Шаг хомутов в балке

К чему приводит нехватка или отсутствие хомутов в балках?

К разрушению – так можно ответить на заданный в заголовке вопрос и окончить статью. Но давайте разберем подробнее, как применять хомуты в балках так, чтобы конструкция была максимально надежной.

Как чувствует себя балка под воздействием вертикальной равномерно распределенной нагрузки? Любые внешние нагрузки вызывают в элементе усилия сопротивления – балка сопротивляется до тех пор, пока ей есть, чем сопротивляться.

Если бы на балку просто давила нагрузка сверху, а опоры не было, она бы падала под действием этой нагрузки, но сама бы от этого не напрягалась. Но на концах балки есть опоры. И эти опоры сопротивляются падению балки, они подпирают ее снизу, создают встречное нагрузке давление и не дают сместиться с проектного положения. В итоге балка оказывается против двух огней: с одной стороны сверху ее нагрузили, а с другой – на концах подперли. Там давят, а там не дают поддаться этому давлению и упасть. В результате этой игры внешних сил в балке возникает внутренние усилия в виде так называемой поперечной силы Q. Эта поперечная сила пытается как бы перерезать балку, причем чем ближе к опоре, тем больше поперечная сила (потому что в пролете сопротивления нагрузке нет, а вот чем ближе к опорам, тем сопротивление возрастает).

Как видно из рисунка, нагрузка давит сверху вниз, опоры сопротивляются снизу вверх, в итоге балка разрушается – в ней возникают наклонные трещины у опор. Эти наклонные трещины – визитная карточка поперечной силы, именно так чаще всего она себя проявляет в балках.

Чтобы предотвратить возникновение трещин в балке, нужно установить в ней арматуру так, чтобы эта арматура брала на себя перерезывающие вертикальные усилия и справлялась с ними. Поперечная арматура в виде хомутов или сварных каркасов – отличное решение. Они удерживают целостность балки и не дают раскрыться наклонным трещинам. Перерезывающее усилие направлено (поперечная сила) как раз вдоль вертикальной части хомутов, и их арматура принимает это напряжение на себя. В то же время хомуты как бы связывают балку, даже если трещина начала раскрываться, ей сложно будет продраться через правильно проармированный железобетон, ведь чтобы раскрыться дальше, нужно сначала "обезвредить" хомут, вывести его из строя, а это уже гораздо сложнее, чем разрушить не усиленный арматурой бетон.

Нужно заметить, что рабочая арматура балки (нижняя и верхняя) от поперечной силы не спасает вообще, так как она расположена по отношению к этой силе перпендикуляно и просто не может принять ее на себя. Но вот не воспринятая хомутами поперечная сила может, хоть и косвенно, повлиять на рабочую арматуру: раскрывшиеся трещины не дают арматуре работать на полную силу в связке с бетоном, несущая способность балки падает, есть риск прогрессирующего разрушения.

Естественно, количество хомутов, их площадь и шаг должны быть расчетными, только так мы сможем гарантированно избежать трещин. Но даже если по расчету требуется совсем небольшая поперечная арматура, при ее установке следует соблюдать строгие конструктивные требования по диаметру хомутов и их шагу. Эти требования изложены в Руководстве по конструированию.

Как видите, не считая балок высотой до 150 мм (много вы таких встречали?), хомуты нужно ставить всегда.

Шаг хомутов, как видите, тоже строго нормирован. Если устанавливать хомуты реже, они просто не будут работать.

Насчет шага хомутов есть еще одно важное требование: у опор они устанавливаются чаще, в пролете – реже (смотрите на рисунке ниже).

Как видно из рисунка, шаг хомутов напрямую связан с высотой сечения балки. Именно при таком шаге (чаще – тоже допустимо) наименьшая вероятность раскрытия наклонной трещины.

Еще один важный момент: если на балку действует сосредоточенная нагрузка (опирается какое-то тяжелое, но небольшое по площади оборудование, перегородка, подвешивается что-то снизу), хомуты нужно ставить учащенно от опоры и до места приложения нагрузки, т.к. риск трещин в месте нагрузки значительно возрастает.

Более подробно о требованиях к армированию балок вы можете прочесть в Руководстве по конструированию ЖБК. Я же надеюсь, что смогла донести мысль о том, что хомуты в балке жизненно необходимы.

Удачного вам строительства и долгой жизни вашим домам!

Поперечная арматура балки

Теги: #САПФИР #ЖБК #армирование #интерфейс #где найти

Поперечная арматура балки реализуется в виде хомутов и шпилек, размещаемых пакетами. В каждом пакете может быть один или несколько хомутов и одна, ни одной или несколько шпилек. Пакеты расставляются с некоторым шагом вдоль оси балки. Если для балки имеются результаты армирования, то выбор шага пакетов происходит, исходя из вычисленных значений требуемого поперечного армирования. Если результатов нет, то используется просто шаг, заданный пользователем в соответствующем окне редактирования в инструменте «Армирование балки». Некоторое количество одинаковых пакетов, поставленных с заданным шагом, покрывают некоторую «зону» вдоль тела балки.

В пределах балки может быть несколько зон размещения поперечной арматуры. Используя инструмент «Армирование балки», можно задать любое (разумное) количество зон (см. рис. 1).

Рис. 1. Задание пяти зон размещения поперечной арматуры в балке

После автоматического размещения можно выделять любую зону и индивидуально настраивать её характеристики: диаметр арматуры, шаг следования и количество пакетов, графически перемещать зону вдоль оси балки.

При необходимости отредактировать характеристики (например, задать шаг) сразу нескольких зон размещения поперечной арматуры, следует выделить зоны для редактирования, последовательно указывая их курсором, предварительно нажав и удерживая в нажатом положении клавишу Shift (как обычно при групповом выделении). Параметры выделенных объектов можно отредактировать в окне «Свойства» (см. рис. 2).

Рис. 2. Одновременное редактирования шага повторения выделенных пакетов

Отдельно следует сказать о редактировании состава пакета в зоне. Для этого следует использовать интерактивные графические возможности в рамках вида «Сечение». Нужно, чтобы было сделано сечение в пределах зоны, которую следует отредактировать. Если сечение расположено в виде «фантома» на текущем рабочем виде документирования модели армирования балки, то нужно перейти в рабочий вид сечения, щёлкнув по его «фантому» двойным щелчком. Аналогичный эффект достигается при выборе вида «Бм-1: Разрез 2-2» (или другого требуемого) посредством древовидного списка видов в служебном окне «Виды».

На сечении можно добавлять хомуты и шпильки, редактировать их диаметры и конфигурацию. Вносимые изменения будут отнесены ко всем пакетам поперечной арматуры, расположенным в пределах редактируемой зоны.

Можно сделать разрез, например, «1-1» так, что плоскость сечения не пересечёт ни одной зоны. На разрезе будет виден контур сечения балки и «кругляшки» сечения продольных стержней. Теперь, если на таком разрезе создать какие-то хомуты и шпильки, то будет создана новая зона и помещена в позиции, охватывающей плоскость сечения. Разумеется, её можно будет указать на виде армирования балки и отредактировать. Независимо от состава, размеров и конфигурации хомутов в составе пакета пакет всегда отображается на главном виде армирования балки одной вертикальной линией протяжённостью от нижнего защитного слоя до верхнего защитного слоя.

Всевозможные опорные и антуражные элементы (диафрагмы и колонны, расположенные в непосредственной близости от армируемой балки) представлены на рабочем виде армирования бледными линиями условно, для информации и дают представление о взаимном расположении относительно балки в пространстве модели здания. Интерпретировать их конструктор должен по своему усмотрению. В помощь ему служит информация о расчётном и фактическом армировании, представленная в форме эпюр.

Для унифицированных балок эпюра расчётного армирования представляет собой огибающую значений, собранных из всех экземпляров данной марки.

Расстояние между хомутами по IS 456

Расстояние между хомутами по IS 456 | расстояние между стременами в балке | расстояние между стременами в колонне | расстояние между стременами возле опоры | шаг хомутов в прямоугольной балке.

Хомуты имеют несколько названий, таких как кольцо, звено, боковые связи и вертикальные хомуты. Некоторые люди на местном языке говорят, что это «кольцо», с технической точки зрения это называется либо боковыми связями, если оно используется для колонны, и вертикальным хомутом, если используется для усиленной балки.

Расстояние между стременами в колонне будет разным на концах и в центральной части. Как правило, боковые связи расположены близко друг к другу на концах по сравнению со средней частью, это делается для того, чтобы преодолеть коробление колонны. Расстояние также зависит от конструкции колонны, такой как форма колонны и диаметр используемой стальной арматуры.

Одной из важных функций бокового армирования или боковых связей в колоннах является удержание основного армирования на месте до и во время бетонирования. Продольные стержни, которые используются для колонн, могут иметь длину до 12 метров или 40 футов и будут качаться в любом случайном направлении, если они не связаны вместе. Таким образом, мы можем сказать, что боковая арматура или стяжки используются для связывания отдельных стержней и, следовательно, называются стяжками.

Расстояние между хомутами в балке будет разным на концах и в центральной части. Как правило, вертикальные хомуты расположены близко друг к другу на концах по сравнению со средней частью, это делается для того, чтобы преодолеть трещины сдвига в балке, которые могут привести к разрушению.

Термин «хомуты» используется для обозначения поперечной арматуры, предусмотренной в балке, в которой основной способ передачи нагрузки осуществляется посредством изгиба и сдвига. Здесь требование поперечной арматуры состоит в том, чтобы предотвратить трещины сдвига в балке, которые могут привести к отказу. Таким образом, они обеспечивают дополнительную прочность бетона на сдвиг и имеют соответствующую конструкцию.

Поскольку требования к прочности на сдвиг больше у опор, чем в центре, расстояние между хомутами уменьшается к концу балки.

◆Вы можете следить за мной на Facebook и

Подпишитесь на наш канал Youtube

Расстояние между хомутами согласно коду IS наименьшие поперечные размеры балки и колонны или 16× диаметр наименьшего продольного стержня или 300 мм. Предположим, что размеры балки 250 × 300 мм, их наименьший поперечный размер составляет 250 мм или 10 дюймов, поэтому вы должны взять расстояние между стременами на расстоянии 250 мм или 10 дюймов друг от друга. Поэтому вы должны использовать [email protected]″C/C для стремени.

Расстояние между хомутами в балке : - согласно общим правилам и рекомендациям, максимальное расстояние между хомутами в балке не должно превышать 300 мм или 12 дюймов, а минимальное должно быть не менее 100 мм или 4 дюйма. По общему стандарту расстояние от 6″ до 7″ (150–180 мм) между скобами, предусмотренными в середине, и от 4″ до 5″ (100–125 мм) на конце опоры балки.

Расстояние между хомутами в колонне : - согласно общим правилам и указаниям, максимальное расстояние между хомутами в колонне не должно превышать 300 мм или 12 дюймов, а минимальное должно быть не менее 100 мм или 4 дюйма. По общему стандарту расстояние от 6 до 7 дюймов (150–180 мм) между скобами, предусмотренными в середине, и от 4 до 5 дюймов (100–125 мм) на конце опоры колонны.

Расстояние между хомутами вблизи конца опоры составляет минимум из-за максимальных усилий сдвига опор. Как правило, минимальное расстояние от 6 до 7 дюймов (150–180 мм) предусмотрено для опорного конца между скобами для прямоугольной балки и колонны.

Шаг хомутов в прямоугольной балке максимум в середине пролета и минимум в конце опоры. Это связано с тем, что поперечные силы постепенно уменьшаются к середине пролета и становятся равными нулю в центре и выше на концевых опорах. Таким образом, максимальное расстояние между хомутами в середине пролета балки и колонны должно составлять 300 мм, а на концевых опорах — не менее 100–150 мм.

Согласно норме расстояние между хомутами должно быть наименьшим из: 1) наименьшего поперечного размера колонны, 2) 16-кратного диаметра продольного основного стержня и 3) не более 300 мм c/c.

◆ Расстояние расстояния целей в соответствии с IS 456

◆ Как рассчитать длину резки спиральных стремяков

◆ Как рассчитать длину резки треугольных стремительных целей

◆ Как рассчитать длину резки круглых хомутов

Заключение :-
В соответствии с нормами IS 456 максимальное расстояние между хомутами не должно превышать 300 мм или 12″, а минимум 100 мм или 4 ″ в балке и колонне

Как спроектировать железобетонную балку на сдвиг? Пример включен

🕑 Время считывания: 1 минута

Расчет железобетонной (ЖБ) балки на сдвиг включает определение расстояния между хомутами. Слово «сдвиг» используется для обозначения сил, действующих перпендикулярно продольной оси железобетонной балки. Обычно поперечные усилия максимальны на опорах балок и уменьшаются к середине пролета балки.

Трещины железобетонных балок при изгибе из-за главных растягивающих напряжений, которые горизонтальны в середине пролета балки. Эти главные напряжения меняют направление от горизонтального в продольной арматуре до 45 градусов на нейтральной оси и вертикального в месте максимального напряжения сжатия.

Таким образом, сдвиговая арматура или хомуты ограничивают трещины при сдвиге и выдерживают касательные напряжения в сочетании с сопротивлением сдвигу бетона. Таким образом, способность железобетонной балки к сдвигу представляет собой комбинацию прочности на сдвиг бетона и прочности на сдвиг арматуры в соответствии с нормами ACI.

Содержание:

• Режимы сбоя сдвига
• Усиление сдвига
  • Функции стремяков
• Расположение критического секции для Shear Design
• 40
• Положение о расчете ж/б балки на сдвиг
  • 1. Прочность на сдвиг железобетонной балки
  • 2. Минимальная арматура на сдвиг
  • 3. Минимальное расстояние между хомутами
  • 4. Максимальное расстояние между хомутами
• Процедура для сдвиговой конструкции RC Beam
• Пример
  • Решение:
• FAQS

Режимы сбоя SHEAD

Функциональный трещины которых преимущественно вертикальные в средней трети пролета балки.

Если поперечное сечение бетона имеет недостаточную площадь для поддержания касательных напряжений ниже допустимых значений, дополнительное сопротивление сдвигу может быть обеспечено двумя способами. Одна из поперечной арматуры, состоящей из обручей или хомутов, которые могут располагаться вертикально или наклоняться под некоторым углом к ​​горизонтали.

Другой вариант представляет собой армирование полотна, которое может состоять из арматуры на изгиб, которую можно изогнуть по диагонали вверх (где сопротивление изгибу больше не требуется) для усиления полотна.

Функции хомутов

Касательная арматура выполняет четыре основные функции:

1. Переносит часть изгибающей факторизованной поперечной силы.
2. Ограничивает рост диагональных трещин.
3. Удерживает на месте продольные арматурные стержни.
4. Обеспечивает некоторое удержание бетона в зоне сжатия, если хомуты выполнены в виде закрытых связей.

Расположение критического сечения для расчета на сдвиг определяется исходя из условий на опорах. Место критического сдвига находится на расстоянии эффективной глубины (d) для условий (a, b и c) на рисунке 3, тогда как критическое сечение для расчетного сдвига находится на поверхности опор для условий (e, f и г) на рисунке-3.

а- Концевая балка

b- Балка, опирающаяся на колонны

c- Сосредоточенная нагрузка на расстоянии d от поверхности опоры

d- Элемент, нагруженный внизу глубина

f- Балка, опирающаяся на монолитный вертикальный элемент

V _u =<

V _n

где:

V _u : суммарная поперечная сила, приложенная к любому сечению балки из-за факторизованных нагрузок, кН

900 коэффициент уменьшения силы 1 9002 900 равен 0,75.

V _n : прочность балки на сдвиг, которая равна сумме вклада бетона и хомута, кН

Прочность балки на сдвиг можно рассчитать по следующей формуле:

V _n = V _c +V _s Equation 1

shear strength of concrete and shear strength of stirrups can be computed using Equation 2 and Equation 3, respectively:

Note:

1. Для элементов с круглым поперечным сечением Кодекс ACI указывает, что площадь, используемая для расчета Vc в уравнении 2, представляет собой произведение диаметра и фактической глубины. Последний можно принять равным 0,8 диаметра элемента.
2. Уравнение 2 становится менее точным при прогнозировании вклада бетона в прочность бетона выше 42 МПа, по этой причине Кодекс ACI устанавливает верхний предел 8,3 МПа для √(fc′). Однако значения √(fc′) более 8,3 МПа могут использоваться при расчете Vc, если используется минимальное количество армирующей сетки.

Уравнение 3, используемое для расчета прочности на сдвиг вертикальных хомутов. Если хомуты наклонены, для расчета прочности на сдвиг следует использовать уравнение 4:

2. Минимальное армирование на сдвиг

Если Vu, сила сдвига при факторизованной нагрузке, не превышает (∅Vc), то теоретически армирование стенки не требуется. . Однако даже в этом случае Кодекс ACI требовал обеспечения минимальной площади армирования стенки, равной:

3. Минимальное расстояние между хомутами

Нежелательно размещать вертикальные скобы ближе, чем на 100 мм. Размер стремян следует выбирать таким образом, чтобы избежать более близкого расстояния.

4. Максимальное расстояние между хомутами

Максимальное расстояние между хомутами наименьшее из следующего при условии, что (V _s <0,33(fc') ^0,5 b _w d):

Для продольных стержней, изогнутых в 45 градусов, второе вышеприведенное уравнение заменяется на S _max =3d/4

Ни в коем случае, согласно Кодексу ACI, Vs не должно превышать (0,66√(fc′) b _w d) независимо от количества используемой стальной стенки, в противном случае необходимо увеличить размер балки.

Процедура расчета на сдвиг железобетонной балки

Расчет на сдвиг включает оценку расстояния между хомутами для поддержки предельного сдвига. Обычно часть бетона сопротивляется сдвигающей силе, а та часть, которая не поддерживается бетоном, удерживается поперечной арматурой.

1. Во-первых, рассчитайте предельное усилие сдвига.
2. Во-вторых, оцените расчетную прочность бетона на сдвиг, используя уравнение, умноженное на коэффициент снижения прочности в 2 раза.
3. Армирование на сдвиг не требуется, если Vu< 0,5Vc.
4. Если 0,5Vc>Vu< Vc , то используйте только арматуру с минимальным сдвигом.
5. Обеспечить поперечную арматуру, когда Vu> Vc.
6. Если шаг 5 выполнен, рассчитайте поперечную силу (V _s ), которой должны сопротивляться хомуты, используя уравнение 1. .
7. Умножьте площадь поперечной арматуры на количество опор хомута, чтобы вычислить площадь поперечной арматуры. 90,5bwd, то это максимальное расстояние должно быть уменьшено вдвое.
8. Наконец, начертите расчетную балку с продольной и поперечной арматурой.

Где:

Пример

Свободно опертая прямоугольная балка шириной 400 мм и эффективной глубиной 550 мм несет общую факторизованную нагрузку 137 кН/м на 6-метровом пролете. Он укреплен 4914 м ² из растянутой стали, которая прерывается в опорах. Спроектируйте балку на сдвиг с помощью вертикальных U-образных хомутов.

Свойства материала: fc′=28 МПа и fyt=420 МПа

Решение:

Рассчитайте поперечную силу на балке с помощью уравнения или начертите диаграмму сдвига:

V _{u, на расстоянии (d)} = (411*(3-0,55))/(3)= 335,65 кН

Рассчитать расчетную прочность бетона на сдвиг: ) *400*550*10 ^-3 = 148,426 КН

С V _{U, на расстоянии (D)} = 335,65 КН >

V _C =

7. требуется армирование на сдвиг.

В _{с, требуется} = В _{u, на расстоянии (d)} -V _c = 335,65-148,426= 187,22 KN Хомуты должны быть рассчитаны на то, чтобы выдерживать такое усилие сдвига, которое превышает прочность бетона на сдвиг.

В _{с, требуется} =187,22 кН<0,66*(28) ^(1/2) *400*550*10 ^-3 =288,12 кН , Следовательно, размер балки удовлетворяет требованиям к сдвигу.

Предположим, диаметр хомута и вычислить его площадь:

Предположим, что хомута НЕТ. 1

А _v =(PI/4)*(10) ² *2= 157,079 мм ²

Вычислите необходимое расстояние между скобами, используя уравнение 3: (187,22*10 ³ )= 145,35 мм , округляем это значение до 140 мм для простой работы по размещению.

Значение ( 145,35 мм ) больше минимального расстояния (100 мм). Однако он также не должен превышать максимальный интервал.

Определите максимальную арматуру между хомутами, используя уравнение 6:

S _max =((157,079*420)/(0,062*(28) ^(1/2) *400))=<((157,079*420)/(0,35*400))

S _MAX = 502,73 = <471.237

S _MAX = D/2 = 550/2 = 275 мм

S _MAX = 600 мм

. Самое маленькое значение 225 мм, поэтому