Подбор арматуры в балке

В этом режиме выполняется подбор арматуры в многопролетных неразрезных балках постоянного сечения по прочности и трещиностойкости в соответствии с требованиями СНиП 2.03.01-84*, KMK 2.03.01-96 (СНиП 52-01-2003, СП 52-101-2003, СП 63.13330). Рассматривается плоский изгиб балки под действием распределенных и сосредоточенных нагрузок, объединенных в загружения, которые по физическому происхождению и свойствам могут быть классифицированы как постоянные, временные длительно действующие, кратковременные, ветровые и снеговые. Подбор выполняется для автоматически формируемых расчетных сочетаний усилий (РСУ). Коэффициенты РСУ, учитывающие характер загружения, назначаются программой в соответствии с требованиями СНиП 2.01.07-85*. Если в качестве норм проектирования выбран СП 16.13330, то комбинирование нагрузок производится в соответствии с требованиями СП 20.13330.

Предполагается, что балка не испытывает действия продольных сил, и учитывается влияние только следующих силовых факторов:

М — изгибающий момент;

Q — поперечная сила.

Расчеты могут быть выполнены для балок прямоугольного, таврового и двутаврового сечений. Результатом расчета являются площади верхней и нижней продольной арматуры на участках, а также площадь и шаг расположения стержней поперечной арматуры. Предполагается, что подобранная арматура является постоянной по длине участка, при этом пользователь сам назначает количество и длину участков, на которые делится пролет балки.

Данные для подбора вводятся на страницах Общие параметры, Нагрузки, Бетон и Трещиностойкость, анализ результатов — на странице Результаты.

Общие параметры

На странице Общие параметры назначаются геометрические характеристики многопролетной балки и вид сечения, вводятся размеры сечения и расстояние до центра тяжести стержней арматуры, назначается количество участков в пролете и их длины, задаются класс и коэффициенты условий работы продольной и поперечной арматуры. Ввод всей этой информации аналогичен заданию данных в режиме Экспертиза балки.

Кнопка активизирует диалоговое окно, в котором приведены расчетные параметры материала.

Выпадающий список Расчетная ситуация позволяет выбрать тип расчета (1-e предельное состояние, 2-е предельное состояние, ...) параметры для которого следует отобразить.

Количество участков назначается для каждого пролета (консоли) путем выбора из выпадающего списка Число участков. При этом номер пролета выбирается из списка Пролет.

В группе Задание длин участков с помощью маркеров назначается способ задания длин:

Абсолютные — длины участков будут задаваться в единицах длины;
Относительные — длины участков будут задаваться в процентах от длины пролета.

В зависимости от способа задания длины в таблице для каждого пролета следует ввести либо длины участков, либо их процентное соотношение.

Выбор формы сечения выполняется по стандартным правилам. Отметим лишь, что здесь задаются расстояния до центра тяжести арматуры а₁ и а₂.

Размещение продольной и поперечной арматуры в рассматриваемых сечениях представлены на рисунках.

Кроме того, на этой странице задается значение допустимого максимального процента армирования, превышение которого при подборе арматуры указывает на то, что подобрать арматуру не удалось.

Механизм учета перераспределения усилий при активном одноименном маркере описан в разделе Экспертиза балки.





Размещение «площадей» продольной арматуры		Размещение поперечной арматуры

Нагрузки

Ввод нагрузок выполняется по тем же правилам, что и в режиме Экспертиза балки.

Бетон

Характеристики бетона задаются на стандартной странице Бетон.

Трещиностойкость

Данные по трещиностойкости задаются на странице Трещиностойкость по стандартным правилам.

Кроме того, если выбрана третья категория трещиностойкости, то обязательно задаются диаметры стержней продольной и поперечной арматуры.

Если расстояние до крайнего ряда стержней продольной арматуры больше расстояния до центра тяжести арматуры, заданного на странице Общие параметры, то это означает армирование в два ряда и, соответственно, подбор арматуры выполняется с учетом двухрядного армирования.

По результатам подбора площади арматуры с помощью сервисной функции Дискретная арматура можно определить необходимый диаметр и количество арматурных стержней. Если при этом окажется, что диаметр стержней не соответствует заданному в окне Трещиностойкость, то необходимо выполнить новый расчет, уточнив диаметр стержней продольной арматуры.

Результаты

Подбор арматуры активизируется после подготовки исходных данных нажатием кнопки Вычислить. После этого открывается страница Результаты, на которой в виде эпюр представлены результаты подбора арматуры. Вид арматуры на эпюрах, а также процент армирования и ширина раскрытия трещин выбираются из выпадающего списка, расположенного в правом верхнем углу страницы. На участках, выделенных красным цветом, арматуру подобрать не удалось. Информацию о причинах, по которым это произошло (этот результат может зависеть и от назначенного максимального процента армирования), можно получить в таблице с результатами подбора.

В зависимости от выбранного в списке пункта, эпюры армирования могут отображаться раздельно для каждого вида арматуры или парами. Например, одновременно будут показаны эпюры AS₁ и AS₂. После нажатия кнопки Предварительный просмотр открывается окно, в котором для каждого пролета балки в сечениях показаны площади подобранной продольной арматуры. Если арматуру подобрать не удалось, то сечение отображается красным цветом.

Табличные данные выводятся в отдельном диалоговом окне Результаты армирования, которое вызывается нажатием кнопки Таблица. Результаты подбора для каждого участка приводятся в одной строке, если при учете трещиностойкости не требуется дополнительной арматуры, или в двух строках, если такая арматура необходима. При этом в первой строке показано значение суммарной арматуры (по прочности и трещиностойкости), а во второй — площадь арматуры, добавленная для обеспечения трещиностойкости.

Если на участке не подобрана арматура, то в соответствующей строке столбца Тип выводится информация о причинах, по которым это произошло.

В зависимости от опции, установленной в группе Вывод поперечной арматуры, площадь поперечной арматуры (хомутов) может выводиться для расчетного шага (опция По умолчанию), полученного в результате подбора, или для шага, заданного пользователем. В последнем случае после ввода значения шага следует нажать кнопку Применить.

По результатам подбора арматуры можно сформировать отчет (кнопка Отчет), в котором приводятся схема балки и схемы загружений, описываются параметры сечения, характеристики бетона и арматуры, отображаются эпюры силовых факторов по загружениям, а также эпюры и таблица с результатами подбора.

В программе предусмотрена возможность передачи результатов подбора арматуры в режимы определения прогибов (кнопка Прогиб балки) или экспертизы (кнопка Экспертиза). Эти два режима работают с конкретной схемой армирования, для которой стержни определяются автоматически в соответствии с диаметрами, заданными на странице Трещиностойкость (при этом предполагается, что арматурные стержни расположены в один ряд и, если количество стержней оказывается больше 40, выдается сообщение об ошибке). Если расчет выполнялся для первой категории трещиностойкости, то диаметр стержней задается пользователем в диалоговом окне Диаметры стержней, которое появляется после вызова указанных выше режимов.

При подборе арматуры программа не проверяет конструктивные ограничения по размещению арматуры, полагая, что пользователь имеет возможность выполнить эту проверку неформальным способом. Кроме того, получив результаты подбора и убедившись в том, что конструктивные требования не могут быть выполнены, пользователь может принять решение о корректировке опалубочных размеров.