими кнопками на странице Характеристики групп ( по умолчанию - статически неопределимая система );

∙ случайный эксцентриситет EAY и EAZ при

деформировании элемента соответственно в плоскостях

X 1 OZ 1 и X 1 OY 1. Задается только для стержней и принимается по п .1.21 [1]. По умолчанию принимаются значения соответственно h/30 и b/30. Размерность – см ;

1 6 . А р м и р о в а н и е с е ч е н и й ж е л е з о б е т о н н ы х э л е м е н т о в

∙ категория трещиностойкости – 1 или 3. Если конструкция относится к 1- й категории трещиностойкости ,

то другие данные не задаются ;

∙ допустимая ширина непродолжительного и продолжительного раскрытия трещин нормальных и наклонных к продольной оси элемента . Задаются по табл .1 и 2 [1] и принимаются в соответствие с условиями эксплуатации конструкции . Значения могут быть откорректированы . Размерность – мм ;

∙ расстояние до центра тяжести крайнего ряда стержней продольной арматуры . Информация из этой позиции

используется для корректировки ширины раскрытия трещин по формуле (145) [1]. По умолчанию принимается значение такое же , как у А 1, заданное на странице

Характеристики групп . Размерность – см .

Ниже в таблице приведены коэффициенты , задаваемые в исходных данных , и их учет в характеристиках бетона и арматуры .

Характеристики по СНиП

Условия твердения бетона

Результирующий γ b без учета γ b2

В каждом модуле армирования последовательно рассматриваются РСУ , выполняется анализ вошедших в них

загружений с учетом заданных в исходных данных коэффициентов ( см . Таблицу ). Окончательные значения

коэффициентов бетона и арматуры вычисляются для каждого РСУ в отдельности .

Условные обозначения к таблице .

* – коэффициент γ b2 из п . 2 б таблицы 15 СНиП ;

** – коэффициент γ b2 из п . 2 а таблицы 15 СНиП ( берется из исходных данных ); + – коэффициент учитывается всегда ;

v – один коэффициент из соответствующего столбца таблицы учитывается всегда ;

w – учитывается при наличии сейсмических загружений .

1 6 . А р м и р о в а н и е с е ч е н и й ж е л е з о б е т о н н ы х э л е м е н т о в

активизировать закладку Результаты и на странице

( рис . 16.2.7). Наличие ошибок не означает , что расчет не выполнен . Для всех элементов , данные для которых были подготовлены корректно , результаты будут получены .

Установка параметров печати результатов расчета и активизация функции печати таблиц с результатами подбора выполняется на странице Результаты ( рис . 16.2.7). Таблицы

могут быть сформированы в текстовом формате в кодировках DOS или Windows, а также в формате RTF. Формат таблиц выбирается из списка . Таблицы автоматически загружаются в текстовый редактор , назначенный в диалоговом окне

Настройка графической среды . Для того чтобы имена RTF-

файлов с результатами подбора арматуры не пересекались с аналогичными по формату файлами Документатора , к имени файла добавляется окончание _AR ( например , для проекта PROJECT файл с результатами подбора арматуры будет иметь имя PROJECT_AR.RTF).

При выводе результатов в текстовом формате используется так называемый непропорциональный шрифт , в котором все символы имеют одинаковую ширину (Courier New Cyrillic). Благодаря этому можно получить достаточно ровные таблицы . Примеры таблиц различных форматов приведены ниже .

Результаты и исходные данные выдаются для каждой группы данных . После таблиц с исходными данными и результатами расчета может выводиться подробная информа - ция по правилам чтения результатов .

Вывод в режиме “ по СНиП ” подразумевает выдачу на печать конструктивной арматуры в случаях , когда процент армирования меньше предусмотренного в СНиП минимума .

В режиме вывода “ вычисленные значения ” результаты

могут не соответствовать требованиям СНиП по минимальному проценту армирования .

Для выдачи поперечной арматуры предусмотрена возможность назначения шага хомутов пользователем .

Для пластинчатых элементов результаты подбора продольной арматуры могут быть получены в виде площади арматуры или в виде диаметра и количества стержней при заданном шаге арматуры .

1 6 . А р м и р о в а н и е с е ч е н и й ж е л е з о б е т о н н ы х э л е м е н т о в

Для того чтобы получить файл результатов в формате DOS ( расширение файлов Р99 ) используется утилита CODER.EXE, которая поставляется в составе комплекса .

Одновременное наличие текстовых файлов результатов в форматах DOS и Windows не предусмотрено .

Пример 1. Таблица результатов подбора арматуры в формате RTF

Площадь продольной арматуры ( см . кв )

Г Р У П П А Д А Н Н Ы Х 1

МОДУЛЬ АРМИРОВАНИЯ 1 (2D – плоский стержень )

АРМАТУРА : ПРОДОЛЬНАЯ A3

Пример 2. Таблиц результатов подбора арматуры в текстовом формате

Площадь продольной арматуры (см.кв)

| симметричной |раскрытия| арматуры (см.кв),

|ACR1 ACR2| ASW1 Шаг| ASW2 Шаг|

АРМАТУРА: ПРОДОЛЬНАЯ A3

1 6 . А р м и р о в а н и е с е ч е н и й ж е л е з о б е т о н н ы х э л е м е н т о в

16.3 Чтение результатов расчета

Модуль армирования 1 (Стержень 2D)

г Рис . 16.3.1 Выдача результатов по

поперечной арматуре в стержнях

Результаты расчета для каждого сечения в конечных элементах ( или унифицированной группе КЭ ) в общем случае выводятся в трех строках .

1- я - выводится всегда и содержит :

∙ номер элемента , номер сечения , площади продольной арматуры при несимметричном ( AS1, AS2, AS3, AS4 ) и симметричном ( AS1, AS3 ) армировании ( суммарная – с учетом арматуры , воспринимающей действие крутящего момента , и дополнительной арматуры из расчета по трещиностойкости );

∙ проценты армирования сечения при симметричном и несимметричном армировании ;

∙ ширину непродолжительного ( ACR1 ) и продолжительного ( ACR2 ) раскрытия трещины ;

∙ суммарную площадь поперечной арматуры ( с учетом арматуры , воспринимающей действие крутящего момента ,

и дополнительной арматуры из расчета по трещино - стойкости ) и максимальный шаг хомутов , параллельных оси

∙ суммарную площадь поперечной арматуры ( с учетом арматуры , воспринимающей действие крутящего момента ,

и дополнительной арматуры из расчета по трещино - стойкости ) и максимальный шаг хомутов , параллельных оси

В формате RTF в 1- й строке столбца Тип выводится буква С ( суммарная ).

Во 2- й строке выводятся величины площадей про - дольной и поперечной арматуры , воспринимающей действие крутящего момента ( в текстовом формате перед каждым значением площади арматуры выводится символ “*”). Эти величины входят в p езультат 1- й строки . В формате RTF во 2- й строке столбца Тип выводится буква К ( кручение ). Если расчет на кручение не производился , то эта строка не выводится .

В 3- й строке выводятся величины площадей

дополнительной продольной и поперечной арматуры из расчета по трещиностойкости . Величина площади сечения этой арматуры также входит в p езультат в 1- й строке . В формате RTF в 3- й строке столбца Тип выводится буква Т ( трещиностойкость ).

Если расчет по трещиностойкости не производился или вычисленные значения ширины раскрытия трещины с учетом арматуры , подобранной по прочности , оказались близкими нулю , то строка с величинами площадей дополнительной арматуры не выводится .

Если при расчете крутящий момент равен нулю , а расчет по трещиностойкости выполнялся , то строка с величинами площадей дополнительной арматуры ,

обеспечивающей заданное значение ширины раскрытия

1 6 . А р м и р о в а н и е с е ч е н и й ж е л е з о б е т о н н ы х э л е м е н т о в

Модуль армирования 2 (Стержень 3D)

Модуль армирования 11 (Плита. Оболочка)

Рис . 16.3.2. Выдача результатов по

поперечной арматуре для плит и оболочек

трещины , выводится второй . П p и этом символ “*” или буква К во 2- й ст p оке печататься не будет .

В результатах расчета величина площади поперечной арматуры , воспринимающей действие крутящего момента , печатается вычисленной для двух хомутов , расположенных в сечении элемента . Таким образом , площадь одного хомута можно определить как ASW * 0.5 ( рис . 16.3.1).

Результаты расчета для каждого сечения в конечных элементах ( или унифицированной группе КЭ ) в общем случае выводятся в двух строках . ( См . состав ст p ок 1 и 2- й в описании результатов Модуля армирования 1 ). Расчет по трещиностойкости не производится .

Результаты армирования одного конечного элемента ( или унифицированной группы КЭ ) в общем случае выводятся в четырех строках :

1- я – номер элемента , номер сечения всегда равен 1, суммарная величина площади сечения продольной арматуры , подобранной по прочности и трещиностойкости вдоль оси X 1 ( AS1 – нижняя , AS2 – ве p хняя ) и соответствующий процент армирования . В формате RTF в 1- й строке столбца Тип выводится шифр СX ( суммарная по X 1 );

2- я – величина площади сечения продольной арматуры , подобранной по трещиностойкости вдоль оси X 1 (AS1 – нижняя , AS2 – ве p хняя ). В формате RTF во второй строке столбца Тип выводится шифр ТХ ( трещиностойкость вдоль оси Х 1 ).

3- я – суммарная величина площади сечения арматуры вдоль оси Y 1 ( AS3 – нижняя , AS4 – ве p хняя ) и соответст - вующий процент армирования . В формате RTF в третьей стро - ке столбца Тип выводится шифр СY ( суммарная по оси Y 1 );

4- я – величина площади сечения арматуры , подобранной по трещиностойкости вдоль оси Y 1 ( AS3 – нижняя , AS4 – ве p хняя ). В формате RTF в 4- й строке столбца Тип выводится шифр ТY ( трещиностойкость вдоль оси Y 1 ).

Если расчет по трещиностойкости не проводится , 2 и 4- я строки будут отсутствовать .

Площадь сечения арматуры для каждого конечного элемента плиты ( или унифицированной группы КЭ ) определяется для сечения шириной 1 м для заданной толщины плиты в соответствии с усилиями .

Результаты подбора поперечной арматуры ( площадь арматуры на один погонный метр и шаг ) печатаются в 1- й

Расчет прочности стеновой панели (СНиП)

Ссылки: Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры (к СНиП 2.03.01-84), 1989, с. 32-34.

Файл с исходными данными:

Соответствие нормативным документам: СНиП 2.03.01-84.

Исходные данные:

Результаты расчета SCAD:

Макс. 0 Т
Привязка 0 м

Макс. 0 кН*м
Привязка 0 м

Макс. 74,51 кН*м
Привязка 2,9 м

Макс. -16,11 кН*м
Привязка 2,9 м

Макс. 0 кН*м
Привязка 0 м

Макс. 5,24 Т
Привязка 0 м

Макс. -5,24 Т
Привязка 5,8 м

Макс. 1,13 Т
Привязка 0 м

Макс. -1,13 Т
Привязка 5,8 м

Длина стержня 5,8 м
Длина гибкой части 5,8 м
Загружение L1 - "17,72 кН/м + 3,83 кН/м"

Конструктивная группа Стеновая панель

Коэффициент надежности по ответственности γ_n = 1
Тип элемента - Сжато-изогнутый (растянутый)
Напряженное состояние - Косой изгиб
Максимальный процент армирования 10
Случайный эксцентриситет по оси Z₁ 0 мм
Случайный эксцентриситет по оси Y₁ 0 мм
Статически неопределимая система
Коэффициент расчетной длины в плоскости X₁OZ₁ 1
Коэффициент расчетной длины в плоскости X₁OY₁ 1

Колонны в Арбате или СКАДЕ.

вообще-то больше.
в виду:
1. необходимо скорректировать полученые усилия - учет монтажа для средних колонн.
2. проверять(подбирать) арирование стен (пилонов) из оболочечных элементов с учетом прогибов - высоты стены (по силовой модели).

ps
субъективно АРБАТ (офиса 7.31) на текущий момент наиболее оперативная прога для экспертизы ж.б. элементов.

__________________
хорошее - в обыденном

работаем за еду

В результате сам отвечаю на свой вопрос!
СКАДу по барабану с каким коэффициентом использования колонны считать. Он даст армирование с коэффициентом использования 99% и ниочем не подумает. А вот в Арбате можно учесть этот самый уоэффициент использования. ВОт такие пироги.

работаем за еду

А я серьёзно. Главспец вообще никаким программам-калькуляторам не доверяет. Сама загоняет расчетную схему и по результатам полученных усилий . Это все понты.

koster :
А я серьёзно. Главспец вообще никаким программам-калькуляторам не доверяет. Сама загоняет расчетную схему и по результатам полученных усилий .
Это все понты.

Молодца, так держать. Всех понтовщиков вон из главспецов. Арбат можно использовать сугубо для личного удовольствия, если необходимо армирование обосновать, то только СП 52-101 вам в руки.

только СП 52-101 вам в руки

смелое высказывание-буквально-что Вы вручную с СП насчитаете?
Если Вы имеете в виду деф.модель,то нужно еще к-л программное средство.
А кривые взаимодействия в Арбате действительно очень удобны, но вот деф.модель в Арбате каж-ся не реализована? Уточните,если к-л знает. Да совесть мне не позволяет распечатывать арбатовский отчет с крупными буквами "Расчет выполнен по СНиП 2.03.01-84* " извините,а что совесть позволяет? Да совесть мне не позволяет распечатывать арбатовский отчет с крупными буквами "Расчет выполнен по СНиП 2.03.01-84* "

Сопротивление ж/б сечений

Расчет выполнен по СНиП 52-01-2003 (Россия)

Длина элемента 3 м
Коэффициент расчетной длины в плоскости XoY 1
Коэффициент расчетной длины в плоскости XoZ 1
Случайный эксцентриситет по Z 3 мм
Случайный эксцентриситет по Y 3 мм
Конструкция статически определимая

b = 700 мм
h = 700 мм
a1 = 50 мм
a2 = 50 мм

Арматура Класс Коэффициент условий работы
Продольная A400 1
Поперечная A240 0.8

Трещиностойкость
Ограниченная ширина раскрытия трещин
Требования к ширине раскрытия трещин выбираются из условия сохранности арматуры
Допустимая ширина раскрытия трещин:
Непродолжительное раскрытие 0.4 мм
Продолжительное раскрытие 0.3 мм

Результаты расчета по комбинациям загружений
N = -800 Т
My = -13 Т
Qz = 0 Т
Mz = 0 Т
Qy = 0 Т
T = 1 Т
Коэффициент длительной части 1
Проверено по СНиП Проверка Коэффициент использования
п.п. 6.2.25, 6.2.31 Прочность по предельной продольной силе сечения 1
п.п. 6.2.25, 6.2.31 Прочность по предельному моменту сечения 1.099
п.п. 6.2.21-6.2.31 Деформации в сжатом бетоне 1.367
п. 6.2.16 Продольная сила при учете прогиба при гибкости L0/i>14 0.048
п. 6.2.37 Прочность сечения при воздействии крутящего момента 0.024
Сопротивление арматуры S1 крутящему моменту 0.012
Сопротивление арматуры S2 крутящему моменту 0.012
Сопротивление боковой арматуры крутящему моменту 0.012
Сопротивление поперечной арматуры SW1 крутящему моменту 0.01
Сопротивление поперечной арматуры SW2 крутящему моменту 0.01

Коэффициент использования 1.367 - Деформации в сжатом бетоне

Оценка / критика расчетной схемы (SCAD)

+25.000 от уровня земли. II ветровой район. Особенности конструкции - рама должна иметь возможность "опрокидываться" на кровлю для обслуживания логотипа. Собрал расчетную схему в SCAD 11.5 (архив с *.spr файлом в приложении). Нагрузка - 1) собственный вес рамы, вес буквы (расчетный

80 кг), 2) статическая нагрузка от ветра ( 44 кг/м2), 3) динамическая - пульсация ветра.
Прошу проверки и оценки схемы.
Спасибо. С уважением, Лопушок.

__________________
С уважением, Лопушок Цель - подобрать сечения элементов каркаса рекламной установки (логотип компании на крыше). Отметка кровли

Твоя труба 10х10х1 меня пугает
Сделай из трубы 50х50х3 хотя бы.. или проверь на сжатие по минимальной гибкости 150-180

Оценка / критика расчетной схемы (SCAD)

Твоя труба 10х10х1 меня пугает
Сделай из трубы 50х50х3 хотя бы.. или проверь на сжатие по минимальной гибкости 150-180

Коэффициент условий твердения бетона в scad

Большинство программных продуктов, предназначенных для расчета элементов железобетонных конструкций, требуют от пользователя информацию и выдают результаты в терминах СНиП, то есть оперируют с отдельным сечением железобетонного элемента. В тоже время, для большинства инженеров информация о несущей способности отдельных сечений носит лишь промежуточный характер, а главный вопрос, на который должна отвечать программа, может быть сформулирован следующим образом:

Обеспечена ли в соответствии с требованиями СНиП несущая способность элемента железобетонной конструкции с заданными размерами, материалом, нагрузками, условиями эксплуатации, размещением арматуры и т.п.?

Именно этот подход реализован в программе АРБАТ при решении задач подбора арматуры и проверки несущей способности таких элементов железобетонных конструкций, как неразрезные балки, колонны и плиты, опертые по контуру. Расчеты выполняются с учетом предельных состояний первой и второй группы для расчетных сочетаний усилий (РСУ), выбираемых автоматически в зависимости от заданных расчетных нагрузок в соответствии с требованиями СНиП 2.01.07- 85 [I] и СНиП 2.03.01-84 [2].

Подбор и проверки предусмотрены для железобетонных конструкций без предварительного напряжения. Предполагается, что конструкции изготовлены из тяжелого, мелкозернистого или легкого бетонов с применением арматурной стали класса А-I, А- II, A-III, A-IV, А-V и A-VI, арматурной проволоки класса ВР-I или арматуры классов А400С, А500С, предусмотренных документом [3].

Кроме указанных функций, программа выполняет в определенной степени и роль справочника, с помощью которого можно получить данные о сортаментах и характеристиках арматуры, нормативных и расчетных сопротивлениях бетона, коэффициентах условий работы бетона и предельных прогибах.

Программа АРБАТ позволяет за считанные секунды просчитать ряд однотипных задач и получить результаты по широкому спектру произведенных проверок. Это дает возможность исследовать зависимость напряженно-деформированного состояния элемента при изменении различных входных параметров.

Первая часть статьи представляет собой краткое описание программы (более полно с описанием программы можно ознакомится в [5]), которая используется как инструмент исследования, вторая — анализ некоторых результатов этих исследований.

Разработка выполнялась с расчетом не только на опытного проектировщика, но и на пользователей, которые не обязательно должны ориентироваться во всех тонкостях применения нормативных документов, какими являются как СНиП 2.03.01-84, так и документы, на которые в СНиП даются внешние ссылки. Пользователь должен быть уверен, что применение специализированной программы избавит его от сомнений относительно полноты и качества выполненных проверок конструкции на соответствие требованиям норм.

Чтобы программа выполняла функции квалифицированной экспертизы, разработчики сознательно отказались от включения в нее режимов работы и проверок, не определенных в СНиП 2.03.01- 84 (например, проверки на трещиностойкость при общем случае нагружения). Реализация таких режимов означала бы, что допускаются отступления от норм или нестрогое следование им. Одновременно, программа автоматически запрещает работу с конструктивно неудачными сечениями. С этой целью предусматривается контроль исходных данных, осуществляются проверки на выполнение конструктивных ограничений СНиП (например, правил расстановки арматурных стержней).

Поскольку любой набор нормативных требований, как правило, может быть представлен в форме списка неравенств вида

Само значение Ki при этом определяет для элемента (узла, соединения, сечения и т.п.) имеющийся запас прочности, устойчивости или другого нормируемого параметра качества (фактора). Если требование норм выполняется с запасом, то коэффициент Kt равен относительной величине исчерпания нормативного требования (например, Kt = 0,7 соответствует 30%-му запасу). Значение Kt > 1 свидетельствует о нарушении того или иного нормативного требования, то есть характеризует степень перегрузки.

Во время проверки конструкции выводится значение Fmax — максимального (то есть наиболее опасного) из обнаруженных значений К) и указывается тип проверки (прочность, ширина раскрытия трещин и т.п.), при которой этот максимум реализовался. По специальному запросу можно получить результаты детального диагностирования (рис. 1), что дает пользователю возможность в необходимых случаях оперативно принять решение об изменении поперечного сечения элемента, его армирования или других параметров проектирования.

Железобетонные конструкции должны удовлетворять требованиям расчета по несущей способности (предельные состояния первой группы) и по пригодности к нормальной эксплуатации (предельные состояния второй группы). Предельные условия определяют для усилий определенную границу. В более общем случае предельные условия по прочности могут быть заданы в виде системы неравенств — ограничений. Такая система неравенств задает некоторую область, описывающую прочность сечения для рассматриваемого вида напряженного состояния. Такую область удобно представить в координатах продольная сила - момент

В программе АРБАТ в режиме сопротивление сечений реализована возможность для каждого из предусмотренных в программе типов сечений (прямоугольного, таврового, двутаврового, кольцевого) построить такие области. Результаты расчета отображаются в виде кривых взаимодействия, ограничивающих область несущей способности сечения при действии на него пар усилий, внутри которой располагаются точки с допустимыми парами рассматриваемых усилий, т.е. усилиями, для которых коэффициент использования несущей способности сечения Ктах < 1 (рис. 2). При этом остальные усилия в сечении полагаются равными нулю.

С помощью курсора можно обследовать представленную на графике область изменения усилий. Каждому положению курсора соответствует определенная пара числовых значений усилий, которая отображается рядом с графиком. Одновременно на экран выводится максимальное значение коэффициента использования Ктаху соответствующее этим усилиям, и тип проверки, при которой он вычисляется.

Для любого положения курсора в поле отображения кривой взаимодействия можно получить диаграмму факторов для всех выполняемых проверок.

В качестве исходных данных задаются форма и размеры сечения, характеристики и размещение в сечении продольной и поперечной арматуры, геометрические и расчетные длины элементов, случайные эксцентриситеты, вид, класс и коэффициенты условий работы бетона, условия твердения. Предусмотрена возможность проверки несущей способности сечения с учетом второго предельного состояния (расчет по трещиностойкости).

Хотелось бы отметить, что во многих случаях (в частности при несимметричном армировании) область несущей способности является невыпуклой (см. рис. 3).

Последствия этого факта могут носить катастрофический характер, поскольку большинство проектировщиков уверены в том, что конструкция, которая удовлетворяет требованиям СНиП под действием двух различных загружений, удовлетворяет также всем требованиям норм, если она находится под действием, например, загружения, являющегося полусуммой этих загружений. Невыпуклость области несущей способности говорит о том, что это не всегда верно.

В программе предусмотрены информационные и функциональные режимы работы. Каждому режиму соответствует кнопка выбора в главном окне программы.

Первые пять режимов являются в некотором смысле вспомогательными и обеспечивают доступ к

нормативной и справочной информации. К ним относятся:

• Класс бетона (СНиП 2.03.01-84) — приведены расчетные (для предельных состояний первой группы), а также расчетные и нормативные (для предельных состояний второй группы) сопротивления бетона по прочности на сжатие (табл. 12, 13 СНиП 2.03.01-84);

• Арматура — приведены характеристики арматуры (таб. 19 и 22 СНиП 2.03.01-84), а также сортамент арматуры;

• Коэффициенты — приведены коэффициенты условий работы бетона в зависимости от различных факторов, обуславливающих их введение (таб. 15, 16 и 17 СНиП 2.03.01-84);

• Предельные прогибы — даны таблицы 19, 21, 22 СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия» с ограничениями на прогибы элементов конструкций. Следующие режимы объединены в три группы и являются функциональными. В группу Экспертиза входят режимы для проверки конструктивных решений элементов железобетонных конструкций на соответствие требованиям СНиП по прочности и трещиностойкости. К ним относятся:

• Сопротивление сечений — в этом режиме проверяется несущая способность и строятся кривые взаимодействия, ограничивающие область несущей способности сечения, для пар усилий N — Му, N — М„ Му — MZ,N — Qz, N — Qy.

• Прогиб балки — вычисляются прогибы в сечениях неразрезной балки согласно требованиям СНиП;

• Экспертиза балки — выполняется экспертиза на соответствие требованиям норм (по предельным состояниям первой и второй групп). Рассматривается изгиб в одной силовой плоскости;

• Экспертиза колонны — выполняется экспертиза на соответствие требованиям норм (по предельным состояниям первой группы — для внецентренно сжатых и растянутых колонн с двухосным эксцентриситетом, и по предельным состояниям первой и второй групп — для внецентренно сжатых и растянутых колонн с одноосным эксцентриситетом);

• Экспертиза плиты — выполняется экспертиза на соответствие требованиям норм (по предельным состояниям первой и второй групп).

В группу Подбор арматуры включены режимы обеспечивающие автоматический подбор арматуры в балках и колоннах:

• Подбор арматуры в балке — выполняется подбор арматуры в многопролетной железобетонной балке по прочности и трещиностойкости при изгибе в одной силовой плоскости;

• Подбор арматуры в колонне — выполняется подбор арматуры в железобетонной колонне.

В группу Местная прочность включены режимы обеспечивающие проверку несущей способности элементов конструкций. Сюда входят проверки на местное сжатие, продавливание (для плитных конструкций), отрыв (для мест сопряжения конструкций), а также экспертизу закладных деталей и коротких консолей.

Форма представления несущей способности сечений в виде соответствующих графиков дает общую картину о сопротивлении данного сечения действию внешних сил. Благодаря этому появилась возможность наглядно проследить изменение значений различных нормативных критериев при изменении усилий.

В процессе разработки и эксплуатации программы АРБАТ был выявлен целый ряд ситуаций, в которых получаемые результаты представляются по крайней мере нелогичными. Некоторые примеры с описанием полученных результатов мы приводим ниже.

I. Расчет по предельным состояниям второй группы. Рассмотрим пример расчета по предельному состоянию второй группы (3-я категория трещиностойкости). Формула (144) СНиП 2.03.01-84 для определения ширины раскрытия трещин, нормальных к продольной оси элемента, кроме общеизвестных недостатков эмпирического подхода (отсутствие ясного физического смысла, ограниченная область применения и др.) учитывает приближенно либо не учитывает вообще влияние целого ряда факторов. Последнее приводит в одних случаях к необоснованному увеличению расчетной ширины раскрытия трещин (элементы с низкими процентами армирования), а в других (элементы с высокими процентами армирования), наоборот, к уменьшению.

При определении ширины раскрытия трещин асгс не учитывается работа бетона растянутой зоны. В элементах (не слабоармированных), для которых коэффициент Мурашова Щ, учитывающий работу бетона растянутой зоны, близок к единице, это не приводит к большим погрешностям, но для слабоармированных элементов данное обстоятельство является одной из причин превышения расчетных значений асгс над опытными. Поэтому в программе АРБАТ проводится уточнение расчета асгс для слабоармированных элементов в диапазоне Мсгс < Мг < М0 (см. п.4.14 СНиП 2.03.01-84).

На рис. 4 приведен график несущей способности слабоармированного сечения с учетом предельного состояния второй группы, полученный по программе АРБАТ с учетом уточнения расчета аСГс в диапазоне Мсгс < Мг < М0. Для примера, приведенного на рис. 5, изъян формулы (144) СНиП хорошо виден в нижней части графика (при внецентренном сжатии) в виде так называемого “зуба”.

II. Подбор арматуры в слабоармированных сечениях. Некоторые результаты армирования, полученные в строгом соответствии с нормами, могут представляться нелогичными. При этом у пользователей возникает сомнение относительно корректности прекращается образование трещин (то есть при меньшей ширине сечения на подобранную площадь арматуры влияло не только условие прочности, но и ограничение на ширину раскрытия трещин), а дальнейший рост этого параметра определен тем, что сечение становится слабоармированным и его несущая способность исчерпывается одновременно с образованием трещин в растянутой зоне. Известно, что исчерпание несущей способности элементов одновременно с образованием трещин приводит к хрупкому, внезапному обрушению этих конструкций и поэтому особенно опасно. Согласно п. 1.19 СНиП 2.03.01-84, площадь сечения продольной растянутой арматуры следует увеличить по сравнению с требуемой из расчета по прочности не менее чем на 15%.

Поднятые авторами вопросы (их список можно было бы продолжить) во многом связаны с позицией разработчиков программы АРБАТ, которая заключается в стремлении строго следовать указаниям норм, ограничивая класс решаемых задач, когда нормы не рассматривают соответствующий случай. Естественно, что хотелось бы работать с более общими правилами, в то время как СНиП 2.03.01-84 часто ограничивается рассмотрением частных случаев (например, кручение только прямоугольных сечений).

Коэффициенты условий работы бетона ( γ b1 - γ b4 )

замораживания и оттаивания, а также отрицательных температур.

Для надземных сооружений при расчетной температуре наружного воздуха в холодный период минус 40 0 С и выше γ b4 = 1,0.

Расчетные сопротивления арматуры сжатию R sc

принимают равными R s , но не более значений, отвечающим предельным деформациям бетона

Не более 400МПа при кратковременном действии нагрузки,

Не более 500МПа при длительном действии нагрузки. Для арматуры классов В500 и А600 сопротивление сжатию устанавливается с коэффициентом условий работы γ s = 0,9.

Расчетные сопротивления арматуры в отогнутых стержнях и хомутах снижают путем умножения на коэффициент равный 0,8, но не более 300МПа.

Коэффициент надежности по назначению здания γ n

Объекты, имеющие большое

социальное значение (телебашни,

здания ТЭЦ, театры, школьные и

дошкольные учреждения, АЭС,

предприятия и т. д.).

Объекты промышленного и

гражданского назначения широкого

Временные здания и сооружения,

жилые одноэтажные здания и т.д.

Пример 1 . Определить расчетное сопротивление сжатию бетона железобетонного элемента, для расчетов прочности при кратковременном действии нагрузки. Конструкция бетонируется в горизонтальном положении и эксплуатируется при t ≥ - 40 0 C. Нормативное сопротивление бетона осевому сжатию R b,n =22МПа.

R b = R b , n (γ b1 ·γ b2 · γ b3 · γ b4 )/γ b =22,0·1,0·1,0 ·1,0 ·1,0)/1,3=16,9МПа. По таблицам СП (R b = 17,0МПа).

Пример 2 . Определить расчетное сопротивление сжатию бетона бетонного элемента, для расчетов прочности при длительном действии нагрузки. Конструкция бетонируется в вертикальном положении и эксплуатируется при t ≥ - 40 0 C.

Нормативное сопротивление бетона осевому сжатию R b,n =22МПа. R b = R b , n (γ b1 ·γ b2 · γ b3 · γ b4 )/γ b =22,0·0,9·0,9·0,9·1,0)/1,3=12,33МПа. Снижение составляет приблизительно 27%.

Контрольные вопросы

1 . Чему равны напряжения в растянутой арматуре в стадии Iа?

2. Какая стадия НДС используется для расчетов ширины раскрытия трещин?

3. Сколько и какие коэффициенты условий работы бетона используются при проектировании ЖБК?

4. В каких случаях используются переармированные сечения?

5. Какие расчеты выполняются по второй группе предельных состояний?

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Читайте также: