Процент армирования железобетонных конструкций: минимальный, максимальный

• 1 Армирование бетона
• 2 Минимальный армирующий процент
• 3 Максимальный армирующий процент
• 4 Защитный слой бетона
• 5 Заключение

Арматурный каркас является необходимой частью в железобетонных конструкциях. Цель его использования — усиление и повышение прочности бетонных изделий. Арматурный каркас изготавливается из стальных прутьев или готовой металлической сетки. Необходимое количество усиления рассчитывается с учетом возможных нагрузок и воздействий на изделие. Расчетная арматура называется рабочей. При укреплении в конструктивных или технологических целях производится монтажное армирование. Чаще используются оба типа для обеспечения более равномерного распределения усилий между отдельными элементами арматурного каркаса. Арматура выдерживает нагрузку от усадки, колебаний температур и прочих воздействий.

Как определить минимальный процент армирования конструкции?

Где мы берем процент армирования? В “Руководстве по конструированию железобетонных конструкций”, например, есть таблица 16, в которой приведены данные для всех типов элементов.
Но вот есть у нас на руках цифра 0,05%, а как же найти искомое минимальное армирование?

На примерах, думаю, будет нагляднее.

Пример 1. Дана монолитная плита перекрытия толщиной 200 мм (рабочая высота сечения плиты h₀ до искомой арматуры 175 мм). Определить минимальное количество арматуры у нижней грани плиты.

1) Найдем площадь сечения бетона 1 погонного метра плиты:

1∙0,175 = 0,175 м² = 1750 см²

2) Найдем в таблице 16 руководства минимальный процент армирования для плиты (изгибаемого элемента):

3) Составим известную со школы пропорцию:

4) Из пропорции найдем искомую минимальную площадь арматуры:

Х = 0,05∙1750/100 = 0,88 см²

5) По сортаменту арматуры находим, что данная площадь соответствует 5 стержням диаметром 5 мм. То есть меньше этого мы устанавливать не имеем права.

Обратите внимание! Мы определяем площадь арматуры у одной грани плиты (а не площадь арматуры всего сечения плиты), именно она соответствует минимальному проценту армирования.

Пример 2. Дана плита перекрытия шириной 1,2 м, толщиной 220 мм (рабочая высота сечения плиты h₀ до искомой арматуры 200 мм), с круглыми пустотами диаметром 0,15м в количестве 5 шт. Определить минимальное количество арматуры в верхней зоне плиты.

Заглянув в примечание к таблице, мы увидим, что в случае с двутавровым сечением (а при расчете пустотных плит мы имеем дело с приведенным двутавровым сечением), мы должны определять площадь плиты так, как описано в п. 1:

1) Найдем ширину ребра приведенного двутаврового сечения плиты:

1,2 – 0,15∙5 = 0,45 м

2) Найдем площадь сечения плиты, требуемую условиями расчета:

0,45∙0,2 = 0,09 м² = 900 см²

3) Найдем в таблице 16 руководства минимальный процент армирования для плиты (изгибаемого элемента):

4) Составим пропорцию:

5) Из пропорции найдем искомую минимальную площадь арматуры:

Х = 0,05∙900/100 = 0,45 см²

6) По сортаменту арматуры находим, что данная площадь соответствует 7 стержням диаметром 3 мм. То есть меньше этого мы устанавливать не имеем права.

И снова обратите внимание! Мы определяем площадь арматуры у одной грани плиты (а не площадь арматуры всего сечения плиты), именно она соответствует минимальному проценту армирования.

Пример 3. Дан железобетонный фундамент под оборудование сечением 1500х1500 мм, армированная равномерно по всему периметру. Расчетная высота фундамента равна 4 м. Определить минимальный процент армирования.

1) Найдем площадь сечения фундамента:

1,5∙1,5 = 2,25 м² = 22500 см²

2) Найдем в таблице 16 руководства минимальный процент армирования для фундамента, предварительно определив l₀/h = 4/1.5 = 4,4 24:

3) Составим пропорцию:

4) Из пропорции найдем искомую минимальную площадь арматуры:

Х = 0,25∙1750/100 = 4,38 см²

5) По сортаменту арматуры находим, что данная площадь соответствует 5 стержням диаметром 12 мм, которые нужно установить у каждой грани на каждом погонном метре стены.

Заметьте, если бы стена была толще, минимальный процент армирования резко бы упал. Например, при толщине стены 210 мм потребовалось бы уже 5 стержней диаметром 10 мм, а не 12.

Комментарии

День добрый. Подскажите пожалуйста:

в примере 3 – l₀/h = 4/0.9 = 4,4, 0.9 – откуда это значение

в примере 4 – l₀/h = 10/0.5 = 20, 10 – откуда это значение

в примере 5 – l₀/h = 5/0.9 = 5,5, 0,9 – откуда это значение

Непосредственные расчеты

Определение эффективных параметров армирования железобетонных конструкций

Леонид Скорук

К.т.н., доцент, старший научный сотрудник НП ООО «СКАД Софт» (г. Киев).

В настоящее время монолитный железобетон (обеспечивающий произвольную форму изделий, свободу планировочных решений и многое другое) получил большее распространение и применение по сравнению со сборным железобетоном (ограниченная номенклатура сборных изделий и пролет). В то же время сборные изделия прошли проверку временем по надежности и долговечности, а их армирование является оптимальным с точки зрения некоего условного соотношения «материал/стоимость конструкции». В монолитных же конструкциях величина арматуры в большинстве случаев является переменной и зависит от многих исходных факторов: геологии, типа фундамента, нагрузки, геометрии здания и т.д.

Это нужно понимать при проектировании монолитных конструкций и не идти на поводу у заказчиков, далеких от инженерного дела и желающих в первую очередь оптимизировать свои расходы на строительство.

Как известно, чтобы обеспечить необходимую прочность и устойчивость здания или сооружения, следует провести соответствующие расчеты и подобрать необходимое количество арматуры для восприятия действующих нагрузок. При этом в конструкциях должны быть соблюдены требования как по 1­й (прочность, устойчивость), так и по 2­й группе (прогибы, ширина раскрытия трещин) предельных состояний.

В практике проектирования сформировался определенный условный параметр, по которому можно оценить затраты металла в конструкции: содержание арматуры в бетоне (как правило, берут вес всей арматуры в конструкции — продольной и поперечной — и делят на объем ее бетона, получая параметр в килограммах на кубический метр (кг/м3)).

При этом в действующих строительных нормах [1­3] такой параметр напрочь отсутствует и никоим образом не регламентируется. В нормативах указывается только необходимость обеспечить в сечении элемента минимальный процент арматуры от площади бетона (min 0,05­0,25%) и опосредованно рекомендован оптимальный процент армирования в конструкциях на уровне примерно 3% (это опять же отклик оптимизации для сборных конструкций).

До какой­то степени величина содержания арматуры в конструкциях отражена в некоторых сметных нормативах [4, 5]. Там величина арматуры в бетоне находится в пределах 190­200 кг/м3 — опять же без привязки к различным изменчивым исходным данным.

Для оценки величины содержания арматуры в бетоне монолитных конструкций проведем небольшой численный эксперимент. Возьмем для примера фрагмент плиты размерами в плане 1,0×1,0 м с двумя арматурными сетками у каждой грани, имеющими шаг стержней 100×100 мм, и проследим изменение содержания арматуры в бетоне в зависимости от изменения некоторых исходных параметров: толщины плиты и диаметра арматуры (рис.  1).

Рис. 1. Содержание арматуры в бетоне (кг/м3) для монолитного фрагмента площадью 1 м²
при различных исходных данных: а — при разных диаметрах арматуры; б — при разных толщинах плит

Рис. 2. Интерфейс программы SCAD++. Постпроцессор «Железобетон»,
режим «Экспертиза железобетона»

Как видно из приведенных данных, даже при «идеальных» условиях проектирования (отсутствие поперечной арматуры, дополнительного армирования, различных элементов локального усиления и т.п.) величина содержания арматуры, например, для элемента толщиной 200 мм с размещенной в нем арматурой из двух сеток диаметром 10 мм составляет 123,2 кг/м³. При наличии же различных дополнительных факторов суммарное содержание арматуры в бетоне будет резко расти.

Таблица 1. Факторы, которые влияют на расход бетона и арматуры

Довольно трудоемкую и рутинную работу по определению содержания арматуры в бетоне для некоторых отдельных элементов и всего сооружения в целом на начальном этапе проектирования (еще до начала разработки чертежей стадии КЖ/КЖИ) с довольно высокой точностью можно выполнить в программе SCAD++. В режиме «Экспертиза железобетона» постпроцессора «Железобетон», используя операцию Вес заданной арматуры (рис. 2), можно в реальном времени не только определить расход арматуры, но заодно (что очень важно) и проверить, насколько заданная арматура удовлетворяет необходимым критериям прочности конструкции согласно выбранным нормам проектирования.

При этом нужно помнить, что программа считает расход:

• арматуры без учета ее нахлеста и загибов, которые могут добавлять в реальный расход арматуры около 15­20%;
• бетона с учетом пересечения элементов, поскольку стыковка элементов происходит по оси стержневых и срединной плоскости плитных элементов (увеличение около 5­10%).

Суммарный расход арматуры и бетона в любом здании зависит от многих факторов, которые можно в некоторой степени скорректировать на начальной стадии расчета и проектирования. Основные факторы, которые влияют на расход бетона и арматуры в конструкциях и зданиях, приведены в табл. 1.

Таблица 2. Содержание арматуры в бетоне для разных типов зданий

В табл. 2 на различных типах реальных зданий и сооружений показано, насколько изменчивой может быть величина содержания арматуры в бетоне и как она зависит от различных исходных данных — типа фундамента, шага несущих вертикальных элементов, толщины элементов, этажности здания, величины нагрузки и т.д.

Более точно содержание арматуры в бетоне можно определить по формуле:

, где  

Са — содержание арматуры в бетоне для всего здания, кг/м3;

Сэ — содержание арматуры в бетоне для отдельных конструктивных элементов (фундаментная плита, плиты перекрытия и т.д.), кг/м3;

Υ э — удельный вес бетона отдельных конструктивных элементов в общем объеме бетона здания, %;

n — общее количество конструктивных элементов здания.

Выводы

Всё вышесказанное дает основания утверждать, что содержание арматуры в бетоне (кг/м3)

для монолитных конструкций не является величиной постоянной и в большой степени зависит от меняющихся выходных данных — типа фундамента, шага несущих вертикальных элементов, толщины элементов, этажности здания, величины нагрузки и многих других факторов.

Величина содержания арматуры в бетоне конструкций является сугубо индивидуальной характеристикой каждой конкретной конструкции и должна базироваться на соответствующих прочностных расчетах, быть следствием этих расчетов, а также отвечать конструктивным требованиям, предъявляемым к данному типу конструкции.

С помощью новых функций, реализованных в 21­й версии программы SCAD++, появилась возможность на начальном этапе проектирования (стадия расчетной схемы) оперативно получить данные о расходе бетона и арматуры как для отдельного элемента, так и для всего здания в целом. На основании полученных данных проектировщик при необходимости принимает решение об изменении конструктивной схемы здания и оценивает, насколько эти изменения влияют на содержание арматуры в бетоне. В предыдущих версиях ПК SCAD такая задача тоже решалась, но гораздо более трудоемко, и при этом она требовала от проектировщика очень много времени на выполнение большого количества рутинных операций.

Литература:

1. СП 63. 13330.2012. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения (Актуализированная редакция СНиП 52­01­2003).
2. СП 52­101­2003. Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры.
3. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций и тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры (к СП 52­101­2003).
4. ГЭСН 81­02­06­2001.
5. ФЕР 06­01­001­17. 

• ООО «СКАД Софт»
• scad++
• арматура
• бетон
• точность

Минимальная и максимальная арматура в плите

Минимальная и максимальная арматура в плите | минимальное армирование в плите | максимальное армирование в плите | минимальное армирование плиты по IS 456 | минимальное армирование в плите согласно BS8110.

Минимальное и максимальное армирование в плите

Существует два типа продольных стальных стержней, предусмотренных в железобетонной плите, на растяжение и на сжатие, они будут предусмотрены для увеличения прочности плиты. Существуют различные стандарты, такие как код IS 456: 2000 и BS8110, которые объясняют, какое минимальное и максимальное армирование требуется для плиты.

◆Вы можете подписаться на меня в Facebook и подписаться на наш канал Youtube

Вы также должны посетить:-

1)что такое бетон и его виды и свойства

для расчета количества бетона 2) и его формула

Основной стержень из стали, также известный как короткий стержень, расположенный в более коротком направлении плиты, он также известен как натяжной стержень, используемый для сопротивления действующей на него растягивающей нагрузке. Основные арматурные стержни используются для передачи изгибающего момента, возникающего в нижней части плиты.

Распределительные стержни, также известные как самые длинные стержни, используемые в самом длинном направлении плиты, это сжимающие стержни, используемые для удержания плит в любом направлении и для сопротивления трещинам и напряжениям сдвига, возникающим в верхней части.

У нас возникает множество вопросов, какое минимальное и максимальное армирование используется в плите. Как мы знаем, существуют различные типы стальных стержней, такие как стержень из мягкой стали (Fe 250) и стержень HYSD с высоким пределом текучести, такой как Fe415 и Fe500 и выше. Если мы используем более высокую марку стали, то минимальный процент / соотношение стального стержня, необходимое для плиты, если мы используем мягкую сталь, тогда процент отношения стали увеличивается.

Минимальное и максимальное армирование, используемое в железобетонной плите, зависит от типа плиты, будь то односторонняя плита, двусторонняя плита и плоская плита. Теперь вопрос в том, каков минимальный коэффициент армирования в плите и какое минимальное армирование требуется для работы ЖБК.

Какова величина минимальной арматуры Fe415 в плите

Какова величина минимальной арматуры fe415 в плите?:- Согласно IS 456: 2000 в плите согласно п. 26.5.2.1, для HYSD/ Fe415 / Минимальная арматура Fe500 и выше должна составлять 0,12 процента от общей площади поперечного сечения (B×D), где B = ширина плиты, а D — общая высота, включая покрытие.

Какова минимальная арматура в плите, изготовленной из мягкой стали

Какова минимальная арматура в плите, изготовленной из мягкой стали?:- Согласно IS 456: 2000 в плите, изготовленной в соответствии с пунктом 26.5.2.1, для мягкой стали Fe250, минимальная арматура должна составлять 0,15% от общей площади поперечного сечения (B×D), где B = ширина плиты, а D — общая глубина, включая покрытие.

Минимальная арматура в плите при использовании HYSD

По IS 456: 2000 в плите по п. 26.5.2.1, при использовании HYSD/ Fe415/ Fe500 и выше минимальное армирование 0,12% от общей площади поперечного сечения (B× D), где B = ширина плиты, а D — общая высота, включая покрытие.

Минимальная арматура в плите по ГОСТ 456

По ГОСТ 456: 2000 в плите по п. 26.5.2.1, для малоуглеродистой стали (Fe250) минимальная арматура должна составлять 0,15 % площади поперечного сечения (В× D) и для арматуры с высоким пределом текучести HYSD/Fe 415/Fe500 и выше минимальное количество арматуры составляет около 0,12% от общей площади поперечного сечения (B×D). И максимальное армирование в плите ограничено 1-2% общей площади поперечного сечения (B×D), где B — ширина плиты, а D — по всей глубине плиты, включая покрытие.

Минимальное армирование в плите

В плите минимальное армирование должно составлять 0,12% общей площади поперечного сечения (B×D), принимая B = 1 м ширины плиты и D = общую глубину, включая покрытие, тогда минимальное армирование будет = 0,12/100××100×D = 0,12D кв.см.
В плите обеспечено минимальное армирование (в обоих направлениях) для предотвращения усадки, температурных перемещений, распределения нагрузок и т. д.

Минимальное армирование в плите согласно BS8110

В соответствии со стандартом BS 8110 в плитах для низкоуглеродистой стали (Fe250) минимальное армирование должно составлять 0,24 процента от общей площади поперечного сечения (B×D), а для арматуры с высоким пределом текучести HYSD/Fe 415/Fe500 и выше используется минимальное армирование. около 0,24% от общей площади поперечного сечения (B×D). И максимальное армирование в плите ограничено 1-2% общей площади поперечного сечения (B×D), где B — ширина плиты, а D — по всей глубине плиты, включая покрытие.

Минимальная арматура в плите по коду ACI

В соответствии с кодом ACI, в плите минимальная арматура должна составлять 0,18% от общей площади сечения (B×D), принимая B = ширину плиты 1 м и D = общую глубину, включая покрытие, тогда минимальная арматура будет = 0,18/ 100× × 100× D = 0,18D кв. см.
В плите обеспечено минимальное армирование (в обоих направлениях) для компенсации усадки, температурных перемещений, распределения нагрузок и т. д.

Каково минимальное армирование в плите? – Gzipwtf.com

Какова минимальная арматура в плите?

0,12%
Пояснение: Минимальный процент армирования составляет 0,12% от общей площади поперечного сечения, если используются стержни HYSD (Fe 415). Минимальный процент армирования составляет 0,15% от общей площади поперечного сечения, если используются стержни из мягкой стали.

Какой тип плиты используется в жилом доме?

Железобетонная плита является важным конструктивным элементом и используется для обеспечения плоских поверхностей (полов и потолков) в зданиях.

Вам нужна проволочная сетка для 4-дюймовой плиты?

Нет, не знают. Более крупные проекты или плиты могут нуждаться в стальной арматуре для обеспечения поддержки или дополнительной прочности. Проволочная сетка также может помочь противостоять растрескиванию.

Арматура какого размера используется в жилом бетоне?

Существует три разных размера арматуры, которые необходимы для домашних проектов, обычно № 3, № 4 и № 5. Размер арматуры №3 используется для подъездных путей и патио. Для стен и колонн следует использовать арматуру №4, так как они требуют большей прочности. Для нижних колонтитулов и фундаментов лучше использовать размер арматуры №5.

Какова эффективная глубина плиты?

Эффективная глубина (d) – Эффективная глубина (d) железобетонной плиты перекрытия представляет собой расстояние от поверхности сжатия до центра растягиваемой стали, когда на элемент действует изгибающий момент.

Какова максимальная толщина плиты?

Толщина бетонной плиты зависит от нагрузки и размера плиты. Как правило, толщина плиты 6 дюймов (150 мм) считается для жилых и коммерческих зданий с деталями армирования в соответствии с проектом. Методы, используемые для определения толщины плиты, различаются для разных типов плит.

Что такое жилая плита?

Плитный фундамент изготавливается из бетона толщиной в центре обычно 4–6 дюймов. Бетонную плиту часто укладывают на слой песка для дренажа или в качестве подушки. В домах, построенных на плите, нет ни подполья, ни места под полом.

Нужна ли арматура для плиты на уровне грунта?

Бетонные плиты, уложенные на грунт с надлежащим образом подготовленным и уплотненным основанием, не рассчитанные на большие нагрузки, не требуют арматуры. Размер и толщина заливки также определяют, следует ли использовать арматуру из стальных стержней. Плиты толщиной 5 дюймов и более и большие прокладки должны быть усилены.

Нужен ли гравий под бетон?

Заливаете ли вы бетоном дорожку или террасу, прочная гравийная основа необходима для предотвращения растрескивания и смещения бетона. Гравий особенно важен в глинистой почве, потому что он плохо дренируется, что приводит к скоплению воды под бетонной плитой и медленной эрозии почвы по мере ее окончательного стекания.

Сколько Reinf. в плитах по классу?

Решение о вставке арматуры зависит от нагрузки на пол и местных строительных норм. Толщина плиты сорта сохраняется минимум 4 дюйма. Если есть опасения относительно характеристик почвы, таких как пористость, толщина плиты дополнительно увеличивается.

Бетон какой марки используется в перекрытии?

Бетон марки М25 имеет прочность на сжатие 25 н/мм2 в течение 28 дней после отверждения. Бетон марки М25 также используется в качестве железобетона, армированного цементного бетона. M25 в основном используется при строительстве плит, колонн, фундаментов или балок.