Продольная арматура и поперечная


Продольная и поперечная арматура — Мегаобучалка

(1) Продольная арматура в стойках в бетонной оболочке, которая учитывается при расчете сопротивления поперечного сечения, должна составлять не менее 0,3 % поперечного сечения бетона.
В полых сечениях, заполненных бетоном, продольная арматура, как правило, не требуется, если данная конструкция не относится к типу огнестойких.

(2) Поперечная и продольная арматура в стойках в полной или частичной бетонной оболочке должна проектироваться и детализироваться согласно EN 1992-1-1:2004, 9.5.

(3) Расстояние в свету между продольными арматурными стержнями и сечением из конструкционной стали может быть меньше, чем требуется (2), доходя до нуля. В этом случае для сцепления эффективный периметр с арматурного стержня должен быть принят как половина или четверть его периметра, как показано на рисунке 6.24 (а) и (b) соответственно.

(4) Для элементов в полной или частичной оболочке, когда условия окружающей среды относятся
к классу Х0 согласно EN 1992-1-1:2004, таблица 4.1 и продольная арматура не учитывается при проектировании, в конструкции необходимо предусмотреть минимальную продольную арматуру диаметром 6 мм с шагом 200 мм и поперечную арматуру диаметром 8 мм и шагом 250 мм. Альтернативно допускается использование сварной арматурной сетки диаметром 4 мм.

Рисунок 6.24 — Эффективный периметр с арматурного стержня

Выносливость

Общие положения

(1)Р Усталостная прочность сталежелезобетонных конструкций должна контролироваться в тех случаях, когда конструкции подвергаются воздействию повторяющихся колебаний напряжений.

(2)Р Предельное состояние по выносливости конструкции (с допустимой степенью вероятности) должно рассчитываться так, чтобы в период расчетного срока службы конструкция не разрушилась по причине усталости или не потребовала ремонта повреждения, вызванного усталостью.

(3) Для сдвиговых соединительных стержней упоров с головками в мостах, при характерном сочетании воздействий, максимальная продольная сдвигающая сила не должна превышать ksPRd, где PRdопределяется согласно 6.6.3.1.



ПримечаниеКоэффициент ks может приводиться в национальном приложении. Рекомендуемое значение: ks = 0,75.

(4) Оценка конструкционной стали на выносливость не требуется там, где применяется 9.1.1 (2) стандарта EN 1993-2.

(5) Оценка бетона и арматуры на выносливость не требуется там, где применяется EN 1992-2, 6.8.4 (107), или исключения, указанные в 6.8.1 (102) EN 1992-2.

Частные коэффициенты оценки усталости мостов

(1) Частные коэффициенты gMf усталостной прочности представлены в EN 1993-2, 9.3, — для стальных элементов и в EN 1992-1-1, 2.4.2.4, — для бетона и арматуры. Для стержней упоров с голов­ками, работающих на сдвиг, должен применяться gMf,s.

(2) Для усталостного нагружения должны применяться частные коэффициенты gFf.

Примечание — Частичные коэффициенты gFf приводятся в примечаниях EN 1993-2.9.3 (1).

Усталостная прочность

(1) Значения усталостной прочности для конструкционной стали и для сварных швов указаны
в EN 1993-1-9:2005, 7.

(2) Усталостная прочность арматурной стали и напрягаемой арматуры указывается в EN 1992-1-1:2004. Для бетона применяется EN 1992-1-1:2004, 6.8.5.

(3) Кривая усталостной прочности автоматически приваренных стержней упоров с головками согласно 6.6.3.1 показана на рисунке 6.25 и выражается для обычного тяжелого бетона следующим образом:

(6.50)

где DtR — усталостная прочность при сдвиге, касающаяся площади поперечного сечения стержня упора с использованием номинального диаметра d стержня;

Dtc — опорное значение для Nc = 2´106 циклов, где Dtc = 90 Н/мм2;

m — наклон кривой усталостной прочности, где m = 8;

NR — количество циклов амплитуды напряжений.

Рисунок 6.25 — Кривая усталостной прочности для стержней упоров

Назначение арматуры

Под арматурой понимают гибкие или жесткие стальные стержни, размещенные в массе бетона, в соответствии с эпюрами изгибающих моментов, поперечными или продольными силами, действующими на конструкцию в стадии ее эксплуатации. Назначение арматуры - воспринимать растягивающие усилия (при изгибе, внецентренном сжатии, центральном и внецентренном растяжении), а также усадочные и температурные напряжения в элементах конструкций. Значительно реже арматуру применяют для усиления бетона сжатой зоны изгибаемых элементов, однако она высокоэффективна для армирования колонн с малыми (случайными) эксцентриситетами (центрально-сжатые колонны). В результате сцепления арматуры с бетоном в период твердения бетонной массы конструкция работает под нагрузкой как одно монолитное тело.

 

Гибкую арматуру применяют в виде отдельных стальных стержней и проволоки или разнообразных изделий из них (сварные рулонные или плоские сетки, сварные каркасы, канаты, пакеты и пучки), а жесткую арматуру - в виде стальных прокатных уголков, швеллеров или двутавров и используют в монолитных конструкциях высотных каркасных зданий, в тяжелонагруженных и большепролетных перекрытиях и покрытиях, если это экономически и технически оправдано. До отвердения бетона жесткую арматуру используют как металлическую конструкцию, работающую на нагрузку от собственного веса, веса подвешиваемой к ней опалубки и свежеуложенной бетонной смеси. Гибкая арматура получила наибольшее распространение в строительстве, так как она в большинстве случаев более экономична по сравнению с жесткой.

Являясь важнейшей составной частью железобетона, арматура должна отвечать специальным требованиям:

1) надежно работать совместно с бетоном на всех стадиях эксплуатации конструкции;
2) использоваться до физического или условного (сталь высокой прочности) предела текучести при исчерпании несущей способности конструкции;
3) обеспечивать удобство арматурных работ и возможность их механизации (пластические свойства, свариваемость).

Армирование железобетонных конструкций

Арматуру классифицируют по функциональному назначению, способу изготовления и виду поверхности. По функциональному назначению различают арматуру рабочую и монтажную.

Под рабочей понимают арматуру, площадь сечения которой определяют расчетом на действие внешних нагрузок. В зависимости от воспринимаемых усилий рабочую арматуру подразделяют на продольную и поперечную. Продольная рабочая арматура воспринимает продольные усилия. Располагают ее параллельно наружным граням элементов. Поперечная арматура направлена перпендикулярно продольной. Она воспринимает поперечные усилия. Термин поперечная арматура включает в себя хомуты и отогнутые стержни (отгибы), а термин «хомуты» - поперечные стержни сварных каркасов и хомуты вязаных каркасов. Содержание рабочей продольной арматуры в элементах железобетонных конструкций определяют отношением общей площади сечения рабочих стержней к сечению бетона. Это отношение, называемое коэффициентом армирования, часто выражают в процентах.

Под монтажной (продольной и поперечной) понимают арматуру, устанавливаемую без расчета (по конструктивным или технологическим соображениям). Она предназначается для более равномерного распределения - распределительная арматура, сосредоточенного усилия между отдельными стержнями рабочей продольной арматуры или для сохранения проектного положения продольной и поперечной арматуры в конструкциях - монтажная арматура при бетонировании.

Монтажную арматуру устанавливают также для частичного воспринятия неучитываемых расчетом усилий от усадки и ползучести бетона, температурных напряжений, местных напряжений от сосредоточенных сил и в местах изменения направления арматуры, случайных напряжений, возникающих при изготовлении и хранении конструкций, и воздействии на них монтажных и транспортных нагрузок - конструктивная арматура. Диаметр d монтажной арматуры принимают не менее 10... 12 мм. Диаметр хомутов в вязаных каркасах внецентренносжатых линейных элементов принимают не менее 0, 25d и не менее 5 мм, где d - наибольший диаметр продольных стержней; диаметр хомутов в вязаных каркасах изгибаемых элементов принимают не менее: при h < 800 мм- 6 мм; при h > 800 мм - 8 мм. В сборных элементах, при их подъеме и транспортировании, монтажные стержни используют как рабочие.

Конструктивную поперечную арматуру устанавливают у всех поверхностей элемента, вблизи которых ставится продольная ненапрягаемая или напрягаемая арматура, для улучшения ее совместной работы с бетоном. Ее применяют в виде поперечных стержней сварных рулонных или плоских сеток, охватывающих продольную арматуру балок, или шпилек, привариваемых или привязываемых к продольным ненапрягаемым стержням, или в виде замкнутых хомутов. Шаг конструктивной поперечной арматуры хомутов принимают не более 600 мм и не более удвоенной ширины грани элемента, вблизи которой ставится продольная арматура. У боковых граней балок высотой более 700 мм конструктивные продольные стержни устанавливают с шагом s =400 мм. Площадь сечения одного стержня принимают Asl =0,001sbb где bb = 0, 5Ь, но не более 200 мм. Кроме воспринятая усилий от неравномерной усадки бетона по длине элемента, ползучести бетона, температурных деформаций эти стержни сдерживают также раскрытие наклонных трещин на боковых гранях элемента.

На нашей металлобазе Вы можете купить самые разнообразные виды металлопроката по оптовым ценам: арматуру, катанку, круг, листы г/к, листы х/к, листы рифленые, листы оцинкованные (оцинковка), листы с полимерным покрытием (полимер), проволоку Вр, проволоку ОК, проволоку оцинкованную, проволоку колючую, гвозди, канаты, метизы, угловой прокат, швеллер, двутавры, электроды, трубы профильные квадратные, трубы профильные прямоугольные, трубы круглые водогазопроводные и др.

www.pm.kg

Расстояние между арматурой по СП 63.13330 (СНиП 52-01-2003)

Требования к минимальному расстоянию между стержнями арматуры

Требования к минимальному расстоянию между стержнями арматуры приведены в  разделе 10.3 СП 63.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003. (раздел 10.3 СП 63.13330.2018)

Для чего необходим обеспечить минимальное расстояние между стержнями в железобетонной конструкции:

  • обеспечение совместной работы арматуры с бетоном;
  • качественное изготовление конструкций (укладка и уплотнение бетонной смеси)

Согласно п. 10.3.5 (СП 63.13330.2012, СП 63.13330.2018), минимальное расстояние между стержнями арматуры должно составлять:

1. Не менее наибольшего диаметра стержня!

2. При горизонтальном или наклонном положении стержней в один или два ряда при бетонировании:

  • для нижней арматуры не менее 25 мм;
  • для верхней арматуры не менее 30 мм;

3. При горизонтальном или наклонном положении стержней более чем в два ряда при бетонировании:

  • для нижней арматуры не менее 50 мм (кроме стержней двух нижних рядов).

4. При вертикальном положении стержней при бетонировании.

5. При стесненных условиях допускается располагать стержни группами — пучками (без зазора между ними).

При этом расстояния в свету между пучками должны быть также не менее приведенного диаметра стержня, эквивалентного по площади сечения пучка арматуры, принимаемого равным по формуле:

d si -диаметр одного стержня в пучке, 

n- число стержней в пучке.

Требования к максимальному расстоянию между стержнями арматуры

Требования к максимальному расстоянию между стержнями арматуры приведены в  разделе 10.3 СП 63.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003.

Для продольной арматуры

В соответствии с п.10.3.8 — 10.3.10 СП 63.13330.2012 (СП 63.13330.2018), максимальное расстояние между осями стержней продольной арматуры составляет:

1. в железобетонных балках и плитах:

  • не более 200 мм — при высоте поперечного сечения h≤150 мм;
  • не более 400 мм или 1,5 h  — при высоте поперечного сечения  h>150 мм;

2. в  железобетонных колоннах:

  • не более 400 мм — в направлении, перпендикулярном плоскости изгиба;
  • не более 500 мм — в направлении плоскости изгиба.

3. В железобетонных стенах:

  • не более 400 и не более 2t (t- толщина стены) — между стержнями вертикальной арматуры;
  • не более 400 — между стержнями горизонтальной арматуры.

Важные примечания!

  1. В балках и ребрах шириной более 150 мм число продольных рабочих растянутых стержней в поперечном сечении должно быть не менее двух.
  2. В балках и ребрах при ширине элемента 150 мм и менее допускается устанавливать в поперечном сечении один продольный стержень.
  3. В балках до опоры следует доводить стержни продольной рабочей арматуры с площадью сечения не менее 1/2 площади сечения стержней в пролете и не менее двух стержней.
  4. В плитах до опоры следует доводить стержни продольной рабочей арматуры на 1 м ширины плиты с площадью сечения не менее 1/3 площади сечения стержней на 1 м ширины плиты в пролете.

Для поперечной арматуры

В соответствии с п.10.3.11-10.3.20- СП 63.13330.2012 (СП 63.13330.2018), максимальное расстояние между осями стержней продольной арматуры составляет:

Поперечную арматуру устанавливают у всех поверхностей железобетонных элементов, вблизи которых ставится продольная арматура.

Ее устанавливают с целью восприятие усилий, а также ограничения развития трещин, удержания продольных стержней в проектном положении и закрепления их от бокового выпучивания в любом направлении.

Диаметр поперечной арматуры (хомутов) в вязаных каркасах внецентренно сжатых элементов (колонны, стойки и т.д.) принимают не менее 0,25 наибольшего диаметра продольной арматуры и не менее 6 мм.

Диаметр поперечной арматуры в вязаных каркасах изгибаемых элементов (балках, ригелях и т.д)  принимают не менее 6 мм.

В сварных каркасах диаметр поперечной арматуры принимают не менее диаметра, устанавливаемого из условия сварки с наибольшим диаметром продольной арматуры.
Максимальное расстояние для поперечной арматуры:

  • не более 0,5 h0 и не более 300 мм — в железобетонных элементах, в которых поперечная сила по расчету не может быть воспринята только бетоном.
  • не более 0,75 h0 и не более 500 мм — в балках и ребрах высотой 150 мм и более, а также в часторебристых плитах высотой 300 мм и более, на участках элемента, где поперечная сила по расчету воспринимается только бетоном.
  • можно не устанавливать — в сплошных плитах, а также в часторебристых плитах высотой менее 300 мм и в балках (ребрах) высотой менее 150 мм на участках элемента, где поперечная сила по расчету воспринимается только бетоном.
  • не более 15d и не более 500 мм — во внецентренно сжатых линейных элементах, а также в изгибаемых элементах при наличии необходимой по расчету сжатой продольной арматуры в целях предотвращения выпучивания продольной арматуры (d — диаметр сжатой продольной арматуры).

Важные примечания!

  • Если площадь сечения сжатой продольной арматуры, устанавливаемой у одной из граней элемента, более 1,5%, поперечную арматуру следует устанавливать с шагом не более 10d и не более 300 мм.
  • Конструкция хомутов (поперечных стержней) во внецентренно-сжатых линейных элементах должна быть такой, чтобы продольные стержни (по крайней мере через один) располагались в местах перегибов, а эти перегибы — на расстоянии не более 400 мм по ширине грани. При ширине грани не более 400 мм и числе продольных стержней у этой грани не более четырех допускается охват всех продольных стержней одним хомутом.
  • В элементах, на которые действуют крутящие моменты, поперечная арматура (хомуты) должна образовывать замкнутый контур.
  • Поперечную арматуру в плитах в зоне продавливания в направлении, перпендикулярном сторонам расчетного контура, устанавливают с шагом не более 1/3h0 и не более 300 мм. Стержни, ближайшие к контуру грузовой площади, располагают не ближе 1/3h0 и не далее 1/2h0  от этого контура. При этом ширина зоны постановки поперечной арматуры (от контура грузовой площади) должна быть не менее 1/3h0. Допускается увеличение шага поперечной арматуры до 1/2h0. При этом следует рассматривать наиболее невыгодное расположение пирамиды продавливания и в расчете учитывать только арматурные стержни, пересекающие пирамиду продавливания.
  •  Расстояния между стержнями поперечной арматуры в направлении, параллельном сторонам расчетного контура, принимают не более 1/4 длины соответствующей стороны расчетного контура.
  • Поперечная арматура, предусмотренная для восприятия поперечных сил и крутящих моментов, должна иметь надежную анкеровку по концам путем приварки или охвата продольной арматуры, обеспечивающую равнопрочность соединений и поперечной арматуры.
  • У концов предварительно напряженных элементов должна быть установлена дополнительная поперечная или косвенная арматура

Условные обозначения:

h0 — рабочая высота сечения в м, вычисляется по формуле

h0=h-a’, где

h —  высота сечения в м.

a’ — расстояние от центра тяжести растянутой арматуры, до ближайшего края сечения

Рабочая высота сечения — это расстояние от сжатой грани элемента до центра тяжести растянутой продольной арматуры (п.3.22 СП63).

Защитный слой бетона для арматуры по СП 63.13330 (СНиП 52-01-2003)

Арматурные работы. Допустимые отклонения при укладке по СП

Арматура А500С (ГОСТ, расшифровка, таблица весов и тип стали)

Правила размещения продольной и поперечной арматуры в сечении и по длине элементов

Опять же исходя из предыдущих вопросов (28 вопрос), продольная арматура устанавливается в растянутых зонах плиты либо ригеля. А поперечная арматура на приопорных участках ставиться чаще потому что там большие касательные напряжения, в пролете реже (конструктивно) Грубо делим пролет на 4 части, крайние четверти это приопорные зона, там обычно шаг поперечной арматуры 150, 2 средние четверти это пролетная зона, там с шагом обычно 300. Можно посмотреть на рис в 28 вопросе, там видна попер арматура.

Покажите закладные детали, их назначение.

Такой же как и 42 вопрос, благодаря закладным деталям сваривают ж.б. элементы

Назначение сеток и каркасов, изображенных на чертежах. Где расположена арматура для восприятия поперечных усилий, усилий отрыва полки от стенки. Покажите, где расположена арматура для восприятия нормальных напряжений, касательных напряжений

Назначение сеток и каркасов заключается в армировании ж.б. элементов, есть основное (которое мы подбираем, это пролетная арматура) и косвенное армирование (больше конструктивное, в торцах колонны, в углах ребристых плит обычно армируют сетками с диаметром 4мм).

Поперечная арматура расположена например в ригеле и плите на приопорных участках, подробнее в вопросе 52. Сетки от от отрыва полки от стенки см рисунок. Нормальные напряжения воспринимает продольная арматура(см вопрос 28 картинки), касательные напряжения воспринимает поперечная арматура (опять же 28 и 54 вопросы)

Расскажите для каких целей (с целью восприятия каких усилий) установлена та или иная арматура на чертеже (отдельные стержни, канаты, проволока либо арматурные элементы) и покажите где в пояснительной записке расчетом подтверждается ее достаточная площадь сечения (подбор либо проверка прочности).

В предыдущих вопросах я думаю уже понятно где и какая арматура ставиться, поэтому здесь приведу просто пример. Ригель, пролетная арматура, в записке:

Сечение в первом пролете:Msd= 296кНм;

Определяем требуемую площадь сечения арматуры:

(принимаем по таблице 6.7 /Пецольд 1/)

Следовательно установка сжатой арматуры по расчету не требуется.

Определяем площадь растянутой арматуры:

Принимаем самую экономически выгодную комбинацию:

2Æ25и2Æ20S500 с AS1 = 1610 мм2

Тогда фактическая рабочая высота:

И на чертеже:

Где расположены монтажные петли, как осуществляется монтаж конструкций покрытия.

Аналогично вопросу 45. Кран при помощи четырехветвевого стропа цепляет плиту за монтажные петли и поднимает с со склажа или с колес к месту установки.



Арматура какого класса применяется для продольного армирования колонн?

Не ниже S500

Какое армирование колонны в продольном направлении стоить принять если в рассматриваемом сечении действует изгибающие моменты разных знаков, близкие по абсолютной величине?

В колоннах всегда следует принимать симметричное армирование.

Конструктивные требования по армированию балок и плит перекрытия

Продольное армирование

Согласно СП 52-101-2003 "Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры" п.8.3.6: "В железобетонных линейных конструкциях и плитах наибольшие расстояния между осями стержней продольной арматуры, обеспечивающие эффективное вовлечение в работу бетона, равномерное распределение напряжений и деформаций, а также ограничение ширины раскрытия трещин между стержнями арматуры, должны быть не более:

- в железобетонных балках и плитах:

200 мм - при высоте поперечного сечения, h ≤ 150 мм;

1,5h и 400 мм - при высоте поперечного сечения h > 150 мм;"

Понимать этот пункт следует так. Например рассчитывается однопролетная плита перекрытия высотой до 150 мм и по расчету для армирования 1 м ширины такой плиты требуется 3.43 см2 арматуры. Согласно таблицы 170.2 для армирования можно использовать 1 стержень диаметром 22 мм, 2 стержня диаметром 16 мм, 3 стержня диаметром 14 мм, 4 стержня диаметром 12 мм, 5 стержней диаметром 10 мм, 7 стержней диаметром 8 мм и т.д. Так вот, для армирования такой плиты следует принимать не менее 5 стержней диаметром 10 мм. Именно это и обеспечит более равномерное распределение напряжений и деформаций и более эффективное вовлечение в работу бетона. Потому как расчетная схема и реальная работа конструкции - две большие разницы и когда мы рассматриваем материал 1 м ширины железобетонной плиты, как обладающий одинаковыми свойствами по всей ширине, мы делаем очень большое допущение. А чем более равномерно по рассматриваемой ширине будет распределена арматура, тем ближе будет расчетная схема к реальной работе конструкции.

А в Пособии к СП 52-101.2003 данный пункт дополнен следующей рекомендацией (п. 5.13):

"При армировании неразрезных плит сварными рулонными сетками допускается вблизи промежуточных опор все нижние стержни переводить в верхнюю зону.

Неразрезные плиты толщиной не более 80 мм допускается армировать одинарными плоскими сетками без отгибов."

В данном случае речь идет о плитах перекрытия, которые могут рассматриваться как многопролетные балки (пример расчета такого перекрытия см. в статье "Расчет монолитного ребристого перекрытия"). Соответственно в таких плитах возникает момент не только в пролете, но и на промежуточных опорах. И если подобрать арматуру таким образом, что она будет воспринимать моменты, действующие на промежуточных опорах, то армирование можно выполнять одной сеткой для верхней и для нижней зоны сечения, выполняя переход из верхней зоны в нижнюю или наоборот в местах, где расчетный момент, действующий на поперечное сечение плиты, равен нулю. Выглядит это примерно так:

Рисунок 401.1. Варианты армирования монолитной неразрезной плиты б) сварными рулонными сетками с переходом в верхнюю зону сечения на промежуточных опорах, в) сварными одинарными плоскими сетками г) отдельными стержнями (одиночной арматурой).

Ну а теперь пора переходить к не менее важному п. 8.3.7 (5.14 в Пособии): "В балках и ребрах шириной более 150 мм число продольных рабочих растянутых стержней в поперечном сечении должно быть не менее двух. При ширине элемента 150 мм и менее допускается устанавливать в поперечном сечении один продольный стержень."

Данная рекомендация основана все на том же требовании обеспечить эффективное вовлечение в работу бетона, а также максимально возможное перераспределение напряжений и деформаций. Дело в том, что в балках и ребрах монолитного ребристого перекрытия шириной > 150 мм может поместиться 2 стержня арматуры с учетом требуемой толщины защитного слоя бетона и соблюдении минимального расстояния между стержнями при ожидаемом максимальном размере крупного наполнителя бетонной смеси и этим нужно пользоваться.

Согласно п. 8.3.8 (5.15): "В балках до опоры следует доводить стержни продольной рабочей арматуры с площадью сечения не менее 1/2 площади сечения стержней в пролете и не менее двух стержней.

В плитах до опоры следует доводить стержни продольной рабочей арматуры на 1 м ширины плиты с площадью сечения не менее 1/3 площади сечения стержней на 1 м ширины плиты в пролете и не менее двух стержней."

Данный пункт повествует нам о крайних опорах многопролетных неразрезных плит и балок или просто об опорах однопролетных балок и плит. А также о том что даже если изгибающий момент в точках начала опоры однопролетных балок и плит, а также на крайних опорах многопролетных плит и балок равен нулю, то все равно для надлежащей анкеровки арматуру следует предусматривать до опоры и даже дальше. Насколько дальше, на то есть отдельный пункт (5.35). Тем не менее этот пункт не запрещает заводить за грань опоры всю расчетную арматуру, если это арматура периодического профиля.

А в СНиП 2.03.01-84 подобный пункт ((5.20)) дополнен следующей рекомендацией: "В плитах расстояния между стержнями, заводимыми за грань опоры, не должны превышать 400 мм, причем площадь сечения этих стержней на 1 м ширины плиты должна составлять не менее 1/3 площади сечения стержней в пролете, определенной расчетом по наибольшему изгибающему моменту."

Из чего следует, что даже если расстояние между стержнями продольной арматуры будет принято согласно указанных выше рекомендаций, а именно не более 200 мм, то все равно за грань опоры придется заводить половину всех продольных стержней. И только если расстояние между стержнями продольной арматуры будет приниматься около 130 мм, то можно заводить за грань опоры третью часть стержней.

И тут возникает очень важный вопрос: а на сколько можно не доводить до грани опоры продольные стержни арматуры в однопролетных балках и плитах и на крайних опорах многопролетных балок и плит? К сожалению ни один из вышеперечисленных нормативных документов прямого ответа на этот вопрос не дает, а приводятся только формулы, да таблицы, в которых мы и попробуем сейчас разобраться.

Например, все для той же однопролетной плиты, рассматриваемой как балка на шарнирных опорах длиной l = 3 м, требуемое сечение составляет 3.43 см2. Однако арматура с таким сечением необходима только посредине плиты, где изгибающий момент максимальный. На опорах, согласно принятой расчетной схеме момент равен нулю и арматура вроде как вообще не требуется, однако с целью анкеровки часть арматуры все же заводится за грань опоры. И хотя нет прямой зависимости между значением изгибающего момента и требуемой площадью арматуры мы все же предположим такую зависимость, получив в итоге небольшой запас по прочности.

Итак, если планируется не доводить до опор половину продольных стержней, то эту половину следует доводить до точки, в которой согласно эпюре моментов значение изгибающего момента будет в 2 раза меньше, т.е. М = ql2/16 плюс расстояние, необходимое для анкеровки арматуры в растянутом бетоне.

Согласно уравнению моментов:

Мx = qlx/2 - qx2/2 = ql2/16

тогда

x = 0.146l или примерно 438 мм (методы решения квадратных уравнений здесь не приводятся)

Для арматуры периодического профиля минимально допустимая длина анкеровки в растянутом бетоне составляет согласно Таблице 328.1 не менее 20d = 200 мм, не менее 250 мм, а также не менее (0.7·3600/117 + 11)10 = 325 мм (пояснения к формуле там же, где и таблица). Таким образом обрываемую арматуру можно не доводить до граней опор на 438 - 325 = 113 мм.

Как видим, экономия при обрывании арматуры в пролете не то чтобы сумасшедшая и потому при выполнении 1-2 плит лучше довести все продольные стержни до опор. Так оно надежней будет. Да и перераспределение усилий в плите при этом будет более равномерным.

Ну и еще одно требование, относящееся к балкам, достаточно редко встречающимся в малоэтажном строительстве, но тем не менее (п. 5.16): "В изгибаемых элементах при высоте сечения более 700 мм у боковых граней должны ставиться конструктивные продольные стержни с расстояниями между ними по высоте не более 400 мм и площадью сечения не менее 0,1% площади сечения бетона, имеющего размер, равный по высоте элемента расстоянию между этими стержнями, по ширине - половине ширины ребра элемента, но не более 200 мм."

На первый взгляд такое требование выглядит нелогичным - зачем устанавливать арматуру приблизительно посредине высоты сечения, т.е. там, где растягивающие или сжимающие напряжения минимальны или их вовсе нет? Тем не менее нельзя забывать о том, что стержни поперечной арматуры могут работать на сжатие, а значит чем меньше их расчетная длина, тем больше устойчивость. Соответственно установка дополнительных продольных стержней, особенно при сварном каркасе, уменьшает расчетную длину стержней поперечного армирования как минимум вдвое.

Примечание: выражение в данном пункте "имеющего размер, равный по высоте элемента расстоянию между этими стержнями, по ширине - половине ширины ребра элемента, но не более 200 мм" для меня тайна великая есмь. Причем в СНиПе этот пункт формулируется практически также. Предполагаю, что это как-то связано с балками таврового сечения, но утверждать не буду.

Кстати, пора поговорить о поперечном армировании.

Поперечное армирование

п.8.3.9: "Поперечную арматуру следует устанавливать исходя из расчета на восприятие усилий, а также с целью ограничения развития трещин, удержания продольных стержней в проектном положении и закрепления их от бокового выпучивания в любом направлении.

Поперечную арматуру устанавливают у всех поверхностей железобетонных элементов, вблизи которых ставится продольная арматура."

Суть этого требования в том, что поперечная арматура никогда не помешает. И даже если по расчету не требуется, тем не менее будет способствовать более равномерному распределению напряжений в сечениях ж/б элемента.

Согласно п. 8.3.10 "...Диаметр поперечной арматуры в вязаных каркасах изгибаемых элементов принимают не менее 6 мм.

В сварных каркасах диаметр поперечной арматуры принимают не менее диаметра, устанавливаемого из условия сварки с наибольшим диаметром продольной арматуры."

Требования данного пункта, на мой взгляд очевидны и дополнительных комментариев не требуют. В том смысле, что арматуру диаметром 5 мм трудно приварить к арматуре диаметром 30 мм.

Согласно п. 8.3.11: "В железобетонных элементах, в которых поперечная сила по расчету не может быть воспринята только бетоном, следует предусматривать установку поперечной арматуры с шагом не более 0,5 h0 и не более 300 мм.

В сплошных плитах, а также в часторебристых плитах высотой менее 300 мм и в балках (ребрах) высотой менее 150 мм на участке элемента, где поперечная сила по расчету воспринимается только бетоном, поперечную арматуру можно не устанавливать.

В балках и ребрах высотой 150 мм и более, а также в часторебристых плитах высотой 300 мм и более, на участках элемента, где поперечная сила по расчету воспринимается только бетоном, следует предусматривать установку поперечной арматуры с шагом не более 0,75 h0 и не более 500 мм."

Тут тоже все более менее понятно и как бы уточнение п. 8.3.9.

А кроме того из этого пункта следует вывод, что даже если в сжатой зоне балки высотой более 150 мм по расчету продольная арматура не требуется, то по конструктивным требованиям ее следует установить. Иначе к чему вверху крепить поперечную арматуру, чтобы обеспечить удержание стержней в проектном положении при бетонировании и в процессе набора прочности бетона (имеются в виду сварные плоские каркасы)? При этом диаметр конструктивной продольной арматуры можно принимать в 1.5-2 раза меньше, чем расчетной продольной арматуры.

А в Пособии за этим следует следующий пункт (5.22): "Отогнутые стержни арматуры должны предусматриваться в изгибаемых элементах при армировании их вязаными каркасами. Отгибы стержней должны осуществляться по дуге радиусом не менее 10d. В изгибаемых элементах на концах отогнутых стержней должны устраиваться прямые участки длиной не менее 0,8lan, принимаемой согласно указаниям п.5.32, но не менее 20d в растянутой и 10d — в сжатой зоне.

Прямые участки отогнутых гладких стержней должны заканчиваться крюками.

Расстояние от грани свободной опоры до верхнего конца первого отгиба (считая от опоры) должно быть не более 50 мм.

Угол наклона отгибов к продольной оси элемента следует принимать в пределах 30 - 60°, рекомендуется принимать угол 45°."

Как выглядит такой отгиб, можно посмотреть все на том же рис. 401.1 г). А еще смысл этого пункта в том, что если вы делаете вязаный каркас, то обрыв арматуры, не доводимой до грани опоры, рассчитывать вовсе не обязательно. Достаточно выполнить требования данного пункта. И кроме того из этого пункта следует, что вязанные каркасы для балок с 2 стержнями в нижней растянутой зоне нежелательны, надежнее делать для балок сварные каркасы.

Согласно п. 8.3.14: "В элементах, на которые действуют крутящие моменты, поперечная арматура (хомуты) должна образовывать замкнутый контур."

Как правило крутящие моменты могут возникать в перемычках наружных стен и прочих балках, к которым нагрузка приложена не по центру тяжести сечения. А потому для таких элементов лучше использовать поперечную арматуру согласно указанному пункту, даже если расчет на действие крутящих моментов не проводился.

8.3.15 Поперечную арматуру в плитах в зоне продавливания в направлении, перпендикулярном сторонам расчетного контура, устанавливают с шагом не более 1/3 h0 и не более 300 мм. Стержни, ближайшие к контуру грузовой площади, располагают не ближе h0/3 и не далее h0/2 от этого контура. При этом ширина зоны постановки поперечной арматуры (от контура грузовой площади) должна быть не менее 1/5 h0.

Расстояния между стержнями поперечной арматуры в направлении, параллельном сторонам расчетного контура, принимают не более 1/4 длины соответствующей стороны расчетного контура.

8.3.16 Расчетную поперечную арматуру в виде сеток косвенного армирования при местном сжатии (смятии) располагают в пределах расчетной площади Ab,max (6.2.43). При расположении грузовой площади у края элемента сетки косвенного армирования располагают по площади с размерами в каждом направлении не менее суммы двух взаимно перпендикулярных сторон грузовой площади (рисунок 6.11).

По глубине сетки располагают:

- при толщине элемента более удвоенного большего размера грузовой площади - в пределах удвоенного размера грузовой площади;

- при толщине элемента менее удвоенного большего размера грузовой площади -; в пределах толщины элемента.

8.3.17 Поперечная арматура, предусмотренная для восприятия поперечных сил и крутящих моментов, а также учитываемая при расчете на продавливание, должна иметь надежную анкеровку по концам путем приварки или охвата продольной арматуры, обеспечивающую равнопрочность соединений и поперечной арматуры.

Данные пункты пока оставляю без комментариев.

Возможно со временем я для большего удобства пользования разобью данные требования по категориям типа: "требования при армировании плит и балок сварными каркасами из арматуры периодического профиля", "требования при армировании плит и балок вязаными каркасами". А может и будут отдельные категории для балок и для плит, но пока некогда.

Для чего нужна рабочая, монтажная, поперечная, наклонная и конструктивная арматура.

Арматура – гибкие или жесткие стержни, размещаемые в бетоне в соответствии с расчетами, конструктивными и технологическими требованиями.

Арматуру в ж/б конструкциях устанавливают для восприятия растягивающих напряжений или усиления сжатого бетона. В качестве арматуры применяют в основном сталь.

По назначению различают арматуру рабочую, конструктивную и монтажную.

1. Рабочая арматура – продольная растянутая арматура, обеспечивающая прочность нормальных сечений.

2. Наклонная арматура

3. Поперечная арматура (обязательно должна закрепляться по концам) Поперечная арматура препятствует образованию наклонных трещин от возникающих косых скалывающих напряжений вблизи опор, а так же связывает бетон сжатой зоны с арматурой в растянутой зоне.

2, 3 – обеспечивают прочность наклонных сечений

4. Монтажная арматура – закрепляет концы поперечной арматуры, служит для образования плоских каркасов.

 5. Конструктивная арматура воспринимает не учитываемые расчетом усилия от усадки бетона, изменения температуры, равномерно распределяет усилия между отдельными стержнями и т.п; служит для образования объемных пространственных каркасов.

 

Классы и марки бетона, класс и экономика бетона.

В зависимости от назначения и условий эксплуатации устанавливаются показатели качества бетона. Основной показатель – класс по прочности на осевое сжатие: В 15, В 20 МПа (от 3 до 60).

Этот показатель введен взамен показателя прочности марки бетона М200, М250 (кгс/см2).

Факторы, влияющие на прочность бетона:

1. Структура бетона и его состав (< пустот, ↑ прочность)

2. Характер напряженного состояния (лучше всего бетон работает на сжатие)

3. ↑ высоты ведет к ↓ прочности (h/b=4)

4. Способ испытания

5. Возраст бетона и условия твердения

6. Скорость загружения образцов и длительность действия нагрузки

7. Прочность бетона при динамических нагрузках в 2 раза меньше прочности при статических нагрузках.

При проектировании бетонных и ж/б конструкций в зависимости от их назначения и условий эксплуатации нормами устанавливаются показатели качества бетона:

ú Класс бетона по прочности на осевое растяжение (Bt 0,8; Bt 1,2; Bt 1,6; Bt 2; Bt 2,4; Bt 2,8; Bt 3,2) устанавливают для конструкций, работающих преимущественно на растяжение (резервуары)

ú Марка по морозостойкости (F50…F500 – число циклов замораживания – оттаивания., при которых потеря прочности будет не более 5%) устанавливают для конструкций, подвергающихся многократному замораживанию и оттаиванию.

ú Марка по водонепроницаемости (W2 … W12 - часы) назначают для конструкций, к которым предъявляют требования непроницаемости, они характеризуют давление воды (кгс/см2), время в часах, когда вода начинает просачиваться через образец.

ú Марка по средней плотности (для тяжелых бетонов D2300 … D2500, для мелкозернистых бетонов D180 … D2400, для легких бетонов D800 … D2100 – кг/м3) назначают для ограждающих конструкций.

Классы и марки бетона на осевое сжатие определяются соответствующим составом бетонной смеси (цемент, заполнитель, вода) и подтверждаются испытаниями контрольных образцов.

Марка бетона на сжатие – среднее сопротивление сжатию бетонных кубов с размером ребра 150 мм, испытанных через 28 суток хранения при t=20±2°С. Для несущих конструкций В=7,5 и выше, для преднапряженных В=15 и выше.

Для кубов 100*1000*100 масштабный коэффициент 0,91, для кубов размером 200*200*200 -1,1.

Класс бетона по прочности на осевое сжатие –марка бетона на сжатие с учетом статистической изменчивости прочности, гарантированная на 95% (обеспеченность = 0,95).

Изменчивость оценивается методами теории вероятности. Ее параметры:

                      n

1. Rm = 1/n *∑ Ri – среднее значение временного сопротивления, где n- число образцов серии

                      n

2. S = (1/ (n-1)*∑(Ri - Rm)2)1/2 - стандарт; среднее квадратичное отклонение, характеристика изменчивости прочности, показатель качества.

3. V = S/Rm –коэффициент вариации прочности (идеал 0, в среднем по стране 0,135.)

4. по теории вероятности плотность распределения прочности подчиняется закону нормального распределения (симметричная волна)

5. число стандартов, укладывающихся в интервале от среднего значения временного сопротивления (марки) до принимаемого нормативного значения (класса) - β, хар-ка безопасности

По действующим нормам все конструкции должны иметь обеспеченность 0,95 (кирп. кладка- 0,98). β = 1,65, Q=0.05. – для ж/б

Т.о. класс определяется по формуле В = Rm – β *S = Rm*(1-β*S/ Rm)

В = Rm (Марка)* (1- β*V)

Для практического пользования В=М*0,7786*0,0981 (переаод. коэф- т) = М*0,0764

Введение класса бетона позволило влиять на экономику бетона. При качественном изготовлении бетона есть возможность экономить цемент и получать меньшую стоимость бетона. (V)

Поперечные и продольные волны

Поперечный волны

Если частицы среды колеблются в направлении перпендикулярно направлению распространения волны, это называется поперечной волной.

В поперечный волны движение частицы перпендикулярно направление распространения волны.

Свет и другие виды электромагнитного излучения являются примерами поперечные волны. Некоторые другие примеры поперечных волн включите рябь на пруду и волну на веревочке.

частицы не двигаются по волне, они просто двигаются вверх-вниз относительно распространения волны.

Пример 1:

круговая рябь, возникающая на поверхности воды, расширяется и распространяются через воду.

как рябь движется горизонтально по поверхности воды, частицы воды колеблются вверх и вниз. Таким образом, вода волны (рябь) распространяются горизонтально, частицы среда (вода) колеблется перпендикулярно направлению распространение волн.

Пример 2:

Take веревка определенной длины, один конец которой прикреплен к фиксированному поддержка.Другой свободный конец веревки держите в руке, растяните и потрясите его в перпендикулярном направлении к длина строки. Наблюдается волновая картина в строка, как показано на рисунке.

самая верхняя точка волны известна как гребень (C), а самая низкая точка волны известна как впадина (T).

как волна распространяется слева направо, частицы струна колеблется вверх и вниз, образуя поперечную волну в строке.

Продольный волны

Если частицы среды колеблются в направлении, параллельном к направлению распространения волны, она называется продольная волна.

В продольных волн, движение частицы параллельно направление распространения волны.

продольный волны может перемещаться через твердые тела, жидкости и газы, поскольку среда для его распространения требуется только эластичность объема.

продольный волны проходят через среду в виде сжатий и разрежения. Область повышенного давления называется сжатие и область пониженного давления называется разрежение.

Звук волны и волны в растянутой пружине - вот некоторые примеры продольные волны.

Некоторые волны не являются чисто поперечными или продольными. За Например, сейсмические (землетрясения) волны, возникающие в внутренности земных путешествий как в виде продольных и поперечные волны.

.

Разница между продольным и поперечным сечениями

Продольное и поперечное сечения

При изучении анатомического строения животных и растений большое значение приобретают продольные и поперечные срезы. Это значение в основном связано с обнаружением скрытых тканей и органов через продольный или поперечный разрез. Обычно живое животное нельзя разрезать в продольном или поперечном направлении, но мертвые тела можно изучать с помощью таких сечений, которые будут полезны для понимания живых существ того же вида.

Продольный разрез

Когда вертикальный разрез разрезается по самой длинной оси животного или растения, делается продольный разрез. Однако иногда его определяют как самый длинный разрез животного или растения в вертикальной плоскости. Может быть более одного продольного сечения, и основное различие между этими сечениями будет заключаться в расстоянии от боковых концов до плоскости сечения. Когда продольный разрез выполняется по линии симметрии, полученный разрез называется сагиттальным сечением .

В анатомии продольный разрез во многих отношениях служит для понимания структур и их функций. Пищеварительную и нервную системы удлиненных животных (червей или змей) можно легко понять только с помощью продольного разреза. Выявление внутренних анатомических структур с помощью продольных разрезов позволяет сделать убедительные предположения об эволюционной истории современных видов при сравнении их с ископаемыми свидетельствами. Продольный разрез не ограничивается всем телом, но его также можно использовать для обозначения того же разреза, которое описано выше для органа.Однако такой участок органа может выявить организацию клеточного и / или тканевого уровня. Продольный разрез скелетной мышцы покажет мышечные волокна с их важными участками, что позволяет очень легко понять механизм сокращения и расслабления мышц.

.

Поперечные двигатели против продольных: плюсы и минусы

Поперечные установки двигателей доминируют на рынке небольших автомобилей, в то время как продольные трансмиссии, возможно, можно рассматривать как установку, более ориентированную на производительность. Так как они сравниваются друг с другом?

Способ ориентации двигателя может иметь огромное влияние на остальную конструкцию автомобиля.Автомобиль должен быть заднеприводным? Какой объем двигателя ожидается? Есть ли проблемы с пространством, которые могут повлиять на расположение двигателя? На все эти вопросы должны ответить инженеры, отвечающие за автомобиль, поскольку настройка трансмиссии может иметь большое влияние на то, как автомобиль движется, управляется и останавливается.

Если посмотреть на автомобили с передним расположением двигателя, можно выделить две возможные ориентации - продольную и поперечную, каждая из которых имеет свои преимущества и недостатки, которые могут повлиять на то, какой вариант будет выбран для данного автомобиля.В свете этого инженерного решения, вот базовое руководство по особенностям каждой компоновки двигателя, которое лучше всего подходит для различных приложений.

Двигатели поперечные

Поперечные двигатели устанавливаются перпендикулярно направлению движения, располагаясь горизонтально в моторном отсеке.Это в основном используется в установках с передним расположением двигателя и передним приводом, но также было реализовано в других вариантах размещения двигателя. Обычная установка с поперечным расположением двигателя имеет трансмиссию, закрепленную болтами на одной линии с двигателем (известную как трансмиссия), за которой следует дифференциал, приводные валы которого выступают с обеих сторон.

Эти двигатели стали массовыми благодаря BMC Mini, в котором для максимального увеличения внутреннего пространства использовался поперечный двигатель. Эта конструкция была особенно революционной, поскольку трансмиссия была встроена в поддон двигателя, в результате чего трансмиссия занимала крошечный след в моторном отсеке.Это означало, что относительно мощный и «большой» двигатель серии A можно было втиснуть в шасси крошечного Mini, обеспечивая впечатляющую производительность для своего времени.

Lamborghini Miura - один из немногих суперкаров с поперечным расположением двигателя.

Поскольку потребность в более мощных двигателях и большем количестве передач увеличилась, трансмиссии переместились в сторону блоков цилиндров вместе со смещенным от центра дифференциалом для простой установки приводных валов через шарниры.Из-за того, что трансмиссия расположена с одной стороны моторного отсека, карданные валы должны иметь разную длину, чтобы достичь колес, по сравнению с продольной установкой, которая расположена вдоль центральной линии автомобиля, что означает, что валы имеют одинаковую длину.

Поперечные двигатели стали нормой для небольших серийных автомобилей, при этом V6 обычно является самой большой компоновкой двигателя, которая может быть установлена ​​таким образом (хотя автомобили с поперечным расположением двигателя V8 действительно существуют). Основная причина их популярности - это пространство, которое они освобождают в других частях шасси.В городских автомобилях поперечный двигатель позволяет разместить в салоне гораздо больше места, чтобы с комфортом разместить пятерых взрослых и немного багажа. Отсутствие центрального туннеля, необходимого для того, чтобы оставить место для трансмиссии и карданного вала к заднему дифференциалу (продольная система RWD), означает, что пол может быть намного более плоским, чтобы обеспечить максимальный комфорт для пассажиров.

С точки зрения динамики движения, расположенный спереди поперечный двигатель переносит большую часть веса автомобиля на передние колеса.При установке FWD это обеспечивает максимальное сцепление с ведущими колесами, что, очевидно, является преимуществом для ускорения и преодоления скользких поверхностей. Отсутствие необходимых компонентов трансмиссии также означает, что можно уменьшить общий вес и снизить производственные затраты, что в целом удешевляет эти автомобили.

К сожалению, поперечное расположение двигателей имеет свои ограничения. Крутящий момент - их главный враг, так как это вызвано разницей в длине карданного вала по сравнению с коробкой передач с боковым креплением.Угол наклона карданных валов от дифференциала будет разным для каждой стороны. Это позволит выявить различия в жесткости на кручение из-за разной длины. Более длинный вал, естественно, будет иметь меньшую жесткость на кручение, что означает, что он передает мощность менее эффективно из-за большего скручивания, заставляя автомобиль немного поворачивать в сторону, на которой находится более длинный приводной вал.

Lancia Delta Integrale использует 2.0-литровый поперечный четырехцилиндровый двигатель с турбонаддувом для большого эффекта

С этой мелочью инженеры боролись с помощью нескольких оригинальных методов. Первый - это согласование жесткости на кручение приводных валов за счет того, что одна полая, а другая цельная. Это позволит обеспечить более сбалансированную передачу крутящего момента и впервые было использовано Fiat в его переднеприводном 127 и Ford в оригинальной Fiesta.

Другой метод - это выравнивание длины вала с помощью промежуточного вала трансмиссии.Это означает, что оба вала могут быть одинаковой длины, а провисание компенсируется промежуточным валом. Также могут быть применены дифференциалы с низким коэффициентом трения, чтобы попытаться уравнять передачу крутящего момента через каждый вал.

Двигатели с поперечным расположением двигателя также ограничены в отношении рабочего объема и потенциальной выходной мощности. Ограниченное горизонтальное пространство в автомобиле с передним приводом и передним расположением двигателя означает, что большой двигатель и трансмиссия не могут поместиться под капотом.

Именно по этой причине большинство высокопроизводительных автомобилей выбирают продольно установленный двигатель и трансмиссию, и только избранные производители, такие как Noble, Toyota (с MR2) и Lamborghini (с Miura), выбирают поперечный двигатель, установленный в средней части. положение двигателя.Текущая Honda NSX изначально была настроена на использование поперечного V6, прежде чем перейти на продольную установку.

Двигатели продольные

Продольные двигатели обычно используются в установках с задним приводом, особенно когда требуется двигатель большого рабочего объема.Эти двигатели устанавливаются по центральной линии автомобиля, образуя прямой путь от коленчатого вала к трансмиссии, карданному валу и заднему дифференциалу. Немногие производители когда-либо выбирали систему продольного переднего привода, но Audi внедрила ее в своих автомобилях среднего класса с трансмиссией, которая также устанавливается продольно.

Дело не в пользу продольных двигателей с точки зрения плюсов и минусов. Передача энергии вращения от коленчатого вала менее эффективна, чем у двигателя с поперечным расположением двигателя, поскольку вращение должно менять направление на 90 градусов через дифференциал для привода колес.Пространство в салоне также может быть ограничено из-за самого длинного двигателя, эффективно отодвигающего приборную панель назад, и через трансмиссионный туннель, проходящий по центру автомобиля.

В целях защиты продольной установки распределение веса автомобиля в целом спереди назад будет предпочтительнее поперечной ориентации, при которой масса аккумулируется в передней части шасси.Это должно сделать автомобиль более предсказуемым и выгодным для полноприводных автомобилей. Линейный характер этих установок также позволяет производителям внедрять сложные системы полного привода с использованием дифференциалов Torsen и вязкостных муфт непосредственно на линии от трансмиссии.

В плане доработок продольный двигатель оставляет много возможностей для замены двигателя. От рядной четверки до ворчащего V8 ориентация блока цилиндров обычно дает достаточно места для более крупной силовой установки, а отсутствие приводных валов спереди добавляет простоты по сравнению с поперечной заменой.

Хотя мы рассмотрели только установки с передним расположением двигателя, существует огромный диапазон ориентаций, которые могут повлиять на распределение веса, управляемость и передачу мощности.Передний двигатель, задний двигатель, средний двигатель, полный привод, передний и задний привод; Каждая установка будет иметь карданные валы, дифференциалы и трансмиссии в разных местах, что дает целый список плюсов и минусов для каждого.

Аргумент поперечного и продольного на самом деле сводится к применению. Автомобили, в которых нет недостатка в внутреннем пространстве или не уделяют ему приоритетного внимания, такие как седаны и спортивные автомобили, могут легко приспособиться к продольной установке, чтобы использовать преимущества большого и мощного двигателя.Между тем, большинство хэтчбеков пойдут на компактный поперечный вариант и от этого только выиграют. Оба делают свою работу очень хорошо, и - в этом мире надвигающейся электрификации - этот спор может продолжаться еще долго.

Какую компоновку двигателя вы предпочитаете? Считаете ли вы, что поперечный уступ уступает продольному или наоборот? Прокомментируйте свои мысли ниже!

.

EC2: Минимальная и максимальная продольная арматура

7.3.2 Минимальная арматура

(1) P Если требуется контроль трещин, требуется минимальное количество склеенной арматуры для контроля трещин в областях, где ожидается растяжение. Величина может быть оценена из равновесия между растягивающей силой в бетоне непосредственно перед растрескиванием и растягивающей силой в арматуре при текучести или при более низком напряжении, если необходимо ограничить ширину трещины.

(2) Если более строгий расчет не показывает, что меньшие площади являются достаточными, требуемые минимальные площади армирования могут быть рассчитаны следующим образом.В профилированных поперечных сечениях, таких как балки и коробчатые балки, минимальное усиление следует определять для отдельных частей профиля (стенок, полок).

A s, min · σ s = k c · k · f ct, eff · A ct

(7.1)

где:

9,2 Балки

9.2.1 Продольная арматура

9.2.1.1 Минимальная и максимальная площади армирования

(1) Площадь продольной растянутой арматуры не должна приниматься менее A с, не менее .

Примечание 1: См. Также 7.3 для области арматуры продольного растяжения для контроля растрескивания.

Примечание 2: Значение A s, min для лучей для использования в стране можно найти в ее национальном приложении. Рекомендуемое значение приведено ниже:

A с, мин = 0,26 · f ctm / f yk · b t · d, но не менее 0,0013 · b t · d

(9.1N)

где:

  • b t обозначает среднюю ширину зоны растяжения; для тавровой балки с сжатой полкой при расчете значения b t
  • учитывается только ширина стенки.
  • f ctm следует определять по соответствующему классу прочности в соответствии с таблицей 3.1:
    f ctm = 0,30 × f ck (2/3) , f ck ≤ 50
    f ctm = 2,12 · Ln (1+ (f см /10)), f ck > 50/60
    при f см = f ck +8 (МПа)

(2) Секции, содержащие меньше арматуры, чем A s, мин. , следует рассматривать как неармированные.

(3) Площадь поперечного сечения растянутой или сжатой арматуры не должна превышать с, не более вне точек нахлеста.

Примечание. Значение A с, макс. для лучей, используемых в стране, можно найти в ее национальном приложении. Рекомендуемое значение 0,04 · A c .

9,3 Сплошные плиты

(1) Этот раздел применяется к односторонним и двусторонним сплошным плитам, для которых b и l eff составляют не менее 5h (элемент, для которого минимальный размер панели не менее чем в 5 раз превышает общую толщину плиты).

9.3.1 Армирование на изгиб

9.3.1.1 Общие

(1) Для минимального и максимального процентного содержания стали в основном направлении применяются 9,2,1,1 (1) и (3).

(2) Вторичная поперечная арматура, составляющая не менее 20% от основной арматуры, должна быть предусмотрена в односторонних плитах. На участках вблизи опор поперечная арматура к основным верхним стержням не требуется, если отсутствует поперечный изгибающий момент.

(3) Расстояние между стержнями не должно превышать max, плит .

Примечание; Значение s max, плиты для использования в стране можно найти в ее национальном приложении.Рекомендуемое значение:

- для основной арматуры, 3 · h ≤ 400 мм, где h - общая глубина плиты;
- для вторичной арматуры 3,5 · h ≤ 450 мм

В зонах с сосредоточенными нагрузками или в зонах максимального момента эти положения становятся соответственно:
- для основной арматуры 2 · h ≤ 250 мм
- для вторичной арматуры 3 · h ≤ 400 мм.

9,5 Колонны

(1) В этом разделе рассматриваются столбцы, для которых больший размер h не больше чем в 4 раза меньший размер b.

9.5.1 Общие

9.5.2 Продольная арматура

(1) Продольные стержни должны иметь диаметр не менее Φ мин. .

Примечание. Значение ¢ min для использования в стране можно найти в ее национальном приложении. Рекомендуемое значение - 8 мм.

(2) Суммарное количество продольной арматуры должно быть не менее A с, min

Примечание. Значение A с, мин. для использования в стране можно найти в ее национальном приложении.Рекомендуемое значение дается выражением (9.12N)

.

A с, мин. = макс. (0,1 · N Ed / f ярд ; 0,002 · A c )

(9,12N)

где:

  • f yd - расчетный предел текучести арматуры
  • N Ed - расчетная осевая сила сжатия

(3) Площадь продольной арматуры не должна превышать A с, не более

Примечание: значение A s, max для использования в стране можно найти в ее национальном приложении.Рекомендуемое значение составляет 0,04 · A c вне участков внахлестку, если не будет продемонстрировано, что целостность бетона не нарушена и что полная прочность достигается при ULS. Этот предел следует увеличить до 0,08 · A c на кругах.

(4) Для колонн, имеющих многоугольное поперечное сечение, по крайней мере, по одному стержню следует размещать в каждом углу. Количество продольных стержней в круглой колонне должно быть не менее четырех.

9,6 Стены

9.6.1 Общие

(1) Этот пункт относится к железобетонным стенам с отношением длины к толщине 4 или более, в которых армирование учитывается при анализе прочности

9.6.2 Вертикальное армирование

(1) Площадь вертикальной арматуры должна находиться между A s, vmin и A s, vmax .

Примечание 1. Значение A s, vmin для использования в стране можно найти в ее национальном приложении.Рекомендуемое значение составляет 0,002 · A c .

Примечание 2: Значение A s, vmax для использования в стране можно найти в ее национальном приложении. Рекомендуемое значение составляет 0,04 · Ac вне участков нахлеста, если не будет продемонстрировано, что целостность бетона не нарушена и что полная прочность достигается при ULS. Это ограничение может быть увеличено вдвое на кругах.

(2) Если минимальная площадь армирования, A s, vmin , контролирует проект, половина этой площади должна быть расположена на каждой грани.

(3) Расстояние между двумя соседними вертикальными стержнями не должно превышать трехкратную толщину стенки или 400 мм, в зависимости от того, что меньше.

9.6.3 Горизонтальная арматура

(1) На каждой поверхности должна быть предусмотрена горизонтальная арматура, идущая параллельно граням стены (и свободным краям). Оно не должно быть меньше A с, hmin .

Примечание. Значение A s, hmin для использования в стране можно найти в ее национальном приложении.Рекомендуемое значение составляет 25% от вертикальной арматуры или 0,001 · A c , в зависимости от того, что больше.

(2) Расстояние между двумя соседними горизонтальными стержнями не должно превышать 400 мм.

9,8 Фонды

9.8.1 Опоры колонн и стен

(1) Должен быть предусмотрен минимальный диаметр стержня Φ мин.

Примечание. Значение Φ мин. для использования в стране можно найти в ее национальном приложении.Рекомендуемое значение - 8 мм.

.

Технические консультации T 5080.14 Сплошное железобетонное покрытие - Тротуары

Технический совет T 5080.14 Сплошное железобетонное покрытие

Заменено в августе 2016 г. Руководством по непрерывно армированному бетонному покрытию: Руководство по проектированию, строительству, техническому обслуживанию и ремонту

5 июня 1990 г.

  1. НАЗНАЧЕНИЕ . Обрисовать в общих чертах рекомендуемые методы проектирования, строительства и ремонта непрерывно армированного бетонного покрытия (CRCP).
  2. ОТМЕНА . Техническая рекомендация T 5080. 5, Непрерывно армированное покрытие от 14 октября 1981 г., отменена.
  3. ИСТОРИЯ
    1. Непрерывно армированное бетонное покрытие - это покрытие из портландцементного бетона (PCC), которое имеет непрерывную продольную стальную арматуру и не имеет промежуточных поперечных швов расширения или сжатия. Дорожное покрытие имеет возможность растрескиваться в случайном порядке поперечного растрескивания, и трещины плотно удерживаются вместе непрерывной стальной арматурой.
    2. В 1970-х и начале 1980-х годов расчетная толщина CRCP составляла примерно 80 процентов от толщины обычного бетонного покрытия с сочленениями. Значительное количество более тонких покрытий вышли из строя раньше, чем предполагалось.
    3. Внимание к проектированию и контролю качества строительства CRCP имеет решающее значение. Отсутствие внимания к деталям конструкции и конструкции привело к преждевременным отказам некоторых CRCP. Причины раннего повреждения обычно связывают с: (1) методами строительства, в результате которых покрытия не соответствуют проектным требованиям; (2) конструкции, приводящие к чрезмерным прогибам при больших нагрузках; (3) основания низкого качества, или; (4) сочетание этих или других нежелательных факторов.
  4. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ДИЗАЙНУ
    1. Толщина бетона . Как правило, толщина плиты равна толщине бетонного покрытия с сочленениями, если местные эксплуатационные характеристики не показали, что более тонкие покрытия, спроектированные с использованием принятого процесса проектирования, являются удовлетворительными.
    2. Арматурная сталь
      • (1) Сталь продольная
      • (2) Поперечная арматура и поперечные стержни
        • (a) Если включена поперечная арматура, это должны быть деформированные стержни № 4, № 5 или № 6 класса 60, отвечающие тем же спецификациям, что и для продольной арматуры.
        • (b) Хотя его можно не использовать, поперечное армирование снижает риск раскрытия случайных продольных трещин и, таким образом, снижает вероятность выбивания. Если включена поперечная арматура, можно использовать следующее уравнение для определения количества необходимой арматуры (см. Номер 5 в Приложении 2):

          Где:

          P т = поперечная сталь,%
          W s = общая ширина покрытия, (футы)
          F = коэффициент трения основания
          f s = допустимое рабочее напряжение в стали, psi, (0.75 предел текучести)

        • (c) Расстояние между поперечными арматурными стержнями можно рассчитать с помощью следующего уравнения (см. Номера 1 и 5 в Приложении 2):

          Где:

          Y = поперечное расстояние между сталью (дюйм)
          A s = площадь поперечного сечения стали (в 2 ) на стержень (стержень 4, 5 или 6)
          P т = процент поперечной стали
          D = толщина плиты (дюйм)

          Примечание. Расстояние между поперечными стержнями должно быть не менее 36 дюймов и не более 60 дюймов.

        • (d) В тех случаях, когда не используется поперечная сталь, анкерные стержни следует размещать в продольных швах в соответствии с Техническими рекомендациями FHWA, «Соединения бетонных покрытий».
    3. Базы
      • (1) Конструкция основания должна обеспечивать устойчивый фундамент, что имеет решающее значение для строительных работ CRCP, и не должна задерживать свободную влагу под покрытием. Рекомендуется положительный дренаж. Свободная влажность в основании или земляном полотне может привести к перекачиванию кромок плиты, что было определено как один из основных факторов, вызывающих или ускоряющих повреждение покрытия.Основания, которые будут противостоять эрозии из-за высокого давления воды, вызванного прогибами покрытия под нагрузкой от движения транспорта, или которые имеют свободный дренаж, чтобы предотвратить свободную влажность под покрытием, будут действовать, чтобы предотвратить перекачивание. Стабилизированные проницаемые основания следует учитывать для маршрутов с интенсивным движением. Тротуары, построенные на основе из стабилизированного или щебеночного камня, как правило, дают лучшие эксплуатационные характеристики, чем покрытия, сооруженные на нестабилизированном гравии.
      • (2) Трение между дорожным покрытием и основанием играет роль в развитии трещин в CRCP.Большинство методов проектирования CRCP предполагают умеренный уровень трения между дорожным покрытием и основанием. Полиэтиленовую пленку не следует использовать в качестве разрыва сцепления, если при проектировании не учитывается низкое трение между дорожным покрытием и основанием. Кроме того, государства сообщили о проблемах с ездой и конструкцией, когда PCC был построен на полиэтиленовой пленке.
    4. Подкатники . Непрерывно армированное бетонное покрытие не рекомендуется в районах, где ожидается деформация земляного полотна из-за известных экспансивных грунтов, морозного пучкования или мест поселений.Особое внимание следует уделять получению однородных и надлежащим образом уплотненных грунтовых оснований. Обработка земляного полотна может потребоваться при плохих почвенных условиях.
    5. Соединения
      • (1) Продольные соединения . Продольные швы необходимы для снятия напряжений, вызванных усадкой бетона и перепадами температур, и их следует включать, когда ширина покрытия превышает 14 футов. Тротуары шириной более 14 футов подвержены продольному растрескиванию.Стык следует выполнять пропилом на глубину до одной трети толщины дорожного покрытия. Смежные плиты должны быть связаны между собой стяжками или поперечной сталью, чтобы предотвратить разделение полос. Конструкция Tiebar обсуждается в Техническом бюллетене FHWA «Бетонные швы дорожного покрытия».
      • (2) Клеммные соединения . Наиболее часто используемые оконечные устройства - это стальная балка с широкими полками (WF), которая компенсирует движение, и анкер с проушиной, который ограничивает движение.
      • (3) Поперечные строительные швы
        • (a) Строительный шов формируется путем размещения верхней панели с прорезями поперек тротуара, чтобы продольная сталь могла проходить через шов.Сталь в продольном направлении через конструкционный шов увеличивается минимум на одну треть путем размещения трехфутовых срезных стержней того же номинального размера между каждой другой парой продольных стержней. Нет продольное сращивание стало не должно попадать в 3 фута тормозящей стороны, ни ближе, чем 8 футов от исходной стороны строительного шва. См. Параграф 4b (1) (e) для получения информации о рекомендуемых схемах сращивания. Если возникает необходимость выполнить сращивание в указанных выше пределах, каждое сращивание должно быть усилено 6-футовой штангой равного размера.Требуется дополнительная осторожность, чтобы обеспечить качество бетона и уплотнение в этих стыках. Если между заливкой бетона проходит более 5 дней, температуру прилегающего покрытия следует стабилизировать, поместив на него изоляционный материал на расстоянии 200 футов от свободного конца не менее чем за 72 часа до укладки нового бетона. Эта процедура должна снизить потенциально высокие растягивающие напряжения в продольной стали.
        • (b) Могут потребоваться особые меры по защите верхней панели и прилегающей арматуры во время строительства.
    6. Отпуска . Следует избегать временных пробелов в CRCP. Необходимость в пропусках минимизируется за счет надлежащего учета графика укладки во время разработки проекта. Могут быть указаны следующие меры предосторожности, чтобы уменьшить повреждение незаполненной части плиты в случае, если исключение действительно необходимо.
    7. Вспомогательные полосы и обочины пандусов . Покрытие PCC для пандусов, вспомогательных полос и обочин, прилегающих к CRCP, рекомендуется из-за возможного уменьшения прогибов кромок покрытия и более плотных продольных стыков, прилегающих к основному покрытию.Пандусы должны быть построены с использованием бетонного покрытия с сочленениями. Использование сочлененного покрытия на пандусах компенсирует движение и снизит вероятность повреждения CRCP на конечной станции пандуса. Когда покрытие PCC используется для пандусов, вспомогательных полос движения или обочин, стык должен проектироваться как любой другой продольный стык. Обратитесь к Техническому совету FHWA T 5040. 29, Плечи с твердым покрытием, для получения дополнительной информации о правильной конструкции соединения.
    8. Расширенные полосы . Следует рассмотреть возможность расширения плит правой полосы движения для уменьшения или устранения нагрузок на края дорожного покрытия.Это обсуждается в Техническом бюллетене FHWA T 5040. 29, Мощеные плечи.
  5. СООБРАЖЕНИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА
    1. Многие проблемы производительности CRCP были связаны с методами строительства, в результате которых покрытие не соответствовало ранее описанным рекомендациям по проектированию. Поскольку CRCP менее щадящий и сложный для восстановления, чем соединенные тротуары, большая осторожность во время строительства чрезвычайно важна. И подрядчик, и инспекторы должны быть осведомлены об этой необходимости, и надзор за строительством CRCP должен быть более строгим.
    2. Размещение стали имеет прямое влияние на производительность CRCP. В ряде государств были обнаружены отклонения продольного размещения стали на ± 3 дюйма в вертикальной плоскости, когда для размещения стали использовались трубчатые питатели. Рекомендуется использовать стулья для удержания стали в нужном месте. Стулья следует располагать таким образом, чтобы сталь не могла постоянно отклоняться или смещаться на глубину более 1/2 толщины плиты. Пример устройства кресла показан на рисунке 3, комбинация кресла и поперечной стальной детали.

      Рисунок 3: Комбинированное кресло и поперечная стальная деталь

    3. Должны быть выполнены процедуры для обеспечения однородности основания и земляного полотна. Перед укладкой бетона необходимо отремонтировать и исправить мягкие участки или отклонения от отметок. Особое внимание следует уделять дозированию, перемешиванию и укладке бетона для достижения однородности и качества. Строгая проверка процедур дозирования и смешивания чрезвычайно важна и может потребовать отклонения партий из-за отклонений, которые могли считаться незначительными в соответствии с ранее существовавшей практикой.При укладке бетона необходимо добиться соответствующей вибрации и уплотнения. Это особенно важно в областях с разрывами дорожного покрытия, таких как конструкция или оконечные стыки. Автоматические вибраторы следует регулярно проверять, чтобы гарантировать работу с указанной частотой и амплитудой и в надлежащем месте в пластиковом бетоне. Вблизи поперечных швов следует использовать ручные вибраторы. Любой бетон, имеющий признаки расслоения заполнителя, следует немедленно заменить.
    4. Процедуры проверки необходимы, чтобы убедиться, что окончательная длина стыка арматуры и структура, а также размещение стержней соответствуют проектным требованиям.Следует принять специальные меры для предотвращения изгиба и смещения арматуры на стыках конструкции. Когда требуются пропуски, они должны быть построены в полном соответствии с проектными требованиями. Продольные швы следует распиливать как можно раньше, чтобы предотвратить случайное растрескивание. Особенно это актуально при многополосном строительстве. Пиление не следует начинать, пока бетон не станет достаточно прочным, чтобы предотвратить растрескивание.
    5. Асфальтобетонные заплатки не рекомендуются в качестве временного или постоянного метода ремонта, поскольку они нарушают целостность CRCP и не обеспечивают передачу нагрузки через соединение.

\ S \
Энтони Р. Кейн
Заместитель администратора
для машиностроения и
Программа развития

Вложения


ПРИМЕР ПРОБЛЕМЫ

Инженер-проектировщик должен выполнить следующие расчеты, чтобы убедиться, что связь между арматурной сталью и бетоном, а также продольные расстояния между стальными элементами соответствуют критериям параграфа 4c. Уравнение для определения отношения площади сцепления к кубическим дюймам бетона выглядит следующим образом, а уравнение для определения минимального продольного расстояния между сталями следует за ним:

R b = n x P s x L
W x t x L

Где:

  • Ps = периметр стержня (дюйм.)
  • L = длина плиты = 1 дюйм
  • W = Ширина плиты (дюйм)
  • t = толщина плиты (дюймы)
  • n = Количество продольных стержней

Дано: арматурные стержни №6, поэтому P s = 2,356 дюйма и площадь стержня = 0,44 дюйма. 2

W = 12 футов
t = 10 дюймов
Предположим: 0.6% сталь
Определить: Требуемая минимальная площадь стали и необходимое минимальное количество стержней

Площадь Conc. = 10 x 144 = 1440 дюймов 2
Требуемая сталь = 0,006 x 1440 = 8,64 дюйма 2
Минимальное количество необходимых баров (n) = 8. 64 / 0. 44 = 19. 6 баров, скажем, 20 баров

Определить: Минимальное отношение площади сцепления к кубическим дюймам бетона.
R b = 20 х 2.356 x 1 дюйм = 0,0327
1440 x 1 дюйм

соблюдается минимальное отношение площади сцепления к кубическим дюймам бетона, поэтому необходимо проверить минимальное расстояние.
Определить: Продольные расстояния между стальными элементами следует проверять следующим образом:
S b = (Вт) = 144 = 7.2 дюйма, скажем 7 дюймов,
(n) 20

поэтому минимальное расстояние между стержнями также соблюдается.

ССЫЛКИ (CRCP)

1. "AASHTO РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ДОРОЖНЫХ КОНСТРУКЦИЙ", 1986.

2. "Руководство по реабилитации дорожного покрытия FHWA", FHWA-ED-88-025, сентябрь 1985 г. с дополнениями.

3. Мунчол Вон, Б.Фрэнк Маккалоу, У. Р. Хадсон, Оценка предлагаемых стандартов проектирования для CRCP, Отчет об исследовании 472-1, апрель 1988 г.

4. "Методы восстановления дорожного покрытия - учебный курс", FHWA, октябрь 1987 г.

5. «Проектирование непрерывно армированного бетона для автомобильных дорог», Ассоциированные производители арматурных стержней - CRSI, 1981.

6. «CRCP - Практика проектирования и строительства в различных государствах», Связанные производители арматурных стержней - CRSI, 1981.

7. «Проектирование, эксплуатационные характеристики и восстановление концевых соединений широкополочных балок», FHWA, отдел дорожных покрытий, февраль 1986 г.

8. Дартер, Майкл И., Барнетт, Терри Л., Моррилл, Дэвид Дж., «Процедуры ремонта и профилактического обслуживания непрерывно армированного бетонного покрытия», FHWA / IL / UI-191, июнь 1981 г.

9. «Отказ и ремонт CRCP», NCHRP, Synthesis 60, 1979.

10. Снайдер, М.Б., Рейтер, М.Дж., Холл, К.Т., Дартер, М.И., «Восстановление бетонных покрытий, Том I - Методы ремонта и восстановления, Том III - Оценка и система восстановления бетонных покрытий», FHWA-RD-88-071 , Июль 1989 г.

.

Смотрите также