Nagrinėjame temas, susijusias su armatūros procentu gelžbetoninėse kolonose ir jų įtaką konstrukcijų patikimumui, ilgaamžiškumui bei saugumui. Tekste integruojami pateikti duomenys apie šlyjamuosius tvirtinimus, jų paskirstymą, koeficientinių skaičiavimų metodikas ir praktinius projektavimo aspektus.
Kodėl armatūra yra esminė gelžbetonio dalis
Armatūra naudojama gelžbetoniui, kuris savo ruožtu naudojamas beveik visuose statybos projektuose ir yra viena iš pagrindinių statybinių medžiagų. Armatūros strypai yra plieniniai strypai arba tinkleliai, naudojami gelžbetoninių konstrukcijų tempimui ir įtrūkimams išvengti. Plieninė armatūra yra labai svarbi gelžbetoninių konstrukcijų sudedamoji dalis, nes padidėja gelžbetoninių konstrukcijų susitraukimo greitis. Aukštos kokybės armatūros naudojimas žymiai pagerina betono savybes. Sunku rasti statybvietę, kurioje nebūtų naudojama armatūra. Šiandien tai yra viena iš pagrindinių statybinių medžiagų, naudojamų metalo valcavimo srityje. Pastatų ir konstrukcijų statyba neįmanoma be armatūros.
Armatūros pasirinkimo svarba
Armatūros pasirinkimas ir pirkimas yra labai svarbi ir atsakinga užduotis pasirengimo statybai etape. Pastatų patikimumas, stiprumas ir ilgaamžiškumas tiesiogiai priklauso nuo armatūros kokybės. Pagal profilį armatūra yra padalinta į apvalią, lygią ir periodinę profilio armatūrą. Pagal montavimo būdą armatūra skirstoma į kelias rūšis: armatūros tinkleliai, armatūriniai karkasai, dalys iš lenktos armatūros, armatūrinės konstrukcijos ir gabalė armatūra. Mes siūlome armatūrinio plieno rūšis B500B, A500HW, B500NC, K500B-T, K500C-T. Norėdami sužinoti geriausius sprendimus jūsų statybos poreikiams, susisiekite su mūsų metalo specialistais telefonu +371 26 611 151; +371 28 774 774 arba parašykite žinutę el. $$d=0.355\,m$$$$d_1=0.045\,m$$$$d_2=0.045\,m$$$$b=0.2\,m$$$$h=0.4\,m$$$$E_s=200000\,MPa$$$$A_{s1}=2.262\,cm^2$$$$A_{s2}=2.262\,cm^2$$∅s1/∅s2 = 12/12 mm$$f_{yk}=500\,MPa$$$$f_{ck}=25\,MPa$$$$γ_s=1.15,\,γ_c=1.5$$$$η=1$$$$λ=0.8$$$$α_{cc}=0.9
Armatūros plotų sudarymas ir jų skaičiavimas
Armatūros plotų sudarymas iš įvesčių:$$A_{s1} = n_1·A_{φ1} = 2·1.131 = 2.262\,cm^2$$$$A_{s2} = n_2·A_{φ2} = 2·1.131 = 2.262\,cm^2$$$$A_{s,tot} = A_{s1} + A_{s2} = 2.262 + 2.262 = 4.524\,cm^2$$
Minimalus tempiamosios armatūros plotas
Sąlyga teikiama per atsakomąją formulę:$$f_{ctm} = 0.3·f_{ck}^{2/3} = 0.3·25^{2/3} = 2.56\,MPa$$$$A_{s1,min} = max(0.26·f_{ctm}/f_{yk}·b·d;\,0.0013·b·d)$$$$A_{s1,min} = max(0.947;\,0.923) = 0.947\,cm^2$$$A_{s1}$ = 2.262 cm², $A_{s1,min}$ = 0.947 cm². Sąlyga tenkinama.
Didžiausio armatūros kiekio patikrinimas
Didžiausio armatūros kiekio limitas:$$A_{s,max} = 0.04·b·h = 0.04·0.2·0.4·10^4 = 32\,cm^2$$$A_{s,tot}$ = 4.524 cm², $A_{s,max}$ = 32 cm². Sąlyga tenkinama.
Tarpų orientacinė patikra
Horizontaliam tarpui konservatyviai priimta, kad atstumas iki šoninio paviršiaus lygus d1 arba d2.
a_{s1,clear,min} = max(∅;\,d_g + 5;\,20) = max(12;\,20;\,20) = 20\,mm$$$$a_{s1,clear} = 98\,mm$$
Apatinės ir viršutinės armatūros tarpai
Apatinės armatūros tarpas: $a_{s1,clear}$ = 98 mm, $a_{s1,clear,min}$ = 20 mm. Sąlyga tenkinama.$p$
$a_{s2,clear,min} = max(∅;\,d_g + 5;\,20) = max(12;\,20;\,20) = 20\,mm$$$$a_{s2,clear} = 98\,mm$$
Viršutinės armatūros tarpas: $a_{s2,clear}$ = 98 mm, $a_{s2,clear,min}$ = 20 mm. Sąlyga tenkinama.
Projektinės reikšmės ir ribiniai parametrai
Čia iš įvestų medžiagų ir koeficientų gaunami projektiniai stipriai $f_{yd}$ ir $f_{cd}$, o taip pat ribinis santykis ξ_{lim}, kuris parodo, iki kokio neutraliosios ašies gylio tempiamoji armatūra dar pasiekia takumo ribą.
f_{yd} = f_{yk}/γ_s = 500/1.15 = 434.78\,MPa
f_{cd} = α_{cc}·f_{ck}/γ_c = 0.9·25/1.5 = 15\,MPa
ε_{yd} = f_{yd}/E_s = 434.78/200000 = 0.002174
ξ_{lim} = ε_{cu3}/(ε_{cu3} + ε_{yd}) = 0.0035/(0.0035 + 0.002174) = 0.6169
x_{lim} = ξ_{lim}·d = 0.6169·0.355 = 0.219\,m
Neutraliosios ašies nustatymas ir balansų skaičiavimas
Neutralioji ašis nustatoma iš jėgų pusiausvyros: T = C_c + C_s. A_{s1}·σ_s = b·η·λ·x·f_{cd} + A_{s2}·σ_{sc}. Ieškoma tokio x, kuriam F(x) = T - C_c - C_s = 0. Skaičiavimai atliekami skaitiniu būdu, intervalai siaurinami kol paklaida labai maža.
Balanso formulės ir pradinių skaičiavimų pavyzdžiai: T = A_{s1}·σ_s = 2.262·10^{-4}·434.78·10^3 = 98.35\,kN; C_c = b·η·λ·x·f_{cd} = 0.2·1·0.8·0.041·15·10^3 = 98.35\,kN; C_s = A_{s2}·σ_{sc} = 2.262·10^{-4}·0·10^3 = 0\,kN. Taigi F(x) ≈ 0.
Rezultatas: x = 0.041 m, ξ = x/d = 0.041/0.355 = 0.1154. z = d - 0.5·λ·x = 0.355 - 0.5·0.8·0.041 = 0.3386 m. ε_s = ε_{cu3}·(d - x)/x = 0.0035·(0.355 - 0.041)/0.041 = 0.026821. σ_s = min(E_s·ε_s; f_{yd}) = min(200000·0.026821; 434.78) = 434.78 MPa. ε_{sc} = ε_{cu3}·(x - d_2)/x = 0.0035·(0.041 - 0.045)/0.041 = -0.000344. σ_{sc} = min(E_s·ε_{sc}; f_{yd}) = min(200000·0; 434.78) = 0 MPa.
Viršutinės armatūros įtempimo parinkimo logika: ε_{sc} < 0 → viršutinė armatūra į gniuždomąją zoną nepatenka; σ_{sc} = 0. ξ = 0.1154, ξ_{lim} = 0.6169. Tempiamoji armatūra pasiekia takumo ribą. Liemens peties z mažėja didėjant x, todėl neutraliosios ašies padėtis tiesiogiai veikia galutinį rezultatą.
Laikymo laikomoji galia: M_{Rd} = C_c·(d - 0.5·λ·x) + C_s·(d - d_2). Konkrečiai: M_{Rd} = 98.35·(0.355 - 0.5·0.8·0.041) + 0·(0.355 - 0.045) = 33.3\,kNm. MRd = 33.3 kNm.
Praktiniai išvadų įgijimai apie armatūros procentą kolonose
Gelžbetoninių kolonos projektavimas reikalauja išsamiai įvertinti armatūros kiekį ir veikimo eigą. Daugelyje teksto dalių nurodyta, kad standartai ir projektavimo principai skelbia, jog bendras armatūros plotas turi būti bent 0,1% nuo betono skerspjūvio ploto. Iš ankstesnių pavyzdžių matyti, kad A_{s,tot} yra 4.524 cm², o įprastas minimalus plotas atitinka arba viršija reikalavimus, kai situacijose tenkinamos tokios sąlygos.
Projektų praktika: šlyjamuosius tvirtinimus ir jų taikymo nauda
Hilti siūlo naują ir lengvesnį būdą taikyti šlyjamuosius tvirtinimus apsaugai nuo sijų pleišėjimo: tvirtinant inkarus tik iš apatinės plokštės pusės. Šis metodas yra daug lengvesnis nei tradicinis metodas, kai plokštės viršus ir apačia įtakoja gręžiant skyles pro plokštę. Tokio sprendimo tikslas - efektyviai paskirstyti šlyjamuosius elementus atsižvelgiant į vientisumą, frikciją ir takumo ribas.
Armatūros pasirinkimas bei paskirstymas turi būti nuosekliai suderintas su projekto sąlygomis: apkrovomis, medžiagų savybėmis ir normatyviniais reikalavimais. Gerai suplanuota armatūros procento dalis užtikrina konstrukcijos atsparumą tempimo jėgoms ir patikimumą.
Singly v/s Doubly Reinforced Beams | What are singly & doubly reinforced beams? | Civil Tutor
Papildomi brėžiniai ir duomenys
Projektavimas ir statyba reikalauja kruopštaus planavimo ir dėmesio detalėms: skerspos armatūra, stirupai, išilginės armatūros skaičiavimai, galutinė laikomoji galia ir kt. Nagrinėjami aspektai apima matmenis, klasės, nuostatas ir korektyvas pagal normatyvinius įsipareigojimus. Rašytiniai duomenys pateikti su konkrečiais skaičiais, tokiais kaip: d = 0.355 m, d1 = d2 = 0.045 m, b = 0.2 m, h = 0.4 m, E_s = 200000 MPa, f_{yk} = 500 MPa, f_{ck} = 25 MPa, γ_s = 1.15, γ_c = 1.5, α_{cc} = 0.9, λ = 0.8, η = 1 ir kt.
Optimalus sprendimas jūsų projektui
Norėdami sužinoti geriausius sprendimus jūsų statybos poreikiams, susisiekite su mūsų metalo specialistais telefonu +371 26 611 151; +371 28 774 774 arba parašykite žinutę el. paštu (nurodomas el. adresas). Taip pat galite pasinaudoti pateiktais skaičiais ir įviriose formulėse esančiais duomenimis, kad įvertintumėte savo projekto reikalavimus.
tags: #armaturos #dalinis #koeficientas